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Dedicatória Aos nossos colegas, pelas oportunidades e confiança que depositam em nós. Ao nosso docente "superpoderoso" e amigos que, de alguma forma, serviram de exemplo para a realização do nosso trabalho e ajudaram-nos com sugestões e observações. Agradecimento É bem difícil escrever agradecimentos pela simples razão de que inúmeras pessoas ajudaram com que este trabalho fosse realizado, seja pelas críticas, seja pelas sugestões. Claro que inicio pelos nossos pais, por todo o carinho, dedicação e esforço que tem demonstrado para me orientar e educar durante esse longo percurso acadêmico. Índice Pág. 1. INTRODUÇÃO ------------------------------------------------------------------------------- 4 2. CONTEXTUALIZAÇÃO -------------------------------------------------------------------- 4 3. ESTRUTURA DO TRABALHO ------------------------------------------------------------ 4 4. METODOLOGIA ----------------------------------------------------------------------------- 4 5. QUALIDADE DA ÁGUA PARA O CONSUMO HUMANO -------------------------- 5 5.1. Propriedades da Água ----------------------------------------------------------------------- 5 5.2. Características da água --------------------------------------------------------------------- 9 5.2.1. Características físicas da água -------------------------------------------------------- 9 5.2.2. Características químicas da água ----------------------------------------------------11 5.2.3. Características biológicas da água ---------------------------------------------------15 5.3. Microbiologia da água ---------------------------------------------------------------------17 5.3.1. Enfermidades de transmissão hídrica (causas) -------------------------------------17 5.3.2. Bactérias indicadoras de contaminação ---------------------------------------------19 5.4. Parâmetros da qualidade da água ---------------------------------------------------------20 5.4.1. Índices dos parâmetros da qualidade de água – OMS -----------------------------23 5.4.2. Índices dos parâmetros da qualidade de água – SNS ------------------------------24 5.5. Fenómeno de eutrofização das águas ----------------------------------------------------28 5.6. Contaminantes da água. Fontes e implicações a saúde humana ----------------------31 5.7. Procedimentos para testagem da qualidade da água ------------------------------------32 6. CONCLUSÃO --------------------------------------------------------------------------------34 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -----------------------------------------------------35 Índice de Figuras Figura 01: Transporte de Calor.......................................................................................................7 Figura 02: Coliformes termotolerantes ou fecais.........................................................................16 Índice de Tabelas Tabela 01: Oxigênio dissolvido na água com a variação de temperatura......................................8 Tabela 02: Doenças relacionadas com a água..............................................................................19 Tabela 03: Índices dos parâmetros da qualidade de água – OMS................................................23 Tabela 04: Parâmetros microbiológicos.......................................................................................24 Tabela 05: Parâmetros físicos e organolétpticos..........................................................................25 Tabela 06: Parâmetros químicos..................................................................................................26 Tabela 07: Parâmetros microbiológicos.......................................................................................26 Tabela 08: Parâmetros físicos e organolépticos...........................................................................27 Tabela 09: Parâmetros químicos..................................................................................................28 Tabela 10: Contaminantes da água. Fontes e implicações a saúde humana.................................32 INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 4 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA 1. Introdução No presente trabalho abordar-se-á acerca da qualidade de água para o consumo humano, tendo como enfoque alguns parâmetros de potabilização da água para o melhoramento da qualidade, sem perder de vista as suas propriedades iniciais. Além disso, também abordar-se-á a respeito das doenças causadas por ingestão de água contaminada e os seus efeitos, tendo em conta que a água é uma das substâncias mais importantes do Planeta Terra, pois, dela depende a maioria dos processos físicos, químicos e biológicos nos ecossistemas. Para o homem a água sempre foi determinante no ritmo de sua evolução. 2. Contextualização A água é formada pelos elementos hidrogênio e oxigênio, na proporção genérica de dois para um (H2O), as moléculas da água estão presentes em todos os planetas do sistema solar, porém, somente na Terra encontram-se nos três estados (gasoso, sólido e líquido), sendo sua compisição fluída responsável pelo desenvolvimento da vida. 3. Estrutura do trabalho O trabalho está estruturado em 3 partes. A primeira parte é a parte pré-textual que inclui a capa, folha de rosto, dedicatória, agradecimento, índice de figuras, índice de tabelas e por fim o objectivo do trabalho. A segunda parte é a parte textual e é composta de introdução, desenvolvimento e conclusão do trabalho. A terceira e a última parte é a parte pós- textual e é composta de referência bibliográfica. 4. Metodologia O trabalho baseia-se em pesquisa bibliográfica, análise da literatura já publicada em forma de livros, e informações disponibilizada na Internet. Obtenção de ideias e sugestões junto de pessoas com conhecimentos na área, com o objectivo de esclarecer alguns conceitos, de forma a ter uma visão mais ampla do tema que baseia a minha pesquisa. INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 5 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA 5. Qualidade da Água para o Consumo Humano 5.1. Propriedades da Água Segundo Lira (2014), destacam-se as seguintes proriedades da água: Massa específica; Viscosidade; Tensão superficial; Calor específico; Dissolução de gases; e Dissolução de substâncias. Massa específica A massa específica, ou densidade absoluta, indica a relação entre a massa e o volume de uma determinada substância. Ao contrário de todos os outros líquidos, que apresentam a densidade máxima na temperatura de congelamento, no caso da água ela ocorre a 4ºC, quando atinge o valor unitário. Isto significa que a água, nesta temperatura, por ser mais densa. Em alguns países de clima frio, esta característica é conhecida como anomalia térmica da água, tem uma importância vital para a ecologia aquática em períodos de inverno. Sendo a água a 4ºC mais densa que a 0ºC (ponto de congelamento), os rios e lagos no inverno congelam-se apenas na superfície, ficando a temperatura do fundo sempre acima da temperatura do ponto de congelamento. Para se entender a anomalia térmica da água, é necessário considerar variações na estrutura molecular da mesma de acordo com a temperatura. A água, na forma de gelo, apresenta uma estrutura tetraédrica ou cristalina, caracterizada pela existência de muitos espaços vazios. À medida que a temperatura aumenta, a água vai abandonando a estruturacristalina e assumindo, gradativamente, a estrutura conhecida como compacta, na qual as moléculas estão acondicionadas sem espaços vazios. Isto significa que, com o aumento de temperatura, a água vai se tornando cada vez mais densa. INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 6 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Viscosidade A viscosidade de um líquido caracteriza a sua resistência ao escoamento. Esta grandeza é inversamente proporcional à temperatura, o que significa que uma água quente é menos viscosa que uma água fria. Tal fato traz, naturalmente, consequências para a vida aquática: os pequenos organismos, que não possuem movimentação própria, tendem a ir mais rapidamente para o fundo do corpo d’água em períodos mais quentes do ano, quando a viscosidade é menor. O mesmo ocorre com partículas em suspensão, que sesedimentam, mais intensamente, no caso de ambientes aquáticos tropicais. Para muitos organismos, o fato de atingirem o fundo significa a sua morte, em razão da pouca disponibilidade de oxigênio e luz. Tenão superficial Na interface que separa o meio líquido e o meio atmosférico, ou seja, na camada superficial micrométrica de um corpo d’água, há uma forte coesão entre as moléculas, fenômeno este denominado tensão superficial. Às vezes, esta coesão é tão forte que pode ser observada a olho nu em um recipiente de água ao se tocar levemente sua superfície com o dedo. Esta fina camada de aparência gelatinosa serve de substrato para a vida de pequenos organismos, que podem habitar tanto a parte superior, quanto a inferior da película. A coesão molecular na superfície é afetada por alguns fatores físicos e químicos, como, por exemplo, a temperatura e a presença de substâncias orgânicas dissolvidas. Quanto maior a temperatura, menor é a tensão superficial. Quando há o lançamento de esgotos industriais em rios e lagos, ocorre um aumento na concentração de substâncias orgânicas dissolvidas, o que também leva a uma diminuição da tensão superficial. Calor específico Define-se calor específico como a quantidade de energia requerida, por unidade de massa, para elevar a temperatura de um determinado material. A energia necessária para elevar em 1ºC (de 14,5 a 15,5ºC) a temperatura de um grama de água foi definida como sendo uma caloria (1 cal), ficando, pois, estabelecido o calor específico da água pura como sendo igual a 1,0 cal/gº C. Ao contrário do calor específico, a condutividade térmica da água é extremamente baixa. Se um corpo d’água permanecesse imóvel, sem INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 7 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA turbulência, a difusão do calor seria tão lenta que o seu fundo só seria aquecido após vários séculos. Figura 01: Transporte de Calor Fonte: Manual de Controle da qualidade da água para técnico que trabalham em ETAS (colegioweb.com.br) Dissolução de gases A água apresenta a capacidade de dissolução de gases, alguns dos quais bastante importantes para a ecologia do ambiente hídrico. O gás de maior relevância para o mei aquático é, sem dúvida alguma, o oxigênio, já que dele dependem todos os organismos aeróbios que habitam o corpo d’água. Sabe-se que a biota (conjunto de seres vivos) aquática pode ser formada por organismos aeróbios e ou anaeróbios. Enquanto os pri- meiros utilizam o oxigênio dissolvido para sua respiração, os últimos respiram utilizando o oxigênio contido em moléculas de diversos compostos, como nitratos (NO3 - ), sulfatos (SO4 -2) e outros. Para o ser humano, o predomínio de uma condição aeróbia no corpo d’água é fundamental, já que a maioria dos usos da água exige condições de qualidade só encontradas em ambientes aeróbios. No entanto, sob o ponto de vista ecológico, os ambientes anaeróbios, como pântanos, por exemplo, também apresentam relevância, muito embora não se prestem para utilização humana. A concentração dos gases na água depende da chamada pressão parcial do gás e da temperatura. Sabe-se que na atmosfera terrestre, os principais gases estão distribuídos, aproximadamente, na seguinte proporção: Nitrogênio (N2): 78%; Oxigênio (O2 ): 21%; e Gás carbônico (CO2 ): 0,03%. INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 8 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Observação: o aumento da concentração de oxigênio em solução no meio líquido ocorre, fundamentalmente, por meio de dois fenômenos: aeração atmosférica e atividade fotossintética das plantas aquáticas. Enquanto que em rios a fonte principal de oxigênio é a atmosfera, mediante a existência de turbulência em suas águas, no caso de lagos há a dominância da fotossíntese, em decorrência do maior crescimento de microalgas e plantas aquáticas. A diminuição da concentração de oxigênio em solução no meio líquido é consequência dos seguintes processos: perdas para a atmosfera (desorpção atmosférica), respiração dos organismos, mineralização da matéria orgânica e oxidação de íons. Tabela 01: Oxigênio dissolvido na água com a variação de temperatura Fonte: Charbonneau, J. P. et al. Enciclopédia de Ecologia. São Paulo: EDU EDUSP. 1979. p-120. Dissolução de substâncias Além de gases, a água também tem a capacidade de dissolver outras substâncias químicas, as quais apresentam relevância na determinação de sua qualidade. A solubilidade destas substâncias está vinculada ao pH do meio, havendo geralmente um acréscimo da solubilidade com a redução do pH. Também o aumento da temperatura favorece a solubilidade das diversas substâncias químicas. A influência do pH e da temperatura pode ser observada na distribuição de substâncias dissolvidas em rios e lagos. Principalmente nestes últimos, ocorre um gradiente acentuado de pH, com a obtenção de valores elevados na superfície, como decorrência da atividade fotossintética e teores mais baixos no fundo, em função do predomínio de processos respiratórios. INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 9 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA 5.2. Características da água Pra Lira (2014), “Para caracterizar uma água são determinados diversos parâmetros, que são indicadores da qualidade da água e se constituem não conformes quando alcançam valores superiores aos estabelecidos para determinado uso. As características físicas, químicas e biológicas da água estão associadas a uma série de processos que ocorrem no corpo hídrico e em sua bacia de drenagem.” Ao se abordar a questão da qualidade da água, é fundamental ter em conta que o meio líquido apresente duas características marcantes, que condicionam, de maneira absoluta, a conformação desta qualidade: capacidade de dissolução e capacidade de transporte. 5.2.1. Características físicas da água As características físicas da água são: Temperatura Sabor e odor Cor Turbidez Sólidos Condutividade elétrica Temperatura A temperatura expressa a energia cinética das moléculas de um corpo, sendo seu gradiente o fenômeno responsável pela transferência de calor em um meio. A alteração da temperatura da água pode ser causada por fontes naturais (principalmente energia solar) ou antropogênicas (despejos industriais e águas de resfriamento de máquinas). A temperatura exerce influência marcante na velocidade das reações químicas, nas atividades metabólicas dos organismos e na solubilidade de substâncias. Sabor e odorA conceituação de sabor envolve uma interação de gosto (salgado, doce, azedo e amargo) com o odor. No entanto, genericamente usa-se a expressão conjunta: sabor e INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 10 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA odor. Sua origem está associada tanto à presença de substâncias químicas ou gases dissolvidos, quanto à atuação de alguns micro-organismos, notadamente algas. Despejos industriais que contêm fenol, mesmo em pequenas concentrações, apresentam odores bem característicos. Vale destacar que substâncias altamente deletérias aos organismos aquáticos, como metais pesados e alguns compostos organossintéticos não conferem nenhum sabor ou odor à água. Para consumo humano e usos mais nobres, o padrão de potabilidade exige que a água seja completamente inodora. Cor A cor da água é produzida pela reflexão da luz em partículas minúsculas de dimensões inferior a 1 µm – denominadas coloides – finamente dispersas, de origem orgânica (ácidos húmicos e fúlvicos) ou mineral (resíduos industriais, compostos de ferro e manganês). Corpos d’água de cores naturalmente escuras são encontrados em regiões ricas em vegetação, em decorrência da maior produção de ácidos húmicos. Turbidez A turbidez pode ser definida como uma medida do grau de interferência à passagem da luz através do líquido. A alteração à penetração da luz na água decorre na suspensão, sendo expressa por meio de unidades de turbidez (também denominadas unidades de Jackson ou nefelométricas). A turbidez dos corpos d’água é particularmente alta em regiões com solos erosivos, onde a precipitação pluviométrica pode carrear partículas de argila, silte, areia, fragmentos de rocha e óxidos metálicos do solo. Grande parte das águas de rios brasileiros é naturalmente turva em decorrência das características geológicas das bacias de drenagem, ocorrência de altos índices pluviométricos e uso de práticas agrícolas, muitas vezes inadequadas. Ao contrário da cor, que é causada por substâncias dissolvidas, a turbidez é provocada por partículas em suspensão, sendo, portanto, reduzida por sedimentação. INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 11 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Sólidos A presença de sólidos na água é comentada neste tópico relativo aos parâmetros físicos, muito embora os sólidos possam, também, estar associados a características químicas ou biológicas. Os sólidos presentes na água podem estar distribuídos da seguinte forma: em suspensão (sedimentáveis e não sedimentáveis) e dissolvidos (voláteis e fixos). Sólidos em suspensão podem ser definidos como as partículas passíveis de retenção por processos de filtração. Sólidos dissolvidos são constituídos por partículas de diâmetro inferior a 10-3 µm e que permanecem em solução mesmo após a filtração. A entrada de sólidos na água pode ocorrer de forma natural (processos erosivos, organismos e detritos orgânicos) ou antropogênica (lançamento de lixo e esgotos). Condutividade elétrica A condutividade elétrica da água indica a sua capacidade de transmitir a corrente elétrica em função da presença de substâncias dissolvidas, que se dissociam em ânions e cátions. Quanto maior a concentração iônica da solução, maior é a oportunidade para ação eletrolítica e, portanto, maior a capacidade em conduzir corrente elétrica. Muito embora não se possa esperar uma relação direta entre condutividade e concentração de sólidos totais dissolvidos, já que as águas naturais não são soluções simples, tal correlação é possível para águas de determinadas regiões onde exista a predominância bem definida de um determinado íon em solução. A condutividade elétrica da água deve ser expressa em unidades de resistência (mho ou S) por unidade de comprimento (geralmente cm ou m). 5.2.2. Características químicas da água As características químicas da água são: pH Alcalinidade Acidez Dureza Cloretos Série nitrogenada Fósforo Micropoluentes INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 12 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA pH O potencial hidrogêniônico (pH) representa a intensidade das condições ácidas ou alcalinas do meio líquido, por meio da medição da presença de íons hidrogênio (H+). É calculado em escala antilogarítmica, abrangendo a faixa de 0 a 14 (inferior a 7: condições ácidas; superior a 7: condições alcalinas). O valor do pH influi na distribuição das formas livre e ionizada de diversos compostos químicos, além de contribuir para um maior ou menor grau de solubilidade das substâncias e de definir o potencial de toxicidade de vários elementos. As alterações de pH podem ter origem natural (dissolução de rochas, fotossíntese) ou antropogênica (despejos domésticos e industriais). Em águas de abastecimento, baixos valores de pH podem contribuir para sua corrosividade e agressividade, enquanto que valores elevados aumentam a possibilidade de incrustações. Para a adequada manutenção da vida aquática, o pH deve situar-se, geralmente, na faixa de 6 a 9. Alcalinidade A alcalinidade indica a quantidade de íons na água que reagem para neutralizar os íons hidrogênio. Constitui-se, portanto, em uma medição da capacidade da água de neutralizar os ácidos, servindo, assim, para expressar a capacidade de tamponamento da água, isto é, sua condição de resistir a mudanças do pH. Ambientes aquáticos com altos valores de alcalinidade podem, assim, manter aproximadamente os mesmos teores de pH, mesmo com o recebimento de contribuições fortemente ácidas ou alcalinas. Os principais constituintes da alcalinidade são os bicarbonatos (HCO3 - ), carbonatos (CO3 2+) e hidróxidos (OH3 - ). Outros ânions, como cloretos, nitratos e sulfatos, não contribuem para a alcalinidade. A distribuição entre as três formas de alcalinidade na água (bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos) é função do seu pH: pH > 9,4 (hidróxidos e carbonatos); pH entre 8,3 e 9,4 (carbonatos e bicarbonatos); pH entre 4,4 e 8,3 (apenas bicarbonatos). Acidez INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 13 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA A acidez, em contraposição à alcalinidade, mede a capacidade da água em resistir às mudanças de pH causadas pelas bases. Ela decorre, fundamentalmente, da presençade gás carbônico livre na água. A origem da acidez tanto pode ser natural (CO2 absorvido da atmosfera, ou resultante da decomposição de matéria orgânica, presença de H2S– gás sulfídrico) como antropogênica (despejos industriais, passagem da água por minas abandonadas). De maneira semelhante à alcalinidade, a distribuição das formas de acidez também é função do pH da água: pH > 8.2 – CO2livre ausente; pH entre 4,5 e 8,2 – acidez carbônica; pH < 4,5 – acidez por ácidos minerais fortes, geralmente resultantes de despejos industriais. Águas com acidez mineral são desagradáveis ao paladar, sendo desaconselhadas para abastecimento doméstico. Dureza A dureza indica a concentração de cátions multivalentes em solução na água. Os cátions mais frequentemente associados à dureza são os de cálcio e magnésio (CA+2 , Mg+2) e, em menor escala, ferro (Fe+2), manganês (Mn+2 ), estrôncio (Sr+2) e alumínio (Al +3 ). A dureza pode ser classificada como dureza carbonato ou dureza não carbonato, dependendo do ânion com o qual ela está associada. A dureza carbonato correspondeà alcalinidade, estando, portanto em condições de indicar a capacidade de tamponamento de uma amostra de água. A origem da dureza das águas pode ser natural (por exemplo, dissolução de rochas calcárias, ricas em cálcio e magnésio) ou antropogênica (lança- mento de efluentes industriais). Cloretos Os cloretos, geralmente, provêm da dissolução de minerais ou da intrusão de águas do mar, e ainda podem advir dos esgotos domésticos ou industriais. Em altas concentrações, conferem sabor salgado à água ou propriedades laxativas. Série nitrogenada No meio aquático, o elemento químico nitrogênio pode ser encontrado sob diversas formas: INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 14 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA a) Nitrogênio molecular (N2): nesta forma, o nitrogênio está, continuamente, su- jeito a perdas para a atmosfera. Algumas espécies de algas fixar o nitrogênio atmosférico, o que permite o seu crescimento mesmo quando as outras formas de nitrogênio não estão disponíveis na massa líquida; b) Nitrogênio orgânico: constituído por nitrogênio na forma dissolvida (compostos nitrogenados orgânicos) ou particulada (biomassa de organismos); Fósforo O fósforo é, em razão da sua baixa disponibilidade em regiões de clima tropical, o nutriente mais importante para o crescimento de plantas aquáticas. Quando este crescimento ocorre em excesso, prejudicando os usos da água, caracteriza-se o fenômeno conhecido como eutrofização. No ambiente aquático, o fósforo pode ser encontrado sob várias formas: a) Orgânico: solúvel (matéria orgânica dissolvida) ou particulado (biomassa de micro-organismos); b) Inorgânico: solúvel (sais de fósforo) ou particulado (compostos minerais, como apatita). Micropoluentes Existem determinados elementos e compostos químicos que, mesmo em baixas concentrações, conferem à água características de toxicidade, tornando-a, assim, imprópria para grande parte dos usos. Tais substâncias são denominadas micropoluentes. O maior destaque, neste caso, é dado aos metais pesados (por exemplo, arsênio, cádmio, cromo, cobre, chumbo, mercúrio, níquel, prata, zinco), frequentemente encontrados em águas residuárias industriais. Além de serem tóxicos, estes metais ainda acumulam-se no ambiente aquático, aumentando sua concentração na biomassa de organismos à medida que se evolui na cadeia alimentar (fenômeno de biomagnificação). INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 15 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA 5.2.3. Características biológicas da água Micro-organismos de importância sanitária O papel dos micro-organismos no ambiente aquático está fundamentalmente vinculado à transformação da matéria dentro do ciclo dos diversos elementos. Tais processos são realizados com o objetivo de fornecimento de energia para a sobrevivência dos micro-organismos. Um dos processos mais significativos é a decomposição da matéria orgânica, realizada principalmente por bactérias. Este processo é vital para o ambiente aquático, na medida em que a matéria orgânica que ali chega é decomposta em substâncias mais simples pela ação das bactérias. Como produtos finais obtêm-se compostos minerais inorgânicos, como por exemplo, nitratos, fosfatos e sulfatos que, por sua vez, são reassimilados por outros organismos aquáticos. O processo de decomposição, também designado como estabilização ou mineralização, é um exemplo do papel dos micro-or-ganismos. Por outro lado, existem algumas poucas espécies que são capazes de transmitir enfermidades, gerando, portanto, preocupações de ordem sanitária. Segundo Silva (2017), as caracterísitcas mais conhecidas sào as que se destacam a seguir: • Coliformes Totais; • Coliformes Termotolerantes ou fecais; • Bactérias heterotróficas. Bactérias coliformes são um conjunto de micro-organismos relativamente inofensivos que vivem em grande número no intestino dos seres humanos e animais de aquecimento e de sangue frio. Eles auxiliam na digestão dos alimentos. Coliformes totais As bactérias do grupo coliforme estão presentes no intestino humano e de animais de sangue quente e são eliminadas nas fezes em números elevados (106/g – 108/g). Entretanto, a partir da definição acima, o grupo dos coliformes inclui bactérias não exclusivamente de origem fecal, podendo ocorrer naturalmente no solo, na água e em plantas. Além disso, principalmente em climas tropicais, os coliformes apresentam capacidade de se multiplicar na água (OMS, 1995). INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 16 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Segundo Florençano (2011), foram as primeiras a serem adoptadas como ‘indicadoras’ de poluição humana. Porém, vieram se constatar que a sua presença não representaria, obrigadoriamente, que a contaminação fosse de origem humana ou animal (Escherichia coli), pois estes organismos tambem se desenvolvem em vegetações e no solo. O grupo de coliformes totais ´é formado por enterobactérias capazes de fermentar a lactose, com produção de gás a (44,5oC ± 0,2oC em horas). Essa capacidade de fermentar a lactose, com formação de gás em meios de cultura, é a base para os métodos tradicionais de detecção de coliformes totais. Esses microrganismos são comuns em ambientes de fabricação de alimentos, podendo se tornar parte da microbiota resistente. Coliformes termotolerantes ou fecais Coliformes termotolerantes ou fecais são bactérias encontradas normalmente no intestino de homens e animais. Quando encontramos esse tipo de bactéria em amostras de água, por exemplo, é um grande indicativo de que essa água foi contaminada por fezes e esgoto. Sendo assim, os coliformes termotolerantes são usados frequentemente para avaliar a qualidade da água e indicar a contaminação por fezes. Essa avaliação é importante, pois permite a prevenção de doenças que são transmitidas pelas fezes, como algumas verminoses. Segundo Florençano (2011), os coliformes fecais se desenvolvem, tambem, em temperaturas mais altas. Os coliformes termotolerantes não são encontrados apenas na água. Essas bactérias podem estar em diversos locais e nem nos damos conta do perigo que elas podem causar. Figura 02: Coliformes termotolerantes ou fecais Fonte: https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/coliformes-fecais.htm INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 17 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA 5.3. Microbiologia da água A água constitui um dos elementos fundamentais para a existência do homem. Milhares de seres vivos são encontrados na água, desde a escala macroscópica (peixes, moluscos, algas, etc) à microscópica (vírus, bactérias, algas, etc). Contudo, os seres vivos de maior interesse no tratamento de água podem ser citados como bactérias, fungos, protozoários, vírus (RICHTER, 2009). Segundo Richter (2009), normalmente os micro-organismos são de considerável importância no controle da qualidade da água e a maioria é benéfica, especialmente na autodepuração de um corpo d´água. Entretanto, algumas espécies são responsáveis por doenças como febre tifóide, sabor e odor na água, corrosão de estrutura de concreto ou de metais. Os parâmetros microbiológicos exigidos pela Portaria nº 2914/2011 do Ministério da Saúde, são de coliformes totais, coliformes termotolerantes ou facias ou Escherichia coli, cuja definições já foram apresentadas no ponto sobreas características biológicas da água. Micro-organismos patogênicos presentes na água São destacados a seguir os micro-organismos patogênicos presentes na água: Bactérias; Fungos; Protozoários; Vírus. 5.3.1. Enfermidades de transmissão hídrica (causas) Há 2.000 a.C. o homem já procurava medidas preventivas que evitassem doenças contraídas pela água. Existem menções efetuadas na antiga Grécia por Hipócrates (Baker, 1949 apud Leal, 2001) considerado o pai da medicina, no alvorecer do império macedônio, entre os séculos 111 e IV a.C., nas quais se reporta a importância da correta definição dos mananciais de abastecimento como forma de preservar a saúde da população. INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 18 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA As doenças de veiculação hídrica, causadas por bactérias, vírus, protozoários, helmintos e outros micro-organismos patogênicos são os problemas de saúde públicas mais comuns dos países em desenvolvimento. Essas doenças transmitem-se principalmente por meio de excretas de origem humana ou animal, por sua introdução nas fontes de água, tornando-a imprópria para o consumo humano. A transmissão dessas doenças pode ocorrer de forma direta ou indireta: na ingestão direta da água, no preparo dos alimentos, na higiene pessoal, na agricultura, na indústria e lazer. As bactérias constituem-se nos mais numerosos seres distribuídos na natureza, sendo os micro-organismos mais amplamente difundidos na água. Algumas bactérias apresentam formas resistentes, esporuladas, que podem permanecer inativas em condições inadequadas, podendo reativar-se com o retorno de condições propícias. Em geral, são úteis para o homem na degradação da matéria orgânica morta, no tratamento de águas residuárias etc. No entanto, são mais conhecidas devido ao caráter patogênico de várias espécies que ocasionam doenças no homem, nos animais e nos vegetais. São os principais agentes das doenças de veiculação hídrica. Grupo de Doenças Principais doenças Formas de transmição Formas de prevenção Transmitidas pela via oro-fecal (bacterianas e não bacterianas) Bacterianas: Cólera Disenteria bacilar Febre paratifoide Febre tifoide Leptospirose Não bacterianas: Amebíase Ascaridíase Hepatite infecciosa Poliomielite Giardíase Diarreias por vírus Ingestão do agente patogênico por meio de alimentos contaminados, água contaminada por fezes e contaminação de indivíduo para indivíduo Proteger os mananciais (fonte de abastecimento). Tratar as águas de abastecimento evitando o uso de fontes contaminadas. Fornecer água em quantidade e qualidade. Promover ações de educação em saúde (higiene pessoal, doméstica e dos alimentos). Promover melhorias da INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 19 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA habitação e instalações sanitárias Associadas ao fornecimento de água insuficiente Infecções de pele Tracoma Tifo Escabiose Água em quantidade insuficiente e hábitos higiênicos inadequados favorecem a disseminação desses agravos Fornecer água em quantidade suficiente. Promover ações de educação em saúde Grupo de Doenças Principais doenças Formas de transmição Formas de prevenção Associadas a hospedeiros intermediários, cujo habitat é a água Esquistossomose Penetração do agente patogênico na pele Proteção de mananciais. Combate ao hospedeiro intermediário. Disposição adequada de esgotos. Evitar o contato das pessoas com águas contaminadas. Transmitidas por vetores relacionadas com a água Malária Febre amarela Dengue Filariose Penetração do Agente Infeccioso no organismo pela picada de insetos, cujo ciclo evolutivo está relacionado com a água Combate aos vetores. Eliminar condições que possam favorecer criadouros. Utilizar medidas de proteção individual. Tabela 02: Doenças relacionadas com a água Fonte: Guias da OPAS/1987 5.3.2. Bactérias indicadoras de contaminação De acordo com OMS (1995), as bactérias indicadoras de contaminação são assim mencionadas: A presença de microrganismo indicador é sinal potencial da presença de microrganismo que causa doenças gastrointestinais e tem sido utilizado com sucesso ao longo do tempo. INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 20 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA As bactérias indicadoras de contaminação fecal mais utilizadas atualmente são: coliformes termotolerantes, E. coli e enterococo ou estreptococo fecal. Escherichia coli: bactéria pertencente à família Enterobacteriaceae, caracterizada pela presença das enzimas B-galactosidase e B-glicuronidase. Cresce em meio complexo a 44-45ºC, fermenta a lactose e manitol com produção de ácido e gás e produz indol a partir do aminoácido triptofano. É abundante em fezes humanas e de animais, tendo somente, sido encontrada em esgotos, efluentes, águas naturais e solos que tenham recebido contaminação fecal recente (Resolução CONAMA 274/00). Enterococos: bactérias do grupo dos estreptococos fecais, pertencente ao gênero Enterococcus (previamente considerado estreptococos do grupo D) o qual se caracteriza pela alta tolerância às condições adversas de crescimento, tais como: capacidade de crescer na presença de 6,5% de cloreto de sódio, a pH 9,6 e nas temperaturas de 10º e 45ºC. A maioria das espécies de Enterococcus são de origem fecal humana, embora possam ser isoladas de fezes de animais (Resolução CONAMA 274/00). 5.4. Parâmetros da qualidade da água Actualmente, a água encontrada na natureza é em geral inapropriada para o consumo humano, devido presença de uma série de contaminadores que podem ser prejudiciais à saúde. (Richter, 2009) Sendo que, na maior parte das vezes, estes contaminadores são resultantes de actividades do próprio homem (que contamina a água com esgoto, lixos, pesticidas agrícolas, fertilizantes e outros). Desta forma, o homem criou maneiras de retirar a água dos cursos de água, tratá-la e posteriormente distribuí-la para consumo (PEREIRA, 2012). Para tanto, é necessário que atenda ao padrão de potabilidade, que são as quantidades limites que, com relação aos diversos elementos, podem ser toleradas na água de abastecimento, quantidades definidas geralmente por decretos, regulamentos ou especificações (RIGOBELO et al., 2009). INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 21 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Os paramentos para definir a qualidade das águas de domínio pública, serão aferidas em função da sua categoria, tendo em consideração o objectivo último do seu uso, quer este seja, comum ou privativo. São estabelecidas as seguintes categorias de qualidade das águas: 1. Água para fins de consumo humano; 2. Água para fins agro-pecuários; 3. Água para fins de piscicultura 4. Água para fins recreativos (natação, esqui aquático e mergulho) Os parâmetros essenciais que devem caracterizar a qualidade da água, em função da sua categoria,para averiguar a conformidade das águas com os padrões de qualidade e para permitir a determinação de esquemas de tratamento adequados, as águas serão classificadas qualitativamente observando se os parâmetros fixados abaixo: 1. Água para fins de consumo humano: Aplicar-se-ão como parâmetros de qualidade da água para consumo humano, os parâmetros fixados na regulamentação específica sobre a matéria; 2. Água para fins agro-pecuários, para além dos parâmetros abaixo, dever-se-ão observar os intervalos recomendados e classificação da água para fins de rega. 3. Pecuária: Bactérias < 40 100⁄ ml ; Baixas concentrações de substâncias tóxicas 4. Irrigação: Total de sólidos dissolvidos < 500 𝑚𝑔/𝑙; Total de bactérias <ou = 100000/100 𝑚𝑙; Salinidade: média através de condutividade eléctrica da água (CE água, Ms/Cm); Níveis de absorção de sódio (SAR) da água de rega 5. Água para fins de piscicultura PH: 6.5-8.5; DBO <ou=1-2 mg/l Oxigénio dissolvido 6-7 mg/l (15OC); 4-5 ml/l (20º C) 6. Água para fins recreativos (Natação, esqui aquático e mergulho): INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 22 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Nulo de cloro, cheiro, gosto e turvação; Bactérias totais < 100/100 𝑚𝑙; Coliformes < 100/100 𝑚𝑙. 7. Água para fins de processamento de alimentos, bebidas alcoólicas e nas alcoólicas Água para fins de consumo humano; Anião floreto (F-<1 ppm). Para divulgação dos dados colectados nos monitoramentos, informando os valores de concentração dos poluentes nos corpos de água, adopta-se o IQA que retrata, através de um índice único global, a qualidade das águas em um determinado ponto de monitoramento. Os índices podem ser entendidos como “notas”, que retratam condições que variam de “muito ruim” a “excelente”, ou que permitem inferências sobre alguns aspectos específicos sobre o curso de água, tal como biodiversidade e toxicidade. Os índices não são um instrumento de avaliação de atendimento à legislação ambiental, mas sim de comunicação para o público das condições ambientais dos corpos de água. Vários itens de qualidade são convertidos em uma nota ou avaliação única. A capacidade de síntese proporcionada por um índice é de grande valia para a comunicação com o público. O IQA é um modelo matemático simples. Sua estrutura foi estabelecida através de pesquisas de opinião junto a vários especialistas da área, quando cada um seleccionou os parâmetros que julgava relevantes para avaliar a qualidade das águas e estipulou, para cada um deles, um peso relativo. Assim o IQA reúne nove parâmetros, considerados mais representativos para a caracterização da qualidade das águas: Coliformes fecais (termotolerantes); PH; Demanda bioquímica de oxigénio; Nitrato; Fosfato total; Temperatura da água; Turbidez; Sólidos totais e oxigénio dissolvido. INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 23 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA 5.4.1. Índices dos parâmetros da qualidade de água – OMS PARAMETRO UNIDADE OMS MICROBIOLOGICOS Coli fecales o E. col UCF / 100 mL 0 Coliformes totales UCF / 100 mL 0 Bact. heterotróficas UCF / mL - Químicos De Importancia Para La Salud Inorgânicos Antimónio 𝑚𝑔/𝐿 0,005 Arsénio 𝑚𝑔/𝐿 0,01 Bário 𝑚𝑔/𝐿 0,7 Boro 𝑚𝑔/𝐿 0,3 Cádmio 𝑚𝑔/𝐿 0,003 Cianuro 𝑚𝑔/𝐿 0,07 Cobre 𝑚𝑔/𝐿 2 Cromo 𝑚𝑔/𝐿 0,05 Fluoruro 𝑚𝑔/𝐿 1,5 Manganesco 𝑚𝑔/𝐿 0,5 Mercúrio 𝑚𝑔/𝐿 0,001 Molibdeno 𝑚𝑔/𝐿 0,07 Níquel 𝑚𝑔/𝐿 0,02 Nitrato 𝑚𝑔/𝐿 50 Nitrito 𝑚𝑔/𝐿 3 Plomo 𝑚𝑔/𝐿 0,01 Selénio 𝑚𝑔/𝐿 0,01 Orgânicos Tetracloruro de carbono 𝜇𝑔/𝐿 2 Diclorometano 𝜇𝑔/𝐿 20 1,1 dicloroetano 𝜇𝑔/𝐿 NDS 1,2 dicloroetano 𝜇𝑔/𝐿 30 1,1,1 tricloroetano 𝜇𝑔/𝐿 2 Cloruro de vinilo 𝜇𝑔/𝐿 5 1,1 dicloroeteno 𝜇𝑔/𝐿 30 1,2 dicloroeteno 𝜇𝑔/𝐿 50 Tricloroeteno 𝜇𝑔/𝐿 70 Tetracloroeteno 𝜇𝑔/𝐿 40 Benceno 𝜇𝑔/𝐿 10 Tolueno 𝜇𝑔/𝐿 700 Xilenos 𝜇𝑔/𝐿 500 Etilbenceno 𝜇𝑔/𝐿 300 Estireno 𝜇𝑔/𝐿 20 Benzopireno 𝜇𝑔/𝐿 0,7 Monoclorobenceno 𝜇𝑔/𝐿 300 1,2 diclorobenceno 𝜇𝑔/𝐿 1 1,3 Diclorobenceno 𝜇𝑔/𝐿 NDS 1,4 Diclorobenceno 𝜇𝑔/𝐿 300 Triclorobencenos 𝜇𝑔/𝐿 20 Adipato de di (2etilhexilo 𝜇𝑔/𝐿 80 Ftalato de di(2etilhexilo) 𝜇𝑔/𝐿 8 Acrilamida 𝜇𝑔/𝐿 0,5 Epiclorhidrina 𝜇𝑔/𝐿 0,4 Hexaclorobutadieno 𝜇𝑔/𝐿 0,6 EDTA 𝜇𝑔/𝐿 200 INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 24 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Tabela 03: Índices dos parâmetros da qualidade de água – OMS 5.4.2. Índices dos parâmetros da qualidade de água – SNS Parâmetros da qualidade de água são indicadores de qualidade de águas e constituem impurezas quando alcançarem valores superiores aos estabelecidos para determinado uso, os seguintes parâmetros: Físicos Químico Biológico Os padrões de qualidade de água usados nos países individualmente são influenciadas pelas autoridades nacionais e factores económicos. Mas as politicas e conveniências ameaçam por um perigo a saúde pública (OMS,1984). No caso de Moçambique, o LNHAA (Laboratório Nacional de Higiene de Águas e Alimentos) a FIPAG e MISAU, são as instituições de tutela na elaboração das normas próprias para qualidade de água. Parâmetro de qualidade de água destinada ao consumo humano e seus riscos para a saúde pública. Parâmetros microbiológicos Parâmetro Limite máximo admissível Unidades Risco para a saúde pública Coliformes totais Ausente MNP/100 𝑚𝑙 No de colónias/ 100𝑚𝑙 Doenças gastrointestinais Coliformes fecais Ausente MNP/100 ml No de colónias/ 100𝑚𝑙 Doenças gastrointestinais Vibrio cholerae Ausente 1000 𝑚𝑙 Doenças gastrointestinais Tabela 04: Parâmetros microbiológicos Fonte: MISAU (2004) Ac. Nitrilotriacético 𝜇𝑔/𝐿 200 Óxido de tributilestaño 𝜇𝑔/𝐿 2 INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 25 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Parâmetros físicos e organolétpticos Parâmetro Limite máximo admissível Unidades Risco para a saúde pública Cor 15 TCU Aparência Cheiro Inodor Sabor Condutividade 50-2000 𝜇ℎ𝑚/𝑐𝑚 - Ph 6,5-8,5 Sabor, corrosão, irritação da pele Sabor Insípido - Sólidos 100 𝑚𝑔/l Sabor, corrosão Turvação 5 NTU Aparência, dificulta a desinfecção Tabela 05: Parâmetros físicos e organolétpticos Fonte: MISAU (2004 Parâmetros químicos Parâmetro Limite máximo admissível Unidades Risco para a saúde pública Amoníaco 1,5 𝑚𝑔/𝑙 Sabor e cheiro desagradável Alumínio 0,2 𝑚𝑔/𝑙 Afecta o sistema locomotor e causa anemia Arsénico 0,01 𝑚𝑔/𝑙 Cancro da pele Antimónio 0,005 𝑚𝑔/𝑙 Cancro no sangue Bário 0,7 𝑚𝑔/𝑙 Vasoconstrição e doenças cardiovasculares Boro 0,3 𝑚𝑔/𝑙 Gastroenterites e eritremas Cademio 0,003 𝑚𝑔/𝑙 Vasoconstrição urinária Cálcio 50 𝑚𝑔/𝑙 Aumenta a dureza da água Chumbo 0,01 𝑚𝑔/𝑙 Intoxicação aguda Cianeto 0,07 𝑚𝑔/𝑙 Bócio e paralisia Cloretos 250 𝑚𝑔/𝑙 Sabor desagradável corrosão Cloro residual total 0,2-0,5 𝑚𝑔/𝑙 Sabor e cheiro desagradável Cobre 1,0 𝑚𝑔/𝑙 Irritação intestinal Crómio 0,05 𝑚𝑔/𝑙 Gastroenterites, hemorragia e convulsões INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS)Pág. 26 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Tabela 06: Parâmetros químicos Fonte: MISAU (2004) Para a água destinada ao consumo humano fornecida por fontes de abastecimento público sem tratamento Parâmetros microbiológicos Parâmetro Limite máximo admissível Unidades Coliformes totais - MNP/100 ml No de colónias/ 100ml Coliformes fecais 0-10 MNP/100 ml Dureza total 500 𝑚𝑔/𝑙 Depósitos, corrosão e espumas Fósforo 0,1 𝑚𝑔/𝑙 Aumenta proliferação dos microorganismos Ferro total 0,3 𝑚𝑔/𝑙 Necrose hemorrágica Fluoreto 1.5 𝑚𝑔/𝑙 Afecta o tecido esquelético Matéria orgânica 2.5 𝑚𝑔/𝑙 Aumenta proliferação dos microorganismos Magnésio 50 𝑚𝑔/𝑙 Sabor desagradável Manganês 0,1 𝑚𝑔/𝑙 Anemia, afecta o sistema nervoso Mercúrio 0,001 𝑚𝑔/𝑙 Distúrbios renais Molibdénio 0,07 𝑚𝑔/𝑙 Distúrbios urinários Nitrito 0,3 𝑚𝑔/𝑙 Reduz oxigénio no sangue Nitrato 50 𝑚𝑔/𝑙 Reduz oxigénio no sangue Níquel 0,02 𝑚𝑔/𝑙 Eczemas e intoxicações Sódio 200 𝑚𝑔/𝑙 Sabor desagradável Sulfato 250 𝑚𝑔/𝑙 Sabor e corrosão Selénio 0,01 𝑚𝑔/𝑙 Doenças cardiovasculares Sólidos totais dissolvidos 1000 𝑚𝑔/𝑙 Sabor desagradável Zinco 3 𝑚𝑔/𝑙 Aparência e sabor desagradável Pesticidas totais 0,0005 𝑚𝑔/𝑙 Intoxicação e distúrbios de várias ordens Hidrocarbonetos aromáticos policiclicos 0,0001 𝑚𝑔/𝑙 Sabor desagradável e Intoxicação e distúrbios de varia ordem INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 27 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA No de colónias/ 100ml Vibrio cholerae Ausente 1000 ml Tabela 07: Parâmetros microbiológicos Fonte: MISAU (2004) Parâmetros físicos e organolépticos Parâmetro Limite máximo admissível Unidades Cor 15 TCU Cheiro Inodor Condutividade 50-2000 𝜇ℎ𝑚/𝑐𝑚 Ph 6,5-8,5 Sabor Insípido Sólidos 100 𝑚𝑔/l Turvação 5 NTU Tabela 08: Parâmetros físicos e organolépticos (Fonte: MISAU (2004)) Fonte: MISAU (2004) Parâmetros químicos Parâmetro Limite máximo admissível Unidades Amoníaco 1,5 𝑚𝑔/𝑙 Arsénico 0,01 𝑚𝑔/𝑙 Antimónio 0,005 𝑚𝑔/𝑙 Bário 0,7 𝑚𝑔/𝑙 Boro 0,3 𝑚𝑔/𝑙 Cademio 0,003 𝑚𝑔/𝑙 Cálcio 50 𝑚𝑔/𝑙 Chumbo 0,01 𝑚𝑔/𝑙 Cianeto 0,07 𝑚𝑔/𝑙 Cloretos 250 𝑚𝑔/𝑙 Cobre 1,0 𝑚𝑔/𝑙 Crómio 0,05 𝑚𝑔/𝑙 Dureza total 500 𝑚𝑔/𝑙 Fósforo 0,1 𝑚𝑔/𝑙 Ferro total 0,3 𝑚𝑔/𝑙 Fluoreto 1.5 𝑚𝑔/𝑙 INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 28 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Matéria orgânica 2.5 𝑚𝑔/𝑙 Magnésio 50 𝑚𝑔/𝑙 Manganês 0,1 𝑚𝑔/𝑙 Mercúrio 0,001 𝑚𝑔/𝑙 Molibdénio 0,07 𝑚𝑔/𝑙 Nitrito 0,3 𝑚𝑔/𝑙 Nitrato 50 𝑚𝑔/𝑙 Níquel 0,02 𝑚𝑔/𝑙 Sódio 200 𝑚𝑔/𝑙 Sulfato 250 𝑚𝑔/𝑙 Selénio 0,01 𝑚𝑔/𝑙 Sólidos totais 1000 𝑚𝑔/𝑙 Zinco 3 𝑚𝑔/𝑙 Pesticidas totais 0,0005 𝑚𝑔/𝑙 Tabela 09: Parâmetros químicos Fonte: MISAU (2004) 5.5. Fenómeno de eutrofização das águas Eutrofização Segundo Dezotti (2008, p. 48), “eutrofização é o proccesso que ocorre quando um corpo receptor está com excesso de certos nutrientes básicos. Esse termo se aplica ao processo de enriquecimento excessivo e continuado de um corpo receptor por macronutrientes, causando um desenvolvimento massivo e indesejável de plantas aquáticas que altera seu equilíbrio biológico.” Para Dezotti (2008 apud Oenema e Roest, 1998), a eutrofização é um processo lento que ocorre na natureza, relacionado ao envelhecimento dos corpos receptores, que pode ser acelerado com o lançamento de macronutrientes, advindos das actividades humanas. Assim, a eutrofização leva a maiores problemas em corpos receptores estagnados (lagos, reservatórios, albufeiras, etc.) podendo também ocorrer em ambiente marinho (estuário) e até mesmo em cursos d’água, particularmente naqueles de baixo fluxo. (Ibid.) INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 29 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA O florescimento aquático excessivo causa a deteorização do corpo receptor, odor pronunciado decorrente da decomposição anaeróbica, altera a cor e a turbidez da água, reduz o teor de oxigênio dissolvido, causa assoreamento de canais e de vias de navegáaveis, podendo, até mesmo, levar a uma maior perda de água por evapotranspiração. Considerando a evolução trófica dos corpos receptores, esses podem ser classificados como: a) Oligotróficos – águas limpas não-fertilizadas; b) Mesotróficos – águas moderadamente fertilizadas; c) Eutróficos – águas em pleno processo de eutrofização, isto é, excessivamente fertilizadas; d) Hipertróficos – águas em estágio avançado de eutrofização. Além dos inconvenientes do crescimento de algas, ocorre ainda, no meio eutrófico, o desenvolvimento de macrófitas que ocupam grandes extensões do copro receptor e são dde dificil remoção. Eutrofização natural – ocorre ao longo de grandes períodos de tempo, como parte do processo de sucessão ecológica que se verifica durante a evolução dos ecossistemas. Eutrofização Cultural – resulta de actividades humanas (origem antrópica) e verifica-se junto a zonas urbanas ou agrícolas. Os nutrientes que atingem o lago são principalmente nitratos e fosfatos com origem na agricultura e na pecuária, na erosão do solo e nos efluentes das estações de tratamento. Fenómeno de eutrofização Pra Dezotti (2008), o processo de eutrofização ocorre quando uma determinada massa de água pobre em nutrientes (oligotrófica) os adquire, há toda uma série de alterações que ocorrerão: O aumento da concentração de nutrientes favorece o crescimento e a multiplicação do fitoplâncton, o que provoca o aumento da turbidez da água; INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 30 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Devido a tal, a luz solar não chega às plantas que se encontram submersas, não ocorrendo a fotossíntese; O desaparecimento da vegetação aquática submersa acarreta a perda de alimento, habitats e oxigénio dissolvido; Embora os lagos eutróficos possuam elevada quantidade de fitoplâncton, que produz oxigénio através da fotossíntese, a sua distribuição superficial provoca nesse sector uma saturação em oxigénio, que se escapa para a atmosfera, pelo que não restabelece o oxigénio dissolvido ao nível das águas profundas; O fitoplâncton tem taxas de crescimento e reprodução muito elevadas, formando tapetes verdes à superfície dos cursos de água, principalmente nos sectores com correntes fracas. Quando estes organismos morrem, depositam-se no fundo, formando espessos depósitos; O aumento de detritos leva a um aumento de decompositores (essencialmente bactérias), cujo crescimento exponencial provoca uma diminuição do oxigénio dissolvido (consumido na respiração); O esgotamento do oxigénio leva à morte por asfixia de peixes e crustáceos, mas não de bactérias, que recorrem à fermentação e respiração anaeróbia; As bactérias proliferam e aproveitam o oxigénio, cada vez que este está disponível, mantendo a água com permanente carência em oxigénio; Pode ainda ocorrer oxidação da matéria orgânica e de outros compostos, contribuindo também para a diminuição do oxigénio dissolvido e agravamento da eutrofização; (Ibidi.) Combate a eutrofização 1. A eutrofizaçãopode ser combatida essencialmente em dois níveis: Evitar a entrada nos cursos de água de elevadas quantidades de nutrientes e sedimentos (longo prazo). Identificar as principais fontes de eutrofização, com destaque para as do dia-a-dia; Proibir o uso de detergentes fosfatados, pois o fosfato é um dos principais nutrientes responsáveis pelo desenvolvimento do fitoplâncton; INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 31 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Modernizar os processos de tratamento das águas residuais, que permitam recolher a maioria dos nutrientes, evitando a eutrofização a jusante do ponto de descarga; Controlar as águas de escorrência das explorações agrícolas e pecuárias, pois apresentam elevadas concentrações de nutrientes; Controlar os sedimentos das áreas de construção e extracção mineira que contribuem para o aumento da turbidez dos cursos de água; Controlar a erosão das ribeiras, com reposição da vegetação ribeirinha, e controlo da erosão nos vales, para reduzir o transporte de sedimentos em suspensão. 2. Implementar medidas de recuperação de lagos e cursos de água eutrofizados. Arejamento artificial – introdução de oxigénio, através de uma rede de tubos plásticos numa massa de água que se pretende tratar. Tal permite obter uma decomposição mais rápida dos detritos acumulados, melhorando a qualidade da água e fomentando o regresso das plantas aquáticas e das algas. Contudo é um sistema dispendioso e de difícil funcionamento. Remoção das plantas arrancadas devido ao rolamento dos sedimentos ao longo do leito do rio, e que ficaram à superfície. É necessário retirá-las, com o auxílio de redes, para não obstruírem a passagem da luz solar. No que respeita ao plâncton não é possível recorrer a tal método, uma vez que rapidamente obstrui as redes e os filtros, impedindo a passagem de água; Dragagens dos sedimentos – remoção dos depósitos que cobrem as plantas aquáticas. Poderá aumentar a eutrofização, uma vez que, ao mexer-se nos sedimentos, aumenta-se a turbação da água. 5.6. Contaminantes da água. Fontes e implicações a saúde humana Berílio MCL 0,004 𝑚𝑔 𝐿⁄ Riscos e efeitos Altamente tóxico, podendo causar calafrios, febre e tosse dolorosa. Pode causar inflamação nos pulmões, falta de ar, e levar uma doença sem cura chamada beríliose ou granulomatose pulmonar crónica. Fontes de contaminação Na água é liberada da combustão de carvão e outras indústrias que usam berílio. Nas águas superficiais incluem deposição atmosférica de berílio e erosão de rochas e solos contendo berílio INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 32 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Inalação de fumaça ou poeira com resíduos de berílio, porém, esta intoxicação pode acontecer devido ao contacto com a pele. Chumbo MCL 0,015 𝒎𝒈 𝑳⁄ Riscos e efeitos Intoxicação aguda, tremores, fraqueza muscular, lesão renal e cardiopatia, pode causar anemia, disfunção renal, pertubações nos sistemas digestórios (cólicas abdominais) e genital. Fontes de contaminação Produção de baterias, soldagem e utilização de tintas que contém chumbo. Poeira contaminada nas areas das comunidades próximas a fabricas ou ao redor de minerações. dependendo se a água utilizada na irrigação ou o solo onde foram plantados estão ou não com níveis elevados de chumbo.. Tálio MCL 0,002 𝒎𝒈 𝑳⁄ Riscos e efeitos É altamente toxico, por isso deve ser manuseado com cuidado. A toxicidade o levou ao usoem veneno de rato. Os efeitos do envenenamento por tálio são a perda dos cabelos e danos nos nervos periféricos. Fontes de contaminação Quando o elemento entra em contacto com a a pele. Sulfato MCL 250 𝒎𝒈 𝑳⁄ Riscos e efeitos Desidratação e diarreia, Sabor e corrosão no encanamento. Fontes de contaminação Alguns solos e rochas contem minerais sulfatados. A medida que as águas subterrâneas se movem através delas, parte do sulfato é dissolvida na água. Zinco MCL 3,0 𝒎𝒈 𝑳⁄ Riscos e efeitos Falta de apetite (hiporexia), Letargia, diarreia, crescimento e maturação sexual prejudicados (hipogonadismo e hipospermia), danos a cabelo, pele e unhas, desenvolvimento cognitivo prejudicado com danos nos nervos, susceptibilidade a infecções, anemia ferropriva. Fontes de contaminação Suplementos de zinco por via oral ou intravenosa e uma mudança na dieta para incluir alimentos ricos em zinco como: Abóbora e suas sementes, amendoim e amêndoas, ervilhas, gengibre. Tabela 10: Contaminantes da água. Fontes e implicações a saúde humana Fonte: Desconhecida 5.7. Procedimentos para testagem da qualidade da água Os procedimentos a seguir para a testagem de água envolvem análises laboratoriais em amostras colectadas de um vasto sistema de instalações de água potável. Colecta e preparação da amostra As amostras são preparadas, tal como indicado para o tipo de teste. Por exemplo, os testes para bactérias necessitam de um recipiente de colecta estéril para evitar leituras não muito fiáveis. INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 33 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA Testes químicos específicos podem exigir um composto de fixação no recipiente de colecta para evitar perdas. As análises químicas são frequentemente indicadas em casos de águas fora dos padrões ou suspeitas de contaminação. O tempo também é importante em alguns procedimentos. A amostragem de corrosão, por exemplo, é melhor efectuada após um período de não utilização, para maiores concentrações de poluentes. A testagem de água para contaminação por sulfeto de hidrogénio, por outro lado, é melhor feita no local já que o gás e altamente volátil. Testagem de Rotina São realizados testes de rotina de contaminantes comuns anualmente. Embora possa ser tentador testar para todos os possíveis contaminantes, tais testes extensivos não são necessários. São analisadas as amostras de água quanto ao PH, nitritos, sólidos dissolvidos e bactérias coliformes. A testagem anual é feita para poços particulares. O teste de PH É um procedimento simples, utilizando-se um comparador dividido em 8 partes da amostras de comparação de cor. Uma tira de teste é colocada na amostra e a cor resultante é comparada com as amostras. Outros procedimentos laboratoriais requerem o uso de reagentes para determinar as concentrações de produtos químicos. Os ensaios de nitrogénio e amoníaco são exemplos de procedimento que requerem a utilização de reagentes. Contaminação suspeita O teste de sólidos totais dissolvidos é recomendado em ambientes aquáticos possivelmente poluídos por actividades humanas, como a mineração e exploração de petróleo. Uma amostra estéril é filtrada e seca em laboratório. O montante remanescente de sólidos filtráveis determina a concentração. INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 34 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA 6. Conclusão Conclui-se que para que para se estabeleça a qualidade da água é necessário que se conheçam as propriedades da água para que ao se fazer estudos das mesmas se cumpramcom os parâmetros estabelecidos por algumas organizações. De certa forma, as propriedadexs iniciais da água serão modificadas devido a adição de alguns elementos quimicos que funionam como purificadores. INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE SONGO (ISPS) Pág. 35 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E TRATAMENTO DE ÁGUA 7. Referências Bibliográficas PRODANOV, Cleber Cristiano; FREITAS, Ernani Cesar. Metodologia do Trabalho Científico: Método e Técnicas de Pesquisa e Trabalho Acadêmicos. 2ª Edição; Novo Hamburgo - Rio Grande do Sul – Brasil: 2013 Guias para la Calidad del Agua Potable. Vol. 1 – Recomendaciones – OMS, Ginebra – 1995, Segunda edició SILVA, N. et al. Manual de Métodos de Análise Microbiológica de Alimentos e Água. 5ª edição. São Paulo. Editora Bluncher, 2017. DEZOTTI, Márcia. Processos e Técnicas para oo Controle Ambiental de Efluentes Líquidos. Volume 5. Rio de Janeiro. 2008 ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS. Declaração Universal dos Direitos da Água. [S.l]: ONU, 1992 MINISTÉRIO DA SAÚDE. Secretaria Nacional de Programas Especiais de Saúde. Divi- são Nacional de Saúde Bucal. Levantamento Epidemiológico em Saúde Bucal: Brasil, zona urbana, 1986. Brasília, 1988. COLVARA, J. G.; LIMA, A.S.; SILVA, W.P. Avaliação da contaminação de água subterrânea em poços artesianos no sul do Rio Grande do Sul. Brazilian Journal of FoodTechnology, ed. especial, n.2, p. 11-14, jan. 2009. CRUZ, P. et al. Estudo comparativo da qualidade físico-química da água no período chuvoso e seco na confluência dos rios Poti e Parnaíba em Teresina/PI. In: Congresso de pesquisa e inovação da rede norte nordeste de educação tecnológica, 2., 2007, João Pessoa. Anais... João Pessoa: CONNEPI, 2007. FRANCO, R.M.B. Protozoários de veiculação hídrica: relevância em saúde pública. Revista Pan-americana de Infectologia, São Paulo, v. 9, n.1, p.36-43, 2007. https://www.portalsaofrancisco.com.br/biologia/coliformes https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/coliformes-fecais.htm
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