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QUALIDADE DA ÁGUAQUALIDADE DA ÁGUA QUALIDADE DA ÁGUAQUALIDADE DA ÁGUA 1. CONDIÇÕES DE NORMALIDADE1. CONDIÇÕES DE NORMALIDADE �Análise prévia das concentrações normais na região; � Variam com: - material geológico; - características do solo e vegetação na bacia hidrográfica de contribuição das águas superficiais e subterrâneas; Quadro 1 – Concentrações normais (em µg L-1 ) de metais em águas superficiais frescas e água do mar METAL ÁGUA FRESCA ÁGUA DO MAR Ag 0,001-3,5 0,03-2,7 As 0,2-230 0,5-3,7 B 7-500 4440 Be 0,01-1 2-63 Cd 0,01-3 <0,01-4 Cr 0,1-6 0,2-50 Cu 2-30 0,05-12 F 50-2700 1300 Fe 10-1400 0,03-70 Hg 0,0001-2,8 0,01-0,22 Mn 0,02-130 0,03-21 Mo 0,03-10 4-10 Ni 0,02-27 0,13-43 Pb 0,06-120 0,03-13 Sb 0,01-5 0,18-5,6 Se 0,02-1 0,052-0,2 Sn 0,0004-0,09 0,002-0,81 U 0,02-5 0,04-6 V 0,01-20 0,09-2,5 W <0,02-0,1 0,9-2,5 Zn 0,2-100 0,2-48 Fonte: Bowen (1979), citado por ALLOWAY & AYRES (1993). 2. QUALIDADE SOB O PONTO DE VISTA AMBIENTAL Quadro 2. Classificação das águas doces em função dos usos preponderantes (Resolução CONAMA n°357/2005) Uso Classe Especial 1 2 3 4 Abastecimento doméstico x(a) x (b) x (c) x (d) Preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas x Preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral x Recreação de contato primário x (e) x (e) x (f) Proteção das comunidades aquáticas x X (g) Proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas x Proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas x Irrigação x (g) x (h) x (i) Aqüicultura e atividade de pesca x Pesca amadora x Dessedentação de animais x Navegação x Harmonia paisagística x NOTA:(a) após desinfecção; (b) após tratamento simplificado (c) após tratamento convencional; (d) após tratamento convencional ou avançado; (e) contato primário: contato direto e prolongado com a água (tais como natação, mergulho, esqui-aquático) na qual a possibilidade do banhista ingerir água é elevada; (f) contato secundário: refere-se àquela associada a atividades em que o contato com a água é esporádico ou acidental e a possibilidade de ingerir água é pequena, como na pesca e na navegação (tais como iatismo); (g) hortaliças que são consumidas cruas e frutas que se desenvolvem rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas, sem remoção de película; (h) hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; (i) culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras - enquadramento x condição Quadro 3. Padrões de qualidade para os corpos d'água das diversas classes (água doce), segundo a Resolução CONAMA n° 357/2005, para usos não específicos. VARIÁVEL UNIDADE PADRÃO PARA CORPO D’ÁGUA CLASSES 1 2 3 4 COR VERDADEIRA uH natural 75 75 - TURBIDEZ UNT 40 100 100 - ODOR E ASPECTO - VA VA VA NO MATERIAIS FLUTUANTES - - VA VA VA MATERIAIS SEDIMENTÁVEIS mL L-1 VA VA VA VA ÓLEOS E GRAXAS - VA VA VA (1) CORANTES ARTIFICIAIS - VA VA VA - pH 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 DBO 5 mg L-1 < 3 < 5(2) < 10(2) - DQO mg L-1 - - - - OD mg L-1 ≥6 ≥5 ≥4 ≥2 COLIFORMES TOTAIS org/100 mL 1.000 5.000 20.000 - COLIFORMES FECAIS org/100 mL 200 1.000 4.000 - Fonte: von SPERLING (1996) VA – virtualmente ausente; NO – não objectável (1) toleram-se efeitos iridiscentes (cores do arco-íris (2) pode ser ultrapassado com estudos de autodepuração Quadro 4. Padrões para os corpos d'água das diversas classes (água doce), segundo a Resolução CONAMA n° 357/2005, para usos não específicos Variáveis Unidade Padrões para o curso d’água Classe 1 2 3 4 Biológicas Clorofila a µg L-1 10 30 60 - Densidade de cianobactérias cel mL-1 20.000 50.000 100.000 - Inorgânicas Cádmio total mg L-1 de Cd 0,001 0,001 0,01 - Cianeto livre mg L-1 de CN 0,005 0,005 0,022 - Chumbo total mg L-1 de Pb 0,01 0,01 0,033 - Cobre dissolvido mg L-1 de Cu 0,009 0,009 0,013 - Crômio total mg L-1 de Cr 0,05 0,05 0,05 - Fenóis mg L-1 de C H OH - - 0,3 - Fenóis mg L-1 de C6H5OH - - 0,3 - Fósforo total (ambiente lêntico*) mg L-1 de P 0,020 0,030 0,050 - Fósforo total (ambiente intermediário) mg L-1 de P 0,025 0,050 0,075 - Fósforo total (ambiente lótico**) mg L-1 de P 0,10 0,10 0,15 - Mercúrio total mg L-1 de Hg 0,0002 0,0002 0,002 - Níquel total mg L-1 de Ni 0,025 0,025 0,025 - Nitrato mg L-1 de N 10 10 10 - Nitrogênio amoniacal total mg L-1 de N 3,7 p/ pH <7,5 2,0 p/ 7,5<pH<8,0 1,0 p/ pH 8,0<pH<8,5 0,5 p/ pH>8,5 3,7 2,0 1,0 0,5 13,3 5,6 2,2 1,0 - - - - Zinco total mg L-1 de Zn 0,18 0,18 5,0 - * ambiente lêntico: ambiente que se refere à água parada, com movimento lento ou estagnado; ** ambiente lótico: ambiente relativo a águas continentais moventes Variáveis Unidade Padrões para o curso d’água Classe 1 2 3 4 Orgânicas Aldrin + Dieldrin µg L-1 0,005 0,005 0,03 - Atrazina µg L-1 2,0 2,0 2,0 - Benzeno mg L-1 0,005 0,005 0,005 - µg L Quadro 5. Padrões para os corpos d'água das diversas classes (água doce), segundo a Resolução CONAMA n° 357/2005, para usos não específicos Carbaril µg L-1 0,02 0,02 70,0 - 2,4-D µg L-1 4,0 4,0 30,0 - DDT (p,p’–DDT + p,p’–DDE + p,p’–DDD) mg L-1 0,002 0,002 1,0 - Endrin µg L-1 0,004 0,004 0,2 - Glifosato µg L-1 65 65 280 - Lindano (γ-HCH) µg L-1 0,02 0,02 2,0 - Malation µg L-1 0,1 0,1 100,0 - Paration µg L-1 0,04 0,04 35,0 - Substâncias tensoativas mg L-1 de LAS 0,5 0,5 0,5 - Quadro 6. Padrões de potabilidade e valores máximos permissíveis, no Brasil, para aspectos organolépticos (Portaria no. 2914 do Ministério da Saúde, 2011) Características Unidade Valor máximo permissível Características organolépticas cor aparente uH 15 gosto e odor intensidade 6 turbidez uT 5 33.. QUALIDADEQUALIDADE DADA ÁGUAÁGUA SOBSOB OO PONTOPONTO DEDE VISTAVISTA DEDE INTOXICAÇÃOINTOXICAÇÃO HUMANAHUMANA EE POTABILIDADEPOTABILIDADE turbidez uT 5 sólidos dissolvidos totais mg L-1 1000 alumínio mg L-1 0,2 cloretos mg L-1 250 zinco mg L-1 5,0 dureza total mg L-1 CaCO3 500 ferro total mg L-1 0,3 manganês mg L-1 0,1 sulfato mg L-1 250 Características Unidade Valor máximo permissível Inorgânicos que afetam a saúde arsênio mg L-1 0,01 cádmio mg L-1 0,005 chumbo mg L-1 0,01 cianetos mg L-1 0,07 crômio mg L-1 0,05 mercúrio mg L-1 0,001 Continuação mercúrio mg L-1 0,001 nitratos mg L-1 de N 10 selênio mg L-1 0,01 fluoreto mg L-1 1,5 mercúrio mg L-1 0,001 Quadro 7 - Padrões de potabilidade - valores máximos permissíveis de componentes orgânicos (Portaria no. 2914 do Ministério da Saúde, 2011) CARACTERÍSTICAS Unidade OMS Pesticidas Aldrin e Dieldrin µg L-1 0,03 Aldicarbe e assemelhados µg L-1 10 Atrazina µg L-1 2 DDT + DDD + DDE µg L-1 21 Endrin µg L-1 0,06 Glifosato + AMPA µg L-1 500 Lindano (gama HCH) µg L-1 2 Cianotoxinas Microcistinas µg L-1 1,0 Desinfetantes Trihalometanos total mg L-1 0,1 - ABNT: compostos fenólicos em concentração menor que 0,001 mg L-1 . Quadro 8. Padrões de potabilidade - valores máximos permissíveis para características bacteriológicas (Portaria no. 2914/2011 do Ministério da Saúde) Características Unidade Valor máximo permissível Bacteriológicas E. coli NMP/100 mL ausência a) risco de salinização do solo (CE a 25oC): 4. QUALIDADE DE ÁGUA PARA IRRIGAÇÃO (CEa a 25oC): Classe 1 – Baixa: CE entre 0 e 0,25 dS m-1; Classe2 – Média: CE entre 0,25 e 0,75 dS m-1; Classe 3 – Alta: CE entre 0,75 e 2,25 dS m-1; Classe 4 – Muito Alta: CE entre 2,25 e 5,00 dS m-1. Aplicação de água com alta salinidade, para “irrigação”do cofeeiro Quadro 9. Diretrizes para análise da qualidade da água a ser utilizada na irrigação, no que se refere aos problemas de dispersão da argila e diminuição da permeabilidade do solo RAS Grau de Restrição para Uso Nenhuma Ligeira e Moderada Severa b) Risco de dispersão da argila do solo Fonte: AYERS e WESTCOTT (1991) CE a – condutividade elétrica na água CEa (dS m-1) 0-3 >0,7 0,7-0,2 <0,2 3-6 >1,2 1,2-0,3 <0,3 6-12 >1,9 1,9-0,5 <0,5 12-20 >2,9 2,9-1,3 <1,3 20-40 >5,0 5,0-2,9 <2,9 Quadro 10. Caracterização da água para irrigação quanto à concentração relativa de sódio Qualidade para uso em irrigação Percentagem de sódio Muito boa 20 Boa 20-40 Média 40-60 Possivelmente não aceitável 60-80 Não aceitável >80 AYERS & WESTCOT ( 1991) ArgilaArgila dispersadispersa emem funçãofunção dada RASRAS ee dada CECE dada soluçãosolução dede saturaçãosaturação ee dede percolaçãopercolação nono solosolo LVLV (hematítico)(hematítico) ee curvacurva dede argilaargila dispersadispersa obtidaobtida emem amostraamostra naturalnatural.. Argila dispersa em função da RAS e da CE da solução de saturação e de percolação Argila dispersa em função da RAS e da CE da solução de saturação e de percolação no solo PV (gibbsítico) e curva de argila dispersa obtida em amostra natural no solo PV (gibbsítico) e curva de argila dispersa obtida em amostra natural Quadro 11. Concentrações limites de boro na água para irrigação de algumas culturas agrícolas Cultura Concentração limite (mg L - 1) c) Problema de fitoxicidade para plantasc) Problema de fitoxicidade para plantas Cultura 1) Frutas 0,3-1,0 Trigo, milho, algodão e batata 1,0-2,0 Beterraba, cebola, cenoura, alface e alfafa 2,0-4,0 Quadro 12. Qualidade da água, no que se refere a problemas de fitoxicidade de íons específicos, para irrigação de culturas agrícolas. Problema Potencial Unidades Grau de Restrição para Uso Nenhuma Ligeira e Moderada Severa Sódio irrigação por superfície mmol L-1 < 3,0 3,0-9,0 >9,0 irrigação por aspersão mmol L-1 < 3,0 >3 Cloreto irrigação por superfície mmol L-1 < 4,0 4,0-10,0 > 10,0irrigação por superfície mmol L-1 < 4,0 4,0-10,0 > 10,0 irrigação por aspersão mmol L-1 < 3,0 >3,0 Nitrato mg L-1 < 5,0 5,0-30,0 > 30,0 Boro mg L-1 < 0,7 0,7-3,0 > 3,0 Alumínio mg L-1 > 5,0 Arsênio mg L-1 > 0,1 Berílio mg L-1 > 0,1 Cádmio mg L-1 > 0,01 Cobalto mg L-1 > 0,05 Problema Potencial Unidades Grau de Restrição para Uso Nenhuma Ligeira e Moderada Severa Cromo mg L-1 > 0,10 Cobre mg L-1 > 0,20 Flúor mg L-1 > 1,00 Ferro mg L-1 > 5,00 Lítio mg L-1 > 2,50 Manganês mg L-1 > 0,20 Molibdênio mg L-1 > 0,01 CONTINUAÇÃO Molibdênio mg L > 0,01 Níquel mg L-1 > 0,20 Chumbo mg L-1 > 5,00 Selênio mg L-1 > 0,02 Vanádio mg L-1 > 0,10 Zinco mg L-1 > 2,00 OUTROS Bicarbonato (HCO 3 -1) mmol L-1 <1,5 1,5-8,5 > 8,5 pH faixa normal; 6,5-8,4 Adaptado de AYERS E WESTCOT (1991) Quadro 13. Recomendações de tratamento prévio de águas residuárias domésticas a serem utilizadas na irrigação de culturas agrícolas A. Culturas de consumo humano indireto, cultivadas em locais isolados com restrito acesso ao público - tratamento primário; d) Riscos sanitáriosd) Riscos sanitários B. Culturas não consumidas cruas pelos humanos - tratamento biológico em lagoas ou em outros sistemas de tratamento mais controle de coliformes fecais (NMP < 1000/100mL); C. Culturas cujos produtos são ingeridos crus, parques e jardins (áreas de livre acesso ao público) - tratamento biológico em lagoas ou outros sistemas de tratamento com controle adicional da DBO ou SS, boas condições estéticas e desinfeção para controle de coliformes fecais (<200 NMP/100mL). � aplicação localizada: problemas de entupimento dos emissores e) Problemas para aplicaçãoe) Problemas para aplicação * SS > 50 mg L-1; * [Fe] > 0,5 mg L-1 e ação das ferrobactérias � formação de mucilagens;formação de mucilagens; * altas concentrações de N e P e microrganismos � filmes biológicos. 5. QUALIDADE PARA DESSEDENTAÇÃO DE ANIMAIS Quadro 14. Concentrações máximas de alguns íons tóxicos nas águas usadas para dessedentação de gado Íon Limite Máximo (mg L-1) Alumínio 5,00 Arsênio 0,20 Berílio 0,10 Boro 5,00 Cádmio 0,05 Chumbo 0,10 Cobalto 1,00 Cobre 0,50Cobre 0,50 Crômio 1,00 Ferro não necessita Flúor 2,00 Manganês 0,05 Mercúrio 0,01 Nitrato + Nitrito 100,0 Nitritos 10,00 Selênio 0,05 Vanádio 0,10 Zinco 24,00 Fonte: AYERS & WESTCOT (1991) 6. QUALIDADE DE ÁGUA PARA AQUICULTURA � OD > 2-3 mg L-1 para a maioria das espécies, � > 4-5 mg L-1 peixes de corredeira. � amônia (NH3) � tóxica aos peixes; * concentração aumenta com o aumento do o pH e da temperatura; * gás sulfídrico (H2S): letal aos peixes na concentração de 1 a 6 mg L-1; 6. QUALIDADE DA ÁGUA PARA USO RECREACIONAL � contato primário: natação, esqui, surfe etc.� classes 1 e 2 a) Excelente: < 200 NMP de E. coli/100 mL; b) Muito Boa: 201 - 400 NMP de E. coli/100 mL; c) Satisfatória: 401 - 800 NMP de E.coli/100 mL.c) Satisfatória: 401 - 800 NMP de E.coli/100 mL. � contato secundário: pesca, navegação e harmonia paisagística � classe 3 * NMP E. coli <2.000/100 mL: * sem floração de algas. * aparência agradável; 7. INDICADORES UTILIZADOS PARA CARACTERIZAR A QUALIDADE DAS ÁGUAS EM BACIAS HIDROGRÁFICAS 8.1. Índice de Qualidade das Águas – IQA � Equações ou “curvas médias de variação de qualidade” � valor da “nota” ∏= n wiqIQA ∏ = = i wi iqIQA 1 em que, IQA– Índice de Qualidade das Águas, um número de 0 a 100; qi – número entre 0 e 100; wi – número entre 0 e 1, correspondente ao peso da variável: Figura 1. Curva de variação de qualidade das águas (CETESB, 2001) Variável Peso (w i ) Oxigênio dissolvido 0,17 Coliformes fecais (termotolerantes) 0,15 pH 0,12 QUADRO 15. Pesos estabelecidos pelo IGAM (2004), para cada variável: DBO 0,10 Nitrato 0,10 Fosfato 0,10 Variações de temperatura 0,10 Turbidez 0,08 Resíduos totais (sólidos totais) 0,08 Quadro 16. Solubilidade do oxigênio em água Temperatura (oC) Oxigênio Dissolvido (mg L-1) Temperatura (oC) Oxigênio Dissolvido (mg L-1) 0 14,6 16 10,0 2 13,8 18 9,5 4 13,1 20 9,2 6 12,5 22 8,86 12,5 22 8,8 8 11,9 24 8,5 10 11,3 26 8,2 12 10,8 28 7,9 14 10,3 30 7,6 * alteração com a temperatura: ODs = 14,652 – 4,1022 x 10-1 x T + 7,9910 x 10-3 x T2– 7,774 x 10-5 x T3 Determinação por cálculo: * alteração com a altitude: ODs’ = [1 - (A/9450)] x ODs em que, ODs – concentração de saturação de oxigênio dissolvido sendo corrigida a temperatura (mg L-1); ODs’ - concentração de saturação de oxigênio dissolvido sendo corrigida a altitude (mg L-1); T – temperatura da água (oC); A – altitude (m) Quadro 17 - Classificação da qualidade da água segundo o IQA Nível de Qualidade Faixa Excelente 90 < IQA < 100 Bom 70 < IQA < 90 Média 50 < IQA < 70 Ruim 25 < IQA < 50Ruim 25 < IQA < 50 Muito ruim 0 < IQA < 25 8.2. Contaminação por Tóxicos – IT � Componentes: amônia, arsênio, bário, cádmio, chumbo, cianetos, cobre, crômio hexavalente, índice de fenóis, mercúrio, nitritos e zinco. � Contaminação: � Baixa: concentração igual ou inferior a até 1,2� Baixa: concentração igual ou inferior a até 1,2 vezes o limite estabelecido para a classe de enquadramento do trecho do curso d’água � verde; � Média: concentração de 1,2 a 2 vezes o limite mencionado � amarelo; � Alta: concentração maior que 2 vezes o referido limite� vermelho. � Monitoramento em Minas Gerais (242 pontos) 8.3. Caracterização do estado trófico das águas 8.3. Caracterização do estadotrófico das águas �Avaliação: transparência (disco de Secchi), concentração de fósforo e de clorofila-a Classificação do Estado Trófico para Fósforo ((Índice de Carlson Modificado) 9. QUALIDADE DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS Quadro 18 - Comparação dos valores orientadores para as águas subterrâneas do Estado de São Paulo com valores internacionais SUBSTÂNCIA (µµµµG L-1) VALOR DE INTERVENÇÃO (1) EPA/USA (2) CEE (3) CANADÁ (4) ALEMANHA USA HOLANDA CONNECTICUT POTABILIDADE QUEBEC VALOR GATILHO (5) (6) (7) (8) ALUMÍNIO 200 -- -- -- -- -- -- -- --ALUMÍNIO ANTIMÔNIO ARSÊNIO BÁRIO CÁDMIO CHUMBO COBALTO COBRE CRÔMIO ESTANHO FERRO MANGANÊS MERCÚRIO 200 5 10 700 5 10 30 2000 50 -- 300 100 1 -- 6 50 2000 5 15 -- 10 100 -- -- -- -- -- 10 50 -- -- -- -- -- -- -- -- 200 -- -- -- 100 2000 20 100 200 1000 50 -- -- -- 20 -- 10 10 -- 5 25 50 50 50 -- -- -- 1 -- -- 0,02 -- 18 -- -- 260 36 -- -- -- 2,2 -- -- 50 -- 5 15 -- 250 50 -- -- -- 2,0 -- -- 10 50 1,5 15 10 15 1 10 -- -- 0,05 -- -- 60 62 5 6 75 100 75 30 -- -- -- SUBSTÂNCIA (µµµµG L-1) VALOR DE INTERVENÇÃO (1) EPA/USA (2) CEE (3) CANADÁ (4) ALEMANHA USA HOLANDA CONNECTICUT POTABILIDADE QUEBEC VALOR GATILHO (5) (6) (7) (8) MOLIBDÊNIO NÍQUEL PRATA SELÊNIO 250 50 50 10 -- 100 -- 50 -- -- -- 10 100 1000 200 50 50 50 -- 10 -- 140 36 36 -- 100 50 -- 5 15 -------- -------- 300 75 -- -- CONTINUAÇÃO ZINCO BENZENO TOLUENO XILENOS ESTIRENO NAFTALENO DICLOROBENZENO HEXACLOROBENZENO TETRACLOROETILENO TRICLOROETILENO 1,1,1TRICLOROETANO 5.000 5 170 300 20 100 40 1 40 70 600 -- 5 40 20 10 -- -- -- -- 5 5 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 10.000 5 100 60 120 30 0,1 -- -- -- -- 500 1 -- -- -- 2 -- -- -- -- -- 2.200 1 1.400 10 140 280 -- -- -- 0,7 -- -- 2.000 1 1.000 -- 100 300 -- -- -- 5 5 150 -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- 800 30 1.000 70 300 70 50 0,5 -- 40 500 SUBSTÂNCIA (µµµµG L-1) VALOR DE INTERVENÇÃO (1) EPA/USA (2) CEE (3) CANADÁ (4) ALEMANHA USA HOLANDA CONNECTICUT POTABILIDADE QUEBEC VALOR GATILHO (5) (6) (7) (8) 1,2 Dicloroetano Cloreto de vinila 10 5 200 5 -- -- -- 50-70 -- -- 640 4 200 -- -- 400 CONTINUAÇÃO Pentaclorofenol 2,4,6 Triclorofenol Fenol Aldrin e Dieldrin DDT Endrin Lindano 9 200 0,1 0,03 2 0,6 2 2 1 -- -- -- -- 2 -- -- -- -- -- -- -- -- 5 -- -- 2 -- 0,5 -- -- -- 20 0,1 0,1 -- 2 0,3 -- -- -- -- -- 2 1 -- -- -- -- 2 0,7 3 10 2.000 0,1 0,01 0,1
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