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FACULDADE DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENHENHARIA SANITÁRIA E DO MEIO AMBIENTE DISCIPLINA: SANEAMENTO GERAL PROFESSORA: CAMILLE MANNARINO AULA: PARÂMETROS E PADRÕES DE QUALIDADE DA S ÁGUAS USOS DA ÁGUA Uso Geral Uso Específico Qualidade Requerida Abastecimento de água doméstico -Isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde; -Isenta de organismos prejudiciais à saúde; -Adequada para serviços domésticos; - Baixa agressividade e dureza; - Esteticamente agradável (baixa turbidez, cor sabor e odor; ausência de microrganismos). Abastecimento industrial Água é incorporada ao produto (ex.: alimento, bebidas, remédios) -Isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde; -Isenta de organismos prejudiciais à saúde; -Esteticamente agradável (baixa turbidez, cor sabor e odor). Água entra em contato com o produto -Variável com o produto Água não entra em contato com o produto (ex: refrigeração, caldeiras). -Baixa agressividade; -Baixa dureza. Irrigação Hortaliças, produtos ingeridos crus ou com casca. -Isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde; -Isenta de organismos prejudiciais á saúde; -Salinidade não excessiva. Demais plantações. -Isenta de substâncias químicas prejudiciais ao solo e às plantações; -Salinidade não excessiva. Dessedentação de animais -Isenta de substâncias químicas prejudiciais á saúde dos animais; -Isenta de organismos prejudiciais á saúde dos animais. Preservação da flora e da fauna -Variável com os requisitou ambientais da flora e da fauna que se deseja preservar. Recreação e lazer Contato primário (contato direto com o meio liquido; ex.: natação, esqui, surfe). -Isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde; -Isenta de organismos prejudiciais à saúde; -Baixos teores de sólidos em suspensão e óleos e graxas. Contato secundário (não há contato direto com o meio líquido; ex.: navegação de lazer , pesca, lazer contemplativo). -Aparência agradável. Geração de energia Usinas hidrelétricas. -Baixa agressividade. Usinas nucleares ou termelétricas (ex.: torres de resfriamento). -Baixa dureza. Transporte -Baixa presença de material grosseiro que possa por em risco as embarcações. Diluição de despejos Usos da água X Requisitos de qualidade PARÂMETROS INDICADORES DE QUALIDADE DE ÁGUA Caracterização da qualidade da água Parâmetros Físicos (escalas próprias de medidas), Químicos (reportados em concentração: mg/L ou ppm) e Biológicos (densidade populacional). Indicadores Físicos Cor Turbidez Sabor e odor Indicadores Químicos Matéria Orgânica Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO): Quantidade de oxigênio requerida para estabilizar (oxidar) através de processos bioquímicos (microrganismos), a matéria orgânica carbonácea . Simulação do que ocorre no ambiente. Indicação de compostos biodegradáveis. Demanda Química de Oxigênio (DQO): Oxigênio requerido para uma oxidação química da matéria orgânica, obtida através de um forte oxidante (dicromato de potássio) em meio ácido. Indicação de compostos biodegradáveis e não biodegradáveis. PARÂMETROS INDICADORES DE QUALIDADE DE ÁGUA pH: indicação sobre a condição de acidez, neutralidade ou alcalinidade da água. Nitrogênio: No meio aquático: Nitrogênio orgânico (dissolvido e em suspensão) Amônia (NH3) ou íon amônio (NH4 +) Nitrito (NO2 -) Nitrato (NO3 -). Nitrogênio molecular (N2) Elemento indispensável para o crescimento de algas e, quando em elevadas concentrações em lagos e represas, pode conduzir a um crescimento exagerado desses organismos (eutrofização) Conversão da amônia a nitrito e deste a nitrato (Nitrificação), implica no consumo de oxigênio dissolvido do meio Em um corpo d'água, a forma predominante do nitrogênio pode fornecer informações sobre o estágio da poluição : poluição recente: nitrogênio na forma orgânica ou de amônia poluição mais remota está associada ao nitrogênio na forma de nitrato. Fósforo: Nutriente essencial para o crescimento dos microrganismos responsáveis pela estabilização da matéria orgânica Elemento indispensável para o crescimento de algas e, quando em elevadas concentrações em lagos e represas, pode conduzir a um crescimento exagerado desses organismos (eutrofização). Oxigênio Dissolvido (OD): Vital para os seres aquáticos aeróbios. Principal parâmetro de caracterização dos efeitos da poluição das águas por despejos orgânicos. Solubilidade do OD: (nível do mar, T de 20 °C) concentração de saturação=9,2 mg/L Valores de OD superiores à saturação são indicativos da presença de algas (fotossíntese). Valores de OD bem inferiores à saturação são indicativos da presença de matéria orgânica (provavelmente esgotos). OD em torno de 4-5 mg/L morrem os peixes mais exigentes; com OD igual a 2 mg/L todos os peixes estão mortos; com OD igual a 0 mg/L tem-se condições de anaerobiose. PARÂMETROS INDICADORES DE QUALIDADE DE ÁGUA Sólidos: PARÂMETROS INDICADORES DE QUALIDADE DE ÁGUA/EFLUENTES Totais (ST) 1000 mg/L Em suspensão (SST) 350 mg/L Dissolvidos (SDT) 650 mg/L Fixos (SSF) 50 mg/L Voláteis (SSV) 300 mg/L Fixos (SDF) 400 mg/L Voláteis (SDV) 250 mg/L EXEMPLO DE LAUDO DE ENSAIOS FÍSICOS /QUÍMICOS Parâmetros Entrada ETE Saída ETE Esgoto bruto Lixiviado Norma referente ao método de ensaio pH 7,15 7,18 7,42 8,06 4500 H+ Turbidez (UNT) 40,6 16,4 24,4 41,3 2130 (B) Alcalinidade Total (mg CaCO3/L) 257,2 264,7 252,2 4933,0 2320 (B) Condutividade (mS/cm) 807x10-3 837x10-3 752x10-3 10,90 2510 (B) Cloreto (mg Cl -/L) 85,1 98,2 145,0 2456,3 4500 (B) DQO (mg O2/L) 465,5 85,5 230,5 990,5 5220 (B) Sólidos Suspensos Totais (mg/L) 372 92 86 90 2540 (D) Sólidos Dissolvidos Totais (mg/L) 352 322 300 5462 2540 (C) Sólidos Suspensos Voláteis (mg/L) 284 88 76 78 2540 (E) Sólidos Totais (mg/L) 724 414 386 5552 2540 (B) Nitrogênio Amoniacal (mg N-NH4 +/L) 42,5 36,1 48,4 1344,5 4500 NH3 (F) Cor (uC) - original 310 253 333 3670 2120 (B) Cor (uC) - filtrada 176 123 177 3260 2120 (B) DBO (mg/L) 221,3 53,5 93,0 5210 (B) PARÂMETROS INDICADORES DE QUALIDADE DE ÁGUA Indicadores Biológicos Algas Importância para o equilíbrio ecológico do meio aquático Responsáveis por parte do oxigênio presente na água (produzido pelo processo da fotossíntese) Podem acarretar também alguns problemas: Formação de grande massa orgânica, levando à produção de quantidade excessiva de lodo e à liberação de vários compostos orgânicos, que podem ser tóxicos ou produzir sabor e odor desagradáveis Desenvolvimento de camadas de algas nas superfícies de reservatórios, causando turbidez e dificultando a penetração da luz solar, com a conseqüente redução do oxigênio do meio, o entupimento de filtros de areia em estações de tratamento da água, o ataque às paredes de reservatórios de águas e piscinas e a corrosão de estruturas de ferro e de concreto Microrganismos patogênicos Introduzidos na água junto com matéria fecal de esgotos sanitários Bactérias, vírus e protozoários: sobrevivência limitada na água, podendo, no entanto, alcançar o ser humano por meio da ingestão ou contato com a água, causando-lhe doenças Indicadoresda presença de matéria fecal no meio liquido: coliformes fecais, embora não sejam patogênicas, a presença dessas bactérias na água indica que esta recebeu matéria fecal e pode, portanto, conter microrganismos patogênicos. Entre as bactérias do grupo coliforme, a mais usada como indicadora da poluição fecal é a Escherichia coli São indicadores específicos de matéria fecal Não se reproduzem na água ou no solo, mas exclusivamente no interior do intestino (ou em meios de cultura especiais a certa temperatura adequada); portanto, só são encontradas na água quando nela foi introduzida matéria fecal e seu número é proporcional à concentração dessa matéria Sua caracterização e quantificação são feitas por método relativamente simples. Pelo valor das diluições máximas que apresentarem resultado positivo será possível avaliar, estatisticamente, o chamado Número Mais Provável (NMP) de bactérias do grupo coliforme, ou seja, sua concentração na amostra ensaiada PARÂMETROS INDICADORES DE QUALIDADE DE ÁGUA/EFLUENTES Toxicidade Avalia o potencial tóxico (agudo ou crônico) de um agente químico ou de uma mistura; Os efeitos dos poluentes são mensurados pelas respostas de organismos vivos; Nem sempre as técnicas de tratamento empregadas asseguram que o efluente é desprovido de toxicidade. Esquema básico de um teste de toxicidade K L K J J K J J J J J J J J J J J J J J 10 % de Solução Tóxica 75 50 25 12,5 0 (controle) 100 70 60 40 0 0 % do Efeitos Observados no Organismo CL50 - Concentração Letal a 50% dos organismos em 24 horas de exposição L L L L L L L L L L Fator de Diluição Concentração (%) % mortalidade E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 Controle 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1:8 12,5 0 0 10 0 0 0 0 1:4 25 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1:2 50 0 10 20 90 30 0 40 10 50 0 10 1:1,3 75 30 60 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1:1 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Fator de toxicidade 2 2 4 4 4 2 4 2 4 2 2 CL50 78,1 66,6 55,3 37,4 51,9 60,8 49,2 58,0 46,5 61,2 58,0 EXEMPLO DE LAUDO DE ENSAIOS DE TOXICIDADE Unidades de Toxicidade (UT): menor fator de diluição da amostra em que não ocorreu o efeito tóxico esperado em mais de 10% dos organismos (CEO – Concentração de Efeito Observado). CL50: concentração necessária do efluente ensaiado para causar a morte em 50% dos organismos-teste. Característica Parâmetro Sólidos em Suspensão Sólidos Dissolvidos Gases Dissolvidos Parâmetros Físicos Cor x Turbidez x Sabor e Odor x x x Parâmetros Químicos pH x x Alcalinidade x Acidez x x Dureza x Ferro e Manganês x x Cloretos x Nitrogênio x x Fósforo x x Oxigênio dissolvido x Matéria orgânica x x Metais x x Micropoluentes orgânicos x Parâmetros Biológicos Organismos indicadores x Algas x Bactérias x FORMA FÍSICA PREPONDERANTE REPRESENTADA PELOS PARÂMETROS DE QUALIDADE PRINCIPAIS PARÂMETROS A SEREM INVESTIGADOS EM UMA ANÁLISE DE ÁGUA Características Parâmetro Águas para Abastecimento Águas Residuárias Corpos receptores Água Superficial Água Subterrânea Bruta Tratada Rio Lago Bruta Tratada Bruta Tratada Parâmetros Físicos Cor x x x x x x Turbidez x x x x x x Sabor e Odor x x x x Temperatura x x x x x Parâmetros Químicos pH x x x x x x x Alcalinidade x x x Acidez x x Dureza x x Ferro e Manganês x x x x Cloretos x x Nitrogênio x x x x x x x x Fósforo x x x x Oxigênio dissolvido x x x Matéria orgânica x x x x Micropol. inorg. x x x x x x x x Micropol. orgân. x x x x x x x x Parâmetros Biológicos Organismos indicadores x x x x x x x x Algas x x Bactérias decomp. x RESOLUÇÃO CONAMA 357/05 – 17/03/2005 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. Para efeito desta Resolução são adotadas as seguintes definições: I - águas doces: águas com salinidade igual ou inferior a 0,5 ‰; II - águas salobras: águas com salinidade superior a 0,5 ‰ e inferior a 30 ‰; III - águas salinas: águas com salinidade igual ou superior a 30 ‰; CAPÍTULO II DA CLASSIFICAÇÃO DOS CORPOS DE ÁGUA Art.3o As águas doces, salobras e salinas do Território Nacional são classificadas, segundo a qualidade requerida para os seus usos preponderantes, em treze classes de qualidade. Parágrafo único. As águas de melhor qualidade podem ser aproveitadas em uso menos exigente, desde que este não prejudique a qualidade da água, atendidos outros requisitos pertinentes. Seção I Das Águas Doces Art. 4o As águas doces são classificadas em: I - classe especial: águas destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, com desinfecção; b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas; e, c) à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral. II - classe 1: águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000; d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película; e e) à proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas. III - classe 2: águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000; d) à irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; e e) à aqüicultura e à atividade de pesca. IV - classe 3: águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou avançado; b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; c) à pesca amadora; d) à recreação de contato secundário; e e) à dessedentação de animais. V - classe 4: águas que podem ser destinadas: a) à navegação; e b) à harmonia paisagística. Seção II Das Águas Salinas Art. 5o As águas salinas são assim classificadas: I - classe especial: águas destinadas: a) à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral; e b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas. II - classe 1: águas que podem ser destinadas: a) à recreação de contato primário, conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000; b) à proteção das comunidades aquáticas; e c) à aqüicultura e à atividade de pesca. III - classe 2: águas que podem ser destinadas: a) à pesca amadora; e b) à recreação de contato secundário. IV - classe 3: águas que podem ser destinadas: a) à navegação; e b) à harmonia paisagística. Seção III Das Águas Salobras Art. 6o As águas salobras são assim classificadas: I - classe especial: águas destinadas: a) à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral; e,b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas. II - classe 1: águas que podem ser destinadas: a) à recreação de contato primário, conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à aqüicultura e à atividade de pesca; d) ao abastecimento para consumo humano após tratamento convencional ou avançado; e e) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película, e à irrigação de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto. III - classe 2: águas que podem ser destinadas: a) à pesca amadora; e b) à recreação de contato secundário. IV - classe 3: águas que podem ser destinadas: a) à navegação; e b) à harmonia paisagística. CLASSES Águas Doces Águas Salinas Águas Salobras Parâmetros 1 2 3 4 1 2 3 1 2 3 Coliformes Termotolerantes (NMP/100mL) 200 1000 4000 - 1000 2500 4000 1000 2500 4000 Óleos e Graxas (mg/L) V.A. V.A V.A IRI V.A V.A IRI V.A V.A IRI DBO5 (mg/L) 3 5 10 - - - - - - - COT (mg/L) - - - - 3 5 10 3 5 10 OD (mg/L) 6 5 4 2 6 5 4 5 4 3 Turbidez (UNT) 40 100 100 - V.A V.A V.A V.A V.A V.A pH 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,5 a 8,5 6,5 a 8,5 6,5 a 8,5 6,5 a 8,5 6,5 a 8,5 5,0 a 9,0 Nitrito (mg/L) 1 1 1 - 0,07 0,20 - 0,07 0,20 - Nitrato (mg/L) 10 10 10 - 0,40 0,70 - 0,40 0,70 - OBS. V.A. → Virtualmente ausente - → Não existe padrão IRI → toleram-se iridescências ALGUNS PADRÕES PARA CLASSES DE ÁGUA DE ACORDO COM A RESOLUÇÃO CONAMA 357/05 PADRÕES DE POTABILIDADE Água potável: aquela que pode ser consumida sem riscos à saúde humana e sem causar rejeição ao consumo por questões organolépticas Portaria no 2914/2011 (Ministério da Saúde) O padrão de potabilidade brasileiro é composto por: Padrão microbiológico Padrão de turbidez para água pós-filtração ou pré-desinfecção Padrão para substâncias químicas que representem riscos à saúde Padrão de cianotoxinas da água para consumo humano Padrão de radioatividade Padrão organoléptico (de aceitação para consumo humano) O tratamento da água não garante a manutenção da condição de potabilidade possibilidade de contaminação entre o tratamento, a distribuição, a reservação e o consumo princípio das múltiplas barreiras As portarias de potabilidade devem ser revisadas a cada 5 anos ou por solicitação de órgãos de saúde. PARÂMETROS DE CARACTERIZAÇÃO DA ÁGUA DESTINADA AO CONSUMO HUMANO Padrões definidos pela Portaria no 2914/2011 Parâmetros Padrão microbiológico Escherichia coli, Coliformes totais Padrão de turbidez para a água pós- filtração e pré-desinfecção Turbidez Padrão para substâncias químicas que representam riscos à saúde INORGÂNICAS: Antimônio, Arsênio, Bário, Cádmio, Chumbo, Cianeto, Cobre, Cromo, Fluoreto, Mercúrio, Níquel, Nitrato, Nitrito, Selênio, Urânio ORGÂNICAS: Acrilamida, Benzeno, Benzo[a]pireno, Cloreto de vinila, 1,2 Dicloroetano, 1,1 Dicloroeteno, Diclorometano, Di(2-etilhexil) ftalato, Estireno, Pentaclorofenol, Tetracloreto de carbono, Tetracloroeteno, Triclorobenzenos, Tricloroeteno AGROTÓXICOS: Alaclor, Aldicarbe+Aldicarbesulfona+Aldicarbesulfóxido,Aldrin+Dield rin, Atrazina, Carbendazim+benomil, Carbofurano, Clordano, Clorpirifós+clorpirifós-oxon, 2,4 D+2,4,5 T, DDT+DDD+DDE, Diuron, Endossulfan, Endrin, Glifosato+AMPA, Lindano, Mancozebe, Metamidofós, Metolacloro, Molinato, Parationa Metílica, Pendimetalina,, Permetrina, Profenofós, Simazina, Teboconazol, Terbufós, Trifuralina DESINFETANTES E PRODUTOS SECUNDÁRIOS DA DESINFECÇÃO: Bromato, Clorito, Cloro residual livre, Cloraminas total, 2,4,6 Triclorofenol, Trihalometanos total Padrão de cianotoxinas Microcistinas, Saxitoxinas Padrão de radioatividade Rádio-226, Rádio-228 Padrão organoléptico Alumínio, Amônia (como NH3), Cloreto, Cor aparente, 1,2 diclorobenzeno, 1,4 diclorobenzeno, Dureza total, Etilbenzeno, Ferro, Gosto e odor, Manganês, Monoclorobenzeno, Sódio, Sólidos dissolvidos totais, Sulfato, Sulfeto de hidrogênio, Surfactantes, Tolueno, Turbidez, Zinco, Xilenos
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