Saneamento I Tratamento de uso de Águas

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AT 1
2 3
S
U
M
Á
R
IO
2
3 UNIDADE 1 - Introdução
5 UNIDADE 2 - Saneamento ambiental
5	 2.1	Case	para	reflexão
7	 2.2	Implicações	e	resultados	do	saneamento	ambiental
8	 2.3	A	Lei	nº	11.445/07
12 UNIDADE 3 - Ciclo hidrológico
16 UNIDADE 4 - Tratamento de água para consumo humano
21 UNIDADE 5 - Contaminantes orgânicos em mananciais
28 UNIDADE 6 - Presença de microrganismos
28	 6.1	Definições	e	características	dos	microrganismos
35	 6.2	Remoção	de	protozoários
37	 6.3	Remoção	de	cianobactérias	e	cianotoxinas
39	 6.4	Remoção	de	agrotóxicos
45	 6.5	Remoção	de	gosto	e	odor
50 UNIDADE 7 - Manejo de águas pluviais urbanas
57 REFERÊNCIAS
2 3
UNIDADE 1 - Introdução
3
Não há frase mais curta e ao mesmo 
tempo mais real do que “a água é fonte de 
vida”! Ela é essencial para que a vida acon-
teça e percorra todo seu ciclo da melhor 
maneira possível. Desde os primórdios da 
civilização na história da evolução huma-
na e demais seres vivos, a água esteve 
presente.
Para algumas espécies, a água é meio 
de vida, para outras, a sua falta compro-
mete todo desenvolvimento como na 
maioria das culturas vegetais. O excesso, 
a disponibilidade ou a falta de água tam-
bém comprometem a qualidade de vida e 
dão o tom da riqueza de determinadas re-
giões.
Historicamente, as cidades se desen-
volveram próximas aos cursos de água, 
com a preservação das calhas principal e 
secundária dos rios, não por consciência 
ambiental, mas pelas dificuldades opera-
cionais e construtivas de retificação de 
rios existentes na época. Com o desen-
volvimento urbano e tecnológico, o cres-
cimento das cidades impôs um sistema 
de malha viária que, aos poucos, exerceu 
pressão e viabilidade econômica de in-
vestimentos que promovessem o sanea-
mento das áreas ribeirinhas e a execução 
de obras de retificação de canais, pavi-
mentos, pontes e, consequentemente, da 
ocupação parcial ou total da calha secun-
dária de trechos dos cursos de água ou de 
áreas de alagamentos naturais (RIGHET-
TO; MOREIRA; SALES,2009).
Vimos que, de acordo com o MEC, sis-
temas hidráulicos e sanitários são disci-
plinas do curso de Engenharia Ambiental. 
Aprofundaremos o tratamento e uso de 
águas que passa necessariamente pelo 
saneamento.
Saneamento ambiental são ações para 
a sociedade, com o objetivo de fazer com 
que todos tenham acesso ao abasteci-
mento de água potável, coleta e disposi-
ção sanitária de resíduos sólidos e líqui-
dos, disciplina sanitária de uso do solo, 
drenagem urbana, controle de doenças 
transmissíveis, para proteger e melhorar 
as condições de vida da população.
Como a falta de ações e obras de sanea-
mento são um problema sério para toda a 
sociedade, torna-se mister ao Engenheiro 
Ambiental, conhecer as técnicas de sa-
neamento ambiental, visando à solução 
de problemas básicos para a melhoria da 
qualidade ambiental.
Especificamente ele deve identificar 
as unidades constituintes e as formas de 
funcionamento dos sistemas de abasteci-
mento de água e esgotamento sanitário; 
identificar as etapas constituintes do sis-
tema de limpeza urbana, relacionando-as 
com a necessidade de melhoria dos pro-
blemas causados pelos resíduos sólidos e 
suas interferências na qualidade ambien-
tal; identificar as unidades constituintes 
de um sistema público de drenagem ur-
bana; aplicar os métodos de controle sa-
nitário dos alimentos; utilizar tecnologias 
apropriadas na área de saneamento am-
biental para melhoria da qualidade de vida 
da população (BRASIL, 2004).
Ressaltamos em primeiro lugar que em-
bora a escrita acadêmica tenha como pre-
missa ser científica, baseada em normas 
4 54
e padrões da academia, fugiremos um 
pouco às regras para nos aproximarmos 
de vocês e para que os temas abordados 
cheguem de maneira clara e objetiva, mas 
não menos científicos. Em segundo lugar, 
deixamos claro que este módulo é uma 
compilação das ideias de vários autores, 
incluindo aqueles que consideramos clás-
sicos, não se tratando, portanto, de uma 
redação original e tendo em vista o cará-
ter didático da obra, não serão expressas 
opiniões pessoais.
Ao final do módulo, além da lista de 
referências básicas, encontram-se ou-
tras que foram ora utilizadas, ora somen-
te consultadas, mas que, de todo modo, 
podem servir para sanar lacunas que por 
ventura venham a surgir ao longo dos es-
tudos.
 
4 5
UNIDADE 2 - Saneamento ambiental
5
Vamos iniciar o estudo do saneamento 
ambiental com um caso ocorrido nos EUA, 
contado por Vesilind e Morgan (2011) ilus-
trando a pesquisa, a identificação e solu-
ção de problemas ambientais que fazem 
parte do cotidiano do Engenheiro Am-
biental.
2.1 Case para reflexão
SURTO DE HEPATITE NO HOLY 
CROSS COLLEGE
Logo depois do jogo realizado em Dart-
mouth, em 1969, todos os integrantes do 
time de futebol americano do Holy Cross 
College ficaram doentes (Morse, 1972). 
Tiveram febre, náuseas e dores abdomi-
nais, além de apresentarem pele amare-
lada – sintomas característicos da hepa-
tite infecciosa. Nos dias que se seguiram, 
quase 90 pessoas – entre jogadores, trei-
nadores, técnicos e outras pessoas – que 
faziam parte do programa de futebol da 
instituição também adoeceram. O colé-
gio cancelou o restante da temporada e 
tornou-se alvo de um mistério epidemio-
lógico. Como explicar que um time inteiro 
tivesse contraído hepatite infecciosa?
Sabe-se que a doença é transmitida ba-
sicamente de pessoa para pessoa. Embo-
ra epidemias possam ocorrer, isso quase 
sempre se deve à contaminação da água 
ou de frutos do mar. Há vários tipos de ví-
rus da hepatite com drásticas consequên-
cias para o ser humano. O menos mortal 
é o da hepatite A que ocasiona mal-estar 
durante várias semanas, mas raramente 
deixa sequelas duradouras. As hepatites 
B e C, todavia, podem provocar graves 
problemas, em especial no fígado, e durar 
por anos. Na ocasião da epidemia no Holy 
Cross College, o vírus da hepatite ainda 
não havia sido isolado e muito pouco se 
sabia sobre sua etiologia ou suas conse-
quências.
Quando o colégio teve ciência da serie-
dade da epidemia, pediu e recebeu ajuda 
dos governos estadual e federal, que en-
viaram epidemiologistas até a cidade de 
Worcester. Em princípio, esses especia-
listas coletaram todo tipo de informação 
sobre os integrantes do time de futebol: 
com quem haviam estado e o que haviam 
comido e bebido. O objetivo era encontrar 
pistas que os levassem a descobrir como 
surgiu a epidemia, e obtiveram os seguin-
tes dados:
 uma vez que o período de incuba-
ção da hepatite é de cerca de 25 dias, a 
infecção deve ter ocorrido em algum mo-
mento antes do dia 29 de agosto;
 os jogadores que deixaram o time 
antes desse período não foram infecta-
dos;
 jogadores da equipe principal que 
chegaram atrasados, depois do dia 29 de 
agosto, também não foram infectados;
 jogadores do time de calouros que 
chegaram no dia 3 de setembro também 
não tiveram a doença;
 tanto os jogadores do time de ca-
louros como os do time principal usaram o 
mesmo refeitório, e, como nenhum calou-
6 7
ro foi infectado, descartou-se a hipótese 
de que o refeitório fosse a causa da doen-
ça;
 um dos técnicos que desenvolveu 
hepatite não havia usado o refeitório do 
colégio;
 não havia nenhum indício de que os 
jogadores tivessem comido frutos do mar 
em algum restaurante, o que poderia dar 
uma dica sobre onde poderiam ter contra-
ído o vírus;
 os jogadores consumiram uma be-
bida preparada pelo colégio, cuja com-
posição era açúcar, mel, gelo e água (a 
versão caseira do Gatorade). No entanto, 
como os funcionários da cozinha prova-
ram da bebida antes e depois do jogo, e 
nenhum deles desenvolveu a doença, a 
possibilidade de a bebida ter sido a causa-
dora da doença foi descartada.Como não encontravam respostas para 
o fato, os epidemiologistas se concentra-
ram no fornecimento da água. O colégio 
recebe água da cidade de Worcester e 
uma tubulação subterrânea traz a água 
da Rua Dutton – que é sem saída – até o 
campo de treinamento de práticas espor-
tivas, onde há um bebedouro que os joga-
dores utilizam durante os treinos.
Amostras da água foram colhidas do 
bebedouro e não apresentaram nenhuma 
contaminação.
A ausência de contaminação durante a 
amostragem não descartou, entretanto, 
a possibilidade de transmissão da doen-
ça através da tubulação, que cruzava o 
campo por meio de um medidor de água e 
várias caixas de sprinklers enterradas no 
solo, colocadas em todo o campo para re-
gar o gramado.
Duas outras informações foram cru-
ciais. Soube-se que, em uma das casas na 
Rua Dutton, moravam crianças que ha-
viam contraído hepatite. Durante o verão, 
elas brincavam com água dos sprinklers, 
espirrando umas nas outras e formando 
poças no gramado. No entanto, como a 
água dessas poças – caso as crianças a ti-
vessem contaminado – teria ido parar na 
tubulação, já que os canos de água eram 
mantidos sempre sob pressão positiva?
A última peça do quebra-cabeça se en-
caixou quando os epidemiologistas des-
cobriram que havia ocorrido um grande 
incêndio em Worcester, durante a noite 
do dia 28 de agosto, que durou até a ma-
nhã do dia seguinte. A demanda de água 
para o incêndio foi tão grande que todas 
as casas da Rua Dutton ficaram sem água 
da rua, ou seja, os bombeiros bombearam 
a água em tal quantidade que a pressão 
no encanamento ficou negativa.
Esses dados levaram à seguinte con-
clusão: as crianças esqueceram algumas 
6 7
das válvulas dos sprinklers abertas, o que 
certamente provocou a contaminação da 
água ao redor do sprinkler. Então, o vírus 
da hepatite entrou no encanamento da 
água potável. Na manhã seguinte, a pres-
são da água foi restabelecida no encana-
mento, e a água contaminada foi parar 
no final do ramal da tubulação, ou seja, 
no bebedouro do campo de futebol – to-
dos os jogadores, treinadores, técnicos e 
quaisquer outras pessoas que beberam 
daquele bebedouro foram infectados com 
hepatite.
Esse caso ilustra a clássica conexão 
cruzada, ou seja, o contato físico entre a 
água potável tratada e a contaminada e 
as consequências potencialmente graves 
dessas conexões.
Um dos objetivos da engenharia am-
biental é projetar sistemas para proteger 
a saúde pública. No caso de encanamen-
tos, os engenheiros precisam projetar sis-
temas que evitem qualquer possibilidade 
de ligações cruzadas, embora, como o in-
cidente de Holy Cross College demons-
tra, seja quase impossível prever todas as 
possibilidades.
2.2 Implicações e resultados 
do saneamento ambiental
Segundo OPAS (2007), saneamento 
básico é o conjunto de ações que se exe-
cutam no âmbito do ecossistema huma-
no para o melhoramento dos serviços de 
abastecimento de água, coleta de esgoto, 
o manejo dos resíduos sólidos, a higiene 
domiciliar e o uso industrial da água, em 
um contexto político, legal e institucio-
nal no que participam diversos atores do 
âmbito nacional, regional e local. O estudo 
ressalta que este conjunto de ações man-
tém uma inter-relação permanente entre 
a gestão do saneamento básico e a saúde 
pública.
Entende-se por saúde pública a ciência 
e a arte de promover, proteger e recupe-
rar a saúde, através de medidas de alcan-
ce coletivo e de motivação da população.
É importante que estas ações este-
jam integradas às ações de organização 
territorial, do meio ambiente e moradia. 
A articulação destes setores com a área 
da saúde é fundamental para o alcance 
do desenvolvimento sustentável (LIMA; 
LIMA; OKANO, 2010).
O direito à água potável não se alcan-
çará somente com enfoques econômicos, 
mas requer também uma forte convicção 
moral com respeito a três valores funda-
mentais: liberdade, equidade e solidarie-
dade com os menos privilegiados (OPAS, 
2007).
Água e esgotamento sanitário
É inegável a compreensão de que a me-
lhoria da gestão do saneamento básico 
proporciona melhoria para a saúde e é es-
sencial para a redução da mortalidade in-
fantil. A gestão adequada do saneamento 
básico melhora as condições de saúde da 
população em especial das crianças que 
vivem nas regiões mais pobres das cida-
des onde as moradias são mais precárias 
e as condições do local são insalubres, 
aumentando a exposição das crianças a 
inúmeras ameaças. Segundo dados dos 
Indicadores e Dados Básicos – Brasil – IDB 
(2008), a mortalidade atribuível a diar-
reias agudas em crianças menores de 5 
anos foi de 3,9% (média nacional), sendo 
8 9
que a região nordeste foi a mais afetada 
com 6,5% e a região sul apresentou o me-
nor índice com 1,5%.
No Brasil, as doenças diarreicas e as 
parasitoses estão entre as principais cau-
sas de morbidade em menores de 5 anos. 
Existe uma relação entre a oferta dos 
serviços de saneamento básico, Índice de 
Desenvolvimento Humano – IDH (englo-
ba três dimensões: riqueza, educação e 
esperança média de vida e saúde). Locais 
com maior oferta de abastecimento de 
água potável e coleta de esgoto apresen-
tam melhores níveis de IDH que são inver-
samente proporcionais à taxa de mortali-
dade infantil em menores de 5 anos.
O impacto econômico decorrente das 
intervenções em saneamento básico 
pode representar redução dos casos de 
doença ou morte proporcionando econo-
mias em relação a necessidade de trata-
mento para o setor da saúde e também 
para os pacientes; valores relacionados às 
mortes evitadas e ao tempo economizado 
como também pela não necessidade de 
assistência médica de tempo de ausência 
em escola, trabalho, entre outros (LIMA; 
LIMA; OKANO, 2010).
Vale destacar que os investimentos em 
saneamento têm um efeito direto na re-
dução dos gastos públicos com serviços 
de saúde. Segundo Melo (2005), estudos 
da OMS – Organização Mundial de Saúde 
mostram que R$ 1,00 (um real) aplicado 
em Saneamento gera R$ 2,50 (dois reais 
e cinquenta centavos) de economia em 
saúde.
2.3 A Lei nº 11.445/07
A Lei nº 11.445, de 05 de janeiro de 
2007, estabeleceu diretrizes nacionais 
para o saneamento básico, e determina 
que os municípios elaborem seus planos 
de saneamento dentro de uma visão in-
tegrada com a participação da sociedade. 
Estes planos devem abranger os serviços 
de abastecimento de água, esgotamen-
to sanitário, drenagem urbana, limpeza 
urbana e manejo dos resíduos sólidos, a 
serem realizados de formas adequadas 
atendendo a saúde pública e a proteção 
do meio ambiente sob os seguintes prin-
cípios:
 Universalidade
Esse princípio visa garantir que todos 
tenham acesso aos serviços de sanea-
mento básico, dentro do menor prazo 
possível.
 Integralidade das ações
Deve-se contemplar o conjunto de ser-
viços de saneamento básico, atendendo 
a população conforme suas necessidades 
e objetivando obter o máximo de eficácia 
das ações e resultados.
 Equidade
O princípio da equidade enseja que to-
dos recebam os serviços com o mesmo 
nível de qualidade sem que haja qualquer 
restrição ou discriminação, exceto quan-
do se priorizar o atendimento à população 
de menor renda.
 Integração
Integrar os diferentes setores afins da 
área de saneamento tais como: desenvol-
vimento urbano; a saúde pública; áreas 
8 9
ambientais e de recursos hídricos; enten-
dida como indispensáveis para se atingir o 
pleno êxito das ações.
 Participação e controle social
Garantir a participação popular como 
requisito indispensável para tornar legí-
tima a consolidação das políticas públicas 
de saneamento.
 Promoção da Saúde Pública
Garantir que os serviços que integram 
o saneamento básico tenham qualidade e 
quantidade suficientes para a promoção 
da saúde pública e controleda poluição 
ambiental.
 Promoção da Educação Sanitá-
ria e Ambiental
Contemplar ações de educação sani-
tária e ambiental, de forma a disseminar 
comportamentos mais positivos quanto 
ao meio ambiente, e incorporar progra-
mas de comunicação social para atendi-
mento ao cidadão.
 Orientação pelas Bacias Hidro-
gráficas
Buscar a integração das infraestrutu-
ras e serviços de saneamento básico, com 
a gestão dos recursos hídricos pelas ba-
cias hidrográficas do município. Esse prin-
cípio visa a melhoria da qualidade dos cor-
pos d’água e a integração homem, meio 
ambiente.
 Sustentabilidade
As tecnologias devem ser apropriadas a 
cada realidade do ponto de vista sociocul-
tural e ambiental, de forma a se obter efi-
cácia na utilização e operação das obras e 
serviços implantados e eficiência no pro-
cesso de implementação com relação aos 
custos e ao cronograma físico e financei-
ro.
 Proteção ambiental
Garantir que os recursos hídricos terão 
capacidade de atender a demanda para 
o abastecimento de água da população, 
sem comprometer a manutenção dos 
ecossistemas locais.
 Informação tecnológica
Incorporar temas que apresentem via-
bilidade técnica e operacional, conciliando 
a gestão eficiente e economicamente vi-
ável.
 Gestão pública
Desenvolver gestão pública que con-
temple ações que envolvam a questão 
intersetorial e de entrelaçamento, bem 
como a adoção de políticas públicas espe-
cíficas incluindo uma abordagem interdis-
ciplinar.
De acordo com a lei é de competência 
do titular a elaboração do Plano Municipal 
de Saneamento Básico – PMSB que pode-
rá ser específico para cada serviço, desde 
que haja a consolidação e compatibiliza-
ção dos planos específicos de cada servi-
ço que deverão ainda ser compatíveis com 
o Plano de bacias hidrográficas em que 
estiverem inseridos.
O PMSB deve refletir as necessidades 
e os anseios da população, devendo, para 
tanto, resultar de um planejamento demo-
crático e participativo para que atinja sua 
função social. O planejamento dos servi-
ços integrantes do saneamento básico 
tem por finalidade a valorização, a prote-
ção e a gestão integrada, assegurando a 
10 11
compatibilização com o desenvolvimento 
local e regional.
Principais aspectos que devem ser 
englobados e/ou compatibilizados pelo 
PMSB:
1) Com relação a preservação am-
biental deve-se considerar:
 preservação de nascentes;
 preservação de cursos de água;
 preservação de mananciais super-
ficiais;
 preservação de mananciais subter-
râneos;
 expansão sustentável das áreas 
urbanas;
 plano de manejo integrado ecológi-
co-econômico nas áreas de mananciais.
2) Com relação a drenagem urbana 
e recuperação ambiental, deve-se con-
siderar:
 recuperação de cursos de água;
 recuperação de áreas degradadas;
 medidas de controle de enchentes;
 identificação de famílias vivendo 
em áreas de risco socioambiental;
 mitigação de riscos de inundação;
 mitigação de riscos de deslizamen-
to;
 Mitigação de riscos de desabamen-
to.
3) Com relação à água e esgota-
mento sanitário, deve-se considerar:
 universalização do Sistema de Co-
leta de Esgotos com incentivos para Liga-
ções Intradomiciliares;
 implantação e ampliação de Cole-
tores, Interceptores e Estações de Trata-
mento de Esgoto;
 universalização do Sistema de 
Abastecimento de Água;
 implantação e ampliação de Redes, 
Reservatórios, Elevatórias e Reguladores 
de Pressão;
 gestão eficaz dos recursos naturais 
minimizando as perdas e otimizando a dis-
tribuição da água; e, 
 qualidade dos efluentes de esgoto.
4) Com relação ao Planejamento 
e Gestão de Resíduos Sólidos, deve-se 
considerar:
 implantação de Programa de Cole-
ta Seletiva de Resíduos Sólidos;
 inventário de Geradores de Resí-
duos Sólidos;
 implantação de Plano de Gerencia-
mento de Resíduos da Construção Civil;
 programa de racionalização da ge-
ração e destinação de resíduos, incluído 
os de Tratamento de Água e Esgoto;
 mecanismos de Desenvolvimento 
Limpo – MDL e Cogeração de Energia;
 implantação de Aterros Sanitários, 
Estações de Transbordo e Centrais de Re-
ciclagem;
 plano de Recuperação de Lixões e 
Aterros Controlados;
 estudo de Tecnologias para Resí-
duos Sólidos e Efluentes;
10 11
 integração com Programas de In-
teresse Social de Habitação, Emprego e 
Renda.
Qualquer ação no campo do Saneamen-
to Ambiental deve ser encarada como sen-
do uma ação social e coletiva, pois atende 
a população socializando seus efeitos po-
sitivos que são usufruídos por todos.
Por essa natureza social e coletiva, é 
fundamental que sua promoção aconteça 
através de vários atores, cada qual cum-
prindo seu papel, seja ele o cidadão, a co-
munidade ou o Estado.
O Saneamento Ambiental carrega na 
sua essência uma pluralidade de funções, 
pois ao mesmo tempo em que se trata de 
uma ação de saúde pública e proteção am-
biental constitui-se também como bem de 
consumo coletivo, um serviço essencial ao 
ser humano e consequentemente um di-
reito do cidadão e um dever do Estado.
Assim, visto por esse ângulo, as ações 
de saneamento se enquadram nas polí-
ticas públicas e sociais e sua promoção 
deve ser fruto de ações conjuntas entre 
a sociedade e o estado (LIMA; LIMA; OKA-
NO, 2010).
 
12 13
UNIDADE 3 - Ciclo hidrológico
12
Sabemos que a disponibilidade de água 
para sociedade é uma prioridade para con-
tinuação da vida na Terra! Ser a água tra-
tada também é condição essencial para a 
qualidade de vida para evitar epidemias 
dentre outras justificativas.
Na contramão dessas assertivas, te-
mos o aumento da população em propor-
ções preocupantes, pessoas vivendo em 
condições sub-humanas em várias partes 
do planeta, uso ainda irracional dos recur-
sos naturais. Pois bem, neste momento, 
nosso objetivo é justamente analisar o 
tratamento de águas para que sejam ofe-
recidas à população com toda qualidade 
possível.
Enquanto Hidrologia é a ciência que es-
tuda a água na Terra e procura responder 
à pergunta sobre o que ocorre com a água 
da chuva uma vez que atinge a superfície, 
a Engenharia Hidrológica é a aplicação 
dos conhecimentos da Hidrologia para re-
solver problemas relacionados aos usos 
da água, que muitos subsídios oferece ao 
trabalho do Engenheiro Ambiental.
Relembremos rapidamente o ciclo hi-
drológico (ilustração abaixo) que é ponto 
de partida útil para o estudo do forneci-
mento da água.
Ciclo Hidrológico
12 1313
A água precipita das nuvens, infiltra-se 
no solo, escoa para correntes de águas su-
perficiais, segue-se a evaporação e trans-
piração, voltando para atmosfera.
 Precipitação é o termo aplicado 
para todas as formas de umidade origi-
nais na atmosfera que caem no solo (por 
exemplo, chuva, granizo e neve). A preci-
pitação é registrada com medidores em 
milímetros de água. A quantidade de pre-
cipitação em uma determinada região é 
geralmente útil para estimativas de dis-
ponibilidade de água.
 A evaporação e a transpiração são 
duas formas pelas quais a água retorna à 
atmosfera.
 A evaporação acontece a partir de 
fontes de águas superficiais livres, e a 
transpiração é a perda de água das plan-
tas para a atmosfera. Os mesmos fatores 
meteorológicos que influenciam a eva-
poração também influenciam o processo 
de transpiração: os raios solares, a tem-
peratura ambiente, a umidade e a velo-
cidade do vento, assim como a quantida-
de de umidade do solo disponível para as 
plantas – todos esses elementos causam 
impacto sobre a taxa de transpiração. 
Por ser tão difícil medir a evaporação e a 
transpiração separadamente, são geral-
mente combinadas em apenas um termo, 
a evapotranspiração, ou seja, a perda to-
tal de água para a atmosfera, tanto por 
um processo como pelo outro (VESILIND;MORGAN, 2011).
A água da superfície da Terra exposta à 
atmosfera é chamada de água superficial, 
que inclui rios, lagos, oceanos, etc. Atra-
vés do processo de percolação, algumas 
águas superficiais (especialmente du-
rante a precipitação) são absorvidas pelo 
solo e se tornam águas subterrâneas; am-
bas podem ser utilizadas como fontes de 
abastecimento para as comunidades.
Dentre os usos e importância da água, 
podemos citar:
 abastecimento humano;
 irrigação;
 dessedentação animal;
 geração de energia elétrica;
 navegação;
 diluição de efluentes;
 pesca;
 recreação e paisagismo;
 a manutenção dos ecossistemas 
existentes em rios, lagos e ambientes 
marginais aos corpos d’água, como banha-
dos e planícies sazonalmente inundáveis.
Segundo Collischonn e Tassi (2011), os 
usos da água são normalmente classifica-
dos em consuntivos e não consuntivos.
 Usos consuntivos alteram substan-
cialmente a quantidade de água disponí-
vel para outros usuários. O uso da água 
para irrigação é um uso consuntivo, por-
que apenas uma pequena parte da água 
aplicada na lavoura retorna na forma de 
escoamento. A maior parte da água uti-
lizada na irrigação volta para a atmosfe-
ra na forma de evapotranspiração. Esta 
água não está perdida para o ciclo hidro-
lógico global, podendo retornar na forma 
de precipitação em outro local do planeta, 
no entanto, não está mais disponível para 
outros usuários de água na mesma região 
em que estão as lavouras irrigadas.
14 15
 Usos não-consuntivos alteram 
pouco a quantidade de água, mas po-
dem alterar sua qualidade. O uso de água 
para a geração de energia hidrelétrica, 
por exemplo, é um uso não-consuntivo, 
uma vez que a água é utilizada para mo-
vimentar as turbinas de uma usina, mas 
sua quantidade não é alterada. Da mesma 
forma a navegação é um uso não-consun-
tivo, porque não altera a quantidade de 
água disponível no rio ou lago.
Os usos de água também podem ser di-
vididos de acordo com a necessidade ou 
não de retirar a água do rio ou lago para 
que possa ser utilizada. Alguns usos da 
água que podem ser feitos sem retirar a 
água de um rio ou lago são a navegação, 
a geração de energia hidrelétrica, a recre-
ação e os usos paisagísticos. Alguns usos 
da água que exigem a retirada de água, 
ainda que parte dela retorne, são o abas-
tecimento humano e industrial, a irrigação 
e a dessedentação de animais.
Temos ainda as águas subterrâneas e 
superficiais.
A água subterrânea é importante tan-
to como fonte direta como indireta para o 
abastecimento de água, uma vez que uma 
grande fração do fluxo para correntes de 
água é derivada das águas que estão abai-
xo da superfície. A água está presente 
tanto em locais próximos como afastados 
da superfície do solo.
Na região perto da superfície da Ter-
ra, os poros (porosidade) do solo contêm 
água e ar. Essa região é conhecida como 
zona de aeração, ou zona vadosa. Ela pode 
apresentar espessura zero em áreas pan-
tanosas e pode chegar a ter algumas cen-
tenas de metros de espessura em regiões 
mais áridas. A umidade da zona de aera-
ção não pode ser aproveitada como uma 
fonte de água, pois fica presa às partícu-
las do solo por forças capilares e não pode 
ser imediatamente liberada.
Abaixo da zona de aeração está a zona 
de saturação, na qual os poros estão 
cheios de água, em geral conhecida como 
água subterrânea. Uma camada que con-
tém uma quantidade substancial de água 
subterrânea é chamada de aquífero, e a 
superfície dessa camada saturada é co-
nhecida como lençol freático. Se o aquífe-
ro estiver em cima de uma camada imper-
meável, é chamado de aquífero livre.
E se a camada contendo água estiver 
entre duas camadas impermeáveis, é co-
nhecido como aquífero confinado. Este, 
às vezes, pode estar sob pressão, assim 
como em tubulações, e caso um poço es-
teja dentro de um aquífero confinado sob 
pressão, tem-se um poço artesiano.
14 15
As fontes de águas superficiais não 
são confiáveis como as de águas subter-
râneas, pois as quantidades geralmente 
variam muito durante um período de um 
ano ou mesmo uma semana, e a qualida-
de das águas superficiais é facilmente de-
gradável por várias fontes de poluição. A 
variação no fluxo da corrente ou curso de 
água pode ser tão grande que mesmo uma 
pequena demanda pode não ser atendida 
durante tempos de seca; portanto, devem 
ser construídos reservatórios para arma-
zenar a água durante a época de chuva 
para que possa ser utilizada nos períodos 
de escassez. O objetivo é construir esses 
reservatórios suficientemente grandes 
para garantir fontes de água confiáveis 
(VESILIND; MORGAN, 2011).
 
16 17
UNIDADE 4 - Tratamento de água para con-
sumo humano
16
Fazendo um recorte na história e nos si-
tuando em 1840, nessa época já havia re-
ferência que as epidemias de febre tifoide 
e de cólera em Londres estavam relacio-
nadas com águas de má qualidade. Até o 
início do século XX não havia padrões de 
qualidade para a água potável.
Um dos tratamentos mais antigos e 
eficazes é a fervura da água, porém, do 
ponto de vista prático, restrita a aplicação 
no âmbito das unidades residenciais. Em 
1870, e durante alguns anos posteriores, 
o uso de filtros de areia e de outras técni-
cas de tratamento ainda visava melhorar o 
aspecto estético da água, eliminar o odor 
e melhorar o sabor. O avanço do conheci-
mento deu então lugar ao tratamento da 
água com vistas a proteção à saúde.
De todo modo, a construção de um sis-
tema completo de abastecimento de água 
requer muitos estudos e pessoal alta-
mente especializado.
Para iniciarem-se os trabalhos, é ne-
cessário definir-se:
 a população a ser abastecida;
 a taxa de crescimento da cidade; e,
 suas necessidades industriais.
Com base nessas informações, o siste-
ma é projetado para servir à comunidade, 
durante muitos anos, com a quantidade 
suficiente de água tratada.
Um sistema convencional de abasteci-
mento de água é constituído das seguin-
tes unidades:
- captação
- adução
- estação de tratamento
- reservação
- redes de distribuição
- ligações domiciliares
A seleção da fonte abastecedora de 
água é processo importante na constru-
ção de um sistema de abastecimento. 
Deve-se, por isso, procurar um manancial 
com vazão capaz de proporcionar perfei-
to abastecimento à comunidade, além de 
ser de grande importância a localização da 
fonte, a topografia da região e a presença 
de possíveis focos de contaminação.
A captação pode ser superficial ou sub-
terrânea. A superficial é feita nos rios, la-
gos ou represas, por gravidade ou bombe-
amento. Se por bombeamento, uma casa 
de máquinas é construída junto à capta-
ção. Essa casa contém conjuntos de mo-
tobombas que sugam a água do manancial 
e a enviam para a estação de tratamento.
A subterrânea é efetuada através de 
poços artesianos, perfurações com 50 a 
100 metros feitas no terreno para cap-
tar a água dos lençóis subterrâneos. Essa 
água também é sugada por motobombas 
instaladas perto do lençol d’água e en-
viada à superfície por tubulações. A água 
dos poços artesianos está, em sua quase 
totalidade, isenta de contaminação por 
bactérias e vírus, além de não apresentar 
turbidez.
O tratamento da água envolve o empre-
go de diferentes operações e processos 
16 1717
unitários para adequar a água de diferen-
tes mananciais aos padrões de qualidade 
definidos pelos órgãos de saúde e agen-
cias reguladoras.
As exigências de qualidade da água 
evoluíram e prosseguem, em processo 
contínuo, acompanhando os avanços do 
conhecimento técnico e científico. Os pa-
drões de qualidade tornam-se gradati-
vamente mais exigentes. As tecnologias 
convencionais de tratamento, visando a 
clarificação e desinfecção da água, foram 
sendo aprimoradas, incorporando novastécnicas ou variantes, tais como a flota-
ção, a filtração direta, a filtração em múl-
tiplas etapas, além do emprego de novos 
desinfetantes (e, por conseguinte, a ge-
ração de novos produtos secundários de 
desinfecção).
Em paralelo, o desafio da remoção de 
substâncias químicas e, mais recente-
mente de microcontaminantes, impôs o 
emprego/desenvolvimento de outras téc-
nicas de tratamento como a adsorção em 
carvão ativado, a oxidação, a precipitação 
química e a volatilização, e de processos 
de separação por membranas (microfiltra-
ção, ultrafiltração, nanofiltração e osmo-
se reversa).
Enfim, técnicas mais sofisticadas para 
a detecção e quantificação de substân-
cias e organismos diversos se mantêm em 
constante e rápida evolução. A detecção e 
quantificação de concentrações cada vez 
menores de contaminantes capazes de 
resultar em efeitos crônicos para a saú-
de, bem como o reconhecimento de novos 
patógenos de veiculação hídrica, tendem 
a diversificar e tornar mais rigorosos os 
padrões de potabilidade, impondo, con-
comitantemente, o desafio da inovação 
tecnológica no tratamento da água para 
consumo humano (CEBALLOS; DANIEL; 
BASTOS, 2009).
Abaixo temos a ilustração de uma típica 
instalação para tratamento de água, onde 
por uma série de reatores ou operações 
unitárias, a água vai fluindo de um para 
outro e atinge seu objetivo final que é a 
água tratada (esquemas Sabesp-SP e Co-
pasa-MG).
Estação de tratamento de água – esquema Sabesp
Fonte: Sabesp
18 19
Dentre os processos de tratamento de 
água de captação superficial temos:
a) Redução da dureza da água
Em algumas águas (tanto superficiais 
quanto subterrâneas) é necessário redu-
zir sua dureza para que possam ser utili-
zadas como fonte de água potável. Essa 
dureza é causada por cátions multivalen-
tes ou “minerais” como o cálcio, magnésio 
e ferro.
 
b) Coagulação e floculação
Substâncias coagulantes são adicio-
nadas na água com a finalidade de redu-
zir as forças eletrostáticas de repulsão, 
que mantém separadas as partículas em 
suspensão, as coloidais e parcela das dis-
solvidas. Desta forma, eliminando-se ou 
reduzindo-se a “barreira de energia” que 
impede a aproximação entre as diversas 
partículas presentes, criam-se condições 
para que haja aglutinação das mesmas, 
facilitando sua posterior remoção por se-
dimentação e/ou filtração. Os coagulantes 
Estação de tratamento de água – esquema COPASA
Fonte: Copasa-MG
18 19
mais utilizados são o sulfato de alumínio e 
o cloreto férrico, sais que, em solução, li-
beram espécies químicas de alumínio ou 
ferro com alta densidade de cargas elé-
tricas, de sinal contrário às manifestadas 
pelas partículas presentes na água bruta, 
eliminando, assim, as forças de repulsão 
eletrostática originalmente presentes na 
água bruta.
A floculação é o processo físico que 
promove a aglutinação das partículas já 
coaguladas, facilitando o choque entre as 
mesmas devido à agitação lenta imposta 
ao escoamento da água. A formação de 
flocos de impurezas facilitam sua poste-
rior remoção por sedimentação sob ação 
da gravidade, flotação ou filtração. A flo-
culação pode ocorrer por processos hi-
dráulicos ou mecanizados
c) Sedimentação ou Decantação
É o processo no qual a força da gravi-
dade é utilizada para separar as partículas 
de densidade maior que a da água, depo-
sitando-as em uma superfície ou zona de 
armazenamento. Os principais tipos de 
decantadores são os laminares ou de alta 
taxa e os convencionais de escoamento 
horizontal
d) Flotação
É o processo inverso ao da sedimenta-
ção, com o mesmo objetivo de separação 
das partículas floculentas da água em tra-
tamento. Certos flocos (principalmente 
quando formados a partir de águas com 
alta concentração de algas ou de substân-
cias orgânicas de origem natural, conheci-
das como substâncias húmicas), podem 
manifestar baixa velocidade de sedimen-
tação, inviabilizando tal procedimento. 
Geralmente, para melhorar o rendimento 
do processo de flotação, agregam-se aos 
flocos, microbolhas de ar que aumentam a 
força de empuxo sobre os mesmos, facili-
tando sua ascensão e posterior remoção 
por rodos raspadores instalados na super-
fície da unidade.
e) Filtração
É o processo que remove as impurezas 
presentes na água bruta (filtração lenta); 
na água coagulada ou floculada (filtração 
rápida direta); ou na água decantada (fil-
tração rápida) pela passagem destas em 
um meio granular poroso, geralmente 
constituído de camadas de pedregulho, 
areia e antracito (este último, comum nos 
filtros rápidos).
Em relação ao sentido de escoamento 
e à velocidade com que a água atravessa 
a camada de material filtrante, a filtração 
pode ser caracterizada como lenta, rápida 
de fluxo ascendente ou rápida de fluxo 
descendente. A filtração direta tem sua 
denominação relacionada com a inexis-
tência de unidade prévia de remoção de 
impurezas.
f) Desinfeção
Tem por finalidade a destruição de mi-
crorganismos patogênicos ou não presen-
tes na água. As principais técnicas em-
pregadas são a cloração, ozonização e a 
exposição da água à radiação ultravioleta.
g) Correção de pH
Método preventivo de corrosão dos 
encanamentos por onde a água tratada é 
veiculada até os consumidores. Consiste 
na alcalinização da água para remover o 
gás carbônico livre e para provocar a for-
mação de uma película de carbonato na 
superfície interna das canalizações.
20 2120
h) Fluoretação
Aplicação de compostos de flúor na 
água de abastecimento público, em teo-
res controlados, função da temperatura 
ambiente. O flúor é eficiente na redução 
da incidência de cáries.
A água captada através de poços pro-
fundos, na maioria das vezes, não precisa 
ser tratada, bastando apenas a desinfec-
ção com cloro. Isso ocorre porque, nesse 
caso, a água não apresenta qualquer tur-
bidez, eliminando as outras fases que são 
necessárias ao tratamento das águas su-
perficiais (COPASA-MG, 2013).
20 21
UNIDADE 5 - Contaminantes orgânicos em 
mananciais
21
O avanço tecnológico ocorrido a partir 
da 2ª Grande Guerra Mundial colocou no 
mercado uma ampla variedade de subs-
tâncias ou compostos químicos utiliza-
dos para os mais variados usos como, por 
exemplo, na formulação, ou como inter-
mediários, de muitos produtos utilizados 
em nosso dia-a-dia, contribuindo de for-
ma significativa para a melhoria da qua-
lidade de vida do ser humano (MIERZWA; 
AQUINO, 2009).
O desenvolvimento de medicamentos, 
produtos de higiene pessoal, defensivos 
agrícolas e aditivos alimentares, entre 
outros, trouxe muitos benefícios para os 
seres humanos. Contudo, um aspecto que 
deve ser considerado é que após o seu 
uso, ou mesmo nas etapas associadas à 
sua produção, esses acabam atingindo o 
meio ambiente, seja na forma de resídu-
os sólidos, efluentes líquidos, emissões 
gasosas e, até mesmo, durante a sua uti-
lização ou pelo lançamento acidental ou 
indiscriminado no meio ambiente.
Muitos dos produtos e substâncias quí-
micas utilizadas pelos seres humanos, 
quando presentes no meio ambiente, são 
potencialmente prejudiciais à fauna, à flo-
ra e ao próprio Homem, o que constitui um 
grande fator de risco. Um exemplo clássi-
co refere-se ao uso de compostos orga-
noclorados que, nas décadas de 1940 e 
1950, foram sintetizados em grandes 
quantidades para utilização como inseti-
cidas. Devido à sua estabilidade química e 
baixa solubilidade em água, tais compos-
tos se acumulam em tecido adiposo le-
vando à sua bioconcentração ao longo da 
cadeia trófica, com conhecidos problemas 
para os animais superiores (BAIRD, 2002).
Segundo Singer (1949 apud MIERZWA; 
AQUINO, 2009), o primeiro efeito eviden-
ciado sobre a saúde humana, associado 
aos compostos organoclorados, foi a con-
tagem reduzida de espermasnos pilotos 
de aviões pulverizadores de Diclorodife-
niltricloroetano (DDT).
Outro exemplo de impacto antrópi-
co sobre o meio ambiente é associado à 
produção de detergentes sintéticos, que 
contêm em sua formulação polifosfato de 
sódio, cuja função é complexar íons (Ex. 
Ca2+ e Mg2+) que diminuem a formação 
de espuma. Os polifosfatos, ao serem lan-
çados no meio ambiente juntamente com 
o esgoto sanitário, são hidrolisados, libe-
rando no meio o íon fosfato (P043-), que 
pode ser prontamente assimilado pelas 
algas, cujo crescimento no meio aquático 
é geralmente limitado pela ausência de 
nitrogênio e fósforo. A abundância destes 
nutrientes no meio aquático causa um de-
sequilíbrio conhecido como eutrofização, 
que pode conduzir à proliferação excessi-
va de algas (MIERZWA; AQUINO, 2009).
Além da preocupação com os compos-
tos organoclorados, nas duas últimas dé-
cadas se observa um crescente interesse 
científico e debates públicos sobre os po-
tenciais efeitos adversos causados pela 
exposição a um grupo de produtos quí-
micos que são capazes de alterar o fun-
cionamento normal do sistema endócrino 
da fauna silvestre e, potencialmente, dos 
seres humanos (DAMSTRA, 2002 apud 
MIERZWA; AQUINO, 2009).
22 23
Harrison, Holmes e Humfrey (1997 
apud MIERZWA; AQUINO, 2009) relataram 
que muitos estudos de laboratório indica-
ram que compostos químicos presentes 
no meio ambiente podem interferir no 
sistema endócrino uma vez que têm po-
tencial de causar alterações no equilíbrio 
hormonal dos seres humanos, resultando 
em uma série de problemas de saúde.
Estes relatos mostram a relevância dos 
efeitos potenciais na saúde humana em 
decorrência da presença de determina-
das substâncias químicas no ambiente. A 
tabela abaixo apresenta algumas classes 
de contaminantes orgânicos que podem 
ter acesso aos mananciais de água super-
ficial e subterrânea. Alguns destes conta-
minantes, como os PCB, HPA, PCDD, PCDF 
e pesticidas clorados são sabidamente 
carcinogênicos, sendo alguns deles po-
tenciais mutagênicos ou teratogênicos 
(BAIRD, 2002). Outros contaminantes, 
como os APEO e seus produtos de de-
gradação, os ftalatos e os estradióis são 
desreguladores endócrinos, ou seja, são 
capazes de mimetizar ou antagonizar hor-
mônios naturais, interferindo assim no 
funcionamento normal do sistema endó-
crino de animais superiores.
Dos contaminantes orgânicos apre-
sentados na tabela, apenas alguns são 
listados na Portaria MS n° 518/2004, des-
tacando-se os pesticidas clorados, que 
totalizam 13 dos 22 agrotóxicos listados 
no padrão de potabilidade brasileiro. Vale 
ressaltar que algumas substâncias lista-
das na tabela, como é o caso dos PCBs, 
dioxinas, HPAs e ésteres itálicos, e que 
não compõem o padrão de potabilidade 
brasileiro, são incluídas no padrão de po-
tabilidade de algumas instituições de re-
ferência como a Organização Mundial da 
Saúde (OMS), União Europeia (EU), Agên-
cia Ambiental Norte-Americana (USEPA) 
e Conselho Nacional da Saúde e Pesquisa 
Médica Australiano (NHRMC).
22 23
Classificação de alguns contaminantes orgânicos de interesse sanitário
24 25
Os alquilfenóis polietoxilados e seus 
produtos de degradação (Ex.: nonilfenol 
e octilfenol), bem como os hormônios es-
tradiol, natural e etinilestradiol, sintético 
não são listados nos padrões de potabili-
dade brasileiro ou das principais agências 
internacionais (OMS, USEPA, União Euro-
peia, Health Canada, NHRMC). Contudo, 
tais compostos estão listados na tabela 
devido à elevada prevalência ambiental, 
resultante de sua presença nos esgotos 
domésticos que decorre dos seus empre-
gos em fármacos, produtos de limpeza e 
higiene pessoal.
Vale ressaltar que o padrão de po-
tabilidade brasileiro refere-se a outros 
compostos orgânicos (Ex.: benzeno, clo-
rofenóis, clorobenzeno, cloroalcanos e 
cloroalcenos), não listados na tabela, que 
podem estar presentes na água trata-
da devido à contaminação de mananciais 
pelo descarte de efluentes industriais ou 
devido à sua formação durante a cloração 
da água (MIERZWA; AQUINO, 2009).
A situação passa a ser mais preocupan-
te quando se analisa a questão dos gran-
des centros urbanos, isto porque a varie-
dade e quantidade de produtos químicos 
utilizados diariamente são significativas, 
tendo como destino final os cursos d’água 
próximos, seja através dos esgotos trata-
dos nas estações ou pelo lançamento dire-
to. Por esta razão, é necessário avaliar as 
implicações da presença de certas subs-
tâncias químicas no meio ambiente, prin-
cipalmente nos mananciais de água que 
recebem esgotos tratados, ou in natura, 
drenagem de águas pluviais e efluentes 
industriais e que ainda são utilizados para 
abastecimento público.
Um dos primeiros grupos de contami-
nantes a ser estudado com relação aos 
riscos para a saúde humana foi o dos de-
fensivos agrícolas, sendo que, atualmen-
te, são listados 22 desses compostos na 
legislação brasileira que trata dos padrões 
de qualidade da água de abastecimento – 
Portaria 518 do Ministério da Saúde (BRA-
SIL, 2004).
Defensivos agrícolas são substâncias 
químicas utilizadas no controle de espé-
cies indesejáveis e doenças de plantas. 
Englobam substâncias químicas e algumas 
de origem biológica, podendo ser classifi-
cados em função do tipo de espécies que 
controlam, da estrutura química das subs-
tâncias ativas e dos efeitos à saúde e ao 
ambiente. 
Quanto à sua toxicidade, os defensivos 
agrícolas podem ser classificados em fun-
ção da dose letal para 50% da população 
do grupo de teste (DL50). Essa classifica-
ção é fundamental para o conhecimento 
da toxicidade de um produto, com relação 
ao efeito agudo.
Na Tabela abaixo são apresentadas as 
classes dos defensivos agrícolas em fun-
ção da DL50.
24 25
Os defensivos agrícolas podem desen-
cadear efeitos variados na saúde humana, 
agudos, subagudos ou crônicos. Os sinais 
e sintomas podem variar de eventos bem 
nítidos e objetivos, como espasmos mus-
culares, convulsões, náuseas, desmaios, 
vômitos e dificuldades respiratórias; sub-
jetivos e vagos, como dor de cabeça, fra-
queza, mal-estar, dor de estômago e so-
nolência; a manifestações tardias, como 
os de natureza carcinogênica, mutagêni-
ca e neurológica.
Embora a questão dos defensivos agrí-
colas ainda seja relevante, atualmente 
uma nova classe de contaminantes pre-
sentes no meio ambiente tem desper-
tado a preocupação de profissionais e 
pesquisadores das áreas: ambiental, de 
tratamento de água e saúde, a qual é de-
nominada de desreguladores, perturba-
dores ou disruptores endócrinos. Um des-
regulador endócrino é uma substância ou 
mistura exógena que altera as funções do 
sistema endócrino e consequentemente 
causa danos em um organismo sadio, em 
seus descendentes ou em outros grupos 
de organismos vivos (DAMSTRA, 2002 
apud MIERZWA; AQUINO, 2009).
Os desreguladores endócrinos são 
substâncias exógenas, que causam dis-
funções endócrinas em animais superio-
res como, por exemplo, hermafroditismo 
e feminilização.
Pesquisadores de diversas instituições 
do mundo têm voltado suas atenções para 
os efeitos destes compostos na saúde hu-
mana, bem como para as tecnologias mais 
eficientes para sua remoção.
Por se tratar de um tema relativamente 
novo, os principais estudos sobre a pre-
sença em mananciais de contaminantes 
orgânicos com potencial de causar pertur-
bações no sistema endócrino limitam-se 
aos países com maior disponibilidade de 
recursos. Em alguns trabalhos disponíveis 
são apresentados dados muito pontuais 
sobre o Brasil e que a avaliação se restrin-
giu à análise de amostras de esgoto bruto 
e tratado (MIERZWA; AQUINO, 2009).
Como no Brasil os serviços de coleta e 
Classificação toxicológica de defensivos agrícolas em relação a DL50
Fonte: ONU (2005apud MIERZWA; AQUINO, 2009).
26 27
tratamento de esgotos ainda são precá-
rios e as atividades agrícolas são intensas, 
pode-se concluir que além da presença de 
compostos orgânicos da classe dos desre-
guladores endócrinos nos mananciais de 
água, os níveis de concentração podem 
ser significativamente maiores daqueles 
observados nos países desenvolvidos.
Com base no conceito de múltiplas 
barreiras, os sistemas de tratamento de 
água para abastecimento se constituem 
na barreira final para assegurar a produ-
ção de uma água adequada do ponto de 
vista de saúde pública. Por se tratar de 
compostos orgânicos, as tecnologias tra-
dicionalmente utilizadas para tratamento 
de água apresentam capacidade limitada 
para possibilitar a remoção ou destruição 
de desreguladores endócrinos, e apre-
sentam ainda o potencial de geração de 
subprodutos com maior toxicidade, princi-
palmente nas etapas de pré-oxidação ou 
desinfecção (OKUN, 2003 apud MIERZWA; 
AQUINO, 2009).
Com o crescente interesse pelo tema 
de desreguladores endócrinos, vários es-
tudos sobre a eficiência de sua remoção 
em sistemas de tratamento de água têm 
sido desenvolvidos, mostrando que o sis-
tema convencional apresenta limitações, 
sendo necessária a utilização de proces-
sos alternativos ou complementares.
Conforme USEPA, 2005; USEPA, 1999 
(apud MIERZWA; AQUINO, 2009), nos EUA, 
a preocupação com a qualidade da água 
para abastecimento público, tanto em re-
lação aos organismos patogênicos como 
com os subprodutos da desinfecção e 
seus precursores, resultou em uma série 
de trabalhos e regulamentações relacio-
nadas às tecnologias de tratamento da 
água para abastecimento público, sendo 
indicadas como mais adequadas:
 uso de dióxido de cloro, cloraminas 
e ozônio;
 radiação ultravioleta;
 coagulação aprimorada;
 micro, ultra e nanofiltação;
 filtração de segundo estágio;
 adsorção em carvão ativado granu-
lar;
 gerenciamento dos mananciais.
As opções apresentadas não contem-
plam especificamente os desreguladores 
endócrinos, mas sim microrganismos es-
pecíficos e subprodutos da desinfecção.
Como a maioria das estações de trata-
mento de água para abastecimento pú-
blico no Brasil é baseada no sistema con-
vencional, a potencial presença de uma 
ampla gama de compostos orgânicos na 
água potável não pode ser desprezada, 
principalmente nos grandes centros urba-
nos, o que requer uma maior atenção por 
parte de pesquisadores e profissionais 
que atuam na área de abastecimento de 
água. Salienta-se que pouco se sabe so-
bre a eficiência das operações unitárias e 
processos químicos comumente usados 
no tratamento convencional de água na 
remoção de tais compostos.
Assim, é importante que se desenvol-
vam pesquisas para avaliar a capacidade 
destas tecnologias de tratamento para a 
remoção desta nova classe de contami-
nantes, ressaltando-se também a impor-
tância do desenvolvimento de métodos 
analíticos que possibilitassem a sua de-
26 27
tecção nos níveis que se encontram pre-
sentes no ambiente. Além disso, deve-se 
considerar que o tema sobre compostos 
orgânicos presentes no ambiente em mi-
croquantidades, comumente denomina-
dos microcontaminantes, requer o desen-
volvimento de estudos epidemiológicos, 
para avaliar a sua relevância e, se neces-
sário, estabelecer padrões de qualidade 
específicos, para a água de abastecimen-
to.
Tendências para o futuro
Mantendo-se os atuais níveis de de-
senvolvimento e urbanização, a pressão 
sobre os recursos hídricos tenderá a ser 
mais intensa. Com os assentamentos ur-
banos cada vez mais próximos dos ma-
nanciais utilizados para abastecimento 
público, os baixos índices de coleta e tra-
tamento de esgotos sanitários atualmen-
te observados e a ampliação da oferta de 
novas substâncias e compostos químicos, 
o abastecimento de água para as popula-
ções desses centros será um desafio.
Para que seja possível enfrentar os po-
tenciais problemas relacionados à quali-
dade da água para abastecimento, o que 
já se verifica nos dias atuais, é necessário 
o investimento em pesquisas para avalia-
ção dos impactos que os compostos or-
gânicos presentes em microquantidades 
nos mananciais apresentam sobre a saú-
de humana e como eles se comportam nos 
sistemas de tratamento.
Além disso, a colaboração entre ins-
tituições de pesquisa e companhias de 
abastecimento de água é de extrema 
importância para garantir que não sejam 
consolidadas posições extremas em rela-
ção a essa nova classe de contaminantes 
que, em última análise, não atende aos 
interesses da sociedade como um todo. 
Conforme mencionado anteriormente, 
não se deve superestimar e muito me-
nos negligenciar os riscos potenciais que 
podem estar associados a esta ampla va-
riedade de substâncias e compostos quí-
micos que atingem os nossos mananciais 
e, consequentemente, a água que consu-
mimos.
O desenvolvimento tecnológico trouxe 
grandes benefícios para a humanidade, 
com inovações em várias áreas do conhe-
cimento, inclusive para o tratamento de 
água. Assim, os desafios atuais devem ser 
enfrentados com todas as ferramentas 
disponíveis.
No caso das tecnologias de tratamento 
de água, em muitas situações, as conven-
cionais são a opção mais adequada para 
possibilitar a obtenção de uma água se-
gura para o consumo humano, enquanto 
em outros casos a melhor opção são as 
tecnologias avançadas. Além da questão 
tecnológica, não se pode deixar de lado o 
princípio básico do tratamento de água, 
que são as medidas preventivas, deven-
do-se atuar na proteção dos mananciais, 
o que exige ações coordenadas, política, 
econômicas e sociais.
Estar consciente dos principais proble-
mas sobre a qualidade da água para abas-
tecimento público e das opções disponí-
veis para enfrentá-los talvez seja o maior 
desafio que deve ser superado pelos pro-
fissionais e pesquisadores ligados à área 
de saneamento básico (MIERZWA; AQUI-
NO, 2009).
 
28 29
UNIDADE 6 - Presença de microrganismos
28
6.1 Definições e caracterís-
ticas dos microrganismos
Protozoários e cianobactérias são con-
siderados organismos emergentes em 
sistema de abastecimento de água para 
consumo humano e nosso foco neste mo-
mento.
Microrganismos emergentes são aque-
les para os quais a atenção e/ou preocu-
pação de médicos, especialistas e/ou epi-
demiologistas tem se voltado a partir de 
períodos mais ou menos recentes. Assim, 
podem constituir espécies recém-des-
cobertas ou organismos já conhecidos/
identificados, porém que apenas agora se 
descobriu serem capazes de infectar e se-
rem patogênicos para seres humanos (BE-
VILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009).
A emergência dos organismos acima 
está relacionada não ao fato de serem es-
pécies recém-descobertas, mas ao fato 
de que, recentemente, em diferentes 
países, tem-se registrados surtos ou epi-
demias de doenças em que os mesmos fo-
ram identificados como os agentes etioló-
gicos envolvidos e onde o abastecimento 
de água, mesmo tratada, foi incriminado 
como a fonte da exposição.
Os protozoários constituem um grupo 
de organismos que inclui seres de vida li-
vre e parasitas, que se caracterizam por 
apresentar diferentes formas, tipos de 
metabolismos e locais de ocorrência. O 
ser humano e diferentes espécies animais 
constituem os hospedeiros obrigatórios 
ou acidentais dos protozoários patogê-
nicos, sendo que alguns desses podem 
apresentar complexos ciclos biológicos 
envolvendo, inclusive, diferentes modos 
e mecanismos de transmissão.
A transmissão de protozoários pato-
gênicos via água de consumo é há muito 
tempo conhecida e consolidada na comu-
nidade técnica e científica. Como exem-
plos, citam-se a associação entre Giardia 
sp e água com qualidade imprópria ao 
consumo humano e, mais recentemente, 
Cryptosporidiumspp., responsável por 
parasitose de caráter emergente, tanto 
pela sua ampla distribuição (cosmopolita) 
quanto pela ocorrência de diversos surtos 
e infecções esporádicas registradas em 
várias partes do mundo. Também se so-
mam a essa lista Cyclospora cayetanensis 
e Toxoplasma gondii, com menor incidên-
cia, mas com alguns surtos registrados em 
diferentes países (KARANIS; KOURENTI; 
SMITH, 2007 apud BEVILACQUA, AZEVE-
DO, CERQUEIRA, 2009), inclusive no Brasil 
(MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2002).
Protozoários patogênicos são alvo de 
preocupações, tanto das autoridades 
de saúde pública quanto da comunidade 
científica, devido à transmissão compro-
vada de cistos de Giardia sp. e oocistos de 
Cryptosporidium spp. por meio do consu-
mo de água tratada e distribuída por sis-
temas de abastecimento (LeCHEVALLIER; 
NORTON; ATHERHOLT, 1997 apud BEVI-
LACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). 
Esse fato alerta que populações que con-
somem água tratada apenas pelo proces-
so de desinfecção (cloração), ou que con-
somem água de estações de tratamento 
que não realizam um controle rigoroso 
da eficiência do processo de filtração e/
28 2929
ou apresentam deficiências operacionais, 
podem estar sob maior risco de infecções 
por esses agentes.
A crescente preocupação com a trans-
missão de protozoários via abastecimen-
to de água para consumo humano envolve 
ainda as seguintes dificuldades na busca 
de equacionamento do problema: (i) as 
limitações dos processos convencionais 
de tratamento de água na remoção/ina-
tivação de cistos de Giardia e oocistos de 
Cryptosporidium; (ii) a insuficiência do 
controle tradicional da qualidade da água 
tratada por meio do emprego de bactérias 
do grupo coliforme ou outros indicadores; 
(iii) as limitações analíticas dos métodos 
disponíveis de pesquisa de protozoários 
em amostras de água; (iv) a dificuldade de 
estimar riscos à saúde associados à pre-
sença de cistos de Giardia e oocistos de 
Cryptosporidium em águas de consumo 
humano, principalmente quando em nú-
meros reduzidos; (v) o conhecimento da 
participação de reservatórios animais na 
manutenção dessas parasitoses em nos-
so meio, haja vista o potencial zoonótico 
de ambas.
Devido aos diferentes aspectos rela-
cionados aos organismos patogênicos e à 
ampla variedade existente dos mesmos, 
não é necessário nem possível conside-
rar todos os patógenos com o objetivo de 
projetar e/ou operar sistemas de abas-
tecimento garantindo o fornecimento de 
água segura, ou mesmo em procedimen-
tos de avaliação de risco de sistemas de 
abastecimento de água para consumo 
humano. Nesse sentido, a Organização 
Mundial de Saúde (OMS) introduz o termo 
“patógeno/organismo referência”, o que 
significa selecionar de uma lista de orga-
nismos aquele que melhor reúne infor-
mações que possam representar o grupo 
como um todo. As informações normal-
mente utilizadas na seleção, com o obje-
tivo último de proteção à saúde pública, 
incluem aspectos relacionados à remo-
ção/inativação no tratamento da água e 
aqueles associados a impactos à saúde, 
tanto no âmbito individual como coletivo. 
Usualmente, havendo informação dispo-
nível, a escolha recai sobre o organismo 
mais difícil de ser removido/inativado e 
que apresenta os mais importantes im-
pactos à saúde. Uma vez feita a seleção, 
se o sistema de abastecimento cumpre os 
requisitos de forma a produzir água com 
qualidade adequada considerando o “pa-
tógeno referência”, significa que também 
atinge aqueles necessários para o grupo 
de patógenos como um todo (WHO, 2006 
apud BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEI-
RA, 2009).
A introdução do termo “patógeno refe-
rência” muito se deve ao reconhecimento 
de que a avaliação da qualidade da água, 
utilizando os indicadores microbiológi-
cos tradicionais (coliformes e Escherichia 
coli), não é adequada quando se quer ava-
liar a presença/ausência de protozoários 
em amostras de água. Sendo assim, essa 
referência tem sido particularmente apli-
cada a esse grupo específico de organis-
mos patogênicos, os protozoários.
Os protozoários Cryptosporidium spp. e 
Giardia duodenalis são os mais significati-
vos, uma vez que provocam sintomas mo-
derados e os casos de doença são comuns 
na população; além disso, já foram asso-
ciados a epidemias/surtos envolvendo o 
consumo de água. Também se destacam 
pelo fato de persistirem por longos perío-
30 31
dos no ambiente e apresentarem elevada 
resistência aos processos usuais de de-
sinfecção da água.
A informação relativa à ocorrência de 
surtos/epidemias é particularmente im-
portante, uma vez que demonstra que 
o organismo foi capaz de atravessar di-
ferentes barreiras, alcançar a população 
consumidora e produzir doença, eventu-
almente com grande impacto, como a inci-
dência elevada de casos e/ou a ocorrência 
de casos graves/fatais.
Karanis, Kourenti e Smith (2007 apud 
BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 
2009), em um trabalho de revisão das epi-
demias/surtos causadas por protozoários 
patogênicos em todo o mundo, verifica-
ram que de 325 registros, em 32% a epi-
demia/surto esteve associada com a água 
de consumo contaminada ou presumivel-
mente contaminada com Giardia duode-
nalis e, em 23,7%, com Cryptosporidium 
spp.
Por outro lado, outros protozoários 
também vêm, mais recentemente, adqui-
rindo importância relativa, principalmen-
te devido à emergência de epidemias/
surtos relacionados ao abastecimento de 
água. Destacam-se o Toxoplasma gon-
dii e o Cyclospora cayetanensis, onde, 
somada a importância à saúde, chamam 
atenção as características que envolvem 
as dificuldades de controle de ambos, ou 
seja, são protozoários que também pos-
suem elevada resistência no ambiente e 
aos processos usuais de desinfecção da 
água. Entretanto, Cryptosporidium e Giar-
dia ainda são apontados como os de maior 
importância e significado.
Também é importante mencionar al-
guns aspectos relacionados ao ciclo de 
vida desses agentes que contribuem para 
que a transmissão dos protozoários Cryp-
tosporidium e Giardia via água de consu-
mo seja mais provável. Esses organismos 
apresentam potencial zoonótico, ou seja, 
outras espécies de animais (domésticos e 
selvagens) podem ser seus hospedeiros 
e os hospedeiros infectados (humano ou 
animal), normalmente, eliminam grandes 
quantidades de formas infectantes (cis-
tos e oocistos). Esses aspectos são signi-
ficativos, uma vez que um maior e mais 
diversificado número de indivíduos é ca-
paz de disseminar grandes quantidades 
dos agentes no ambiente. Adicionalmen-
te, são eliminados dos hospedeiros já em 
suas formas infectantes, não necessi-
tando, assim, de um período no ambiente 
para causarem novos casos de infecção. 
Nessas circunstâncias, a transmissão en-
tre indivíduos também é possível. E, final-
mente, são protozoários monoxenos, ou 
seja, completam seu ciclo de vida em ape-
nas um hospedeiro.
Outro aspecto relevante em relação aos 
protozoários de transmissão fecal-oral, 
incluídos o Cryptosporidium e a Giardia, é o 
fato de serem eliminados, frequentemen-
te, em grandes quantidades nas fezes dos 
hospedeiros infectados, podendo, assim, 
ocorrer em elevado número no ambiente. 
Por outro lado, requerem doses infectan-
tes relativamente baixas para causar no-
vos casos de infecção/doença.
A tendência mundial é considerar o 
Cryptosporidium como o “protozoário re-
ferência” em se tratando da transmissão 
de protozooses via abastecimento de 
água para consumo humano. A atenção e 
preocupação em relação a esse protozo-
30 31
ário são observadas tanto no meio cien-
tífico, como alvo de pesquisas e inves-
tigações, quanto nos serviços de saúde 
pública e de saneamento, como uma das 
referências à produção de água segura à 
população. Além das características já ci-
tadas, Cryptosporidium spp. é objeto de 
maior preocupaçãodevido às dificulda-
des de controle, uma vez que apresenta 
oocistos de menor tamanho, sendo mais 
dificilmente removidos da água, conside-
rando os processos tradicionais de clarifi-
cação; também são mais persistentes no 
meio ambiente e mais resistente aos pro-
cessos usuais de desinfecção da água de 
consumo.
A definição de possíveis organismos 
que possam ser utilizados como “pató-
genos referência” também é importante 
para a aplicação da metodologia de Avalia-
ção Quantitativa de Risco Microbiológico 
(AQRM), sendo necessária a existência de 
dados sobre dose-resposta à exposição 
ao microrganismo, os quais são normal-
mente obtidos em estudos experimentais 
com voluntários humanos ou animais ou 
constituem evidências epidemiológicas, 
usualmente levantadas em investigações 
de surtos/epidemias. Essas informações 
estão mais bem estabelecidas e sistema-
tizadas para Cryptosporidium e Giardia, 
reforçando a escolha do primeiro como 
“patógeno referência” (BEVILACQUA, 
AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009).
Outro aspecto que vem adquirindo im-
portância é a capacidade de sobrevivên-
cia dos oocistos em águas estuarinas e 
marinhas e a possibilidade de contamina-
ção de espécies animais desses ambien-
tes, aumentando o significado de saúde 
pública desse protozoário, tanto no que 
diz respeito à transmissão envolvendo o 
contato primário/recreação, como devido 
ao consumo de produtos marinhos, princi-
palmente crus.
A detecção de oocistos em água do mar 
ou de estuários é documentada na litera-
tura (JOHNSON et al., 1995; FERGUSON et 
al. 1996; LIPP et al., 2001 apud (BEVILA-
CQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009), en-
tretanto, a grande maioria dos relatos, em 
diferentes partes do mundo, refere-se ao 
isolamento/identificação de oocistos em 
moluscos aquáticos (ostras, mexilhões e 
mariscos). Esses animais podem desem-
penhar importante papel na transmissão 
do Cryptosporidium, uma vez que, pela 
forma de alimentação dos mesmos (filtra-
ção da água), podem reter oocistos infec-
tantes em seus tecidos.
O comportamento da Giardia em con-
dições de laboratório e no ambiente e se-
melhante ao do Cryptosporidium, porém, 
normalmente, a sobrevivência de cistos é 
menor que a dos oocistos. A temperatura 
também é um fator que interfere na ma-
nutenção da infectividade dos cistos. No 
solo, os cistos apresentam períodos varia-
dos de sobrevivência (OLSON et al., 1999 
apud BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEI-
RA, 2009).
Considerando os mananciais super-
ficiais, trabalhos registram que, dentre 
outras características, o grau e o tipo de 
ocupação da bacia, a existência de cober-
tura vegetal, o lançamento de efluentes 
industriais e domésticos, além da pluvio-
sidade são fatores que contribuem para o 
aumento de (oo)cistos nesses mananciais 
(Le CHEVALLIER; NORTON; LEE, 1991; 
ATHERHOLT et al., 1998; KISTEMANN et 
al., 2002; BASTOS et al., 2004; HACHICH 
32 33
et al., 2004; DIAS et al., 2008 apud BEVI-
LACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009).
As águas subterrâneas podem apre-
sentar níveis de contaminação menores 
ou quase nulos devido ao processo na-
tural de filtração da água por meio das 
camadas do solo, entretanto, este poder 
filtrante pode ser afetado pela profundi-
dade do aquífero, presença e concentra-
ção das contaminações nas proximidades 
desses e nas águas contribuintes. Poços 
localizados perto de rios que recebem es-
gotos não tratados podem potencialmen-
te apresentar impactos na qualidade de 
sua água devido a essa proximidade. Adi-
cionalmente, de forma geral, a frequência 
de mananciais contaminados com cistos 
de Giardia é menor do que com oocistos 
de Cryptosporidium. Ainda há que se re-
gistrar que os estudos que demonstram 
a presença de (oo)cistos em mananciais 
subterrâneos normalmente apontam que 
características do aquífero, fluxo da cor-
rente e características sobre a construção 
dos poços indicaram a existência de con-
taminação por águas superficiais (BEVI-
LACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009).
A ocorrência de (oo)cistos em águas 
tratadas e em sistemas de abastecimento 
não determina, necessariamente, com-
prometimentos da saúde da população 
consumidora. Em princípio, os (oo)cistos 
identificados podem não ser viáveis/in-
fectantes e/ou as concentrações obser-
vadas não são suficientes para determinar 
processos de infecção e/ou os processos 
infecciosos que ocorrem não implicaram 
em quadro sintomático. Adicionalmente, 
há que se considerar o fato de que po-
dem ocorrer casos eventuais que, devido 
a pouca gravidade, não são identificados 
e, por conseguinte, não são notificados; 
ou ainda, quando as concentrações são 
suficientes para desencadear processos 
de infecção, resultando em casos de giar-
diose e/ou criptosporidiose, os sintomas 
podem ser atribuídos a outros agentes.
Se, por um lado, a identificação de oo-
cistos na água tratada não revela a condi-
ção de viabilidade/infectividade, limitan-
do a definição do real risco microbiológico 
à saúde da população, por outro, são indi-
cadores incontestes da ocorrência de fa-
lhas no processo de tratamento e/ou no 
controle da qualidade da água.
No Brasil, não são conhecidos dados 
devidamente documentados que compro-
vem a ocorrência de surtos de giardiose 
e criptosporidiose associados ao consu-
mo de água. Predominantemente, as for-
mas de transmissão dos surtos descritos 
em nosso país se referem a contatos in-
terpessoais, notadamente envolvendo 
crianças em creches (BEVILACQUA, AZE-
VEDO, CERQUEIRA, 2009).
Ainda que seja tarefa difícil a associa-
ção inequívoca entre a ocorrência de sur-
tos/epidemias e a água consumida pela 
população, alguns registros exemplifi-
cam de modo mais ou menos consistente 
a participação da água de consumo como 
veículo de transmissão de agentes pato-
gênicos.
De maneira geral, observa-se que al-
guns surtos estiveram associados ao 
abastecimento de água sem tratamento, 
entretanto, outros ocorreram em popu-
lações onde a água consumida recebia 
algum tipo de tratamento, inclusive fil-
tração. Alguns aspectos normalmente 
indicados como as possíveis causas da 
32 33
presença de (oo)cistos na água distribuída 
e, consequentemente, origem do surto/
epidemia incluem: (i) contaminação dos 
mananciais de abastecimento (principal-
mente superficiais) por esgoto doméstico 
ou água residuária provenientes de insta-
lações de produções animais; (ii) aumento 
súbito da contaminação dos mananciais 
(principalmente superficiais) após inten-
sas chuvas ou degelo; (iii) existência de 
assentamentos humanos e/ou explora-
ções agropecuárias na área da bacia hi-
drográfica do manancial; (iv) falhas nos 
processos de tratamento (humanas e/ou 
instrumentais); (v) tratamento da água 
por técnicas e processos inadequados 
aos níveis de poluição dos mananciais de 
abastecimento; e/ou, (vi) recontamina-
ção da água na rede de distribuição (in-
filtração de esgotos/águas residuárias). 
Adicionalmente, registra-se que, de modo 
geral, a qualidade da água tratada nor-
malmente atendia aos requisitos exigidos 
nas legislações específicas (BEVILACQUA, 
AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009).
As cianobactérias são microrganismos 
aeróbicos fotoautotróficos. Seus proces-
sos vitais requerem somente água, dióxi-
do de carbono, substâncias inorgânicas e 
luz. A fotossíntese é seu principal modo 
de obtenção de energia para o metabolis-
mo; entretanto, sua organização celular 
demonstra que esses microrganismos são 
procariontes e, portanto, muito seme-
lhantes, bioquímica e estruturalmente, às 
bactérias.
As cianobactérias formam um grupo 
bastante diverso de microrganismos pro-
carióticos fotossintetizantes. Elas podem 
ser unicelulares coloniais ou filamento-
sas, podendo crescer em suspensão na 
coluna d’água, sendo então caracteriza-
das como organismos fitoplanctônicos, ou 
aderidas à superfícies, o queleva à iden-
tificação de algumas espécies como ben-
tônicas (quando estão aderidas a substra-
tos no fundo dos ambientes aquáticos), 
ou, ainda, podem ser epífitas (quando es-
tão aderidas a substratos localizados em 
profundidades diferentes nos ambientes 
aquáticos, como macrófitas flutuantes ou 
submersas, por exemplo). As cianobacté-
rias apresentam a reprodução assexuada 
como único tipo de reprodução e cresci-
mento de sua população, que se dá pela 
divisão de células vegetativas.
A capacidade de crescimento nos mais 
diferentes meios é uma das caracterís-
ticas marcantes das cianobactérias. En-
tretanto, ambientes de água doce são os 
mais favoráveis, visto que a maioria das 
espécies apresenta melhor crescimen-
to em águas neutro-alcalinas (pH 6-9), 
temperatura entre 15 a 30°C e alta con-
centração de nutrientes, principalmente 
nitrogénio e fósforo (PAERL, 2008 apud 
BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 
2009).
As espécies de cianobactérias unicelu-
lares apresentam diâmetro compreendi-
do na faixa de 0,4 µm até 40 µm e podem 
apresentar variação de volume celular 
num fator de 3x105. Algumas espécies fi-
lamentosas apresentam diâmetro de até 
100 µm, mas normalmente essas células 
apresentam diâmetro pequeno, o que 
lhes confere volumes celulares menores 
do que os usualmente encontrados para 
espécies unicelulares (WHITTON; POTTS, 
2000 apud BEVILACQUA; AZEVEDO; CER-
QUEIRA, 2009).
As cianobactérias são consideradas 
34 35
como o primeiro grupo de organismos que 
foi capaz de realizar fotossíntese oxigêni-
ca. Esse fato permitiu o início da acumula-
ção de oxigênio na atmosfera, que se deu 
entre 3,5 a 2,8 bilhões de anos, represen-
tando fato crucial na evolução da vida na 
Terra (WHITTON; POTTS, 2000 apud BE-
VILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009).
As cianobactérias são atualmente re-
conhecidas como um grupo de bactérias 
Gram-negativas incluídas no grupo Eubac-
teria. Apesar do sistema de classificação 
utilizado para se fazer o agrupamento 
taxonômico das cianobactérias não ser 
consenso entre os especialistas, recentes 
revisões propõem aproximadamente 124 
gêneros de cianobactérias e 2 mil espécies 
(53 gêneros de organismos unicelulares e 
coloniais e 71 gêneros de organismos fila-
mentosos). De forma geral, aceita-se que 
a descrição das espécies baseada nas ca-
racterísticas morfológicas por microsco-
pia ainda é o método mais acessível. Duas 
breves revisões sobre esse tema, adapta-
das às necessidades nacionais da área de 
saneamento podem ser encontradas em 
San’Anna et al (2006) e Cybis et al (2006).
Dentre as espécies são encontradas 
linhagens produtoras ou não produtoras 
de toxinas e, de acordo com Apeldoorn 
et al (2007 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, 
CERQUEIRA, 2009), pelo menos 40 gêne-
ros distintos incluem espécies com linha-
gens tóxicas já identificadas. Entretanto, 
de maneira geral, as espécies tóxicas mais 
comumente identificadas estão incluídas 
nos gêneros: Anabaena, Aphanizomenon, 
Cylindorspermopsis, Lyngbya, Microcys-
tis, Nostoc, Oscillatoria e Planktothrix.
De acordo com uma recente revisão de 
San’Anna et al. (2008), já foram identifica-
dos no Brasil 32 espécies de cianobacté-
rias comprovadamente produtoras de to-
xinas. Entretanto, é importante destacar 
que a produção de toxinas por essas espé-
cies é altamente variável, tanto em uma 
mesma floração como entre florações dis-
tintas, podendo, assim, variar tanto espa-
cialmente como temporalmente.
Cabe esclarecer que utilizamos o termo 
floração como definição de uma coloração 
visível da água de um referido manancial, 
devida à presença de elevado número de 
células, filamentos ou colônias de ciano-
bactérias em suspensão. Também, mui-
tas vezes, com a subsequente formação 
de uma nata verde na superfície da água, 
decorrente da acumulação desses micror-
ganismos na superfície, em períodos de 
pouca ou nenhuma movimentação da co-
luna d’água.
As toxinas de cianobactérias, que são 
conhecidas como cianotoxinas, consti-
tuem grande fonte de produtos naturais 
tóxicos produzidos por esses microrganis-
mos e, embora ainda não estejam devida-
mente esclarecidas as causas da produ-
ção dessas toxinas, tem-se assumido que 
esses compostos tenham função proteto-
ra contra herbivoria, como acontece com 
alguns metabólitos de plantas vasculares 
(CARMICHAEL, 1992 apud BEVILACQUA, 
AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). Uma visão 
mais inovadora encara as cianotoxinas 
como potenciais moléculas mediadoras 
em interações de cianobactérias com ou-
tros componentes do habitat, como bac-
térias heterotróficas, fungos, protozo-
ários e algas (PAERL; MILLIE, 1996 apud 
BEVILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 
2009).
Algumas dessas toxinas, caracteriza-
34 35
das por sua ação rápida, causando a mor-
te de mamíferos por parada respiratória 
após poucos minutos de exposição, têm 
sido identificadas como alcalóides ou or-
ganofosforados neurotóxicos. Outras 
atuam menos rapidamente e são identifi-
cadas como peptídeos ou alcalóides hepa-
totóxicos.
No Brasil, as florações de cianobacté-
rias vêm aumentando em intensidade e 
frequência e, atualmente, é possível se 
visualizar um cenário de dominância des-
ses organismos no fitoplâncton de mui-
tos ambientes aquáticos, especialmente 
durante os períodos de maior biomassa 
e/ou densidade (AZEVEDO, 2005). Essa 
dominância é marcante, sobretudo, em 
reservatórios e, em vários deles, tem sido 
observado o predomínio de cianobacté-
rias durante grande parte do ano (BOUVY 
et al., 1999; HUZCAR et al., 2000 apud BE-
VILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009).
As intoxicações de populações huma-
nas pelo consumo oral de água contamina-
da por cepas tóxicas de cianobactérias já 
foram descritas em países como Austrália, 
Inglaterra, China e África do Sul (HILBORN 
et al., 2008). Em nosso país, o trabalho de 
Teixeira et al. (1993) descreve forte evi-
dência de correlação entre a ocorrência 
de florações de cianobactérias, no reser-
vatório de Itaparica, na Bahia, e a morte 
de 88 pessoas, entre as 200 intoxicadas, 
pelo consumo de água do reservatório, 
entre março e abril de 1988.
Contudo, o primeiro caso confirmado de 
mortes humanas no Brasil causadas por 
cianotoxinas ocorreu no início de 1996, 
quando 130 pacientes renais crônicos, 
após terem sido submetidos a sessões de 
hemodiálise em uma clínica da cidade de 
Caruaru (PE), passaram a apresentar qua-
dro clínico compatível com grave hepato-
toxicose. Desses, 60 pacientes vieram a 
falecer até dez meses após o início dos sin-
tomas. As análises confirmaram a presen-
ça de microcistinas e cilindrospermopsina 
no carvão ativado utilizado no sistema de 
purificação de água da clínica, e de micro-
cistinas em amostras de sangue e fígado 
dos pacientes intoxicados (AZEVEDO et 
al., 2002). Além disso, as contagens das 
amostras do fitoplâncton do reservató-
rio que abastecia a cidade demonstraram 
dominância de gêneros de cianobactérias 
comumente relacionados com a produção 
de cianotoxinas (BEVILAQUA; AZEVEDO; 
CERQUEIRA, 2009).
6.2 Remoção de protozoá-
rios
Vamos falar de algumas técnicas analí-
ticas de detecção e quantificação de (oo)
cisto de Cryptosporidium spp. e Giardia sp., 
mas já justificando que devido á extensão 
do assunto, falaremos superficialmente 
e deixamos nas referências, opções para 
maiores aprofundamentos.
Os métodos de detecção e recuperação 
de protozoários na água envolvem três 
passos fundamentais:
 concentração da amostra de água 
com a finalidade de recuperar ou capturar 
(oo)cistos;
 purificação dos (oo)cistos; e,
 identificação e confirmação.
Basicamente, a primeira etapa é rea-
lizada por meio da filtração de volumes 
36 37
variados, centrífugo-concentração ou 
eluição dos microrganismos. A etapa de 
purificação tem sido amplamente estu-
dada e pode ser obtida por