Aula 3 Qualidade Água

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Qualidade da Água 
 
Centro Universitário UNA 
 
Instituto Politécnico 
 
 
 
 
DISCIPLINA: SANEAMENTO BÁSICO 
PROF. Walcrislei Vercelli Luz 
e-mail: walcrislei.luz@prof.una.br 
 
Água 
 
Solvente Universal 
 
Sais 
Gases 
Açúcares 
Proteínas, etc 
 
 Fonte: www.ufpe.br 
Água 
Capacidade de Transportar partículas 
Qualidade da Água 
SER VIVO 
SÓLIDOS GASES INORGÂNICOS ORGÂNICOS 
CARACTERÍSTICAS 
QUÍMICAS 
CARACTERÍSTICAS 
BIOLÓGICAS 
IMPUREZAS 
CARACTERÍSTICAS 
FÍSICAS 
Suspenso
s 
Coloidais 
Dissolvidos 
Animais 
Vegetais 
Protistas e Moneras 
Matéria em 
decomposiç
ão 
Sólidos Presentes na Água 
Sólidos Presentes na Água 
CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA 
 
Sólidos voláteis (estimativa da fração orgânica) 
 
Sólidos fixos (estimativa da fração inorgânica) 
 
 
 
 
 
Aquecimento a 550˚ C 
Organismos Presentes na Água 
Microrganismo Descrição 
Bactéria - Organismos monera unicelulares 
- Apresentam-se em várias formas e tamanhos 
- São os principais responsáveis pela estabilização da 
matéria orgânica 
- Algumas são patogênicas, causando principalmente 
doenças intestinas 
Algas -Organismos autotróficos, fotossintetizantes, 
contendo clorofila 
-Importantes na produção de oxigênio nos corpos 
d`água e em alguns processos de tratamento 
-Em lagos e represas podem proliferar em excesso, 
causando uma deterioração da qualidade da água 
Fungos -Organismos aeróbios, multicelulares, não 
fotossintéticos, heterotróficos 
-Também de grande importância na decomposição da 
matéria orgânica 
-Podem crescer em condições de baixo pH 
Fonte: Silva & Mara (1979), Tchobanoglous e Schroeder (1985), Metcalf & Eddy (1991) 
Organismos Presentes na Água 
Fonte: Silva & Mara (1979), Tchobanoglous e Schroeder (1985), Metcalf & Eddy (1991) 
Microrganismo Descrição 
Protozoários -Organismos unicielulares sem parede celular 
-A maioria é aeróbia ou facultativa 
-Alimentam-se de bactérias, algas e outros 
microrganismos 
-São essenciais no tratamento biológico para a 
manutenção de um equilíbrio entre os diversos 
grupos 
Vírus -Organismos parasitas, formados pela associação 
de material genético (DNA ou RNA) e uma 
carapaça proteica 
- Causam doenças e podem ser de difícil remoção 
no tratamento da água ou do esgoto 
Helmintos -Animais superiores 
-Ovos de helmintos presentes nos esgotos podem 
causar doenças 
Parâmetros de Qualidade da Água 
Traduzem as principais características físicas, químicas e biológicas da água, 
representando sua qualidade 
 
São utilizados para caracterizar: 
 
 Águas de abastecimento 
 Águas residuárias 
 Mananciais 
 Corpos receptores 
Parâmetros Físicos 
Cor 
 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos dissolvidos 
Origem: 
-decomposição de matéria orgânica 
-Fe e Mn 
-esgotos domésticos 
-efluentes industriais 
Unidade: uH (Unidade Hazen – padrão de platina-cobalto) 
 
Responsável pela coloração da água 
Parâmetros Físicos 
Cor 
 
 
 
 
 
Importância: 
-População pode questionar a 
confiabilidade 
-A cloração pode gerar produtos 
cancerígenos 
-Origem industrial: pode ou não 
apresentar toxicidade 
Coloração causada por despejos industriais no 
bairro Esperança, Porto Velho-RO. Fonte: Gilmar 
Parâmetros Físicos 
Turbidez 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos em suspensão 
Origem: 
-Partículas de rocha, silte, argila 
-Algas e outros microrganismos 
-Despejos domésticos 
-Despejos industriais 
Unidade: uT (Unidades de 
Turbidez – unidade nefelométrica) 
 
Representa o grau de interferência com a passagem da luz através da água, conferindo 
uma aparência turva à mesma. 
 
Encontro do rio Negro e Solimões 
Parâmetros Físicos 
Sabor e Odor 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos em suspensão, sólidos 
dissolvidos e gases 
Origem: 
-Matéria orgânica em decomposição 
-Microrganismos (ex: algas) 
-Gases dissolvidos (ex.: H2S) 
-Despejos domésticos e industriais 
Unidade: concentração limite mínima detectável 
O sabor é a interação entre o gosto (salgado, doce, azedo e amargo) e o odor 
(sensação olfativa). 
 
Parâmetros Físicos 
Sabor e Odor 
 
 Imporância: 
 
-Não representa riscos à saúde 
-Consumidores podem questionar a confiabilidade e 
buscar águas de maior risco 
Parâmetros Físicos 
Temperatura 
 
 
 
Origem: 
-Transferência de calor por radiação, condução e 
convecção (atmosfera e solo) 
-Águas de torres de resfriamento 
-Despejos industriais 
Unidade: ˚C 
Medição da intensidade de calor 
Parâmetros Físicos 
Temperatura 
 
 
 
Importância: 
 
-↑ temperatura ↑ taxa das reações químicas e 
biológicas 
-↑ temperatura ↓ solubilidade dos gases 
-↑taxa de transferência de gases (odores 
desagradáveis) 
Parâmetros Químicos 
pH 
 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos dissolvidos, gases 
disssolvidos 
Origem: 
-Dissolução de rochas 
-Absorção de gases da atmosfera 
-Oxidação da matéria orgânica 
-Despejos industriais 
Potencial hidrogeniônico. Representa a concentração de íons hidrogênio H+, dando 
uma indicação da condição de acidez, neutralidade ou alcalinidade a água. 
 
Parâmetros Químicos 
pH 
 
 
 
Importância: 
-Nas etapas do tratamento de água 
-pH baixo: corrosividade e agressividade nas águas de 
abastecimento 
-pH elevado: possibilidade de incrustações em águas de 
abastecimento 
-Valores de pH afastado da neutralidade: podem afetar 
a vida aquática (peixes e microrganismos) 
Parâmetros Químicos 
pH 
 
 
 
Importância: 
- Valor elevado favorece a 
precipitação de metais 
Parâmetros Químicos 
Alcalinidade 
 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos dissolvidos (HCO3
-, CO3
2-, 
OH-) 
Origem: 
-Dissolução de rochas 
-Reação do CO2 com água (atmosfera ou decomposição da 
matéria orgânica) 
-Despejos industriais 
Unidade: mg/L CaCO3 
 
Quantidade de íons na água que reagirão para neutralizar os íons hidrogênio. É uma 
medição da capacidade da água de neutralizar ácidos (capacidade tampão). 
 
Parâmetros Químicos 
Alcalinidade 
 
Importância: 
 
-Elevadas concentrações causa gosto amargo na água 
-É importante no controle do tratamento de água 
(coagulação, redução da dureza, prevenção da 
corrosão) 
 
Parâmetros Químicos 
Acidez 
 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos dissolvidos e gases 
dissolvidos (CO2, H2S) 
Origem 
-CO2 absorvido da atmosfera ou resultante da decomposição 
da matéria orgânica 
-Gás sulfidrico 
-Despejos industriais (ácidos minerais ou orgânicos) 
-Passagem de águas por minas abandonadas 
Unidade: mg/L CaCO3 
 
Capacidade da água em resistir às mudanças de pH causadas pelas bases. 
Parâmetros Químicos 
Dureza 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos dissolvidos 
 
Origem 
-Dissolução de minerais contendo Ca2+ e Mg2+ 
-Despejos industriais 
 
Unidade: mg/L CaCO3 
Concentração de cátions multimetálicos em solução (Cátions mais frequentes são: 
Ca2+ e Mg2+) 
 
Parâmetros Químicos 
Dureza 
 
Importância: 
-Reagem com ânions na água formando precipitados 
-Classificada como: dureza carbonato (HCO3
- e CO3
2-) e não 
carbonato (Cl- e SO4
2-) 
-A dureza carbonato é sensível ao calor, precipitando a elevadas 
temperaturas (caldeiras e aquecedores) 
-Pode causar sabor desagradável e pode ter efeitos laxativos 
-Reduz formação de espumas 
Parâmetros Químicos 
Ferro e Manganês 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos em suspensão ousólidos dissolvidos 
 
Origem 
-Dissolução de compostos do solo 
-Despejos industriais 
 
Unidade: mg/L 
O ferro e o manganês estão presentes nas formas insolúveis (Fe3+ e Mn4+) numa 
grande quantidade de tipos de solos. 
 
Parâmetros Químicos 
Ferro e Manganês 
 
 
Importância: 
-Na ausência de O2 apresentam-se na forma solúvel Fe2+ e Mn2+ 
-Causam coloração na água 
-Podem manchar roupas 
-Em certas concentrações, podem causar sabor e odor na água 
 
Parâmetros Químicos 
Cloretos 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos dissolvidos 
 
Origem 
-Dissolução de minerais (dissolução de sais, ex: NaCl) 
-Intrusão de águas salinas 
-Despejos domésticos 
-Despejos industriais 
-Águas de irrigação 
Unidade: mg/L 
Mede a concentração de íons Cl- 
Parâmetros Químicos 
Nitrogênio 
 
 
 
Formas: 
-Molecular (N2) 
-Orgânico (dissolvido e em suspensão) 
-Amônia (NH3) 
-Nitrito (NO2
-) 
-Nitrato (NO3
-) 
 
Constituinte responsável: sólidos em suspensão e sólidos dissolvidos 
Dentro do ciclo do nitrogênio na biosfera, este alterna-se entre várias formas e 
estados de oxidação. 
Parâmetros Químicos 
Nitrogênio 
 
Origem 
-Proteínas, clorofilas e vários compostos biológicos 
-Despejos domésticos 
-Despejos industriais 
-Excrementos de animais 
-Fertilizantes 
 
Unidade: mg/L 
Parâmetros Químicos 
Nitrogênio 
 
Parâmetros Químicos 
Nitrogênio 
 
Parâmetros Químicos 
Nitrogênio 
 
Importância 
-Nitrato está associado a doenças como a 
metahemoglobinemia (síndrome do bebê 
azul) e câncer gástrico 
 
-Indispensável para crescimento de algas 
-Conduz a crescimento exagerado de algas 
(eutrofização) 
Lagoa eutrofizada, Viçosa-MG 
Parâmetros Químicos 
Nitrogênio 
 
Importância 
-Nos processos bioquímicos de conversão da amônia a nitrito e 
deste a nitrato, consome oxigênio dissolvido 
-Amônia livre é tóxica para peixes 
-Indispensável para crescimento dos microrganismos 
responsáveis pelo tratamento de esgotos 
Parâmetros Químicos 
Nitrogênio 
 
Importância 
 
-Indica o estágio de poluição 
• Nitrogênio orgânico e amônia – poluição recente 
• Nitrato – poluição remota 
Parâmetros Químicos 
Fósforo 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos em suspensão e sólidos dissolvidos 
 
Formas: 
-Ortofosfatos (PO4
3-, HPO4
2-, H2PO4
-, H3PO4): diretamente disponível 
para o metabolismo biológico 
-Polifosfatos: moléculas mais complexas com 2 ou mais átomos de 
fósforo 
 
O fósforo na água apresenta-se nas formas de ortofosfato, polifosfato e fósforo 
orgânico. 
 
Parâmetros Químicos 
Fósforo 
 
Origem 
-Dissolução de composto do solo 
-Decomposição da matéria orgânica 
-Despejos domésticos 
-Despejos industriais 
-Detergentes 
-Excrementos de animais 
-Fertilizantes 
Unidade: mg/L 
Parâmetros Químicos 
Fósforo 
 
Importância 
-Indispensável para o crescimento de algas 
-Conduz a crescimento exagerado de algas (eutrofização) 
-Nutriente essencial para os microrganismos responsáveis pela 
estabilização da matéria orgânica 
 
Parâmetros Químicos 
Oxigênio dissolvido 
 
 
 
Constituinte responsável: gás dissolvido 
 
Origem 
-Dissolução de oxigênio atmosférico 
-Produção pelos organismos fotossintéticos 
-Introdução por aeração artificial 
Unidade: mg/L 
O oxigênio dissolvido (OD) é de essencial importância para os organismos aeróbios. 
Parâmetros Químicos 
 
Oxigênio dissolvido 
 
Importância 
-É vital para os seres aquáticos aeróbios 
-Principal parâmetro de caracterização dos efeitos da poluição 
das águas por despejos orgânicos 
-Controle operacional de ETE 
-Valores de OD superiores à saturação indicam presença de 
algas 
-Valores de OD inferiores à saturação indicam presença de 
matéria orgânica 
Parâmetros Químicos 
 
Matéria orgânica 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos em suspensão e sólidos 
dissolvidos 
 
Principais componentes orgânicos 
-Proteínas - Sufactantes 
-Carboidratos - Fenóis 
-Gordura e os óleos - Pesticidas 
-Uréia - Outros 
É a causadora do principal problema de poluição das águas, que é o consumo de 
oxigênio dissolvido. 
Parâmetros Químicos 
 
Matéria orgânica 
 
Origem 
-Matéria orgânica vegetal e animal 
-Despejos domésticos e industriais 
 
Unidade: mg/L 
 
Importância: 
-A DBO retrata o teor de matéria orgânica, dando uma indicação do 
consumo do OD 
-A DBO é um parâmetro de fundamental importância na 
caracterização do grau de poluição de um corpo d`água. 
 
 
 
Parâmetros Químicos 
Matéria orgânica 
 
Classificação: 
 
-Forma e tamanho 
• suspensão (particulada) 
• dissolvida (solúvel) 
 
-biodegradabilidade 
• inerte 
• biodegradável 
 
 
Parâmetros Químicos 
Matéria orgânica 
 
Métodos indiretos para quantificação: 
 
-Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5
20) 
• medida a 5 dias, 20º C 
• indicação do carbono orgânico biodegradável 
-Demanda Última de Oxigênio (DBOu) 
 
 OD = 7 mg/L OD = 4 mg/L OD = 0,5 mg/L 
Dia = 0 Dia = 20 Dia = 5 
Parâmetros Químicos 
Vantagens da DBO5
20 
 
-Indicação aproximada da fração biodegradável 
 
-Indicação da taxa de degradação do despejo 
 
-Indicação da taxa de consumo O2 em função do tempo 
 
-Determinação aproximada de O2 para estabilização biológica 
da matéria orgânica 
Parâmetros Químicos 
Limitações da DBO5
20 
 
-↓valores de DBO (microrganismo não adaptados) 
 
-Metais pesados ou substâncias tóxicas pode inibir os 
microrganismos 
 
-Necessidade de inibição dos microrganismos nitrificantes 
 
-DBOu/DBO5 varia em função do despejo 
 
-O teste demora 5 dias 
Parâmetros Químicos 
Matéria orgânica 
 
Métodos indiretos para quantificação: 
 
-Demanda Química de Oxigênio (DQO) 
• mede o consumo de oxigênio durante a oxidação química 
• utiliza forte agente oxidante (dicromato de potássio) em 
meio ácido 
 
Parâmetros Químicos 
Vantagens da DQO 
 
-O teste gasta apenas de 2 a 3 horas 
 
-Resultado indica o oxigênio requerido para estabilização da 
matéria orgânica 
 
-O teste não é afetado pela nitrificação 
 
 
 
 
Parâmetros Químicos 
Limitações da DQO 
 
-Oxida a fração biodegradável e a fração inerte 
 
-Não fornece indicação da taxa de consumo da matéria 
orgânica no tempo 
 
-Pode haver oxidação de constituintes inorgânicos 
 
 
 
Parâmetros Químicos 
Matéria orgânica 
 
Métodos Diretos para quantificação: 
 
-Carbono Orgânico Total (COT) 
• mede o carbono liberado na forma de CO2 
• Deve-se eliminar as formas inorgânicas (CO2, HCO3
-, etc) 
 
Parâmetros Químicos 
Micropoluentes inorgânicos 
 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos dissolvidos 
 
Origem 
-Despejos industriais 
-Atividades mineradoras 
-Atividades de garimpo 
-Agricultura 
 
Unidade: mg/L ou μg/L 
Uma grande parte dos micropoluentes inorgânicos são tóxicos. Entre estes, tem 
especial destaque os metais pesados. 
Parâmetros Químicos 
 
Micropoluentes inorgânicos 
 
Metais pesados: 
-Arsênio 
-Cádmio 
-Cromo 
-Chumbo 
-Mercúrio 
-Prata 
Outros micropoluentes: 
-Flúor 
-Cianetos 
Contaminação de água por As em Bangladesh 
(Nickson et al., 1998; Tondel et al. 1999) 
 
Parâmetros Químicos 
 
Micropoluentes inorgânicos 
 
Importância: 
-São tóxicos 
-Se concentram na cadeia alimentarParâmetros Químicos 
Micropoluentes orgânicos 
 
 
 
 
Constituinte responsável: sólidos dissolvidos 
 
Origem 
-Despejos industriais 
-Detergentes 
-Processamento e refinamento de petróleo 
-Defensivos agrícolas 
 
Unidade: mg/L ou μg/L 
Alguns materiais orgânicos são resistentes à degradação biológica, não integrando 
os ciclos biogeoquímicos, e acumulam-se em determinado ponto do ciclo. 
 
Parâmetros Químicos 
Micropoluentes orgânicos 
 
Importância 
 
-Não são biodegradáveis 
-Grande parte são tóxicos 
Parâmetros Biológicos 
 
Detecção de patógenos 
 
  Extremamente difícil (baixas concentrações) 
 
 Em uma população uma determinada faixa 
apresenta doenças de veiculação hídrica 
 Os patogênicos podem não ocorrer em elevada 
proporção 
 Diluição dos despejos 
 
 
Parâmetros Biológicos 
 
Organismos indicadores de contaminação fecal 
 
 
 São predominantemente não patogênicos 
 
 Dão uma boa indicação de contaminação por fezes 
humanas e de animais 
 
 Indicação da potencialidade de transmitir doenças 
 
 
Parâmetros Biológicos 
 
Grupo coliforme 
 
  Apresentam grande quantidade em fezes humanas. Cada 
indivíduo elimina 1010 a 1012 células por dia (Branco e 
Rocha, 1979) 
 
 1/3 a 1/5 do peso das fezes humanas é constituído por 
bactérias do grupo coliforme 
 
 Apresentam-se em grande número somente nas fezes do 
homem e de animais de sangue quente 
 
 
Parâmetros Biológicos 
 
Grupo coliforme 
 
  Apresentam resistência aproximadamente similar à maioria 
das bactérias patogênicas intestinais 
 
 As técnicas bacteriológicas para detecção de coliforme são 
rápidas e econômicas 
 
 
Parâmetros Biológicos 
 
Organismos indicadores de contaminação fecal 
 
  Coliformes totais (CT) 
 
 Coliformes fecais (CF) - Coliformes termotolerantes 
 
• Escherichia Coli (a única que dá garantia de contaminação 
exclusivamente fecal) 
 
 
 
 
Padrões de Qualidade de Água 
 
São valores máximos permitidos para presença de algumas substâncias na 
água. 
 
Padrão de corpos d`água: Resolução CONAMA 357/2005, do 
Ministério do Meio Ambiente, e eventuais legislações estaduais 
 
Padrão de lançamento: Resoluções CONAMA 357/2005 e 
430/11, do Ministério do Meio Ambiente, e eventuais 
legislações estaduais 
 
Padrão de potabilidade: Portaria 2914/2011, do ministério da 
saúde 
 
 
 
Bibliografia Recomendada 
Von Sperling, Marcos. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de 
esgotos. 3. ed. Belo Horizonte: Ed. UFMG, 2005. 
 
CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente. Resolução n. 357/2005. 
Publicada em 17/03/2005. Ministério do Meio Ambiente, Brasília. 
http://www.mma.gov.br/conama/res/res05/res35705.pdf. 13 Abr. 2006. 
 
CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente. Resolução n. 430/2011. 
Publicada em 13/05/2011. Ministério do Meio Ambiente, Brasília. 
http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646