Aula 04 - Poluição das águas (Prof. Gilson Ataíde)

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Universidade Federal da Paraíba – UFPB
Centro de Tecnologia – CT
Departamento de Engenharia civil e Ambiental - DECA
Ciências do Ambiente
Poluição das Águas
Prof. Gilson B Athayde Jr.
IMPORTÂNCIA DA ÁGUA PARA O MEIO AMBIENTE E SER HUMANO
a) Regula a temperatura e clima do planeta;
d) O ser humano ainda a utiliza em suas diversas atividades domésticas, 
industriais e agrícolas 
c) Entra na composição das células dos seres vivos;
b) Está presente nos processos metabólicos;
...
O crescimento populacional e o desenvolvimento econômico verificados nas
últimas décadas têm feito com que a água se torne um recurso cada vez mais
precioso, escasso e disputado.
...
Atualmente, mais de 40% da população mundial mora em áreas com
recursos limitados de água. Esse percentual crescerá para 50% até o
ano de 2025 (FALKENBERG, 2005).
Prof Gilson B Athayde Jr
Item Área(106 km²)
Volume
(km³)
Porcentagem da
água total
Porcentagem de
água doce
Oceanos 361,3 1.338.000.000 96,5
Água subterrânea
Doce 134,8 10.530.000 0,76 30,1
Salina 134,8 12.870.000 0,93
Umidade do solo 82,0 16.500 0,0012 0,05
Gelo polar 16,0 24.023.500 1,7 68,6
Outro gelo e neve 0,3 340.600 0,025 1,0
Quantidades estimadas de água na Terra
99,89%
Outro gelo e neve 0,3 340.600 0,025 1,0
Lagos
Doce 1,2 91.000 0,007 0,26
Salgado 0,8 85.400 0,006
Pântanos 2,7 11.470 0,0008 0,03
Rios 148,8 2.120 0,0002 0,006
Água biológica 510,0 1.120 0,0001 0,003
Água atmosférica 510,0 12.900 0,001 0,04
Água total 510,0 1.385.984.610 100
Água doce 148,8 35.029.210 2,5 100
Fonte: Chow, Maidment & Mays (1988).
0,0072%
Distribuição da população, recursos hídricos e disponibilidade hídrica no Brasil.
Região População (%)
Recursos 
Hídricos
(%)
Disponibilidade 
hídrica
(m³/hab.ano)
Norte 12.919.949 7,6 68,5 494.445
Nordeste 47.676.381 28,1 3,0 3.853
Sudeste 72.262.411 42,6 6,0 4.545
Sul 25.071.211 14,8 6,5 14.824Sul 25.071.211 14,8 6,5 14.824
Centro-Oeste 11.611.491 6,8 15,7 64.273
31,5%92,4%
Fonte: Adaptado de Maia Neto 
(1997).
Uso racional da água em edificações
Prof Gilson B Athayde JrFonte: Marques (2012)
Uso racional da água em edificações
Prof Gilson B Athayde Jr
Usos da água
Podem ser separados em grandes grupos:
� abastecimento público e industrial;
� irrigação e a dessedentação de animais;
� preservação da fauna e da flora aquática;
� despejo de esgotos.
� preservação da fauna e da flora aquática;
� recreação;
� geração de energia elétrica;
� navegação;
Além dos problemas relacionados à quantidade, tem-se 
aqueles relacionados à qualidade das águas
Restrição de certos usos
X
Além dos problemas relacionados à quantidade, tem-se 
aqueles relacionados à qualidade das águas
Além dos problemas relacionados à quantidade, tem-se 
aqueles relacionados à qualidade das águas
Poluição hídrica
São as alterações de suas características naturais provocadas por 
ações naturais ou antrópicas, de modo que seus usos sejam 
prejudicados ou impedidos
Urbanização (esgotos domésticos, águas 
de escoamento superficial, lixo)
Industrialização (esgotos industriais, lixo 
Agricultura moderna (agrotóxicos e 
fertilizantes)
Fontes de 
poluição 
hídrica
Industrialização (esgotos industriais, lixo 
industrial)
Fontes naturais (dissolução de vegetação 
submersa, animais mortos, etc.)
Principais poluentes das águas
Poluente Origem Efeito no meio ambiente e/ou à saúde 
humana
Indicador de 
poluição
Matéria 
orgânica
Esgotos domésticos, alguns 
efluentes industriais 
(alimentos, papel, 
têxtil) e lixo.
Reduz drasticamente o nível de oxigênio 
dissolvido. Por longos períodos, causa 
mudanças na flora e fauna aquáticas. 
Podem ser tóxicas.
DBO5 e DQO
Óleos Vazamento em tanque de 
armazenagem, 
acidentes, efluentes de 
postos, oficinas.
Impede a absorção de oxigênio, o nível 
deste cai, inibindo a vida aquática. É
tóxico para animais e plantas.
Óleos e graxas
Sólidos Esgotos domésticos e 
alguns efluentes 
Aumento da turbidez, diminui a penetração 
de luz e a taxa fotossintética. 
Sólidos suspensos, 
sólidos alguns efluentes 
industriais (argilas, 
carvão, porcelanas).
de luz e a taxa fotossintética. 
Partículas finas sufocam as águas, 
modificando o ecossistema. Causam 
assoreamento.
sólidos 
sedimentáveis 
e turbidez
Temperatura Águas de resfriamento 
industrial
Elevação da temperatura da água, 
reduzindo o nível de OD, ao mesmo 
tempo em que aumenta a atividade 
química e biológica
Temperatura
Nitratos Uso de fertilizantes, 
efluentes de ETEs, 
percolação em lixões
Causa crescimento excessivo de algas e 
plantas aquáticas daninhas. Contribui 
para eutrofização das águas. Tóxico 
para o homem.
Nitrato
Fosfatos Uso de fertilizantes e 
detergentes fosfatados. 
Industria de alimentos.
Eutrofização das águas. Fosfato
Principais poluentes das águas
Poluente Origem Efeito no meio ambiente ou saúde 
humana
Indicador de 
poluição
Microorganismos 
patogênicos
Esgoto doméstico e 
hospitalar. Despejos 
de industrias 
alimentícias. 
Microorganismos patogênicos 
encontrados nos esgotos podem causar 
doenças no homem e nos animais.
Índice de coliformes 
fecais
Ácidos e álcalis Despejos industriais, 
chuva ácida, 
escoamento em 
solos ácidos ou 
alcalinos
Tóxico para a vida aquática. Interfere na 
atividade química e biológica dos 
ecossistemas aquáticos
pH
Metais Agrotóxicos, Tóxico ao homem. Acumulam-se nos Diversos metais Metais Agrotóxicos, 
poluição industrial, 
percolação em 
lixões, chumbo das 
canalizações
Tóxico ao homem. Acumulam-se nos 
ossos (chumbo), no sistema nervoso 
(mercúrio), atacam a medula óssea 
(cádmio). Biomagnificação. Reduzem a 
capacidade de autodepuração das águas
Diversos metais 
(chumbo, níquel, 
cádmio, mercúrio, 
etc.)
Praguicidas Proveniente do uso a 
agricultura e em 
campanhas de saúde 
pública
Na água, mata peixes, envenenando seu 
alimento, e contamina os alimentos 
ingeridos pelos homens. São altamente 
tóxicos para crustáceos, até em baixa 
concentração. Alguns são carcinogênicos.
Diversos praguicidas
Medidas de controle da poluição hídrica
• Tratamento dos despejos
• Regularização da vazão dos rios
• Aumento da turbulência
• Aplicação de legislação eficaz• Aplicação de legislação eficaz
Parâmetros de Qualidade da Água
Cor: pode ser de origem natural ou antropogênica
As substâncias causadoras de cor de origem natural provêm da decomposição da matéria
orgânica (principalmente vegetais) e da presença de ferro e manganês.
A cor, quando de origem natural, não representa risco direto à saúde. No entanto, a cloração da
água contendo matéria orgânica responsável pela cor pode gerar produtos potencialmente
cancerígenos (trihalometanos).
Quando a origem é antropogênica, a cor resulta na maioria das vezes de despejos 
industriais, tais como os provenientes de indústrias têxteis e de papel.
Parâmetros de Qualidade da Água
Turbidez : É a medida da dificuldade de um feixe de luz atravessar determinada quantidade de
água, sendo causada por materiais sólidos em suspensão (silte, argila, rocha, algas, etc).
A turbidez, quando de origem natural, não traz inconvenientes sanitários diretos, porém é
esteticamente desagradável na água potável, e os sólidos em suspensão podem servir de abrigo
para microrganismos patogênicos, diminuindo a eficiência da desinfecção da água.
Quando de origem antropogênica, a turbidez pode estar associada a compostos 
tóxicos e organismos patogênicos. 
Parâmetros de Qualidade da Água
Oxigênio dissolvido 
O oxigênio dissolvido na água é um parâmetro muito importante, pois a maioria dos organismos 
aeróbios necessita desteelemento para a respiração. Existem duas fontes de oxigênio para os 
corpos aquáticos: a dissolução a partir da atmosfera e a fotossíntese, realizada pelos seres 
clorofilados.
A solubilidade do oxigênio também varia enormemente com a temperatura, sendo que, ao nível do mar, aA solubilidade do oxigênio também varia enormemente com a temperatura, sendo que, ao nível do mar, a
concentração de saturação em água doce é de 9,2 e 7,6 mg/L para as temperaturas de 20ºC e 30ºC,
respectivamente.
Parâmetros de Qualidade da Água
pH
Valores baixos de pH tornam a água corrosiva, enquanto que valores
elevados de pH tendem a formar incrustações em tubulações. È
ainda um importante parâmetro em diversas etapas do tratamento de
água e esgoto. Valores de pH afastados da neutralidade podem
afetar a vida aquática, a qual geralmente requer pH na faixa 6 – 9.
Parâmetros de Qualidade da Água
Dureza
Resulta da presença, principalmente, de sais alcalinos terrosos (de cálcio e 
magnésio) ou outros metais bivalentes em menor intensidade. A origem 
desses sais pode ser a dissolução de minerais contendo cálcio e magnésio 
(ex: rochas calcáreas), refletindo a natureza das formações geológicas com 
as quais a água esteve em contato, ou despejos industriais. 
Em geral, águas superficiais são menos duras que águas subterrâneas. 
Índice de Qualidade da Água
A interpretação e análise da qualidade da água através de seus 
parâmetros indicadores de qualidade podem ser extremamente 
complexas, principalmente para um leigo, pois a água pode estar poluída 
em termos de um parâmetro ou grupo destes e não em termos de outros 
parâmetros. 
Neste sentido, surgiram estudos que objetivaram sintetizar a qualidade da 
água de modo a torná-la facilmente interpretável, como o Índice de 
Qualidade da Água – IQA proposto por Horton, em 1965, e um outro Qualidade da Água – IQA proposto por Horton, em 1965, e um outro 
modelo proposto pela National Sanitation Foundation dos Estados Unidos.
Neste último, selecionaram-se parâmetros relevantes para avaliar a 
qualidade das águas e se atribuiu, para cada um deles, um peso 
relativo. A partir deste estudo, a CETESB adaptou e desenvolveu um 
modelo de IQA que incorpora nove parâmetros relevantes para a 
avaliação da qualidade das águas, tendo como determinante principal a 
utilização das mesmas para abastecimento público.
Índice de Qualidade da Água
Índice de Qualidade da Água
O IQA é calculado pelo produtório ponderado das qualidades de água 
correspondentes aos parâmetros: temperatura da amostra, pH, oxigênio 
dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, coliformes termotolerantes, 
nitrogênio total, fósforo total, resíduo total e turbidez.
A seguinte fórmula é utilizada:
onde:
IQA : Índice de Qualidade das Águas, um número entre 0 e 100;
qi: qualidade do i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 100, obtido da respectiva "curva 
média de variação de qualidade", em função de sua concentração ou medida;
wi: peso correspondente ao i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 1, atribuído em função 
da sua importância para a conformação global de qualidade, sendo que:
Índice de Qualidade da Água
Para a variável temperatura, é levado em consideração o desvio da
temperatura do corpo aquático provocado pelo despejo, ou seja, a
diferença entre as temperaturas do corpo aquático a montante e a jusante
do despejo, em ºC. Para a variável OD, leva-se em consideração o
percentual da concentração medida em relação à concentração de
saturação para a temperatura correspondente. A partir do cálculo
efetuado, pode-se determinar a qualidade da água bruta que, indicada por
um número entre 0 e 100, é classificada para abastecimento público de
acordo com a Tabela a seguir.acordo com a Tabela a seguir.
Índice de Qualidade da Água
A título de exemplo, consideremos os resultados de uma análise de água 
mostrada na Tabela a seguir. 
De acordo com estes resultados, para o IQA utilizado pela CETESB, o 
IQA seria de 48,7 e a qualidade da água “regular”.
Problema de depleção de oxigênio dissolvido
Um rio com vazão de 2 m3/s recebe esgotos sem tratamento de uma
pequena comunidade cuja população é de 15 mil habitantes. A contribuição
de esgotos domésticos desta comunidade é de 200 L/hab.dia, com uma
DBO de 200 mg/L. Nesta mesma comunidade, existe uma indústria de
sabão que despeja, também sem tratamento, 50 m3 de esgotos por dia,
com uma DBO de 900 mg/L. Qual será a concentração de oxigênio
dissolvido à jusante da comunidade, sendo que a mesma, à montante, era
de 7 mg/L?