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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL DISCIPLINA: QUALIDADE DA ÁGUA I PROFESSOR: WILLIAM GERSON MATIAS ANÁLISE DE QUALIDADE DA ÁGUA DO UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL DISCIPLINA: QUALIDADE DA ÁGUA I PROFESSOR: WILLIAM GERSON MATIAS ANÁLISE DE QUALIDADE DA ÁGUA DO CÓRREGO DA UFSC Ademir Diego Degering Alessandra Schwertner Hoffmann Alexia Cristina Ruediger Alice Bianchi Trentini Ana Bárbara Zanella Florianópolis, novembro de 2012. 1 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL ANÁLISE DE QUALIDADE DA ÁGUA 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL DISCIPLINA: QUALIDADE DA ÁGUA I PROFESSOR: WILLIAM GERSON MATIAS ANÁLISE DE QUALIDADE DA ÁGUA DO CÓRREGO DA UFSC Trabalho feito por alunos do curso de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFSC para a disciplina de Qualidade da Água I, ministrada pelo professor Prof. Dr. William Gerson Matias. Ademir Diego Degering Alessandra Schwertner Hoffmann Alexia Cristina Ruediger Alice Bianchi Trentini Ana Bárbara Zanella Florianópolis, dezembro de 2012 3 LISTA DE TABELAS 1. CLASSE ESPECIAL ....................................................................................................... 20 2. CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS DOCES ........................................................................ 21 3. PADRÃO MICROBIOLÓGICO DE POTABILIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO ..... 23 4. ANÁLISES: pH, TURBIDEZ, COR, CONDUTIVIDADE, FERRO .............................................. 31 5. ANÁLISES: ACIDEZ, ALCALINIDADE, DUREZA, CLORETOS ............................................... 31 6. ANÁLISES: COLIFORMES ................................................................................................. 31 7. ANÁLISES: SÓLIDOS ........................................................................................................ 32 8. RESULTADOS: pH, TURBIDEZ, COR, CONDUTIVIDADE, FERRO ........................................ 32 9. RESULTADOS: ACIDEZ, ALCALINIDADE, DUREZA, CLORETOS ......................................... 32 10. RESULTADOS: COLIFORMES ......................................................................................... 33 11. RESULTADOS: SÓLIDOS ................................................................................................ 33 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 6 1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO E JUSTIFICATIVA ......................................................... 6 1.2 PROBLEMÁTICA ................................................................................................. 7 2 OBJETIVOS ............................................................................................................ 8 2.1 OBJETIVOS GERAIS ........................................................................................... 8 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................ 8 3 GEOGRAFIA E CLIMA ............................................................................................ 9 3.1 MORFOLOGIA ..................................................................................................... 9 3.1.1 GEOLOGIA ....................................................................................................... 9 3.1.2 VEGETAÇÃO .................................................................................................... 9 3.1.2 GEOMORFOLOGIA ........................................................................................ 10 3.2 CLIMA ................................................................................................................ 11 3.3 ÁGUAS ............................................................................................................... 11 4 PARÂMETROS ..................................................................................................... 12 4.1 PH ...................................................................................................................... 12 4.2 ALCALINIDADE ................................................................................................. 13 4.3 ACIDEZ .............................................................................................................. 13 4.4 CONDUTIVIDADE .............................................................................................. 14 4.5 COR ................................................................................................................... 14 4.6 TURBIDEZ ......................................................................................................... 15 4 4.7 CLORETO .......................................................................................................... 15 4.8 DUREZA ............................................................................................................ 16 4.9 FERRO ............................................................................................................... 16 4.10 SOLIDOS ......................................................................................................... 16 4.10.1 SOLIDOS TOTAIS (ST) ................................................................................ 18 4.10.2 SOLIDOS TOTAIS FIXOS (STF) ................................................................... 18 4.10.3 SÓLIDOS TOTAIS VOLATEIS (STV) ............................................................ 16 4.11 COLIFORMES.................................................................................................. 17 4.11.1 COLIFORMES TOTAIS ................................................................................. 17 4.11.2 COLIFORMES FECAIS ................................................................................. 17 5. LEGISLAÇÃO ...................................................................................................... 19 5.1 POLÍTICA NACIONAL DOS RECURSOS HÍDRICOS ....................................... 19 5.1.1 DOS FUNDAMENTOS .................................................................................... 19 5.1.2 DOS OBJETIVOS ........................................................................................... 20 5.1.3 DAS DIRETRIZES ........................................................................................... 20 5.1.4 DOS INSTRUMENTOS ................................................................................... 21 5.1.5 DA AÇÃO DO PODER PÚBLICO ................................................................... 22 5.2 PORTARIA Nº. 518/2004 - MINISTÉRIO DA SAÚDE ........................................ 23 6 METODOLOGIA.................................................................................................... 24 6.1 PH ...................................................................................................................... 24 6.2 ALCALINIDADE ................................................................................................. 24 6.3 ACIDEZ .............................................................................................................. 25 6.4 CONDUTIVIDADE .............................................................................................. 14 6.5 COR ................................................................................................................... 26 6.6 TURBIDEZ ......................................................................................................... 26 6.7 CLORETO .......................................................................................................... 15 6.8 DUREZA ............................................................................................................27 6.9 FERRO ............................................................................................................... 16 6.10 SOLIDOS ......................................................................................................... 28 6.10.1 SOLIDOS TOTAIS (ST) ................................................................................ 29 6.10.2 SOLIDOS TOTAIS VOLATEIS (STV) ............................................................ 29 6.10.3 SÓLIDOS TOTAIS FIXOS (STF) ................................................................... 29 6.11 COLIFORMES.................................................................................................. 30 7. ANÁLISES ............................................................................................................ 31 5 8. RESULTADOS CALCULADOS ............................................................................ 19 9 CONCLUSÕES ..................................................................................................... 34 9.1 PH ...................................................................................................................... 34 9.2 ALCALINIDADE ................................................................................................. 35 9.3 ACIDEZ .............................................................................................................. 35 9.4 CONDUTIVIDADE .............................................................................................. 36 9.5 COR ................................................................................................................... 36 9.6 TURBIDEZ ......................................................................................................... 36 9.7 CLORETO .......................................................................................................... 37 9.8 DUREZA ............................................................................................................ 37 9.9 FERRO ............................................................................................................... 38 9.10 SOLIDOS ......................................................................................................... 38 9.11 COLIFORMES.................................................................................................. 39 9.11.1 COLIFORMES TOTAIS ................................................................................. 39 9.11.2 COLIFORMES FECAIS ................................................................................. 39 10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 40 6 1 INTRODUÇÃO 1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO E JUSTIFICATIVA A urbanização é uma característica do desenvolvimento econômico desde a Revolução Industrial. Países em desenvolvimento, como o Brasil, cresceram de forma desordenada ao redor dos centros urbanos, onde a oferta de empregos e a promessa de qualidade de vida era farta. Tal ocupação sem planejamento tornou-se responsável por alterações nas dinâmicas de clima, fauna e flora das regiões ocupadas, além de um aumento na exploração dos recursos naturais disponíveis. Além dessas alterações, coube aos “migrantes” adaptarem-se ao aumento na produção de lixo e de efluentes. Esta adaptação, porém, também ocorreu de forma não planejada, e seus reflexos podem ser vistos ainda hoje, na precariedade das redes de coleta e tratamento de esgoto dos centros urbanos. A falta de infraestrutura e/ou de um sistema eficiente resulta no despejo ilegal de efluentes nos cursos d’água mais próximos, ocasionando situações de risco à saúde pública, por exemplo. Em Florianópolis, é possível identificar claramente as tendências observadas em todo o país e no mundo. O processo de urbanização na cidade se intensificou a partir do século XX, quando a construção civil se desenvolveu. Também nessa época foram construídos e instalados os sistemas de abastecimento de água e esgoto, além da primeira usina hidrelétrica da cidade. Além disso, dois aspectos foram determinantes para o real crescimento populacional da ilha: a construção da Avenida Beira Mar Norte e a fundação da Universidade Federal de Santa Catarina, na década de 1960. O processo de urbanização da Bacia do Itacorubi, onde hoje se localiza a Universidade Federal de Santa Catarina, teve forte influência da instalação da mesma no campus Trindade, em 1990. Com a vinda desta e de outras instituições para a região, ocorreu um aumento no número de habitantes, que buscavam a proximidade ao trabalho e ao local de estudo e compras. A urbanização acima citada resulta, hoje, em grande risco ambiental ao manguezal, às encostas e aos cursos d’água que compõe a Bacia do Itacorubi. 7 Entre os afluentes da Bacia, será estudado o Córrego do Meio, que reflete claramente as influências antrópicas resultantes de anos de ocupação e má gestão. Atualmente, a região do Córrego, ao redor da qual se instalou a Universidade Federal de Santa Catarina, também abriga outras instituições, comércios, serviços e uma população que cresce anualmente, refletindo o crescimento da cidade de Florianópolis como um todo. É com base neste contexto que se justifica este trabalho. Como engenheiros sanitaristas e ambientais, os membros deste grupo crêem que é papel do profissional da área analisar de forma crítica os aspectos de influência dos corpos hídricos, por exemplo. Objetivando uma gestão sustentável dos recursos hoje disponíveis, é possível promover o desenvolvimento econômico em consonância com a preservação e o equilíbrio do ambiente em que o mesmo está inserido. 1.2 PROBLEMÁTICA Nos dias atuais a alteração no meio ambiente está causando as mudanças climáticas. O homem contribui para isso com o desmatamento, ocupação desordenada, falta de saneamento básico entre outros. Exemplos destas alterações são a lixiviação do solo que está desprotegido pelo desmatamento da mata ciliar e a poluição de bacias hidrográficas pelo despejo de efluentes domésticos e industriais. Neste trabalho será estudado o Córrego da Universidade Federal de Santa Catarina, o qual faz parte da bacia hidrográfica do Itacurubi. Essa se situa na Ilha de Santa Catarina, uma área densamente povoada e com muitas áreas de ocupação inapropriadas Esta grande urbanização tem causado uma série de problemas ao córrego e seu entorno. Alguns problemas são • O empobrecimento do solo devido à falta de vegetação, causando erosão; • A ausência de mata ciliar, causando assoreamento; • A pavimentação tanto do entorno quanto do próprio canal, que causa enxurradas; • Despejo inadequado de resíduos, descartados de qualquer maneira no próprio córrego ou próximos. 8 Todos estes fatores influenciam na qualidade da água. O desafio de descobrir o quanto esta urbanização realmente está afetando a qualidade da água cabe às análises de amostras. Elas serão coletadas ao longo do curso do Córrego, para entendermos como os problemas citados estão se desenvolvendo ao longo do curso de água. 2 OBJETIVOS 2.1 OBJETIVOS GERAIS O trabalho visa avaliar a qualidade da água do córrego que passa nas dependências da Universidade Federal de Santa Catarina. Além disso, objetiva-se identificar os pontos, ao longo do córrego, onde a qualidade da água varia bruscamente, a fim de apontar os principais focos de contaminação. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Coletar água do córrego em diferentes alturas do mesmo. Analisar os aspectos físico-químicos e biológicos com base nos parâmetros estabelecidos: pH, acidez, alcalinidade, dureza, coliformes fecais, coliformes fecais, condutividade, cor, turbidez, sólidos voláteis, sólidos totais, sólidos totais fixos, cloretos e ferro. Esses critérios determinarão a quantidade de impurezas na água, que, se passarem do valor máximo permitido para um rio de Classe Especial, comofoi estabelecido para o córrego, acusará a contaminação. Como a água será coletada em diferentes pontos do córrego, será possível analisar a variação do resultado das análises dos parâmetros para cada coleta. Desse modo, é possível saber quais tipos de poluentes contaminaram o córrego e em qual segmento – entre os pontos de coleta – foram despejados. 9 3 ASPECTOS FÍSICOS 3.1 MORFOLOGIA 3.1.1 Geologia A constituição da Ilha de Santa Catarina tem dois tipos de formação geológica: terrenos cristalinos e terrenos sedimentares de formação recente. Os terrenos cristalinos formam as partes mais elevadas da Ilha, destacando-se a cadeia central na direção norte/sul e os pontos rochosos que se sobressaem na periferia. Os terrenos sedimentares constituem as partes baixas, onde há a formação de dunas, restingas e manguezais (CARUSO, 1990). A Ilha de Santa Catarina situa-se entre as Latitudes 27022’S - 27050’S e abriga Florianópolis, a capital do Estado. De um modo geral, a Ilha forma um grande maciço costeiro que se alonga numa dorsal central, acompanhando a costa continental, com dimensões aproximadas de 54 km de comprimento por 18 km de largura. Sua área territorial abrange 424,40 km2, dos quais aproximadamente 29 km2 são de rios e lagoas. Florianópolis se distingue de outras cidades brasileiras por vários motivos: característica insular, relevo acidentado e diversidade de ecossistemas. O aprofundamento de conhecimentos sobre o meio físico (geologia, relevo, etc.), torna-se então necessário para o planejamento de uma ocupação inteligente do espaço geográfico. Somente através destes conhecimentos básicos é que se poderá direcionar acertadamente o crescimento da cidade, integrando-a ao meio ambiente que a cerca, tirando proveito dos atributos naturais existentes e contribuindo para sua preservação. 3.1.2 Vegetação A cobertura vegetal da Bacia do Itacorubi é formada predominantemente por vegetação secundária, que corresponde a uma área de 15 km², mas ainda existem remanescentes da floresta ombrófila densa, encontrados em áreas mais elevadas 10 na parte nordeste da bacia. Há também a presença de vegetação litorânea, onde está incluída a vegetação de manguezais. O município de Florianópolis possui apenas 2,96% de sua força produtiva no setor primário, devido ao seu foco ser turístico e de especulação imobiliária. Isso reduz o espaço para agropecuária que em 1985 ocupava 26% da área do município. É importante ressaltar ainda que a maior parte desta força de trabalho (do setor primário) está alocada na pesca. Portanto, o flagrante declínio da agricultura e da pecuária na Ilha, representa o abandono generalizado das terras para este fim, o que proporcionou a regeneração espontânea da vegetação que se encontra hoje em diferentes estágios. Frente a esta realidade, é possível mesmo afirmar que a Ilha possui hoje mais floresta "em pé" do que no período em que a agropecuária estava no seu auge. Entretanto, sabemos que esta atual "floresta em pé" está longe de ser a mesma, em termos de diversidade e estrutura, que a encontrada pelos primeiros colonizadores. 3.1.3 Geomorfologia A Bacia Hidrográfica do Rio Itacorubi originalmente fazia parte de uma ilha isolada, que constituía parte de um conjunto de rochas cristalinas, hoje representadas pelos morros. Após longos anos passando por diversas mudanças e sofrendo interferências climáticas esse conjunto se transformou na Ilha de Santa Catarina, constituindo a parte insular do Município de Florianópolis. Essa bacia é formada por duas unidades geomorfológicas: o complexo cristalino e os depósitos sedimentares. O primeiro serve de apoio às áreas sedimentares que descrevem o atual contorno da Bacia, e faz parte da Unidade Geomorfológica Planícies Costeiras, representado principalmente por granitos e granodioritos. Já na planície sedimentar verifica-se a atuação de processos erosivos e deposicionais sob várias condições distintas de ambiente, onde o rio e o manguezal aí existente constituem a Unidade Geomorfológica Planície Costeira. 11 3.2 CLIMA O clima de Florianópolis é definido, segundo NIMER, como Tropical Temparado subseqüente, super úmido, apresentando verão quente e inverno ameno. Não há grande oscilação térmica, e a presença de superfícies líquidas intensas é causa de ativo processo de evaporação. Quanto ás chuvas, em Florianópolis o índice de precipitação anual é de 1600 mm no norte da ilha e 1400 ao sul, devido a isso esse clima possui uma umidade relativa anual de 85%. A temperatura média anual situa-se em torno de 20°C junto à orla marítima e 22°C mais no interior da ilha. E, a temperatura média mensal é de 24°C em janeiro e 16°C em julho. 3.3 ÁGUAS A bacia do Itacorubi tem início no Parque Municipal do Maciço da Costeira, próximo ao Morro da Lagoa. O rio Itacorubi é o principal curso d’água desta bacia e nasce do encontro do rio Sertão e Três córregos. Esta bacia enfrenta graves problemas ambientais. Seus mangues estão comprometidos em decorrência dos impactos sofridos pela urbanização mal implantada e por deficiências de saneamento básico. 12 4 PARÂMETROS 4.1 pH A água é considerada um eletrólito fraco; portanto, sempre conduz corrente elétrica em algum grau. Por isso, ioniza-se e os seus íons influenciam sobre as reações que ocorrem no meio. Assim, a molécula de água pode doar ou receber prótons e doar ou receber elétrons, caracterizando-se como ácido ou base, dependendo da situação. As propriedades ácidas de uma solução aumentam ao elevar a concentração de íons hidrônio - [ H30+ ], assim, esse íon é uma medida da acidez ionizada das soluções. Entretanto, as concentrações do íon hidrônio podem ser muito pequenas. Para expressá-las de forma mais compreensível, criou-se uma escala logarítmica, o pH. Usa-se de um recurso matemático para se idealizar o conceito do parâmetro: �� = −���� [� �] Assim, pH refere-se a uma ideia de concentração de hidrônio através de um valor numérico que é inversamente proporcional à concentração de íons H+. No caso, o H+ não tem existência própria, mas é capturado por uma molécula de água, resultando no hidrônio. Na água também há hidroxilas (OH⁻ ), que são responsáveis pela alcalinidade ionizada das soluções. A partir da medida do grau de ionização de uma solução, tem-se as concentrações dos íons [ H3O+ ] e [ OH- ] em tais soluções: ��� = [��][���] [���] Como a concentração da água numa solução aquosa é constante: a 25ºC é igual a 55,5 M, ��� = [��][���] 55,5� → �55,5����� = [� �][���] → �� = [� �][���] onde �� é o produto iônico da água. O valor de ��� também é conhecido como 1,8×10-16M, resultando em [��][���] = 1,0×10-14M. Assim, de acordo com a definição de pH, seu valor máximo pode ser 14 (não há concentração de hidrônio) ou 0 (há concentração máxima de hidrônio e não há concentração da hidroxila). 13 Quando [H+]=[OH-], a concentração de cada uma destas espécies é 1,0×10-7M, a 25ºC. Nestas condições diz-se que a solução encontra-se a pH neutro. A medida do pH é um dos testes mais importantes para a caracterização físico-química da água e é utilizado praticamente em todas as fases do tratamento de água e/ou efluentes. O pH pode ser determinado de várias formas: utilizando-se indicadores e papéis indicadores, colorimetricamente ou potencialmente, sendo este último o mais utilizado. 4.2 ALCALINIDADE A alcalinidade é a medida de capacidade das águas em neutralizar ácidos a partir da captação e prótons. Essa capacidade geralmente é devida a presença de sais de ácidos fracos, como os bicarbonatos, carbonatos, boratos, silicatos, fosfatos e os humatos; e álcalis cáusticos livres. A alcalinidade é uma propriedade global da água, e só pode ser interpretada em termos de substâncias específicas conhecendo-se a composição da amostra. Por isso, costuma-se desprezar a contribuição dos outros sais à alcalinidadee considerá-la somente como devida a presença de hidróxidos, carbonatos e bicarbonatos, uma vez que estes são os principais responsáveis por essa característica da água. Para a Engenharia Sanitária e Ambiental, a alcalinidade permite calcular a quantidade de reagente coagulante durante o processo de tratamento da água, as quantidades de cal e de carbonato necessárias ao abrandamento das águas, tem papel importante no controle da corrosão, no tratamento biológico de esgotos e na avaliação da capacidade tamponante dos esgotos domésticos, dos resíduos industriais e do logo dos digestores. 4.3 ACIDEZ Acidez é a capacidade das águas de neutralizar bases e evitar grandes alterações no pH. Esta capacidade é devida a ácidos como H2CO3 e ácidos fortes. A acidez carbônica (pH > 4,5) é a acidez causada pelo CO2 , oriundo da absorção superficial da atmosfera e oxidação biológica da matéria orgânica, enquanto a acidez mineral é causada pelos ácidos minerais fortes oriundos de resíduos 14 industriais ou da lixiviação do solo em áreas de mineração, quando o pH for inferior a 4,5. O controle da acidez é utilizado para ajustar o pH em processos biológicos de tratamento de esgoto e evitar a corrosividade. Para a potabilidade da água, a acidez carbônica é importante para os processos de gaseificação e a acidez mineral é desagradável ao paladar. 4.4 CONDUTIVIDADE A condutividade é a expressão numérica da capacidade de um sistema aquoso conduzir corrente elétrica. Depende das concentrações iônicas, da temperatura, varia com a mobilidade e com a valência dos íons. Indica a qualidade da água pois tem relação com o teor de sólidos dissolvidos e salinidade. Portanto, representa uma medida indireta da concentração de poluentes. Em geral, níveis superiores a 100 S/cm indicam ambientes impactados. 4.5 COR A cor de uma amostra de água está associada ao grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la (e esta redução dá-se por absorção de parte da radiação eletromagnética), devido à presença de sólidos dissolvidos, principalmente material em estado coloidal orgânico e inorgânico. Dentre os colóides orgânicos, podem ser mencionados os ácidos húmico e fúlvico, substâncias naturais resultantes da decomposição parcial de compostos orgânicos presentes em folhas, dentre outros substratos. Também os esgotos domésticos se caracterizam por apresentarem predominantemente matéria orgânica em estado coloidal, além de diversos efluentes industriais, que contêm taninos (efluentes de curtumes, por exemplo), anilinas (efluentes de indústrias têxteis, indústrias de pigmentos etc.), lignina e celulose (efluentes de indústrias de celulose e papel, da madeira etc.). Há também compostos inorgânicos capazes de causar cor na água. Os principais são os óxidos de ferro e manganês, que são abundantes em diversos tipos de solo. Alguns outros metais presentes em efluentes industriais 15 conferem-lhes cor, mas, em geral, íons dissolvidos pouco ou quase nada interferem na passagem da luz. O problema maior de cor na água é, em geral, o estético, já que causa um efeito repulsivo na população. É importante ressaltar que a coloração, realizada na rede de monitoramento, consiste basicamente na observação visual do técnico de coleta no instante da amostragem. Podemos caracterizar a cor em dois tipos: cor aparente e cor verdadeira. Na primeira, aparente, ela tem influencia direta da turbidez e na segunda não, sendo apenas materiais dissolvidos. 4.6 TURBIDEZ A turbidez de uma amostra de água é o grau de atenuação de intensidade que um feixe de luz sofre ao atravessá-la (esta redução dá-se por absorção e espalhamento, uma vez que as partículas que provocam turbidez nas águas são maiores que o comprimento de onda da luz branca), devido à presença de sólidos em suspensão, tais como partículas inorgânicas (areia, silte, argila) e detritos orgânicos, tais como algas e bactérias, plâncton em geral etc. A erosão das margens dos rios em estações chuvosas, que é intensificada pelo mau uso do solo, é um exemplo de fenômeno que resulta em aumento da turbidez das águas e que exige manobras operacionais, tais como alterações nas dosagens de coagulantes e auxiliares, nas Estações de Tratamento de Águas. Este exemplo mostra também o caráter sistêmico da poluição, ocorrendo inter-relações ou transferência de problemas de um ambiente (água, ar ou solo) para outro. 4.7 CLORETO O conhecimento da taxa de cloreto nas águas tem por finalidade obter informações sobre seu grau de mineralização ou indícios de poluição. O cloro, na forma de íon cloreto, é um dos principais ânions inorgânicos em águas naturais e residuárias, e pode ser originário do desequilíbrio hidrostático, da dissolução de minerais, de águas utilizadas para irrigação, e, principalmente, do despejo de esgotos domésticos e industriais. Segundo o ministério da saúde, em sua portaria 36/6M de 19/01/90, o teor máximo de cloreto permitido, em águas de abastecimento, é de 250 mg Cl-¹/L. 16 Águas com alta concentração desse íon apresentam sabor salgado, e para a saúde humana ele não é prejudicial, porém não é recomendado que se use para a irrigação. 4.8 DUREZA A dureza de uma água remete à capacidade que ela tem de precipitar sabão, ou seja, de resistir à formação de espuma conforme o grau de sua dureza. É causada pela presença de íons cálcio e magnésio, principalmente, além de outros cátions como ferro, manganês, estrôncio, zinco, alumínio, associados a ânions carbonato e sulfato. A principal fonte da dureza nas águas é devido à dissolução da rocha calcária pelo gás carbônico da água, isso acontece devido a passagem da água pelo solo. Portanto, as águas subterrâneas são mais facilmente encontradas com dureza elevada do que águas superficiais. Além disso, águas com uma uma alta taxa de dureza são impróprias para a alimentação e para a lavagem de roupas. 4.9 FERRO O ferro pode ter sua origem devido à dissolução de compostos ferrosos em solos arenosos, terrenos de aluvião ou pântanos, ou até devido à presença de despejos industriais. Encontra-se na forma insolúvel de óxido férrico (Fe+2) e carbono ferroso (Fe+3). E uma determinada amostra o ferro torna-se notável quando há o contato com uma grande quantidade de O2, que irá oxidar os íons de ferro, e então a água adquire uma cor marrom. Além disso, o ferro pode ainda alterar o paladar da água. 4.10 SÓLIDOS Na água existem três classificações de impurezas: características físicas, químicas e biológicas. Os sólidos são substâncias orgânicas e inorgânicas dissolvidas e em suspensão, um tipo de impureza física. É toda matéria que permanece como resíduo após evaporação, calcinação ou secagem da amostra. 17 Quantidades elevadas de sólido na água revelam a contaminação da mesma. Os sólidos são provenientes de efluentes domésticos e industriais e da erosão do solo. 4.10.1 Sólidos Totais (ST) Resíduo que resta na cápsula após parcial evaporação da água em banho- maria e posterior secagem em estufa em temperatura escolhida, geralmente em torno de 100˚C - geralmente 104˚C - até a massa permanecer constante. 4.10.2 Sólidos Fixos Parte dos sólidos totais, em suspensão ou dissolvidos, que resta após calcinação da amostra a aproximadamente 550˚C por uma hora. São sólidos inorgânicos, que devem ser tratados de acordo com a sua natureza. 4.10.3 Sólidos Voláteis Parte dos sólidos totais, em suspensão ou dissolvidos, que se perde após calcinação da amostra a aproximadamente 550˚C por uma hora. É composto de sólidos orgânicos, facilmente tratado por ação biológica. 18 4.11 COLIFORMES 4.11.1 Coliformes Totais Os coliformes totais são bactérias dos gêneros Enterobacter, Citrobacter e Klebsiella, que vivem no solo, na água e em vegetais. O índice de coliformes totais é utilizado para avaliar as condições higiênicas (DELAZARI, 1998), sendo que altas contagens significam contaminaçãopós-processamento, limpezas e sanificações deficientes, tratamentos térmicos ineficientes ou multiplicação durante o processamento ou estocagem (MATIAS, 2011). O procedimento é feito para fornecer a quantidade bacteriológica existente em 100ml de amostra usando para isso reagentes. Acrescente o reagente à amostra, devidamente misturado na cartela quadriculada, passe pela seladora e incube por 24 horas no caso de água doce ou 18 horas se for água salgada a uma temperatura de 350 C. após contar o numero de positivos (amarelos) pequenos e grandes e utilizar a tabela NMP para o determinar o numero mais provável de coliformes totais em 100ml da amostra 4.11.2 Coliformes Fecais Os coliformes podem fecais, não-fecais. Os fecais são um grupo de bactérias, Escherichia coli, originárias do trato intestinal humano e de outros animais de sangue quente. O índice de coliformes fecais empregado como indicador de contaminação fecal, ou seja, de condições higiênico-sanitárias deficientes levando- se em conta que a população deste grupo é constituída de uma alta população de E. coli (Pardi et al., 1995), pode indicar outros patógenos internos (Siqueira, 1995). O procedimento para coliformes fecais é a sequencia de coliformes totais onde as cartelas utilizadas para contagem de coliformes totais e exposta a uma lâmpada de UV que indica o numero de coliformes fecais pela fluorescência das quadriculas que deverão ser contadas. 19 5. LEGISLAÇÃO O presente trabalho considera as resoluções do CONAMA, embasadas na Política Nacional de Recursos Hídricos, para uso, classificação e condições e padrões de lançamento de efluentes em corpos de água. A água do córrego em estudo é classificada segundo a Resolução N.º 357/05, do CONAMA, como Classe Especial. O trabalho também considera a Portaria N.º 518, de 25 de março de 2004 do Ministério da Saúde, que estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano. 5.1 POLÍTICA NACIONAL DOS RECURSOS HÍDRICOS Lei Federal n.º 9.433, de 08 de janeiro de 1997. 5.1.1 Dos Fundamentos O artigo 1º da PNRH se refere aos fundamentos. • São eles que a água é um bem de domínio público e é um recurso natural limitado, dotado de valor econômico; • Em situações de escassez, o consumo humano e dessedentação de animais são as prioridades do uso da água; • A gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada, usada pelo poder público e privado para irrigação, transporte, manutenção da biota e consumo animal e humano: o uso múltiplo das águas; • A bacia hidrográfica é a unidade territorial para implementação da PNRH e atuação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos; 20 5.1.2 Dos Objetivos São objetivos da PNRH, assegurar a disponibilidade de água, em padrões de qualidade adequada a diferentes usos, à atual e às futuras gerações. Também de prevenir e defender os recursos naturais contra eventos hidrológicos críticos de origem natural ou decorrentes do uso inadequado dos recursos naturais. Além de integrar a utilização dos recursos hídricos com vistas ao desenvolvimento SUSTENTÁVEL. Esse último objetivo é uma das bases para a Resolução N.º 357/05, do CONAMA, referente ao uso da água e suas alterações. Classe 1 – Águas Doces PARÂMETROS VALOR MÁXIMO Sólidos dissolvidos totais 500 mg/L Cloreto total 250 mg/L Cl Ferro dissolvido 0,3 mg/L Fe Sulfato total 250 mg/L SO₄ TABELA 1 – CLASSE ESPECIAL FONTE: CONAMA, Resolução N.º 357/05 5.1.3 Das Diretrizes Para o alcance dos objetivos dados, o artigo 3º normaliza a importância da gestão integrada dos recursos hídricos, associando aspectos de quantidade e qualidade, inclusive na gestão ambiental. Também trás a articulação do planejamento de recursos hídricos com o dos setores públicos e privados. São diretrizes também: • A articulação da gestão de recursos hídricos com a do uso do solo; • A integração da gestão das bacias hidrográficas com a dos sistemas estuarinos – ambiente aquático de transição entre um rio e o mar – e zonas costeiras; 21 • A adequação da gestão das águas às diversidades físicas, bióticas, demográficas, econômicas, sociais e culturais das diversas regiões do País. 5.1.4 Dos Instrumentos As diretrizes devem ser cumpridas através de alguns instrumentos. Um deles é o enquadramentos dos corpos de água em classes, segundo os usos preponderantes da água, que é feita pela Resolução N.º 396/08. CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS DOCES I – Classe Especial Águas destinadas a) ao abastecimento doméstico sem prévia ou com simples desinfecção b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas II – Classe 1 Águas destinadas a) ao abastecimento doméstico após tratamento simplificado; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário (natação, esqui aquático e mergulho); d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que ingeridas cruas sem remoção de película; e) à criação natural e/ou intensiva (aqüicultura) de espécies destinadas à alimentação humana. III – Classe 2 Águas destinadas a) ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário (esqui aquático, 22 natação e mergulho); d) à irrigação de hortaliças e plantas frutíferas; e) à criação natural e/ou intensiva (aqüicultura) de espécies destinadas à alimentação humana; IV – Classe 3 Águas destinadas a) ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional; b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; c) à dessedentação de animais. V – Classe 4 Águas destinadas a) à navegação: b) à harmonia paisagística; c) aos usos menos exigentes TABELA 2 – CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS DOCES FONTE: www.uniagua.org.br/public_html/website/default.asp?tp=3&pag=classe.htm Outros instrumentos são Planos de Recursos Hídricos, outorga dos direitos de uso de recursos hídricos, cobrança pelo uso da água, compensação a municípios e o Sistema de Informações sobre Recursos Hídricos. 5.1.5 Da Ação do Poder Público O poder público deve tomar as providências necessárias à implementação e ao funcionamento do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos. Deve também outorgar os direitos, regulamentar e fiscalizar o uso das águas. Além de promover a integração da gestão de recursos hídricos com a gestão ambiental. 23 5.2 PORTARIA Nº. 518/2004 - MINISTÉRIO DA SAÚDE Série E. Legislação da Saúde TABELA 3 – PADRÃO MICROBIOLÓGICO DE POTABILIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO FONTE: Portaria 518/04 MS 24 6. METODOLOGIA 6.1 pH O pH-metro é o instrumento utilizado para aferição do pH, através do método potenciométrico. Para determinação do pH, são necessários um béquer, o pH-metro e uma pissete com água destilada. É necessária a calibração do equipamento; calibra-se primeiramente com uma solução tampão pH 7, lava-se o eletrodo do aparelho com água destilada, calibra-se então com solução tampão pH 4, realizando novamente a lavagem do eletrodo com água destilada. Com o instrumento calibrado e pronto para o uso, é possível medir o pH das amostras coletadas, lavando-se o eletrodo com água destilada após cada medida. 6.2 ALCALINIDADE A alcalinidade à fenolftaleína ou alcalinidade à carbonato (decorrente da presença de OH- e CO3- 2) é determinada em amostras com pH superior à 8,3, indicado pela viragem do indicador fenolftaleína, rosa choque em solução básica (pH>8,3) e incolor em solução ácida (pH<8,3). A alcalinidade a methil orange (decorrente da presença de HCO3-), é determinada em amostras com pH inferior à 8,3. O indicador utilizado é o alaranjado de metila/methil Orange, sendo seu ponto de titulação pH aproximadamente igual a 4,5, quando a coloração vira de amarelo para amarelo róseo.O material e reagentes utilizados são: erlenmeyer 125mL; proveta graduada 50mL; suporte universal; bureta com torneira de teflon; ácido sulfúrico 0,02N; indicadores: fenolftaleína e alaranjado de metila (methil orange). Para determinação da alcalinidade à fenolftaleína, coloca-se num erlenmeyer 50mL da amostra, medidos com a proveta graduada. Não foi necessário descloração. Adiciona-se três gotas do indicador fenolftaleína e titula-se a amostra com ácido sulfúrico 0,02N. Observa-se o ponto de viragem (passagem do indicador de rosa choque para incolor) e anota-se a quantidade de ácido que foi gasto. Para determinação da alcalinidade à alaranjado de metila/methil orange, toma-se uma nova amostra e realiza-se a titulação da mesma forma que 25 anteriormente. Adiciona-se três gotas do indicador alaranjado de metila (em vez da fenolftaleína) e titula-se com ácido sulfúrico até o ponto de viragem (amostra adquire coloração amarelo róseo). Anota-se novamente a quantidade de ácido gasto. O cálculo da alcalinidade é feito através da fórmula: �������� � ! �"�/$ ! %�%�&� = "� ! ��'�( ��)*� × , á�� � × 50000 ./01234/�"�� 6.3 ACIDEZ A determinação da acidez é realizada titulando-se a amostra com uma quantidade estequiométrica de OH- (base). O material e reagentes utilizados são: erlenmeyer 125mL; bureta com torneira de teflon; proveta graduada 50mL; Hidróxido de Sódio 0,02N; e indicador fenolftaleína. Para determinação da acidez, coloca-se 50mL de amostra em um erlenmeyer de 125mL, adiciona-se três gotas do indicador fenolftaleína e titula-se a amostra com NaOH 0,02N, até o ponto de viragem, quando a solução tona-se rosa choque. Não foi necessária a descloração. Anota-se o volume de NaOH utilizado. O cálculo da acidez é feito através da fórmula: ��� !5 �"�/$ ! %�%�&� = "� ! ,��� ��)*� × , 6�)! × 50000 ./01234/�"�� 6.4 CONDUTIVIDADE O método utilizado para determinar-se a condutividade da amostra é o Condutivímetro, composto de uma Ponte de Wheatstone e uma cela de condutividade, que serve para aferir a resistência da amostra. O material utilizado para a determinação da condutividade é um béquer de 300mL e um medidor de condutividade (Condutivímetro). Para realizar a medição da condutividade, lava-se a célula de condutividade com água destilada. Mergulha-se a sonda na amostra, rodando levemente para 26 expelir bolhas de ar. Liga-se o Condutivímetro e faz-se a leitura direta da condutividade da amostra. 6.5 COR Utiliza-se o método espectrofotométrico para medição da cor da amostra. Coloca-se 200mL de amostra em um béquer de 400mL. No espectrofotômetro, selecionamos a curva de cor Hach Program: 1670 Color 455nm. É necessário zerar o aparelho com uma amostra em branco (água destilada na cubeta). Para efetuar a leitura das amostras, colocam-se as mesmas na cubeta a insere-se no espectrofotômetro. 6.6 TURBIDEZ O método nefelométrico é um método indireto de medição da turbidez de uma amostra. Baseia-se na leitura da dispersão da luz incidente na amostra em relação à dispersão em uma solução padrão. Com o Turbidímetro já calibrado, a amostra é colocada, após agitação, em uma das cubetas e inserida no aparelho, realizando-se a leitura direta da turbidez na escala adotada, em NTU (Unidade de Turbidez). 6.7 CLORETO O método de determinação de cloretos, chamado Método de Mohr, baseia- se na precipitação fracionada, explorando a diferença entre os reagentes envolvidos na reação. Segundo este método, o haleto é titulado com uma solução padrão de nitrato de prata, tendo como indicador o cromato de potássio. Os materiais e soluções utilizados são: erlenmeyer 250mL; pipeta volumétrica 1mL; bureta com torneira de teflon; potenciômetro; proveta graduada de 100mL; indicador: cromato de potássio; e titulante: nitrato de prata 0,0141N. Para a determinação do parâmetro cloretos da amostra, coloca-se 100mL da mesma em um erlenmeyer de 250mL. Não é necessário o ajuste de pH da 27 amostra. Adiciona-se 1mL do indicador cromato de potássio e titula-se a amostra com o nitrato de prata 0,0141N, até o ponto de titulação, quando a solução torna-se avermelhada. O cálculo da concentração de cloretos é feito através da fórmula: Cloretos (mg Cl/L) = (A - B) x N x 35,45 x 103 Vamostra(mL) A: mL gasto para titular a amostra B: mL gasto para titular o branco 6.8 DUREZA A dureza de uma amostra de água é causada, principalmente, pela presença dos íons Ca2+ e Mg2+. Na determinação da dureza, estes íons formam um complexo vermelho-vinho com o corante Eriocromo Black T, em pH aproximadamente igual a 10. Pela adição de EDTA a esta solução, há a formação de um complexo mais estável entre os íons Ca2+ e Mg2+ com o mesmo, separando- os do Eriocromo Black T. Quando a quantidade de EDTA adicionada for suficiente para complexar todo o cálcio e magnésio, a solução torna-se azul (cor original do Eriocromo), indicando o fim da titulação. O material e as soluções necessárias para a determinação da dureza são: erlenmeyer 125mL; proveta graduada de 50mL; bureta com torneira de teflon; solução tampão Cloreto de Amônio-Hidróxido de Amônio; Solução EDTA – sal dissódico 0,02N; e indicador Eriocromo Black T. Coloca-se 50mL de amostra em análise, medidos na proveta graduada. Adiciona-se três gotas de solução tampão e agita-se. Então, adiciona-se uma porção de Eriocromo Black T e agita-se. A solução é titulada com o EDTA, em agitação constante, até o ponto de viragem, quando a solução passa de vermelho vinho para azul. O cálculo da dureza é feito através da fórmula: 789!5� �"�/$ ! %�%�&� = "� ! :7;� ��)*� × , :7;� × !<. �. ! %�%�& × 50000 ./01234/�"�� 28 6.9 FERRO O método utilizado foi o da 1,1-fenantrolina. O método depende da formação de um íon vermelho-alaranjado a partir da relação entre a 1,1-fenantrolina e o Fe2+. A medida da concentração de ferro da amostra é feita através da leitura no espectrofotômetro a um comprimento de onde de 510 nm. Os materiais e as soluções utilizadas são: erlenmeyer de 125mL; pipetas volumétricas de 1mL, 2mL e 10mL; proveta graduada de 50mL; pérolas de vidro; ácido clorídrico concentrado; solução de hidroxilamina; solução tampão de acetato de amônio; e solução de 1,1-fenantrolina. Para a determinação do Ferro Total, coloca-se 50mL de amostra em um erlenmeyer e as pérolas de vidro para ebulição. Adiciona-se 2mL de ácido clorídrico concentrado e 1mL de solução de hidroxilamina. Coloca-se a solução para evaporar na chapa de aquecimento, para que ocorra a redução do Fe3+, até que reste aproximadamente 10mL. Transfere-se o volume restante para uma proveta de 50mL, lavando as pérolas de vidro no mínimo três vezes com água destilada. Acrescenta-se 10mL de solução tampão de acetato de amônio e 2mL de 1,1- fenantrolina, além de água destilada para completar 50mL de amostra. Após homogeneização, deixa-se 10 minutos em repouso e efetua-se a leitura no espectrofotômetro, comparando com o branco. 6.10 SÓLIDOS A análise feita das substâncias sólidas em suspensão e/ou dissolvidas na amostra determinam classes de substâncias que têm propriedades físicas e respostas à secagem e ignição semelhantes. O equipamento utilizado para realizar a análise dos sólidos (não filtráveis) é: proveta de 100mL; cadinhos de porcelana com capacidade para 100mL; chapa de aquecimento; estufa até 105ºC; mufla até 550ºC; balança analítica; bomba de vácuo; e dessecador. Realiza-se primeiramente a preparação dos cadinhos. Lavam-se os mesmos com sabão e enxagua-se com água destilada em abundância. Aquece-se o cadinho na mufla a 550ºC por 15 minutos, deixando-o esfriar primeiro parcialmente 29 e depois em um dessecador para resfriamento completo. Realiza-se, após o resfriamento completo, a pesagem do cadinho, aferindo P1. 6.10.1 Sólidos Totais (ST) Coloca-se a amostra em uma proveta após agitação. Transfere-sea amostra da proveta para o cadinho (previamente pesado) e seca-se na chapa de aquecimento. A amostra seca na estufa à aproximadamente 104ºC durante uma hora. Resfria-se o cadinho em um dessecador e obtém-se P2. O cálculo de Sólidos Totais é feito por: '; �"�/$� = �>2 − >1�"� × 1000 / .�"�� 6.10.2 Sólidos Totais Voláteis (STV) Aquece-se o mesmo cadinho, após a pesagem de P2, na mufla a 550ºC durante 30 minutos. Resfria-se o cadinho parcialmente e depois em um dessecador até resfriamento completo. Pesa-se novamente o cadinho e obtém-se P3. O cálculo de Sólidos Totais Voláteis é feito por: ';. �"�/$� = �>2 − >3�"� × 1000 / .�"�� 6.10.3 Sólidos Totais Fixos (STF) Utilizam-se os dados encontrados anteriormente, através da fórmula: ';B = '; − ';. 30 6.11 COLIFORMES O método utilizado para a determinação do número mais provável de coliformes (totais e fecais) é a Colimetria, com a utilização do Colilert. O Colilert usa uma tecnologia chamada Defined Substrate Tecnology (DST) para analisar simultaneamente Coliformes Totais e E. coli (coliformes fecais), com a utilização de nutrientes específicos que sofrem degradação por enzimas específicas de cada tipo de coliforme. Os materiais utilizados são: cartela; meio de cultura; erlenmeyer de 125mL. Toda a vidraria e frascos de coleta utilizados em análises bacteriológicas devem estar autoclavados por 15 minutos a 121,7ºC. Mede-se então 100mL de amostra, coloca-se no erlenmeyer e adiciona-se o meio de cultura (que contém os nutrientes específicos); a amostra é homogeneizada com bastão de vidro até total dissolução do meio de cultura. Coloca-se cuidadosamente a amostra na cartela, evitando o contato com a parte interna da mesma. Encaixa-se a cartela no suporte de borracha e passa-se a mesma na seladora, com a parte plástica voltada para baixo. Após a selagem da cartela, coloca-se a mesma na estufa a uma temperatura de 35ºC por 24 horas (água doce). A leitura para coliformes totais é efetuada contando-se o número de quadrículas grandes e pequenas positivas (amarelas). Utiliza-se a tabela NMP para cruzar os valores e obter o resultado mais provável. Para coliformes fecais, utiliza-se a lâmpada UV incidindo sobre a cartela. Conta-se as quadrículas grandes e pequenas positivas (fluorescentes). Novamente, usa-se a cartela NMP para cruzar os dados e obter o resultado mais provável para este parâmetro. 31 7. ANÁLISES Análises dos parâmetros definidos anteriormente. As amostras foram coletadas na nascente (P1), perto do prédio INE da UFSC (P2) e próximo à saída da UFSC, no CCS (P3). Amostra pH Turbidez (NTU) Cor Condutividade Ferro (mg/L) P1 8,45 2,14 14 39,5 µS 0,18 P2 7,32 10,8 48 0,268 mS 2,86 P3 6,96 10,3 77 0,325 mS 1,76 TABELA 4 – ANÁLISES: pH, TURBIDEZ, COR, CONDUTIVIDADE, FERRO FONTE: Os alunos Amostra Acidez (ml) Alcalinidade (ml) Dureza (ml) Cloretos (ml) P1 1 1,1 0,2 3,5 P2 3 4,1 2,6 5,5 P3 3,2 6,1 2,8 6,2 Branco: 2,2 ml TABELA 5 – ANÁLISES: ACIDEZ, ALCALINIDADE, DUREZA, CLORETOS FONTE: Os alunos Amostra Colif.totais* Colif.fecais* P1 365,4 15,8 P2 >2419,2 >2419,2 P3 >2419,2 >2419,2 *(número mais provável de coliformes por 100 ml de amostra) TABELA 6 – ANÁLISES: COLIFORMES FONTE: Os alunos 32 Amostra P1 (limpos mufla 15 min) P2 (pós-estufa 1h) P3 (pós-mufla 30 min) P1 83,6618 g 83,6747 g 83,6742 g P2 94,5367 g 94,5585 g 94,5561 g P3 90,2414 g 90,2651 g 90,2618 g TABELA 7 – ANÁLISES: SÓLIDOS FONTE: Os alunos 8. RESULTADOS CALCULADOS Resultados calculados de cada parâmetro, a partir das análises e das formulas citadas anteriormente nas metodologias. Amostra pH Turbidez Cor (UC) Condutividade Ferro (mg/L) P1 8,45 2,14 NTU 14 39,5 µS 0,18 P2 7,32 10,8 NTU 48 0,268 mS 2,86 P3 6,96 10,3 NTU 77 0,325 mS 1,76 TABELA 8 – RESULTADOS: pH, TURBIDEZ, COR, CONDUTIVIDADE, FERRO FONTE: Os alunos Amostra Acidez* Alcalinidade* Dureza* Cloretos ( mg de Cl/L) P1 20 22 4 6,5 P2 60 82 52 16,5 P3 64 122 56 20,0 *(mg de CaCO3/L) TABELA 9 – RESULTADOS: ACIDEZ, ALCALINIDADE, DUREZA, CLORETOS FONTE: Os alunos 33 Amostra Colif.totais* Colif.fecais* P1 365,4 15,8 P2 >2419,2 >2419,2 P3 >2419,2 >2419,2 *(número mais provável de coliformes por 100 ml de amostra) TABELA 10 – RESULTADOS: COLIFORMES FONTE: Os alunos Sólidos Amostra Sólidos Totais (ST)* Sólidos Totais Voláteis (STV)* Sólidos Totais Fixos (STF)* P1 129 5 124 P2 218 24 194 P3 237 33 204 *(mg/L) TABELA 11 – RESULTADOS: SÓLIDOS FONTE: Os alunos 34 9. CONCLUSÕES Atualmente, o Córrego do Meio é classificado como corpo d’água Classe Especial, ou seja, águas destinadas ao abastecimento doméstico sem prévia ou simples desinfecção e/ou a preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas. Ele é assim classificado visando sua proteção e não poluição. Porém, a partir das análises feitas neste trabalho, conclui-se que o Córrego deveria ser classificado como Classe 4 – Águas destinadas (à navegação, à harmonia paisagística e) aos usos menos exigentes. O grupo chegou a esta conclusão analisando as variações bruscas dos parâmetros percebidas entre os pontos de coleta, aferições pontuais (como a presença de coliformes fecais na nascente e o resultado máximo para este parâmetro nos outros dois pontos). E também levando em consideração a influência da urbanização às margens do Córrego e a falta de infraestrutura nas redes de coleta de efluentes. A mudança de classe do Córrego é apenas um dos reflexos do descaso do poder público para com os recursos naturais na Ilha de Santa Catarina, uma vez que a classificação inicial visava à preservação deste curso d’água e, claramente, nada foi feito para que tal preservação ocorresse de fato. Pode-se pontuar também a lacuna no que diz respeito a estudos referentes ao Córrego e propostas de revitalização. O grupo propõe a realização de campanhas de conscientização nas escolas e comunidades do bairro, a atuação eficiente do poder público no âmbito da fiscalização e adequação dos atuais pontos de descarga de efluentes ao longo do Córrego e a conscientização da comunidade universitária em relação a este personagem que corre ao nosso lado de forma tão despercebida. 9.1 pH Em relação aos valores de pH encontrados, conclui-se que a água do Córrego varia de relativamente alcalina na nascente à neutra nos dois pontos restantes. Os valores encontrados estão dentro dos padrões estabelecidos pela 35 Portaria MS-518/2004 para potabilidade e dos limites estabelecidos pela resolução CONAMA 357/2005, entre 6,0 e 9,0. O maior valor encontrado, 8,45 na nascente, pode ser explicado pela ocorrência de fotossíntese, uma vez que esse processo reduz a concentração de ácido carbônico na água, aumentando o pH. Lei Federal n.º 9.433, de 8 de janeiro de 1997. 9.2 ALCALINIDADE Não existem padrões para potabilidade do CONAMA ou do Ministério da Saúde referentes à alcalinidade, uma vez que ela tem pouco significado sanitário. Levando-se em consideração os valores de pH constatados, podemos concluir que a alcalinidade no Córrego é causada pela presença de bicarbonatos. A variação visualizada em relação aos três pontos de coleta, aumentando gradativamente da nascente ao CCS, pode ser explicada pela descarga de despejos de diversas origens ao longo do córrego, ocasionada pela ocupação humana e urbanização. 9.3 ACIDEZ A acidez nos três pontos de coleta é carbônica, devido ao pH maior que 4,5. O gás carbônico presente na água é normal e no córrego é causada pela oxidação e decomposição da matéria orgânica e conseqüente desprendimento de CO₂. Entre a nascente e o segundo ponto há um aumento considerável na acidez, o que não ocorre entre o segundo ponto e o terceiro.Isso se deve ao aumento de matéria orgânica desde a nascente até perto da Biblioteca Central, causado pela mata ciliar, que acompanha o córrego ao longo da rua Rosa e por despejos domésticos, ocasionados devido à presença de residências e da universidade. Não há normas vigentes que delegam o valor máximo de acidez nas águas potáveis, pois não causam problemas à saúde humana. A acidez carbônica também não oferece riscos do ponto de vista sanitário, sendo corrosiva somente a acidez mineral, que não foi encontrada no córrego. 36 9.4 CONDUTIVIDADE O aumento observado na condutividade, da nascente aos dois pontos restantes, pode ser explicado pelo aumento na concentração de íons no meio aquoso, ocasionada provavelmente pelo despejo de resíduos diversos no curso do Córrego. A condutividade também pode ser relacionada com o teor de sólidos dissolvidos, o que justifica a tendência crescente de cor em relação aos pontos de coleta. Para a condutividade, não há parâmetros do CONAMA ou do Ministério da Saúde. 9.5 COR A cor pode ser verdadeira ou aparente. A verdadeira se deve a extratos orgânicos animais ou vegetais e de substâncias coloidais ou dissolvidas, como íons metálicos. A aparente é aquela que contem a cor verdadeira só que podemos ter interferências neste resultado devido à matéria em suspensão, geralmente, produzida pela drenagem exercida pelos rios, áreas de solos de argila. Os resultados obtidos pelas analises feitas no laboratório são referente à cor aparente, logo podemos ter algum nível de interferência. Eles demonstram um aumento crescente na coloração da água durante o seu percurso. 9.6 TURBIDEZ O parâmetro turbidez consiste na quantificação da matéria orgânica e inorgânica em suspensão finamente diluída ou em estado coloidal e de microorganismos. Esse nível é caracterizado pela resistência que amostra tem sobre a passagem de luz. Com a maior quantidade destas substâncias na amostra temos uma redução em sua transparência, pois são relacionadas diretamente e proporcionalmente. A turbidez é proveniente do desmatamento, através da erosão do solo, da ação biológica, das partículas de rocha, do despejo de esgotos domésticos e industriais. Por isso conforme tabela de analises podemos perceber a grande diferença entre a turbidez encontrada em P1(nascente) em relação à P2 e P3. 37 Sendo que podemos supor que P2 pode estar recebendo uma concentração maior de efluentes. A limpidez da água é importante não só para o consumo humano, seja para uso potável principalmente no que diz respeito a dimensionamento ETA's. Na agrícola ou na área industrial. Mas a no casso do córrego da UFSC os mais prejudicados são os organismos aquáticos, pois sem uma transparência ideal da água, a penetração da luz torna-se menor, dificultando a realização da fotossíntese. 9.7 CLORETO Os valores de cloretos encontrados são diferentes nas 3 regiões. O menor valor foi o encontrado na nascente, e à medida que o percurso do córrego se dá esse valor foi aumentando. Isto se deve ao fato de que há mais interferência do meio ao longo do córrego. Por exemplo, despejos industriais e domésticos aumentam a quantidade desse íon nas águas. Além disso, a altitude do primeiro local é maior que as demais. Conforme a taxa estabelecida pelo Ministério da Saúde e pela CONAMA, a concentração de cloretos no córrego está abaixo do limite máximo, que é de 250mg/L de Cl. 9.8 DUREZA Os três pontos de coleta de água apresentam valores relativamente baixos de dureza. Todos são menores que 75mg/L de CaCO3, portanto consideradas águas brandas. A água da nascente apresentou um valor bastante inferior das demais, que se deve ao fato também de não haver muito contato com despejos industriais. Estes valores estão abaixo do estipulado pelo Ministério da saúde, o qual seria de 500mg/L CaCO3. Não há parâmetro da CONAMA para o quesito dureza. 38 9.9 FERRO A presença de íons de ferro em águas naturais pode simbolizar ações antrópicas, porém também pode ser de origem natural pela formação geológica e tipo de solo da região. O resultado de ferro encontrado para a nascente foi de 0,18 mg/L bem abaixo do máximo permitido (0,3 mg/L). Observamos também que a quantidade de ferro aumentou no ponto próximo ao ENS (2,86 mg/L) devido a maior concentração populacional nesse espaço, podendo sofrer maior poluição e diminuiu no ponto próximo ao CCS (1,76 mg/L), fato que pode ser explicado pelo recebimento de outras águas de córregos secundários que não tem as mesmas características do tido como principal. . 9.10 SÓLIDOS Pelas análises, fica claro um aumento de sólidos totais ao longo do córrego. Há uma diferença mais significativa entre a nascente e o segundo ponto de coleta, aumentando em 89 mg/L os sólidos totais encontrados na água. Isso se deve à proximidade que o segundo ponto de coleta tem com a universidade e residências. Esse fato ocasiona a poluição do córrego por lançamento de efluentes e resíduos pelos moradores e pessoas que passam por esses locais. Em todos os pontos, há uma maior quantidade de matéria inorgânica, observada pela quantidade de sólidos fixos. Esses representam 96% dos sólidos na nascente, 89% no segundo ponto e 86% no terceiro ponto. Entre o segundo e o terceiro pontos de coleta o aumento dos sólidos totais se deve principalmente à matéria orgânica adicionada à água – os sólidos voláteis passam de 24 mg/L para 33 mg/L. Como os três pontos possuem valores menores que 500 mg/L de sólidos totais, estão dentro das normas do CONAMA. Também estão de acordo com os padrões de potabilidade da Portaria MS-518/04, que exige valores menores de 1000 mg/L. 39 9.11 COLIFORMES 9.11.1 Coliformes Totais Os resultados de coliformes totais para a nascente foi de 365,4 NMP, indicando a presença de coliformes oriundos do solo, água e vegetação circundante. Para os pontos do ENS e CCS os resultados foram >2419,2 NMP indicando uma grande presença de coliformes que pode ter sido aumentada, se comparada a nascente, devido ao despejo de esgoto doméstico e outros tipos de intervenções antrópicas. Pela Resolução 357/05 do CONAMA não há um valor máximo determinado para este tipo de análise visto que este rio é classificado como especial. Para fins de potabilidade, essa água deveria apresentar ausência de coliformes totais. 9.11.1 Coliformes Totais Os coliformes fecais encontrados na nascente estão dentro do que é permitido pelo CONAMA para rios de classe especial, sendo que o resultado encontrado foi de 15,8 NMP dos 200 UFC/100ml permitidos. Podemos dizer que é um resultado bom, pois sabe-se que a origem desses coliformes fecais pode ser também dos animais que habitam os arredores da nascente, e também se compararmos aos resultados obtidos nos pontos ENS e CCS ( >2419,2 NMP) observando que nesses pontos a influência do homem é muito maior, interferindo nas condições higiênicas do ambiente. Para fins de potabilidade exige-se (portaria MS-518/04) que a presença de coliformes fecais seja ausente. 40 10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS − CASA CIVIL. LEI Nº 9.433, DE 8 DE JANEIRO DE 1997, Política Nacional dos Recursos Hídricos. − CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE-CONAMA. Resolução Nº 357, de 17 de março 2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. − BRASIL. MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portaria MS n.º 518/2004 / Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância em Saúde, CoordenaçãoGeral de Vigilância em Saúde Ambiental – Brasília: Editora do Ministério da Saúde, 2005. − DUTRA, S. J. A Bacia Hidrográfica do Córrego Grande, Ilha de Santa Catarina, Brasil. In: Soriano-. Sierra, E. J. & Sierra de Ledo (Eds). Ecologia e Gerenciamento do Manguezal de Itacorubi. NEMAR/CCB/UFSC. SDM/FEPEMA. Florianópolis, Brasil. p. 31-46, 1998. − VONSPERLING, Marcos. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. – 3 ed. – Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental; Universidade Federal de Minas Gerais; 2005. − CETESB WEBSITE. Normas Técnicas Vigentes. Disponível em: <http://www.cetesb.sp.gov.br/servicos/normas---cetesb/43-normas-tecnicas---cetesb> Acesso em 22 de novembro de 2012. − ELETROSUL WEBSITE. Caracterização Climática de Florianópolis. Disponível em: <http://www.eletrosul.gov.br/casaeficiente/br/home/conteudo.php?cd=32> Acesso em 20 de novembro de 2012. − CARUSO, Mariléa M. Leal. O desmatamento da Ilha de Santa Catarina de 1500 aos dias atuais. Florianópolis, Editora da UFSC, 1983. − CARVALHO. Raquel. Vulnerabilidade Socioambiental a desastres na bacia Hidrográfica do Rio Itacorubi, Florianópolis SC. Disponível em <http://www.grupoge.ufsc.br/publica/dissertacao-raquel-carvalho.pdf> Acesso em 20 de novembro de 2012. − UNESP WEBSITE. Determinação de Cloretos Método Argentométrico ou Método de Mohr. Disponível em: <http://www.rc.unesp.br/ib/bioquimica/ana.pdf> Acesso em 20 de novembro de 2012.
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