AULA2-Parametros_fisicos

Prévia do material em texto

17/06/2013
1
Caracterização físico, química e biológica 
da água
Prof. Priscila Soraia da Conceição
e-mail: priscilas@utfpr.edu.br
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Campus Francisco Beltrão
PROPRIEDADES
CARACTERÍSTICAS
INERENTE AO FLUIDO, DESTINGUE-
O DOS DEMAIS FLUIDOS
DIFERENCIAM AS ÁGUAS NATURAIS 
ENTRE SI
Propriedades da água
 Calor específico
 Quantidade de energia requerida, por
unidade de massa, para elevar a
temperatura de um fluido
 1 cal = energia requerida para elevar em
1,0oC a temperatura de um grama de água
O CALOR ESPECÍFICO DA ÁGUA É ALTO OU BAIXO?
COMO ISSO PODE AFETAR POSSÍVEIS USOS DA 
ÁGUA?
17/06/2013
2
 Massa específica
 Quoeficiente entre massa e volume de um
fluido (Kg/m3)
 Água a 20C = 998 Kg/m3 ou 0,998 g/cm3
 Água a 4C = 1.000 Kg/m3 ou 1,0 g/cm3
Figura 1 – Variação da massa específica em função da temperatura.
COMO ISSO PODE AFETAR POSSÍVEIS USOS DA 
ÁGUA?
 Capacidade de dissolução
 A água apresenta elevada capacidade de
dissolução;
 O tipo e quantidade de materiais dissolvidos
depende basicamente de:
 Características pedológicas e geológicas,
 Usos do solo na bacia.
17/06/2013
3
 Temperatura Característica das águas 
naturais
“A qualidade de uma determinada água é 
função das condições naturais e do uso e 
ocupação do solo na bacia hidrográfica.”
CONDIÇÕES NATURAIS
Escoamento superficial
Infiltração no solo
Impacto: Partículas,substâncias e 
impurezas no solo 
Incorporação de sólidos em
suspensão ou dissolvidos
INTERFERÊNCIA ANTRÓPICAS
Concentrada: geração de despejos
domésticos ou industriais
Dispersa: aplicação de defensivos
agrícolas no solo
Compostos na água
Parâmetros físicos
QUAL A PRINCIPAL RELEVÂNCIA DOS 
PARÂMETROS FÍSICOS NA CARACTERIZAÇÃO DE 
ÁGUAS PARA O ABASTECIMENTO PÚBLICO?
17/06/2013
4
 Temperatura
 Mediação da intensidade de calor
 Causas
 Naturais: insolação (clima e latitude)
 Antrópicas: despejos industriais (águas de resfriamento,
e outros processos produtivos
Figura 2 - Médias aritméticas mensais da temperatura da água
bruta em duas estações 
COMO A VARIAÇÃO SAZONAL DA TEMPERATURA DA 
ÁGUA PODE AFETAR OS SISTEMAS DE 
ABASTECIMENTO?
 Para os sistemas de abastecimento:
 Temperatura dos cursos é inviável de ser
controlada;
 Temperaturas elevadas apresentam maior
rejeição pela população
17/06/2013
5
 Portaria MS 2.914/2011 – Temperatura
 De acordo com os padrões de potabilidade
não há um limite de temperatura.
 Relaciona temperatura ao uso de
desinfectantes (cloro e ozônio).
 Cor
 Produto da reflexão da luz em
determinados constituintes
 Causas
 Naturais: M.O. em decomposição
 Antrópicas: descargas de efluentes, lixiviação
de áreas urbanas ou rurais
COR VERDADEIRA
COR APARENTE
Após centrifugação (a 3500 rpm, por 30 
min) ou filtração em filtro de papel
Inclui sólidos suspensos e sólidos
dissolvidos
 Unidade de cor:
 A determinação da intensidade da cor da água
é realizada comparando-se a amostra com um
padrão de platina-cobalto (Pt-Co):
 1,0 mg de PLATINA e 0,5 mg COBALTO
dissolvidos em 1 L de água.
 Sendo o resultado apresentado em unidade de
cor (uC) ou unidade Hazen (uH).
Solução = 1 uC ou uH
17/06/2013
6
QUAL A PRINCIPAL RELEVÂNCIA DA COR NA 
CARACTERIZAÇÃO DE ÁGUAS PARA O 
ABASTECIMENTO PÚBLICO?
 Portaria MS 2.914/2011 – Cor
 Valor máximo permitido (cor aparente) - 15 
uC
 Turbidez
 Constitui uma interferência à passagem de um 
feixe de luz através da amostra em decorrência 
da presença de particulas suspensas
 Causas:
 Silte e argila;
 Descarga de esgoto
 Bactérias, algas e outros organismos
Figura 3 - Médias aritméticas
mensais da temperatura da
água bruta em duas estações 
Figura 4 – Variação temporal da 
precipitação 
17/06/2013
7
 Unidade de turbidez
 Inicialmente a turbidez era medida em mg/L de 
sílica (SiO2):
 1 mg/L de SiO2 = 1 unidade de turbidez (uT) =
unidade Jackson de Turbidez (UJT)
 Atualmente as medidas de turbidez são realizadas 
com turbidímetros e nefelômetros:
 uT = unidade de turbidez
 UNT = unidade nefelométrica de turbidez
1 uT = 1 UNT = 1 UJT
QUAL A PRINCIPAL RELEVÂNCIA DA TURBIDEZ NA 
CARACTERIZAÇÃO DE ÁGUAS PARA O 
ABASTECIMENTO PÚBLICO?
Cidade Turbidez Cloro
residual
Casos/100.000 hab
Hepatite Poliomelite
A 1,0 0,8 130 ---
B 0,66 --- 13,3 10,2
C 0,2 1,0 8,6 7,9
D 0,08 0,65 4,7 3,7
Relação entre a incidência de doenças causadas por virus e a 
qualidade da água filtrada em cidades situadas em um mesmo rio.
 Portaria MS 2.914/2011 – Turbidez
 Valor máximo permitido – 5 uT
17/06/2013
8
(PETROBRÁS, CARGO TÉCNICO AMBIENTAL JÚNIOR, JUNHO
DE 2008) A água não aparece na natureza em estado puro. Na
condensação, durante a precipitação e as fases de escoamento
superficial e de percolação, por ser um solvente universal, a água
vai adquirindo impurezas. Para caracterização da qualidade das
águas são coletadas amostras e realizadas análises para
determinar as concentrações ou populações de indicadores
químicos, físicos e biológicos. O indicador que tem a propriedade
de desviar raios luminosos em decorrência da presença de
material em suspensão na água, como argila, silte, substâncias
orgânicas finamente divididas, organismos microscópicos e outras
partículas, é denominado:
(A) Turbidez
(B) Dureza
(C) Acidez
(D) Alcalinidade
(E) DBO
 Sólidos
SÓLIDOS TOTAIS
SÓLIDOS SUSPENSOS 
TOTAIS
SÓLIDOS DISSOLVIDOS 
TOTAIS
SÓLIDOS 
DISSOLVIDOS 
VOLÁTEIS
SÓLIDOS 
DISSOLVIDOS 
FIXOS
SÓLIDOS 
SUSPENSOS 
VOLÁTEIS
SÓLIDOS 
SUSPENSOS 
FIXOS
SÓLIDOS 
SEDIMENTÁVEIS
SÓLIDOS SUSPENSOS 
TOTAIS
SÓLIDOS NÃO 
SEDIMENTÁVEIS
 Sólidos totais → parcela que resta após evaporação em banho-
maria e posterior secagem em estufa;
 Sólidos suspensos → porção dos sólidos totais que fica retida em
um filtro (1,2 µm);
 Sólidos dissolvidos → diferença entre o valor de sólidos totais e o 
valor de sólidos suspensos.
 Sólidos fixos → porção dos sólidos que resta após a calcinação
(550°C);
 Sólidos voláteis → porção dos sólidos que se perde após a
calcinação.
 Sólidos sedimentáveis → porção dos sólidos em suspensão que
sedimenta durante um período de uma hora, em repouso em um
cone Imhoff.
 Portaria MS 2.914/2011 – Sólidos
 Valor máximo permitido (sólidos
dissolvidos totais) – 1000 mg/L
17/06/2013
9
 Sabor e odor
 Conceitos imensuráveis e intimamente
relacionados
 Causas
 Naturais: algas, vegetação em decomposição,
bactérias, fungos, compostos orgânicos.
 Antrópicas: esgotos domésticos e industriais.
Figura 5 – Principais causas prováveis dos eventos de sabor e odor em 
função do tipo de manancial
Figura 6 – Duração dos episódios de odor e sabor em função do tipo de 
manancial 
QUAL A PRINCIPAL RELEVÂNCIA DO SABOR E DO 
ODOR NA CARACTERIZAÇÃO DE ÁGUAS PARA O 
ABASTECIMENTO PÚBLICO?
17/06/2013
10
 Portaria MS 2.914/2011 – Gosto e odor
 O padrão de potabilidade exige que a água seja
insípida (sem sabor e gosto) e completamente
inodora.
 Todavia, mesmo em nível internacional, não há
metodologia estabelecida, bem como padrões de
aptos a se inserir na rotina operacional das ETAs.
 Condutividade elétrica
 Indica a capacidade de transmitir corrente elétrica,
em função da presença de substâncias
dissolvidas que se dissociam em íons
QUAL A PRINCIPAL RELEVÂNCIA DA 
CONDUTIVIDADE ELÉTRICA NA CARACTERIZAÇÃO 
DE ÁGUAS PARA O ABASTECIMENTO PÚBLICO?
Intrusão de água
salgada
Locais com balanço
hídriconegativo
 Portaria MS 2.914/2011 –
Condutividade elétrica
 Não estabelece um valor máximo.