COLETANEA PARÂMETROS DE QUALIDADE DA ÁGUA

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PARÂMETROS DE QUALIDADE DA ÁGUA – COLETÂNEA
Características Físicas
COR
- Reflexão da luz em partículas minúsculas (coloides);
- Também pode ser causada pelos sólidos dissolvidos, pela decomposição da matéria orgânica, ferro e manganês; 
- Matéria orgânica – Substâncias húmicas: conjunto de compostos orgânicos de elevado peso molecular, de origem predominantemente vegetal e de dimensões coloidais, constituindo-se de ácidos fúlvicos, ácidos himatomelânicos e ácidos húmicos;
- Matéria orgânica – Substâncias não húmicas: proteínas, carboidratos, algas e seus produtos metabólicos, aminoácidos, ácidos carboxílicos e hidrocarbonetos; 
- Causas antrópicas: resíduos industriais e esgotos domésticos, lixiviação de vias urbanas e solos agricultáveis; 
- Em águas subterrâneas: ferro e manganês;
- A cloração da água contendo matéria orgânica dissolvida pode formar trialometanos; 
- Os ácidos húmicos (maior peso molecular) formam complexos com metais (ferro), que são facilmente removidos por coagulação, porém formam maiores concentrações de THMs – Nesses casos, recomendam-se processos oxidativos; 
- Cor aparente: inclui uma parcela devida à turbidez (partículas suspensas); 
- Cor verdadeira: valor após centrifugação ou filtração com filtro de papel; 
- Valores inferiores a 5uC dispensam coagulação; 
- A cor é removida mais facilmente a pH mais baixo; 
- Geralmente são aceitáveis valores abaixo de 15 uC; 
- A cor verdadeira indica matéria orgânica, que pode ser mensurada pelo COT, oxigênio consumido, DBO, DQO e UV-254 nm. 
TURBIDEZ 
- Sólidos suspensos e contagem de partículas: mesma característica, porém de determinação mais cara); 
- Grau de interferência com a passagem da luz através da água, conferindo aparência turva; 
- Causas naturais: partículas de rocha, silte e argila (naturais ou por erosão antrópica), algas, microorganismos, matéria orgânica e inorgânica particulada;
- Causas antrópicas: despejos domésticos e industriais, práticas agrícolas inadequadas; 
- Causas menos comuns: precipitação de carbonato de cálcio para águas duras, óxido de ferro e compostos de alumínio em águas tratadas; 
- Os sólidos em suspensão podem servir de abrigo para os microorganismos patogênicos, dificultando a desinfecção (efeito escudo);
- Sólidos em suspensão também podem adsorver substâncias tóxicas como agrotóxicos e organoclorados; 
- Nos corpos d’água, a turbidez pode reduzir a penetração da luz, prejudicando a fotossíntese; 
- Valores abaixo de 20uT exigem apenas filtração lenta; 
- Limite máximo permissível: 1,0 uT (valores inferiores a 0,5 uT em 95% das amostras mensais). 
SABOR E ODOR
- O sabor é a interação entre o gosto e o odor; 
- Causado por sólidos em suspensão, sólidos dissolvidos e gases dissolvidos, pela matéria orgânica em decomposição, microorganismos, despejos domésticos e industriais; 
- Águas superficiais: compostos orgânicos resultantes do metabolismo de alguns microorganismos, como algas, cianobactérias e actiniomicetos, decomposição de folhas e plantas aquáticas, lançamento de efluentes, lixiviação de solos agricultáveis; 
- Águas subterrâneas: geralmente por fenômenos naturais, ação bacteriana na decomposição anaeróbia de enxofre, sulfatos e sulfitos, gerando o ácido sulfídrico, além de redução de ferro e manganês, dissolução de sais minerais na percolação da água e intrusão da água do mar;
- Compostos antrópicos: fenóis, nitrofenóis, cloro residual e resultante reação com compostos orgânicos, MTBE (aditivo misturado à gasolina); 
- Compostos naturais: MIB, geosmina (produzido por algas) – de difícil remediação, recaindo para a adsorção com carvão ativado;
- Valores especialmente elevados podem indicar a presença de substâncias potencialmente perigosas; 
- Detecção empírica, Painel Sensorial e Limiar de Odor
TEMPERATURA
- Medição da intensidade de calor; 
- Causas naturais: transferência de calor por radiação, condução e convecção – clima e latitude; 
- Causas antrópicas: despejos industriais (indústrias de bebidas, águas de refrigeração de máquinas e caldeiras); 
- Elevadas temperaturas aumentam a taxa de reações físicas, químicas e biológicas, além de aumentar a solubilidade dos gases (oxigênio dissolvido); 
- Também está relacionada ao metabolismo dos organismos aquáticos, formação de subprodutos da desinfecção e à corrosão das tubulações; 
- Temperaturas elevadas aumentam a solubilidade de compostos que conferem sabor e odor, sendo a água assim rejeitada pelo consumidor;
- Águas subterrâneas necessitam de unidades de resfriamento antes do abastecimento;
- A etapa de coagulação é mais bem-sucedida a temperaturas mais altas.
CONDUTIVIDADE ELÉTRICA
- Capacidade que a água natural possui de transmitir corrente elétrica em função da presença de substâncias dissolvidas que se dissociam em ânions e cátions (usualmente ferro e manganês); 
- Relacionada à salinidade e a sólidos totais dissolvidos (STD); 
- Valores elevados de STD elevam a solubilidade dos precipitados de alumínio e ferro, o que influi na cinética da coagulação, além de afetar a formação e precipitação do carbonato de cálcio, favorecendo a corrosão;
- Alta em regiões como elevadas taxas de evaporação e baixa intensidade pluviométrica;
- Descargas elevadas de efluentes domésticos e industriais elevam a condutividade elétrica; 
- Soluções de compostos inorgânicos possuem condutividade elevada, enquanto compostos orgânicos não se dissociam em soluções aquosas; 
SÓLIDOS 
- Classificação quanto ao tamanho das partículas: sedimentáveis, em suspensão, colóides e dissolvidos (na prática – em suspensão e dissolvidos); 
- Sólidos em suspensão dividem-se em sedimentáveis e não sedimentáveis – retidos por um filtro de papel de tamanho arbitrário; 
- Sólidos dissolvidos: colóides e efetivamente dissolvidos – passam por um filtro de papel de tamanho arbitrário; 
- Classificação quanto a aspectos químicos: voláteis e não voláteis (fixos ou inertes); 
- Sólidos voláteis: fração orgânica que volatiliza a 550ºC; 
- Sólidos não voláteis: fração inorgânica que permanece.
Características Químicas
pH
- Representa a concentração de íons hidrogênio, dando uma indicação sobre a condição de acidez, neutralidade ou alcalinidade; 
- Causado por sólidos dissolvidos e gases dissolvidos, pela dissolução de rochas, absorção de gases da atmosfera, oxidação da matéria orgânica, fotossíntese e respiração de algas; 
- Origem antrópica: despejos domésticos (oxidação da matéria orgânica) e despejos industriais; 
- Influencia na solubilidade de diversas substâncias, e como consequência na cor e potencial de toxicidade;
- Não implica na saúde humana, exceto valores extremamente elevados ou reduzidos (irritação da pele ou olhos); 
- Influencia a desinfecção: o pH governa a formação do ácido hipocloroso, que é mais eficiente na inativação dos microorganismos; 
- Influencia na coagulação com sais de ferro e alumínio; 
- A formação de trihalometanos é mais significativa a pH mais elevados;
- pH baixo: corrosão; 
- pH elevado: incrustração; 
- Influenciam na vida aquática e microbiológica. 
ALCALINIDADE
- Capacidade de neutralizar ácidos ou a capacidade de tamponamento; 
- Bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos; 
- Geralmente decorre de bicarbonatos, em especial, de cálcio e magnésio; 
- Causados por sólidos dissolvidos, da dissolução de rochas, reação de CO2 com a água ou despejos industriais; 
- Confere gosto amargo;
- A redução do pH pode afetar microorganismos responsáveis pela depuração; 
- A alcalinidade, o pH e o teor de gás carbônicos estão inter-relacionados; 
- Processos oxidativos como a nitrificação tendem a consumir a alcalinidade, o que pode afetar a taxa de crescimento de microorganismos responsáveis pela oxidação; 
- Para o tratamento de água, a alcalinidade tem função primordial na coagulação, minimizando redução muito significativa do pH após a dispersão do coagulante.
ACIDEZ
- Capacidade de neutralizar bases e também tamponamento; 
- Devida principalmente à presença de gás carbônico livre;
- De origem natural, como absorção de CO2 da atmosfera ouresultante da decomposição da matéria orgânica ou gás sulfídrico; 
- De origem antrópica, por despejos industriais ou passagem por minas abandonadas; 
- Pouco significado sanitário, mas desagradável ao paladar; 
- Corrosão das tubulações e materiais. 
DUREZA
- Concentração de cátions multimetálicos em solução (cátions bivalentes como Ca+ e Mg2+); 
- Quando há supersaturação, esses cátions reagem com os ânions na água, formando precipitados; 
- Causada por sólidos dissolvidos pela dissolução de minerais contendo cálcio e magnésio ou despejos industriais; 
- Mais evidente em regiões de formação calcárea e menos evidente em terrenos arenosos ou argilosos;
- Sem problemas sanitários, porém confere sabor desagradável e pode ter efeitos laxativos; 
- Reduz a formação de espuma, implicando maior consumo de sabão; 
- Causa incrustação; 
- Dureza não permanente: cálcio se associa ao bicarbonato, formando o carbonato, que precipita. Essa reação ocorre quando há o aumento de temperatura ou elevação do pH;
- Dureza permanente: íons metálicos divalentes ligam-se a sulfatos, cloretos ou nitratos. Não pode ser reduzida por ebulição. 
SALINIDADE
- Presença de sais minerais dissolvidos formados por ânions (cloreto, sulfato e bicarbonato) e cátions (cálcio, magnésio, potássio e sódio); 
- A estimativa da salinidade utiliza apenas cloretos, que estão relacionados também à condutividade elétrica. Portanto este parâmetro é o indicador mais confiável da salinidade de um corpo d’água; 
- Causas: intrusão de água do mar no aquífero freático, intemperismo de rochas, despejos de efluentes industriais ou domésticos; 
- Redução da salinidade: osmose inversa (tipo de filtração em membrana), destilação solar e troca de íons. 
FERRO E MANGANÊS
- O ferro e o manganês estão presentes nas formas insolúveis no solo (Fe+3, Mn+3 e Mn+4). Na ausência de oxigênio dissolvido (como águas subterrâneas), eles se apresentam nas formas solúveis reduzidas (Fe+2 e Mn+2). Caso a água contendo formas reduzidas seja exposta ao ar atmosférico, o ferro e o manganês voltam a se oxidar às suas formas insolúveis, que precipitam, podendo causar cor e manchar roupas durante a lavagem; 
- Existem as ferrobactérias, que oxidam compostos de ferro e manganês (transformam solúvel em insolúvel). Esses microorganismos estão presentes em águas subterrâneas e em condições favoráveis, em reservatórios e lagos. Nos sistemas de abastecimento de águas, causam severas incrustrações nas tubulações por conta da própria biomassa ou pelos precipitados;
- Esses compostos podem-se apresentar complexados à matéria orgânica, podendo favorecer a formação de subprodutos quando se efetua a pré-desinfecção com compostos de cloro;
- Também podem afetar a tomada de água quando há inversão térmica, pois os metais precipitados atingem as camadas superficiais; 
- O precipitado de hidróxido de ferro é facilmente sedimentado ou filtrado, porém o dióxido de manganês apresenta flocos muito pequenos; 
- A remoção de ferro pode ser realizada por aeração (para favorecer a oxidação à forma insolúvel), coagulação ou pré-desinfecção com compostos de cloro;
CLORETOS
- Todas as águas naturais contém íons resultantes da dissolução de minerais, sendo os cloretos advindos da dissolução de sais. 
NITROGÊNIO
- Fontes naturais: decomposição e excreção do fitoplâncton (principalmente cianobactérias) e das macrófitas, lise celular, proteínas, clorofila e outros compostos orgânicos; 
- Fontes antrópicas: lançamento de despejos domésticos (nitrogênio orgânico e amônia), industriais e de criadouros, assim como fertilizantes (nitrato) lixiviados;
- Nitrificação: oxidação da amônia em nitrito e nitrato, sob condições aeróbias pelas bactérias Nitrosomonas; 
- Desnitrificação: redução do nitrato a nitrogênio gasoso, realizada pelas bactérias Nitrobacter sob condições anóxicas (ausência de oxigênio livre)
- O nitrato está associado a doenças como metemoglobulina; 
- Em excesso, causa o crescimento desordenado de algas;
- Algas, plantas aquáticas e cianobactérias consomem nitrogênio na forma de amônio e nitrato; 
- A conversão da amônia em nitrito e de nitrito em nitrato consome oxigênio dissolvido; 
- Em águas com pH elevado, ocorre a conversão no gás amônia, tóxica aos peixes; 
- Poluição recente: nitrogênio ou amônia; 
- Poluição remota: nitrato. 
FÓSFORO
- Mais abundante que o nitrogênio – principal fator limitante no desenvolvimento das algas e plantas aquáticas; 
- Quase sempre apresenta-se na forma de fosfato, na forma orgânica ou inorgânica, particulada ou dissolvida; 
- Fosfato orgânico: apresenta-se complexado à matéria orgânica dos organismos aquáticos; 
- Fosfato inorgânico: lixiviação de rochas fosfatadas, degradação do hidróxido de ferro; 
- Em áreas naturais, as águas subterrâneas apresentam mais fosfato do que as superficiais, por conta da percolação; 
- Ortofosfatos e polifosfatos também encontram-se nas águas por efluentes domésticos e industriais, fertilizantes e lixiviação de criadouros de animais;
- Relacionado a eutrofização; 
- Nutriente essencial para crescimento de microorganismos responsáveis pela estabilização da matéria orgânica. 
OXIGÊNIO DISSOLVIDO
- De importância para os organismos aeróbios, que o utilizam para a estabilização da matéria orgânica; 
- Principal parâmetro de caracterização dos efeitos da poluição das águas por depejos orgânicos; 
- O OD de saturação é diretamente proporcional à pressão atmosférica, por isso regiões próximas ao nível do mar tendem a apresentar maiores concentrações de OD; 
- A salinidade também influencia no OD: quanto maior a salinidade, menor o valor de OD;
- Cursos d’água de velocidade mais elevada favorecem o aporte do oxigênio da atmosfera; 
- Em lagos e reservatórios, o OD pode superar o de saturação em dias de intensa atividade fotossintética; 
- Redução do OD por causas naturais: respiração e degradação da matéria orgânica pelos organismos aquáticos, perdas para a atmosfera e oxidação de íons;
- Em condições de anaerobiose, os compostos químicos são encontrados em suas formas reduzidas, solúveis no meio líquido. À medida que se eleva a concentração de OD, os compostos se precipitam, ficando armazenados no fundo. 
- Nos reatores anaeróbios o OD deve ser no mínimo de 1 mg/L. 
MATÉRIA ORGÂNICA
- Proteína, carboidratos, gorduras e óleos; 
- Matéria carbonácea: divide-se em não biodegradável e biodegradável; 
- Não há necessidade de caracterizar a matéria orgânica em termos de proteínas, carboidratos, etc, utilizando-se assim métodos indiretos; 
- Principais categorias: Medição do consumo de oxigênio (DBO e DQO) e medição do carbono orgânico (COT); 
- A DBO e DQO indicam o potencial do consumo do oxigênio dissolvido. 
DEMANDAS QUÍMICA E BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO
- Expressam a presença de matéria orgânica; 
- DBO: indica a intensidade do consumo de oxigênio necessário às bactérias na estabilização da matéria orgânica carbonácea, assim também indica a concentração do carbono biodegradável; 
- A determinação da DBO realiza-se com base na diferença na concentração de OD no período de 5 dias; 
- DQO: indica a intensidade do consumo de “todo o” oxigênio, ou seja, insere toda a matéria orgânica passível ou não de degradação bacteriana – determinada por titulação; 
- Valores elevados indicam efluentes domésticos e industriais ou lixiviação de criatórios de animais. 
CARBONO ORGÂNICO TOTAL
- Indicam a concentração da matéria orgânica; 
- Fração dissolvida – COD;
- Fração particulada – COP; 
- Águas subterrâneas possuem maior parcela de COD, enquanto mananciais superficiais possuem maior parcela de COP, pois estão susceptíveis a receber despejos em áreas urbanas e florações algais; 
- O COT (principalmente COD) é importante no desenvolvimento das algas – se insere na cadeia trófica destas e de bactérias e atua na fotossíntese, já que interfere na penetração das radiações solares na água; 
- Monitoramento do COT: importante para minimizar a formação dos THMs e outros subprodutos da desinfecção. 
MICROPOLUENTES INORGÂNICOS
- Metais, principalmentearsênio, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio e prata; 
- Tóxicos e bioacumulativos; 
- Cianetos, flúor e outros. 
METAIS PESADOS
- Quase em sua totalidade apresenta algum grau de toxicidade aos organismos; 
- Fonte antrópica: efluentes, fertilizantes, mineração – possui o agravante de não conferir sabor ou odor; 
- Fontes naturais: intemperismos das rochas – geralmente associados à matéria orgânica, maximizando a sedimentação; 
- Potencialização na cadeia alimentar; 
- Quando a atividade fotossintética é muito alta, a concentração dos metais dissolvidos tendem a se reduzir na superfície da água; 
ARSÊNIO
- Metaloide; 
- Forma mais tóxica: arsenito; 
- Mais concentrado em águas subterrâneas; 
- Fontes antrópicas: mineração, fungicidas, inseticidas, herbicidas, indústria madeireira, indústria de vidros e eletrônicos, queima de combustíveis fósseis e posterior arraste pelas chuvas; 
- É comumente denominado metal pesado devido a seu caráter cumulativo em seres humanos.
AGROTÓXICOS
- Organoclorados: BHC e DDT – mesmo proibidos, estão presentes em altas concentrações em rios e lagos, por serem persistentes em ciclos biológicos (são inertes e estáveis), além de serem solúveis em tecidos lipídicos;
- Os agrotóxicos apresentam em geral baixa solubilidade da água, tendendo a se ligar fortemente ao solo; 
- Geralmente removidos por adsorção.
MICROPOLUENTES ORGÂNICOS
- Alguns compostos orgânicos são resistentes à degradação biológica, não integrando os ciclos biogeoquímicos e acumulando-se em determinado ponto. 
- Como origem natural, são destacados vegetais com madeira (tanino, lignina, celulose, fenóis) e como origem antrópica temos despejos, detergentes, hormônios e fármacos, processamento e refino do petróleo e defensivos agrícolas; 
- Não biodegradáveis, tóxicos. 
Características Biológicas
BACTÉRIAS COLIFORMES
- Indicadoras de fezes, indicadoras microbiológicas da qualidade da água; 
- Muito abundante nas fezes, por isso de fácil detecção; 
- Coliformes totais: amplo rol de bactérias capazes de sobreviver em meio aquático, fermentar lactose e produzir ácido ou aldeído à temperatura de 35 a 37ºC; 
- Coliformes termotolerantes: fermentam a lactose em temperaturas elevadas, por volta de 44,5ºC. Ex: E. coli; 
- Monitoramento da água bruta: E. coli – para indicar protozoários e organismos patógenos; 
- Monitoramento de efluentes das estações de tratamento: coliformes totais – devem ser isentos na água para abastecimento.
ALGAS E CIANOBACTÉRIAS
- Cianobactérias: possuem alta adaptabilidade mesmo em ambientes pobres em nutrientes, com metais pesados e baixas quantidades de OD, porém, em cursos d’água são pouco presentes, pela aeração natural, vazão e material em suspensão; 
- Algumas algas acarretam no aumento do consumo de produtos químicos, redução da sedimentabilidade dos flocos e das carreiras de filtração, elevação da demanda de cloro, com maior possibilidade de formação de THM; 
- Compostos orgânicos excretados por algas e cianobactérias conferem sabor e odor, e em grandes quantidades, toxicidade (cianotoxinas); 
- As cianotoxinas não são removidas por coagulação;
- O controle da floração de algas consiste na pré-cloração ou aplicação de algicidas (permanganato de potássio). Porém, isso pode causar a liberação de toxinas devido ao rompimento da parede celular. 
PROTOZOÁRIOS
- Gêneros: Giardia, Cryptosporidium, Toxoplasma, Entaboeba; 
- Os cistos e ooscistos explica a presença de protozoários em diversos ambientes e dificulta seu controle; 
- Apresentam maior resistência aos desinfetantes – considerados patógenos emergentes; 
VÍRUS ENTÉRICOS
- Vírus da hepatite A e E, enterovírus, adenovírus, rotavírus; 
- Não é recomendado o monitoramento rotineiro. 
OUTROS INDICADORES MICROBIOLÓGICOS
- A contagem de coliformes não é suficiente para monitorar outros patógenos, mais resistentes que as bactérias; 
- Principais preocupações: Giardia e Crypto, Campylobacter e diversos vírus entéricos; 
- A bactéria Clostridium perfringens tem sido utilizada como indicador bacteriológico fecal, pois são mais resistentes que a E. coli; 
- Os colifagos podem servir como indicadores da eficiência de remoção de enterovírus e outros vírus, como o da hepatite; 
- Bactérias heterotróficas: indicador de menor especificidade, indicando desinfecção ineficaz. 
COMUNIDADES HIDROBIOLÓGICAS
- Plâncton: fitoplancton (algas, cianobactérias e bactérias) e zooplancton (microcrustáceos, larvas de insetos e de moluscos, vermes, protozoários e rotíferos). É a base da cadeia trófica, responsável pela degradação da matéria orgânica e produção de oxigênio;
- Necton: comunidade ictiológica. Topo da cadeia trófica, são bons indicadores de qualidade da água;
- Benton: os zoobentos são larvas de insetos e anelídeos que habitam o sedimento aquático. Atuam na solubilização do material sedimentado. Também realizam decomposição da matéria orgânica e servem de alimento para outros organismos aquáticos. São excelentes indicadores de qualidade da água por serem sensíveis a alterações ambientais. Os fitobentos inserem vegetais inferiores e algumas macrófitas. Sua distribuição no sedimento é governada pela penetração da luz. 
Características Radioativas
- Radioatividade: desintegração espontânea, por unidade de massa e de tempo, de um elemento radioativo, como urânio, rádio, tório, césio – com emissão de radiação, corpuscular ou eletromagnética; 
- Radionuclídeos: átomos que se desintegram pela emissão de radiação; 
- Radiação natural: contato com solos e rochas – mais significativa em aquíferos profundos e fontes; 
- A interação da radiação com a água resulta na formação de uma série de espécies ionizadas e radicais livres, altamente reativos. Estes reagem com proteínas, desativam enzimas, inibem divisão celular, perturbam a formação de membranas celulares e podem ocasionar danos à célula.