Microbiologia da Água

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MICROBIOLOGIA 
DA ÁGUA 
ÁGUA 
ÁGUA 
 
 
 97,4% – ÁGUAS MARINHAS 
 
 1,8% – ÁGUAS CONGELADAS 
 
 0,85% – ÁGUAS DOCES 
 
 
Ambiente Aquático 
 
 
 Águas naturais: 
 
 *água atmosférica – nuvens, chuvas, neve e 
geadas 
 *água superficial – lagos, riachos, rios e oceanos 
 *água subterrânea – lençol freático e poros do 
solo 
 • habitat para muitos micro-organismos 
 
 
SITUAÇÃO DA ÁGUA: 
PAÍSES EM DESENVOLVIMENTO 
 
 1 bilhão de pessoas não recebem água 
devidamente tratada. 
 
 3 bilhões de indivíduos sem instalações sanitárias 
adequadas 
 
 A cada dia: 
 
11.000 crianças morrem devido as doenças de 
transmissão hídrica (Kraszewski, 2001). 
 
 
E NO BRASIL ? 
 
 
 8,5 bilhões de pessoas não dispõem de água 
tratada. 
 
 40 milhões carecem de rede de esgotos 
 
 Doenças de transmissão hídrica: 3,4 milhões de 
internações e 80% das consultas pediátricas na 
rede pública. 
 
Dados da Fundação Nacional da Saúde (2001) 
 
 
INTRODUÇÃO 
No meio aquático os nutrientes estão diluídos: 
- baixa diversidade microbiana 
 A presença de matéria orgânica aumenta sua atividade 
Os micro-organismos podem: 
• mudar a composição química da água 
• fornecer nutrientes para outros organismos 
• representar um grande risco para a saúde 
Microrganismos presentes 
• Os tipos de microrganismos presentes em 
ambientes aquáticos são determinados pelas 
condições físicas e químicas que prevalecem 
naquele ambiente. 
 
a)Temperatura 
 
• superfície: 
» varia de 0 ºC nos pólos a 40 ºC nos trópicos 
• sob a superfície: » 90 % do ambiente 
marinho estão a 5 ºC 
– PSICRÓFILOS 
• mas, nas fendas oceânicas: 
 – TERMÓFILOS 
 Pyrodictium occultum (ótimo 105ºC, Itália) 
 
Nas baixas e médias latitudes ocorre uma variação brusca da temperatura: 
- O termoclima, importante na distribuição dos micro-organismos 
Mudanças da temperatura acarretam em alterações na densidade, 
viscosidade e solubilidade do oxigênio, que por sua vez podem 
influenciar na flutuabilidade, locomoção e respiração dos 
organismos. 
 O ambiente aquático 
 
Coleta de amostras nas Fossas Marianas (Filipinas, 
Oceano Pacífico) a uma profundidade de 10.000 m 
b) Pressão hidrostática 
 
– pressão devido a coluna de água: danos às células 
– BAROFÍLICOS, encontrados a 2500 m de profundidade (vesículas de gás) 
– em profundidades acima de 4000 m, ocorrem os BAROFÍLICOS EXTREMOS 
c) Luz – fotossintéticos (algas e cianobactérias) – zona 
fótica de 50 a 125 m - a vida na água depende, direta 
ou indiretamente, dos produtos da fotossíntese 
Lago: 
- fototróficos predominantes: micro-organismos 
 zonas óxicas: cianobactérias e algas 
 zonas anóxicas: bactérias fototróficas anaeróbias 
 
 
 PRODUTORES PRIMÁRIOS 
 
 taxas de produção primária 
 
 atividade microbiana 
d) Salinidade 
 
 
 
– água doce: 0 % 
 
– água do mar: 2,75 % de NaCl + outros sais +/- 3,5 % 
 HALOFÍLICOS 
 
– lagos salgados (ex.: Salt Lake, EUA): 32 % 
 HALOFÍLICOS EXTREMOS 
 
 O ambiente aquático 
 
e) Turbidez 
 
 Material suspenso: 
 
• partículas minerais: erosão das rochas, solo 
• Micro-organismos suspensos 
• matéria orgânica: tecidos vegetais e animais 
 
 
 
Ao mesmo tempo que impede a passagem da luz, 
serve de superfície de adesão e fonte de nutrientes
 
 O ambiente aquático 
 
f) pH 
 
– A maioria dos micro-organismos 
aquáticos cresce melhor próximo à 
neutralidade 
– pH dos oceanos: 7,5 - 8,5 
– lagos e rios: variação ampla 
• Archaea de lagos do sul da África: 
pH11,5 
• Archaea de geisers: pH 1,0 
 O ambiente aquático 
 
• Nutrientes 
• orgânicos e inorgânicos 
– Grande quantidade de nitratos e fosfatos: 
» algas eutrofização crescimento de outros organismos 
diminuição O2 dissolvido morte e consequente decomposição de 
muitos organismos 
 
• carga de nutrientes: 
– águas próximas à praia: variável devido aos esgotos 
– águas de mar aberto: estável e baixa 
» baixo fitoplâncton (baixo N e Fe) 
» baixa atividade heterotrófica 
» atividade fotossintetizante: cianobactérias 
 
• efluentes industriais: presença de antimicrobianos 
» alguns micro-organismos convertem tais substâncias em formas menos 
nocivas: 
Pseudomonas spp.: mercúrio metil mercúrio (volátil) 
 O ambiente aquático 
 
 O ambiente aquático 
 
Microbiologia da Água 
• Ambiente de água doce 
 
– Lagos e Pântanos: 
• Zona litorânea – ao longo da costa, onde a luz penetra até o 
fundo. Vegetação enraizada. 
• Zona limnética – região superior, em áreas abertas, longe da 
costa. 
Algas fotossintetizantes, Pseudomonas, Cytophaga, 
Caulobacter e Hyphomicrobium. 
• Zona hipolimnia – regiões profundas de águas abertas 
(bactérias sulfurosas verde ou púrpura). 
• Zona bêntica – lama ou lodo mole do fundo. (Desenfavibrio, 
Bactérias produtoras de metano e Clostridium). 
 Zonas limnética e litorânea - Maior variedade de micro-organismos; 
Zonas hipolimnia e bêntica - micro-organismos heterotróficos. 
 
Zonas de um lago ou lagoa típicos 
Microbiologia da Água 
• Ambiente de água doce 
 
– Rios e córregos 
• Muitos dos nutrientes vêm do sistema terrestre. A 
população de micro-organismos reflete as práticas 
terrestres. 
• Impossível descrever uma população microbiana 
específica. 
 
 
Microbiologia da Água 
• Ambiente de água doce 
 
– Estuários 
• Sofrem variações constantes porque recebem águas 
e materiais de diversas fontes. 
• Estão sujeitos às marés bem como a mudanças 
sazonais. É direta ou indiretamente afetado pela 
atividade humana. 
• População microbiana sujeita a grandes variações. 
 
Microbiologia da Água 
• Oceanos 
 
 1/3 de toda vida no Planeta Terra consiste em microrganismos que 
vivem no fundo do mar. 
 
– micro-organismos habitam todas as profundidades e todas 
as latitudes. 
• Plâncton – numerosas espécies de cianobactérias e algas 
(fitoplâncton). Responsável pela conversão de energia da luz 
em química. Synechococcus e Prochlorococcus. 
Uma gota de água marinha contem 20000 células de 
Prochlococcus 
• População bêntica – bactérias e protozoários. 
• Sedimentos microbianos – algas e protozoários que possuem 
cálcio ou sílica nas paredes celulares (mortos). 
 
 
 
 Microbiota marinha 
 Fitoplâncton – cianobactérias (base da cadeia) 
 
 
 bactérias e Protozoários zooplancton (conjunto dos organismos 
aquáticos que não têm capacidade fotossintética. Fazem parte deste grupo muitos 
animais) peixes 
 
 
 Bioluminescência – Bactérias das profundezas do oceano com relação 
simbiótica com os peixes (atração e captura da presa). Luminescência corrige danos 
ao DNA da bactérias provocados por radiação UV. 
Enzima luciferase – capta elétrons de flavoproteínas da cadeia de transporte de 
elétrons e emite uma parte da energia como fóton 
Microbiologia da Água 
 
 
Microbiologia da Água 
 Trichodesmium – fixa N e auxilia na reposição do N que é 
perdido pelos organismos que vivem no fundo do 
oceano. É uma cianobactéria. 
 
 Pelagibacter ubique - metabolizam os produtos residuais 
dessas populações fotossintéticas. 
 
 Crenarchaeota - aumenta a biomassa microbiana dos 
oceanos, bem adaptados a temperaturas e níveis de 
oxigênio baixos. Vivem em águas abaixo de 100m. São 
arquibactérias. 
Microbiologia da Água 
Papel dos micro-organismos aquáticos - Cadeiaalimentar 
e rede alimentar 
Produtores primários 
Fitoplâncton e bactérias quimiossintéticas 
Consumidores primários 
Zooplâncton alimenta-se de fitoplâncton 
Decompositores (degradação e 
mineralização) 
Plantas mortas e tecido animal degradados 
por micro-organismos a compostos 
inorgânicos, que servem como nutrientes 
para produtos primários 
Zooplâncton 
Serve como suprimento de 
alimentos nos estágios iniciais 
da cadeia 
Microbiologia da Água 
• Água Potável 
 
• Potável – livre de micro-organismos patogênicos e 
substâncias químicas prejudiciais à saúde. 
 
• Normalmente proveniente das águas superficiais. 
 
– Poluição 
– Purificação da água 
Poluentes Possível fonte Efeitos adversos 
Físicos 
 Asbestos Resíduos industriais Câncer 
 Argila suspensa Precipitação Interfere com tratamentos 
sanitários 
Químicos 
 Metais pesados Indústrias Várias doenças 
 Sulfatos Algicidas e minas Diarreias 
 Nitratos Fertilizantes Metamoglobinemia 
 Sódio Amaciantes de água Retenção de fluídos 
Doenças do coração 
 Pesticidas Agricultura Várias doenças 
 Clorofórmio Indústria Câncer 
Biológicos 
 Bactérias Fezes e urina Febre tifoide 
Shigeloses 
Salmoneloses 
Gastroenterites 
Tularemia 
Leptospirose 
 Vírus Fezes Hepatite 
Poliomielite 
Gastroenterites 
 Protozoários Fezes Disenteria amébica 
Giardíase 
Balantidíase 
Microbiologia da Água 
• Poluição 
 
• TRANSMISSÃO DE DOENÇAS INFECCIOSAS 
Mais perigoso quando fezes entram no abastecimento 
de água. 
De acordo ao CDC/EUA 900.000 pessoas ficam 
doentes a cada ano por doenças transmitidas pela 
água. 
No mundo são 2 milhões/ano de mortes – crianças 
com menos de 5 anos. 
Microbiologia da Água 
Tais doenças representam a cólera e a febre tifoide 
– causadas por bactérias transmitidas somente por 
fezes humanas. 
 
 VER FIGURA 27.12 
 TORTORA PÁG 779 
Microbiologia da Água 
• Poluição Química 
 
Águas rurais – mto nitrato pelos fertilizantes. Qdo 
ingerido o nitrato é transformado em nitrito por 
bactérias no trato gastrintestinal. O nitrito compete 
por oxigênio no sangue e é mto prejudicial aos 
lactentes. 
Microbiologia da Água 
 
Mercúrio na fabricação de papel – o mercúrio 
metálico foi derramado em cursos d’água como 
resíduo pois se pensava ser inerte. Entretanto 
bactérias do sedimento o convertiam em 
metilmercúrio consumido por peixes e invertebrados 
– humanos - SN 
Microbiologia da Água 
 
Detergentes não biodegradáveis que traziam muita 
espuma nos rios e... 
 
Detergentes mesmo nos dias atuais causam 
problemas, pois podem levar a EUTROFIZAÇÃO. 
Microbiologia da Água 
 
Maré vermelha – fitoplânton produtores de toxinas – 
tóxico aos humanos. 
 
Resíduos da mineração do carvão – enxofre – pirita 
(FeS2). 
 Thiobacillus ferooxidans – convertem pirita em 
sulfato, que penetram como ácido sulfúrico na água 
diminuindo o pH. O pH baixo tb promove a formação 
de hidróxido de ferro insolúvel – cor amarela. 
Potabilidade da Água 
Micro-organismos indicadores da qualidade da água 
 
 
• micro-organismo indicador – tipo de micro-organismo cuja 
presença na água é evidência de que ela está poluída com 
material fecal de origem humana ou de outros animais de 
sangue quente. Indica que qualquer micro-organismo 
patogênico que ocorre no trato intestinal pode estar presente. 
 
 micro-organismos: Escherichia coli; Streptococcus faecalis, 
Clostridium perfringens. 
 Bacilos Gram negativos não esporulados, anaeróbicos 
facultativos, que fermentam lactose com produção de ácido e gás 
em 48 h a 35°C – coliformes totais. 
Potabilidade da Água 
 Características do micro-organismo indicador : 
 
 * está presente em águas poluídas e ausentes em águas 
não poluídas; 
 * está presente quando os patogênicos estiverem; 
 * número de micro-organismos indicadores está 
relacionado com o índice de poluição; 
 * sobrevive melhor e por mais tempo que os patogênicos; 
 * apresenta propriedades uniformes e estáveis; 
 * facilmente evidenciado por técnicas laboratoriais 
padronizadas. 
Potabilidade da Água 
Coliformes são organismos indicadores muito úteis na 
sanitização da água MAS há limitações – crescimento 
da bactéria coliforme incorporada em biofilmes nas 
superfícies internas das tubulações de água. 
 
 
 NÃO REPRESENTAM CONTAMINAÇÃO EXTERNA 
FECAL DA ÁGUA E NÃO SÃO CONSIDERADOS UMA 
AMEAÇA A SAÚDE!!! 
 
Potabilidade da Água 
 MAS o problema mais sério – vírus, cistos e oocistos de 
protozoários – são mais resistentes a desinfecção 
química. 
 
 Vírus entéricos, cistos de Giardia e oocistos de 
Cryptosporidium são tão resistentes a cloração que é 
necessário FILTRAÇÃO tb. 
 
 Vírus são mais resistentes a cloração que E. coli, mas os 
cistos e oocistos são 100 vezes mais resistentes que os 
vírus. 
 
OOCISTOS DE Cryptosporidium spp 
E CISTOS DE Giardia spp 
IMPACTO EM SAÚDE PÚBLICA 
PARASITAS INTESTINAIS 
• Giardia spp e Cryptosporidium spp 
assumiram grande relevância, dada 
a magnitude da veiculação hídrica, 
em nível mundial. 
 
Craun G. F. et al., Journal AWWA 90 (9): 
81 – 91, 1998). 
Giardia duodenalis 
 
 113 surtos 
 25.585 pessoas atingidas 
C. parvum 
 
 83 surtos 
 481.131 pessoas atingidas. 
GÊNERO Giardia 
• Protozoário flagelado. 
• Causa gastroenterite no homem e 
em animais domésticos – Giardiose. 
• Transmissão: ingestão de água ou 
alimentos contaminados com cistos. 
• Espectro clínico diverso. 
• Considerada re-emergente. 
GÊNERO Cryptosporidium 
• Protozoário de vertebrados. 
• No homem causa diarréia – 
Criptosporidiose. 
• Transmissão: ingestão de água 
contaminados com cistos. 
• Estado imunológico do hospedeiro: 
 Individuos imunodeficientes: diarréia severa podendo levar 
ao óbito. 
 Individuos imunocompetentes: auto-limitado. 
GÊNERO Cryptosporidium 
• Espécies mais comuns: C. hominis 
(genótipo 1), C. parvum (genótipo 2): 
potencial zoonótico. 
 
• C. meleagridis, C. felis e C. muris: 
também podem afetar o homem. 
 
 
VÍRUS ENTÉRICOS 
• Enterovírus: 
o Echovírus 
o Coxsackie 
o Poliovírus 
o Hepatite A 
o Rotavírus 
o Norwalk 
o Adenovírus 
 
 
VÍRUS ENTÉRICOS 
• Ocorrência: 
o No final do verão e início do outono. 
o Nos meses frios: 
 Hepatite A 
 Norwalk 
 Rotavírus 
 
 
VÍRUS ENTÉRICOS 
• Sintomas: 
o Gastroenterite – nausea, vômito e 
diarréia; 
o Doença respiratória; 
o Febre; 
o Hepatite; 
o Meningite; 
o Erupção de pele; 
o Paralisia. 
 
 
RESOLUÇÃO CONAMA 357/05 
• Dispõe sobre a classificação dos corpos de 
água e diretrizes ambientais para o seu 
enquadramento, bem como estabelece as 
condições e padrões de lançamento de 
efluentes, e dá outras providências. 
 
CLASSIFICAÇÃO DESTINAÇÃO 
Classe especial 
- abastecimento para consumo humano, com desinfecção; 
- preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas; 
- preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de 
proteção integral. 
Classe 1 
- abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado; 
- proteção das comunidades aquáticas; 
- recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e 
mergulho; 
- irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se 
desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção 
de película; 
- proteção das comunidades aquáticas em terras indígenas. 
Classe 2 
- abastecimento para consumo humano, apóstratamento convencional; 
- proteção das comunidades aquáticas; 
- recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e 
mergulho; 
- irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos 
de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; 
- aqüicultura e à atividade de pesca. 
Classe 3 
- abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional 
ou avançado; 
- irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; 
- pesca amadora; 
- recreação de contato secundário; 
- dessedentação de animais. 
Classe 4 
- navegação; 
- harmonia paisagística. 
Classe Características microbiológicas DBO 
mg/L 
DO 
mg/L 
Utilização 
 Clorif. totais Clorif. fecais 
1 < 1 < 1 ---- ---- Potável 
 
 
2 
 
 
 ≤ 5.000 
 
 
≤ 1.000 
 
 
≤ 5 
 
 
> 5 
Recreação, Irrigação 
(frutas e hortaliças) 
 
3 
 
≤ 20.000 
 
≤ 4.000 
 
≤ 10 
 
> 4 
Pesca 
Consumo animal 
 
4 
 
> 20.000 
 
> 4.000 
 
> 10 
 
> 0,5 
Navegação 
Indústria 
Irrigação (grandes 
culturas) 
CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS 
INTERIORES DO TERRITÓRIO NACIONAL 
Comtempla o controle de 
mananciais, impondo coletas 
semestrais para análise nos 
parâmetros previstos no 
CONAMA 20. 
Controle de Cianobactérias 
em mananciais de superfície 
CIANOBACTÉRIA 
• Organismos microscópicos – fitoplânton, 
fotossintetizantes; 
• Bactérias – Procariotos; 
• Parede celular de bactérias gram-negativas; 
• Mais antigos do planeta – 3,5 bilhões de 
anos – proteção DNA contra UV; 
• Suportam baixa concentração de oxigênio; 
• Fixação do nitrogênio atmosférico; 
• Produzem toxinas. 
 
Florações de Cianobactérias 
Produção de Cianotoxinas 
• NEUROTOXINAS 
 Anatoxina – a (alcalóide): 
desequílibrio, respiração ofegante e 
convulsões. Morte em poucas horas. 
 
 Antatoxina – a (S)(oganofosforado 
natural: 
mesmos sintomas, mas 
aproximadamente 10x mais potentes. 
 
Florações de Cianobactérias 
Produção de Cianotoxinas 
 
 Saxitoxinas (alcalóides carbamatos): 
Tontura, adormecimento da boca, 
fraqueza muscular, nausea e vômito. 
Morte em 2 a 12 horas. 
 
 Limite proposto: 3µg/L. 
Florações de Cianobactérias 
Produção de Cianotoxinas 
• HEPATOTOXINAS 
 Microcistinas (heptapeptídeos 
ciclicos) e nodularina 
(pentapeptídeos): 
potentes inibidores de proteínas 
fosfatases 1 e 2A de células 
eucariontes (potentes promotores de 
tumors hepáticos) 
 
 Limite: 1 µg/L para água potável. 
 
Florações de Cianobactérias 
Produção de Cianotoxinas 
• HEPATOTOXINAS 
 Cilindrospermopsina (alcalóide) 
danos severos em células renais, 
pulmonares e cardíacas. 
 
 Limite proposto: 15 µg/L. 
Potabilidade da Água 
• Portaria 518 (25 de março de 2004) do Ministério 
da Saúde - Estabelece os procedimentos e 
responsabilidades relativos ao controle e 
vigilância da qualidade da água para consumo 
humano e seu padrão de potabilidade, e dá 
outras providências. 
 
Potabilidade da Água 
Portaria 518 (25 de março de 2004) 
 
Art. 4º Para os fins a que se destina esta Norma, são adotadas as seguintes 
definições: 
 
I. água potável – água para consumo humano cujos parâmetros 
microbiológicos, físicos, químicos e radioativos atendam ao padrão de 
potabilidade e que não ofereça riscos à saúde; 
 
IV. controle da qualidade da água para consumo humano – conjunto de 
atividades exercidas de forma contínua pelo(s) responsável(is) pela operação 
de sistema ou solução alternativa de abastecimento de água, destinadas a 
verificar se a água fornecida à população é potável, assegurando a 
manutenção desta condição; 
Potabilidade da Água 
Portaria 518 (25 de março de 2004) 
 
VI. coliformes totais (bactérias do grupo coliforme) - bacilos gram-negativos, 
anaeróbios facultativos, não formadores de esporos, oxidase-negativos, 
capazes de desenvolver na presença de sais biliares ou agentes tensoativos 
que fermentam a lactose com produção de ácido, gás e aldeído a 35,0 ± 
0,5 C em 24-48 horas, e que podem apresentar atividade da enzima ß -
galactosidase. A maioria das bactérias do grupo coliforme pertence aos 
gêneros Escherichia, Citrobacter, Klebsiella e Enterobacter, embora vários 
outros gêneros e espécies pertençam ao grupo; 
 
VII. coliformes termotolerantes - subgrupo das bactérias do grupo coliforme 
que fermentam a lactose a 44,5 ± 0,2C em 24 horas; tendo como principal 
representante a Escherichia coli, de origem exclusivamente fecal; 
Potabilidade da Água 
Portaria 518 (25 de março de 2004) 
 
VIII. Escherichia coli - bactéria do grupo coliforme que fermenta a lactose e 
manitol, com produção de ácido e gás a 44,5 ± 0,2oC em 24 horas, produz 
indol a partir do triptofano, oxidase negativa, não hidroliza a uréia e 
apresenta atividade das enzimas ß galactosidase e ß glucoronidase, sendo 
considerada o mais específico indicador de contaminação fecal recente e 
de eventual presença de organismos patogênicos; 
 
IX. contagem de bactérias heterotróficas - determinação da densidade de 
bactérias que são capazes de produzir unidades formadoras de colônias 
(UFC), na presença de compostos orgânicos contidos em meio de cultura 
apropriada, sob condições pré-estabelecidas de incubação: 35,0, ± 0,5oC 
por 48 horas; 
Potabilidade da Água 
• Análise Bacteriológica da água para 
potabilidade: 
– Tubos múltiplos – utilizado para estimar o número de 
coliformes pelo método do número mais provável. 
– Técnica da membrana filtrante – método mais direto 
na presença e no número dos coliformes. Adequado 
para águas com baixa turbidez. 
– Teste colorimétrico – ONPG e MUG – especifico para 
E. coli. 
 
Potabilidade da Água 
Portaria 518 (25 de março de 2004) 
 
Art.11. A água potável deve estar em conformidade com o padrão microbiológico 
conforme Tabela 1, a seguir: 
Potabilidade da Água 
Portaria 518 (25 de março de 2004) 
 
Tabela 1: Continuação 
Potabilidade da Água 
Portaria 518 (25 de março de 2004) 
 
Tabela 1: Continuação 
Artigo 11 
 
§ 5° Mesmo com quantidades de contaminações 
admitidas na tabela 1 – Não se admite contaminação 
na recoleta. 
 
§ 6° Bactérias heterotróficas – análises em 20% das 
coletas para coli total na rede. Admite-se até 500 
UFC/mL. 
 
§ 7° Ter como meta identificação de patogênicos – tais 
como: enterovírus, cistos de Giardia sp e oocistos de 
Cryptosporidium sp (provável obrigatoriedade na 
próxima revisão). 
Artigo 11 
 
§ 8° Poços, nascentes e fontes – é tolerado presença de 
coli total com ausência de E. coli; deve ser verificado o 
motivo e correção para eliminar a contaminação por 
coli total. 
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DA ÁGUA (ETA) 
PROCESSO REALIZADO EM ETAPAS 
 
 1º- Coagulação/floculação 
 2º- Decantação 
 3º- Filtração 
 4º- Desinfecção 
 
Estas operações têm como principais objetivos: 
- A remoção de material particulado, bactérias e algas 
- Remoção da matéria orgânica dissolvida que confere cor à água 
-.Remoção ou destruição de organismos patogênicos tais como 
bactérias e vírus 
 
Estas operações podem sofrer variações dependendo da fonte de 
água e dos padrões de qualidade a serem alcançados 
 Água superficial sendo tratada em 
uma ETA, após a adição de um agente 
floculante 
AS ETAPAS DO TRATAMENTO DA ÁGUA 
FLOCULAÇÃO: Esta etapa é realizada em câmaras (floculadores) onde água é 
levemente agitada, facilitando a aglutinação de impurezas 
 Parte da purificação da água ocorrepor meio de um processo de 
“transferência de fase” 
AS ETAPAS DO TRATAMENTO DA ÁGUA 
DECANTAÇÃO 
 
 É um processo de separação física das partículas em suspensão, 
clarificando a água e reduzindo em grande porcentagem as impurezas 
 
  As partículas decantadas, mais “pesadas” que a água, ficam 
depositadas no fundo do decantador 
 
  Processo que dura, em média, 3 h 
 
 
FILTRAÇÃO 
 
 
 A água passa por filtros de areia e/ou carvão ativado, nos quais ficam 
retidas as partículas pequenas (não decantadas) e uma infinidade de 
substâncias solúveis (adsorção no carvão)  melhora características como odor 
e sabor 
 
  PROCESSOS DE DESINFECÇÃO 
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DA ÁGUA (ETA) 
Com a filtração são removidos: 
• Vírus 
• Bactérias 
• Cistos e oocistos de protozoários 
 
AS ETAPAS DO TRATAMENTO DA ÁGUA 
DESINFECÇÃO 
 
(geralmente cloração ou ozonização ou radiação UV) 
 
 É a eliminação de microorganismos não retidos nas etapas anteriores 
 
  Adição de “cloro” (gás ou solução de hipoclorito) 
 
  Fluoretação: adição de “flúor” 
 (fluorsilicato de sódio ou ácido fluorsilícico) 
 
 
CONSIDERAÇÕES SOBRE O TRATAMENTO DA ÁGUA 
(DESINFECÇÃO) 
 A desinfecção ocorre para assegurar que a água esteja livre de 
microorganismos patogênicos 
 
 Os processos utilizados tem vantagens e desvantagens ! 
 
 A cloração é o método de desinfecção mais comumente utilizado 
na maioria dos países 
 
 
 
 Quantidades suficientes de “cloro” são adicionadas 
à água visando destruir ou inativar os organismos alvo 
 
 
 É um método confiável, de relativo baixo custo, simplicidade 
operacional e cujo excesso, no tratamento, favorece a biosegurança no 
armazenamento e transporte da água tratada 
 
AS ETAPAS DO TRATAMENTO DA ÁGUA 
 
 
 ANÁLISES DE CONTROLE 
 
 ETAPA FINAL: análises físico-químicas e microbiológicas para 
atestar a qualidade da água (Portaria número 518 do Ministério da Saúde, de 
25 de março de 2004) 
 
 ARMAZENAGEM 
 
 DISTRIBUIÇÃO PARA AS RESIDÊNCIAS 
 (podem ocorrer contaminações) 
Passos envolvidos no tratamento de água municipal 
Floculação – remoção de partículas coloidais que de tão pequenas poderiam ficar em suspensão indefinidamente. Vírus 
e bactérias também são removidos. 
Floculante – sulfato de ferro e alumínio. 
 
Filtração por leito de areia fina ou carvão. Remove cistos ou oocistos de protozoários por adsorção. Carvão ativado para 
remoção de poluentes químicos orgânicos. 
Esgotos 
 “Esgoto, efluente ou águas residuais são todos os 
resíduos líquidos provenientes de indústrias e 
domicílios e que necessitam de tratamento 
adequado para que sejam removidas as 
impurezas e assim possam ser devolvidos à 
natureza sem causar danos ao meio ambiente e à 
saúde humana”. 
CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental 
Tratamento dos esgotos 
Tipos de esgotos 
1. Esgotos domésticos – 99,99% de líquido e 0,01% de 
matéria orgânica. 
Origem: 
 
a) Tomando banho; b) lavando louça; c) escovando os 
dentes; 
CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental 
Tratamento dos esgotos 
Imagem: Nicole-Koehler / Creative Commons 
Attribution-Share Alike 3.0 Unported 
Imagem: Alexey Novitsky from Kharkov, 
Ukraine / Creative Commons Attribution-
Share Alike 2.0 Generic 
Certo Xornal / Creative Commons 
Attribution 2.0 Generic 
Tipos de esgotos 
2. Esgotos industriais 
Origem: 
a) lançamento subterrâneo dos 
poluentes; 
b) lançamento dos resíduos nos rios. 
Imagem: Michael Kauffmann / Creative Commons 
Attribution 2.0 Germany Imagem: US Department of Agriculture / Domínio Público 
Tipos de esgotos 
3. Esgotos pluviais 
• são formados pela água 
da chuva e pelas águas de 
lavagem de pátios, carros, 
ruas e regas de jardim. 
CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental 
Tratamento dos esgotos 
Imagem: Cyndy Sims Parr / Creative Commons Attribution-Share 
Alike 2.0 Generic 
Por que é importante tratar os 
esgotos? 
 
Fonte: COMPESA, 2008. 
• Devolver a água tratada ao meio ambiente, 
permitindo sua preservação. Além disso, promove-se 
um benefício à saúde pública. 
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DOS ESGOTOS 
A partir das residências e indústrias, o destino dos 
esgotos será uma Estação de Tratamento - ETE, que 
tem a missão de devolver a água, em boas condições, 
ao meio ambiente ou reutilizá-la para fins não potáveis. 
Imagem: Estação de tratamento de esgoto Serrarina / Flávio Fraga/Divulgação PMPA / 
Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported 
Organismos presentes: 
 
• Bactérias: principais responsáveis pela estabilização da matéria orgânica e 
quando patogênicas causam doenças intestinais; 
• Fungos: grande importância na decomposição da matéria orgânica e podem 
crescer em condições de baixo pH; 
• Protozoários: maioria aeróbio ou facultativo. Essenciais no tratamento biológico 
para a manutenção de um equilíbrio entre os diversos grupos pois se alimentam 
de bactérias, algas e outros micro-organismos. 
• Vírus: causam doenças e podem ser de difícil remoção no tratamento da água 
ou do esgoto; 
• Helmintos: a presença de ovos de helmintos pode causar doenças. 
 
Existem inúmeros tipos de tratamento de esgoto. 
• Processos biológicos: aeróbios e anaeróbios são aplicados com uma série de 
aspectos positivos e negativos. 
• Esses processos utilizam organismos que se proliferam na água, otimizando o 
tratamento e minimizando custos, para que se consiga a maior eficiência 
possível. 
 
As tecnologias de tratamento de efluentes são um aperfeiçoamento do processo 
de depuração da natureza e buscam: 
• Menor tempo de duração; e 
• Maior capacidade de absorção, com o mínimo de recursos em instalações e 
operação, e melhor qualidade do efluente lançado. 
 
Tratamento de Efluentes 
Tratamento Biológico 
• Objetivos 
– Coagular sólidos não decantáveis 
– Diminuir o tamanho da molécula 
– Diminuir a reatividade química. 
– Remover nutrientes, N e P 
– Remover substâncias orgânicas e inorgânicas. 
– Condicionar o efluente aos padrões de emissão de 
efluentes líquidos 
 
O tratamento de esgoto compreendem as seguintes etapas de remoção: 
 
• Preliminar: remove sólidos grosseiros e areia; 
• Primário: remove sólidos em suspensão sedimentáveis, materiais flutuantes 
(óleos e graxas) e parte da matéria orgânica em suspensão; 
• Secundários: remove matéria orgânica dissolvida e matéria orgânica em 
suspensão não removida no tratamento primário; 
• Terciário: remove poluentes específicos e/ou poluentes não suficientemente 
removidos no tratamento secundário. Ex: nutrientes ou organismos 
patogênicos. 
Tratamento de esgoto 
Tratamento de esgoto 
Pré-tratamento e tratamento primário do esgoto 
 
Retirar grandes materiais flutuantes 
 
 
 
Câmara de sedimentação – remover areia e materiais granulosos 
Escumadeiras removem óleos e graxas flutuantes 
Restos flutuantes são triturados 
 
Matéria sólida dos esgoto sedimentada é denominada lodo – nesse estágio – lodo 
primário. 
 
40 a 60% dos sólidos são removidos. Usa-se floculação 
25 a 35% da DBO do esgoto são removidos 
 
 
 
Lodo é removido e o efluente passa para o tratamento secundário 
Tratamento secundário do esgoto 
 
Grande quantidade de matéria orgânica removida. Reduz a DBO. 
Tratamento Biológico 
 
 
 
Esgoto passa por forte aeração para propiciar o crescimento de bactérias aeróbicas 
que oxidam a matéria orgânica em dióxido de carbono e água. Esse inóculo chama-se 
lodo ativado por conter uma série de micro-organismos que metabolizam o esgoto. 
 
 
Dois métodos: 
 
• Sistema de lodo ativado 
• Filtros biológicos 
Tratamento de esgotoSistema de lodo ativado 
 
Removem de 75% a 95% da DBO do esgoto 
 
 
 
Possui um grande número de microrganismos. Ex: Zoogloea 
 
 
Após o período de 4 a 8 horas a aeração é interrompida, o lodo é sedimentado e 
transferidos para um digestor de lodo anaeróbico. 
 
 
Esgoto desinfectado por cloração 
 
 
Descartado 
Tratamento de esgoto 
Sistema de lodo ativado 
 
Ocasionalmente pode ocorrer o fenômeno de intumescimento. Quando isso ocorre, a 
matéria orgânica dos flocos flui com o efluente descartado resultando em poluição 
local. O intumescimento é causado pelo crescimento de bactérias filamentosas 
(Sphaerotilus natans, Nocardia). 
Tratamento de esgoto 
Tratamento do lodo ativado 
 
 
 
O lodo é sedimentado e transferidos para um digestor de lodo anaeróbico onde todo 
o oxigênio é retirado 
 
 
 
 
 
Bactérias que degradam sólidos orgânicos em substâncias solúveis e gases como 
metano (60 a 70%) e dioxido de carbono (20-30%) 
 
 
 
 
 
 
 
Tratamento de esgoto 
O metano é utilizado como combustível – 3 estágios: 
 
 
 
• É a produção de dióxido de carbono e ácidos orgânicos a partir da fermentação 
anaeróbica do lodo por vários microrganismos anaeróbicos e anaeróbicos 
facultativos. 
 
• Os ácidos orgânicos são metabolizados para formar hidrogênio e dióxido de 
carbono e ácido acético. 
 
• As bactérias produtoras de metano: as bactérias quebram o ácido acético para 
produzir metano e dióxido de carbono. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tratamento de esgoto 
 
 
Depois que a digestão anaeróbica está completa, grandes quantidades de 
lodo não digerido ainda permanecem, embora sejam relativamente estáveis 
e inertes. Para reduzir seu volume, esse lodo é bombeado para os leitos de 
secagem rasos ou os filtros de extração de água. Após pode ser usado como 
aterro ou condicionador de solo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tratamento de esgoto 
Sistema de lodo ativado no tratamento 
secundário do esgoto 
DBO – Demanda 
Bioquímica de 
Oxigênio- 
 quantidade de 
oxigênio necessária 
para metabolização de 
matéria orgânica pela 
bactéria 
Flocos formados pelo sistema de lodo 
ativado 
Filtros biológicos 
 
O esgoto é espalhado sobre um leito de pedras ou plástico moldado. Um biofilme 
cresce neste material; são aeróbicos. Devido a circulação oxidam a matéria orgânica. 
Removem de 80 a 85% da DBO. 
Tratamento de esgoto 
Filtro de escoamento do 
tratamento secundário 
Tratamento terciário do esgoto 
 
Muito caro. 
Os tratamentos primário e secundário não removem toda a matéria orgânica 
biologicamente degradável. 
 
 
Exemplos: Lago Tahoe e o Sul da baia de São Francisco 
 
 
O efluente de uma estação de tratamento secundário contém somente DBO residual. 
Também contém aproximadamente 50% do nitrogênio original e 70% do fósforo 
original que podem afetar o ecossistema. 
 
 
É requerido para remover essencialmente toda a DBO, o N e o P. 
 
Tratamento de esgoto 
Tratamento terciário do esgoto 
 
Depende menos do tratamento biológico. 
 
 
O P é precipitado com cal, alumínio e cloreto férrico. 
 
 
Filtros de areias finas e carvão ativado removem pequenos materiais particulados e 
produtos químicos dissolvidos. 
 
 
O N é convertido em amônia e liberado no ar por torres de remoção. 
 
 
Alguns sistemas favorecem as bactérias desnitrificantes para formação de gás 
nitrogênio volátil. 
 
 
 Clorada 
Tratamento de esgoto 
Tratamento de esgoto 
Fossas sépticas 
 É semelhante ao principio do tratamento 
secundário. 
 
• utilizados com o objetivo de: 
– reter por decantação os sólidos contidos nos esgotos; 
– propiciar a decomposição dos sólidos orgânicos 
decantados no seu próprio interior; 
– e acumular temporariamente os resíduos, com 
volume reduzido pela digestão anaeróbia, até que 
sejam removidos em períodos de meses ou anos. 
A eficiência das fossas sépticas 
Depende de vários fatores: 
• carga orgânica, 
• carga hidráulica, 
• geometria, 
• compartimentos e arranjo das câmaras, 
• dispositivos de entrada e saída, 
• Temperatura 
• e condições de operação. 
 
• Portanto, a eficiência varia bastante em função da 
competência de projeto. Normalmente situa-se entre 
40 e 70% na remoção da demanda bioquímica (DBO) 
ou química (DQO) de oxigênio e 50 a 80% na remoção 
dos sólidos suspensos. 
 
Tratamento doméstico 
Instruções básicas de instalação 
Lagoas de Oxidação 
1° Estágio 
• Análogo ao tratamento primário. 
• A lagoa é profunda o suficiente para a condição 
anaeróbica. O lodo sedimenta neste estágio. 
2° Estágio 
• Análogo ao tratamento secundário. 
• O efluente é bombeado para uma lagoa adjacente. É 
difícil manter as condições aeróbicas. Favorece o 
crescimento de algas que fornece o oxigênio. As 
bactérias aeróbicas decompõe a matéria orgânica e 
produz dióxido de carbono. As algas usam o CO2 e 
produzem O2 para favorecer a atividade das bactérias 
aeróbicas do esgoto. 
 Baseado material Profa. Ana Kern 
DOENÇAS 
RELACIONADAS A ÁGUA 
NO BRASIL