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PROFª. DRª. SIMONE DE FÁTIMA PINHEIRO PEREIRA 
 
 
 
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2.1. - As águas naturais 
 água na Terra é abundante e formou-se junto com o planeta, há 
mais ou menos 3,8 bilhões de anos. A vida surgiu na água. Ao sair 
dela, todos os animais e plantas terrestres continuaram a precisar 
dela para sobreviver. Ela nutriu as primeiras formas de vida e 
todos os seres que já existiram. Viabiliza a circulação dos nutrientes nos 
organismos e é responsável pela maior parte do peso dos seres vivos. Os 
mamíferos ficam imersos na água durante todo o período de gestação. 
A água que circula e que possibilita a vida é sempre a mesma, e em igual quantidade, 
desde que a Terra formou-se. Uma das substâncias mais simples, porém a mais importante: 
todas as reações que acontecem no nosso organismo são em soluções aquosas, e as 
proteínas, membranas, enzimas, mitocôndrias e hormônios somente são funcionais na 
presença desta substância. Sem ela a vida em nosso planeta não existiria. 
As plantas captam a energia radiante solar e a utiliza no processo da 
fotossíntese que transforma, por meio de reações químicas, a água, o 
dióxido de carbono e sais minerais em compostos orgânicos, que são 
indispensáveis aos seres vivos como fonte de energia e para constituição e 
renovação das células. 
Muitos cientistas e poetas já escreveram sobre a importância prática e simbólica 
da água. Os chineses antigos inspiravam-se na água dos rios para saber qual a 
melhor forma de se comportar. Uma vez que seu fluxo não obedece aos desejos 
humanos, esses eram obrigados a ouvir seus ensinamentos. Os chineses faziam da água 
uma aliada para compreender o mundo e para estabelecer as regras de convivência, 
admitindo que ela conduz à cooperação entre vizinhos, trazendo, portanto, sabedoria. 
Heráclito, no século seis a.C., escreveu a célebre frase: "Nunca se toma banho duas vezes 
no mesmo rio", expressando com ela toda uma corrente filosófica, desenvolvida a partir da 
observação da água. 
Por ter se perpetuado por tantos séculos, essa imagem revela que pôde ser 
compreendida pela maior parte das culturas humanas. No século 17, a circulação da água 
A
A água é muito 
importante para 
a vida na Terra. 
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entre a atmosfera e os oceanos servia de modelo para explicar a circulação do sangue nos 
organismos, fenômeno que acabava de ser descoberto. 
O estudo da água é conhecido como hidrologia e é dividido em várias categorias. 
Limnologia é a ciência que estuda as águas doces no seu aspecto biológico, físico e 
químico, e Oceanografia é a ciência dos oceanos estudando suas características físicas e 
químicas. Nos processos químicos ambientais, não é fácil restringir os limites a um único 
compartimento, ou seja, apenas na água (hidrosfera), no solo (geosfera) ou no ar 
(atmosfera). A interação da água com o solo determina a concentração de metal na água 
associada. A concentração de carbonato na água depende da interação com o CO2 
atmosférico. 
 
2.1.1. - A molécula da água 
A água é, sem dúvida, o mais comum e mais importante 
de todos os compostos. Graças às propriedades da água, a 
vida foi capaz de surgir e se desenvolver em nosso 
planeta. Estas propriedades são extremamente peculiares: 
a água sólida (gelo) é menos densa do que o líquido - por 
esta razão, o gelo bóia sobre a água líquida. Embora extremamente trivial, é 
exatamente o oposto do observado na grande maioria das substâncias. E, 
graças a esta habilidade, os peixes e plantas de lagos e rios que congelam, no 
inverno, não morrem, pois a capa de gelo que se forma sobre o lago funciona 
como uma barreira de proteção contra o frio. Se o gelo fosse mais denso, os 
peixes teriam um piso congelado, embaixo, e acima uma atmosfera fria. 
O simples fato da água ser líquida à temperatura ambiente já é completamente 
intrigante. Todos os compostos análogos à molécula de H2O são gases. A água é tão 
importante, que os gregos antigos consideravam-na como sendo um dos elementos 
fundamentais da matéria. Aristóteles achava que a água fosse um dos quatro elementos 
fundamentais. Por mais de 2000 anos ainda pensou-se que a água era um elemento; 
somente no século 18 é que experimentos evidenciaram que a água era um composto 
formado por hidrogênio e oxigênio. 
Porque será 
que o gelo 
bóia? 
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A água é um composto molecular. Em 1 litro de água existem mais de 300 x 1023 
moléculas. Cada molécula é formada por um átomo de oxigênio e dois átomos de 
hidrogênio, unidos por ligações covalentes (Figura 37). 
 
 
Figura 37. A molécula da água 
Fonte: http://www.thewatersofisis.com/why-is-kangen-water-unique 
 
Esta ligação existe graças à atração existente entre os elétrons de um átomo e o núcleo 
do outro, e vice-versa. A estabilidade é atingida quando dois elétrons, inicialmente nos 
orbitais de seus respectivos átomos, passam a frequentar regiões próximas a ambos os 
núcleos, simultaneamente. Estas regiões chamam-se orbitais moleculares - que são os 
responsáveis pela ligação covalente. 
O ângulo entre as duas ligações O-H é cerca de 105o (Figura 38). Este ângulo é 
próximo ao calculado pelo modelo da hibridização de orbitais atômicos. Neste caso, o O 
estaria hibridizado em sp3, sendo que dois orbitais já estariam preenchidos com elétrons não 
ligantes. O ângulo esperado seria de 109o, uma geometria tetraédrica; a repulsão entre estes 
pares eletrônicos, entretanto, pode provocar este pequeno desvio. 
A distância O-H (o comprimento da ligação) é de 95,7 pm (1 pm = 1 x 10-11 m). Os 
elétrons que formam os orbitais moleculares, na água, não são igualmente compartilhados 
entre os átomos: o O é mais eletronegativo - exerce uma maior atração sobre os elétrons. A 
conseqüência é uma distribuição eletrônica heterogênea na molécula, resultando uma 
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densidade de carga negativa (-) sobre o átomo de oxigênio e densidades de carga positiva 
(+) sobre os átomos de hidrogênio. 
 
Figura 38. Ângulo de ligação da molécula de água 
Fonte: http://www.hort.purdue.edu/hort/courses/HORT301/2007/9-21-07/9-21-07-ClassHandout.html 
 
As moléculas da água se agregam na superfície da água para formar uma espécie de 
película, devido à tensão superficial. Elas também se agregam as moléculas de outras 
substâncias: é a maneira como a água molha as coisas. 
As gotículas de água são redondas (Figura 39) por causa da tensão superficial: 
as moléculas da superfície são "puxadas" para dentro, gerando o formato de esferas, ou 
seja, as moléculas da camada superior são puxadas apenas pelas moléculas de baixo. A 
película superficial de água resiste o suficiente para suportar um mosquito, que de outra 
maneira afundaria. 
 
 
Figura 39. Gotícula de água 
Fonte: http://www.sciencekids.co.nz/projects/microscope.html 
 
É devido à tensão 
interfacial que um 
mosquito não afunda 
na água. 
Joao Farias
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Esta propriedade, somada ao ângulo de ligação, torna a molécula da água polar, isto é, 
capaz de sofrer uma orientação em um determinado campo eletromagnético. Isto revela a 
importância do ângulo da ligação nas propriedades da água: se a molécula fosse linear 
(ângulo = 180o) ela não seria um líquido à temperatura ambiente; mesmo que fosse, não 
seria possível dissolver sal ou açúcar nela. Por outro lado, ela seria miscível em azeite, 
gasolina, gordura, etc. e, não seria possível aquecê-la no forno de microondas. 
As cargas sobre os átomos de H e O são fortes o suficiente para fazê-los exercer 
atração em moléculas vizinhas. Este tipo de interação é chamado de força intermolecular ou 
força de Van der Waals; no caso da água, o tipo de interação é um dipolo-dipolo entre os 
pares eletrônicos não ligantes do O e os átomos de H de outra molécula. Esta força é 
chamada de ligação hidrogênio. 
O estado líquido da água tem uma estrutura complexa e dinâmica, que envolve 
associação entre as moléculas. A forte e extensa ligação de hidrogênio entre as moléculas 
produz um valor muito alto de certaspropriedades físicas, tais como temperatura de 
ebulição, viscosidade, tensão superficial, calor específico, entre outros. Se comparado com 
análogos, a temperatura de ebulição da água deveria ser -200 oC. 
Uma das propriedades mais importantes da água líquida é a sua capacidade de 
dissolver substâncias polares ou iônicas para formar soluções aquosas. O oceano, o sangue 
ou uma xícara de chá são exemplos de soluções aquosas. Todas as reações que ocorrem em 
nosso organismo se dão em soluções aquosas. A interação entre as moléculas do solvente 
(água) e as do soluto é que são responsáveis pelo processo de solubilização: quando uma 
substância iônica é dissolvida em água, os cátions são atraídos pelo lado "negativo" da 
molécula de água e os ânions pelos lados "positivos". 
Este processo é chamado de hidratação. A hidratação dos íons é que promove a 
"quebra" do retículo cristalino da substância iônica, ou seja, a dissolução: as forças 
existentes entre os cátions e ânions no sólido (ligação iônica) são substituídas por forças 
entre a água e os íons (Figura 40). 
Muitos compostos não iônicos também são solúveis em água. É o caso de, por 
exemplo, do etanol. A cerveja, o vinho e a cachaça são exemplos de misturas homogêneas 
entre água e etanol. Esta molécula contém uma ligação polar O-H tal como a água. Isto 
permite à molécula fazer ligações intermoleculares com a água. 
Joao Farias
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Figura 40. Solubilização do NaCl em água 
Fonte: http://www.chem.uwec.edu/Chem150_F10/elaborations/unit1/unit1-c-compounds.html 
 
O açúcar não é uma substância iônica - é molecular. Mas, mesmo assim, dissolve-se 
em água. Isto ocorre porque, tal como a água, a sacarose é uma molécula polar, isto é, com 
regiões "carregadas" negativa e positivamente. Neste caso, a interação com a água é do tipo 
dipolo-dipolo; como a sacarose contém grupos-OH, também ocorre ligação hidrogênio 
entre as moléculas de sacarose e de água. Isto promove a sua solubilização na fase aquosa. 
O óleo, por outro lado, não se dissolve na água devido à água e o óleo não 
interagirem através de ligações de hidrogênio porque a água é polar (a soma dos 
vetores de polarização é diferente de zero) e o óleo é apolar (a soma dos vetores 
de polarização é igual a zero) - e sendo assim, a água só dissolve substâncias 
polares como ela e o óleo, a mesma coisa com as substâncias apolares. 
Todos os sais são solúveis em água? Não. Embora muitos deles sejam solúveis 
em água existem exceções e é preciso conhecê-las. Estas são algumas regras de 
solubilidade 
 Os sais dos metais alcalinos e de amônio são solúveis. 
 Os nitratos (NO3-) e os acetatos (CH3-COO-) são solúveis. 
 Os cloretos (Cl-), os brometos (Br-) e os iodetos (I-), em sua maioria, são solúveis 
Principais exceções: 
PbCl2, AgCl, CuCl e Hg2Cl2  insolúveis 
PbBr2, AgBr, CuBr e Hg2Br2  insolúveis 
PbI2, AgI, CuI, Hg2I2 e HgI2  insolúveis 
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 Os sulfatos (SO42-), em sua maioria, são solúveis na água. 
Principais exceções: 
CaSO4, SrSO4, BaSO4 e PbSO4  insolúveis 
 Os sulfetos (S2-) e hidróxidos (OH-), em sua maioria, são insolúveis na água. 
Principais exceções: 
Sulfetos dos metais alcalinos e de amônio  solúveis 
Sulfetos dos metais alcalino-terrosos  solúveis 
 Os carbonatos (CO32-), os fosfatos (PO43-) e os sais dos outros ânions não mencionados 
anteriormente, em sua maior parte, são insolúveis na água. 
Exceções: Os sais dos metais alcalinos e de amônio são solúveis. 
É com base nas regras de solubilidade que a química analítica realiza a maioria das 
separações dos íons. A precipitação fracionada dos íons também é útil na análise dos 
elementos quando existe a necessidade de remover íons contaminantes de uma amostra. 
 
2.1.2. - O ciclo hidrológico 
97 % de toda a água encontrada na superfície de nosso planeta estão nos oceanos. 
Como a população dos continentes está aumentando, a demanda por água fresca cresce a 
cada ano. Processos de purificação e reciclagem da água tornam-se cada vez mais 
importantes. A água exibe uma capacidade de dissolver compostos, tanto iônicos como 
moleculares, como nenhum outro líquido exibe. A água dos oceanos não pode ser 
consumida, pois deve ser dessalinizada. Os processos mais comuns são o de destilação, 
troca iônica (onde os íons são substituídos por H+ e OH-, que se combinam e formam H2O) 
e osmose reversa. Todos são processos caros, que tornam a purificação da água do mar 
economicamente inviável. 
A água circula pela Terra movida à energia solar. A distância entre a Terra e o Sol é 
tal que forma um gradiente de temperatura, possibilitando a presença simultânea da água 
em seus três estados: o liquido, o sólido e o gasoso. Sem este gradiente de temperaturas não 
haveria o ciclo da água. A água muda incessantemente de estado físico, circulando lenta ou 
rapidamente, o que permite a realização das trocas energéticas indispensáveis ao 
aparecimento e á manutenção da vida. 
Joao Farias
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Desde a origem da Terra, as forças que agem no sentido da formação das montanhas 
dão o formato à crosta terrestre. Não fossem essas forças, a erosão provocada pela água ao 
caminhar pela Terra faria com que os continentes se aplainassem. Se isso acontecesse, a 
Terra seria um planeta hoje recoberto por uma camada de três quilômetros de água salgada. 
Como é facilmente transformada em vapor (gás), pode ser transferida, pela atmosfera, dos 
oceanos até os continentes, onde pode precipitar sobre a forma de chuva. 
Movendo-se incessantemente pela atmosfera e pelas camadas mais superficiais da 
crosta terrestre, a água pode percorrer desde o mais simples até o mais complexo dos 
caminhos (Tabela 10): ao cair na forma de chuva, uma parte dela penetra por entre o solo e 
as rochas e vai se infiltrando, até não encontrar mais espaços, quando então começa a correr 
horizontalmente, formando os lençóis freáticos. Cerca de 1 % dessa água é retida para a 
formação de matéria orgânica e fará parte da constituição dos seres vivos. 
A água das chuvas que não se infiltrou no solo levará poucos dias para percorrer 
muitos quilômetros, descendo as montanhas e aumentando o volume das águas superficiais. 
Já a água subterrânea pode levar muitos dias para percorrer poucos metros. Havendo 
oportunidade, a água subterrânea poderá voltar á superfície por meio das fontes indo juntar-
se as águas superficiais. Nas regiões muito frias como nas altas altitudes e nas baixas 
latitudes (calotas polares), a água acumula-se na forma de gelo, podendo permanecer nesse 
estado por milhares de anos. 
 
Tabela 10. Circulação da água doce 
Reservatório Tempo de residência 
Calotas polares 10 - 10.000 
Umidade do solo 2 semanas a 1 ano 
Aqüíferos 1 - 10.000 (média 280 anos) 
Oceanos 4.000 
Lagos 10 a 100 anos 
Atmosfera 10 dias 
Superfície (rios) 2 semanas 
Biosfera 1 semana 
Fonte: http://instruse.sites.uol.com.br/vis_int_agua/x44.html 
Joao Farias
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Os processos do ciclo hidrológico decorrem, como se descreveu, na atmosfera e no 
globo terrestre, pelo que se pode admitir dividido o ciclo da água em dois ramos: aéreo e 
terrestre (Figura 41). 
Em números estimados um volume equivalente a 505 mil km3 evapora anualmente da 
superfície do oceano, do qual 90% (458.000 km3) retornam na forma de precipitação e 10% 
(50,5 mil km3) cai nos continentes: Nos continentes, 119 mil km3 por ano (ou 1.000 
mm/ano) de água são precipitados da atmosfera (contabilizados 68.500 km3 provenientes de 
precipitação de origem local), sendo que 47 mil km3 (35%) retomam aos oceanos na forma 
de rios, solos e escoamento glaciais. Há um total de 1.130 mm de precipitação média por 
ano que cai na superfície da Terra ou o volume de 577 mil km3. 
 
 
Figura 41. O ciclo hidrológico 
(Volume de água em circulação na terra - km
3
/ano (1 km
3
 = 1 bilhão m
3
) 
Fonte: adaptado de Rebouças et al., 2002, sites.google.com e outras fontes 
 
A água que precipita nos continentesvai, assim, repartir-se em três parcelas: uma que 
é reenviada para a atmosfera por evapotranspiração e duas que produzem escoamento 
superficial e subterrâneo. 
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Esta repartição é condicionada por fatores vários, uns de ordem climática e outros 
respeitantes às características físicas do local onde incidem a precipitação: pendente, tipo 
de solo, seu uso e estado, e subsolo. 
Assim, a precipitação, ao incidir numa zona impermeável, origina escoamento 
superficial e evaporação direta da água que se acumula e fica disponível à superfície. 
Incidindo num solo permeável, pouco espesso, assente numa formação geológica 
impermeável, produz escoamento superficial (eventualmente, uma forma de escoamento 
intermédia - escoamento subsuperficial), evaporação da água disponível à superfície e ainda 
evapotranspiração da água que foi retida pela camada do solo de onde pode passar à 
atmosfera. Em ambos os casos não há escoamento subterrâneo; este ocorre no caso de a 
formação geológica subjacente ao solo ser permeável e espessa. 
A energia solar é a fonte da energia térmica necessária para a passagem da água das 
fases líquida e sólida para a fase do vapor; é também a origem das circulações atmosféricas 
que transportam vapor de água e deslocam as nuvens. 
A atração gravítica dá lugar à precipitação e ao escoamento. O ciclo hidrológico é 
uma realidade essencial do ambiente. É também um agente modelador da crosta terrestre 
devido à erosão e ao transporte e deposição de sedimentos por via hidráulica. Condiciona a 
cobertura vegetal e, de modo mais genérico, a vida na Terra. 
O ciclo hidrológico à escala planetária pode ser encarado como um sistema de 
destilação gigantesco, estendido a todo o Globo. O aquecimento das regiões tropicais 
devido à radiação solar provoca a evaporação contínua da água dos oceanos, que é 
transportada sob a forma de vapor pela circulação geral da atmosfera, para outras regiões. 
Durante a transferência, parte do vapor de água condensa-se devido ao arrefecimento e 
forma nuvens que originam a precipitação. O retorno às regiões de origem resulta da ação 
combinada do escoamento proveniente dos rios e das correntes marítimas. 
 
2.1.3. - Águas subterrâneas, do mar, dos rios e 
lagos 
A água que precipita nos continentes pode tomar vários destinos. Uma parte é 
devolvida diretamente à atmosfera por evaporação; a outra origina escoamento à superfície 
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do terreno, escoamento superficial, que se concentra em sulcos, cuja reunião dá lugar aos 
cursos de água. A parte restante infiltra-se, isto é, penetra no interior do solo, subdividindo-
se numa parcela que se acumula na sua parte superior e pode voltar à atmosfera por 
evapotranspiração e noutra que caminha em profundidade até atingir os lençóis aqüíferos 
(ou simplesmente aqüíferos) e vai constituir o escoamento subterrâneo. Tanto o escoamento 
superficial como o escoamento subterrâneo vai alimentar os cursos de água que deságuam 
nos lagos e nos oceanos, ou vão alimentar diretamente estes últimos (Figura 42). 
 
 
Figura 42. Efeito da chuva na formação dos rios e lagos 
Fonte: Pereira, 2011. 
 
O escoamento superficial constitui uma resposta rápida à precipitação e cessa pouco 
tempo depois dela. Por seu turno, o escoamento subterrâneo, em especial quando se dá 
através de meios porosos, ocorre com grande lentidão e continua a alimentar o curso de 
água longo tempo após ter terminado a precipitação que o originou. Assim, os cursos de 
água alimentados por aqüíferos apresentam regimes de caudal mais regulares. 
A água das chuvas que escorre sobre a superfície da Terra em direção as áreas mais 
baixas alimenta diretamente os riachos, os mares, oceanos e lagos. Até 25 % dela pode ser 
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interceptada pelas copas das árvores (Figura 43). A vegetação tem um papel muito 
importante no ciclo da água, pois uma parte dela é absorvida pelas raízes acaba voltando à 
atmosfera pela transpiração ou pela evaporação direta. As plantas têm, portanto, a função 
de "encurtar" o ciclo da água, garantindo assim sua permanência em uma determinada 
região. Além disso, as árvores possuem um importante papel na manutenção da qualidade 
dos solos, evitando a erosão e o assoreamento para os rios. 
 
 
Figura 43. Efeito da cobertura vegetal sobre o escoamento superficial 
Fonte: Pereira, 2011. 
 
No Brasil, a erosão carrega anualmente 500 milhões de toneladas de solo, o que 
corresponde a uma camada de solo de 15 centímetros numa área de 280.000 ha. Esse 
material arrastado pela erosão irá se depositar nas baixadas e nos rios, riachos e lagoas, 
causando uma elevação de seus leitos e possibilitando grandes enchentes. A presença de 
uma boa cobertura florestal é de grande importância para o controle do processo de 
erosão, que pode resultar em grandes acúmulos de sedimentos nos cursos d'água, 
assoreando os mesmos e até mesmo causando a eutrofização de reservatórios. 
Numa bacia hidrográfica, com 23 % da área ocupadas por florestas e o restante por 
pastagens, o escoamento superficial atinge 90 % e as perdas do solo são 61 
toneladas/hectare/ano. Após 20 anos, estando toda a bacia reflorestada, o escoamento 
superficial será reduzido para 18 % e as perdas do solo por erosão serão reduzidas para 1,2 
tonelada/hectare/ano (Internet 1). 
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2.1.4. - Disponibilidade de recursos hídricos 
no mundo e no Brasil 
A maior parte da água do planeta está nos oceanos. Em termos de água doce a maior 
concentração está nas calotas polares. De toda a água doce superficial disponível hoje, 
apenas 0,1 % é potável, o restante precisa de tratamento para ser usada. Utiliza-se uma 
pequena parte de toda a água existente, mas se faz de forma desordenada e desfavorável. 
A água cobre mais de 70% da superfície terrestre e é vital para toda a vida no planeta. 
É a substância mais abundante da natureza, ocorrendo: 
Nos rios, lagos, oceanos, mares e nas calotas polares. 
No reino vegetal, animal e mineral (água de cristalização, Al2O3.H2O, Bauxita). 
Na atmosfera, na forma de vapor de água, podendo atingir num local até 4%, em 
volume (é chamada umidade relativa). 
A Organização das Nações Unidas (ONU) considera que o volume de água suficiente 
para a vida em comunidade e para o exercício das atividades humanas, sociais e 
econômicas é de 2.500 metros cúbicos de água/ habitante/ano. Em regiões onde a 
disponibilidade de água/habitante/ano está abaixo de 1.500 metros cúbicos a situação é 
considerada crítica. 
Distribuição da água no mundo (Figura 44). 
 97% da água do ciclo hidrológico estão contidos nos mares, oceanos e lagos salgados 
(Ecossistemas Marinhos) 
2,7 % da água do ciclo hidrológico são de água doce (Ecossistemas de Água Doce) 
Distribuição da Água Doce: 3 % 
 70 % geleiras e lençóis glaciais 
 29 % lençóis subterrâneos 
 1 % águas de superfície (rios, charcos e pântanos) 
 
A distribuição dessa água doce pelo planeta é muito desigual com áreas muito 
carentes e outras com abundância (Figura 45). 
 
 15
 
Figura 44. Distribuição da água no mundo 
Fonte: Adaptado de bpicampus.com, 2011 
 
 
Figura 45. Escoamento dos rios por continente (km3) 
Fonte: Adaptado de unep.org 
 
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Na África 44 milhões de pessoas que vivem em áreas urbanas não têm acesso 
á água. Em zonas rurais 53 % da população ou 256 milhões de pessoas não 
contam com serviços de abastecimento de água. No que se refere a 
saneamento, 46 milhões não contam com 
saneamento nas áreas urbanas. Ao todo, são 
313 milhões de pessoas sem saneamento. 
Na África, mesmo havendo boas reservas e bacias de 
tamanho considerável, como as dos rios Nilo e Congo, o 
abastecimento é precário por causa da distribuição ineficaz e 
da poluição. Isso sem contar as regiões onde a chuva é 
raridade e a precipitação anual fica em torno de 100 
milímetros - aproximadamente 16 vezes menos do que no Brasil - como no caso do Saara, 
que atravessa 11 países no norte africano. A partir dessesdados pode-se deduzir que o 
acesso á água está relacionado diretamente às questões sociais. 
O escoamento dos rios do planeta é de natureza cíclica, com alternância de anos secos 
e chuvosos. Desvios significativos dos valores médios diferem em duração e magnitude. 
Por exemplo, nos anos de 1940-1944, 1965-1968 e 1977-1979, são claramente períodos de 
baixo escoamento total dos rios do mundo. Durante estes períodos, o escoamento foi 
estimado em 1.600-2.900 km3 abaixo da média. Pelo contrário, nos anos de 1926-1927, 
1949-1952 e 1973-1975 observou-se níveis muito maiores de escoamento dos rios 
(Shiklomanov, 1999). Nas duas últimas décadas o escoamento foi crescente na América do 
Sul e diminuiu na África. 
 Regiões tropicais geralmente apresentam maiores volumes de escoamento de rios. O 
rio Amazonas transporta 15 % de toda a água doce que retorna para os oceanos do mundo, 
enquanto a bacia do Congo-Zaire carrega 33 % da vazão de todos os rios na África. 
Regiões áridas e semi-áridas, que compõem cerca de 40 % das terras do mundo, têm 
apenas 2 % do escoamento dos rios do planeta (Gleick, 1993). 
O Brasil dispõe de um grande potencial hídrico e suas bacias refletem as 
desigualdades de disponibilidade de recursos hídricos em relação à população atendida 
(Figura 46). 
62 % dos 
africanos não 
têm água 
 17
A disponibilidade hídrica do Brasil é de aproximadamente 258.000 m3/s, se for 
levada em conta toda a vazão escoada pela foz do rio Amazonas, estimada em 209.000 
m3/s, incluindo a proveniente de países vizinhos. Esse potencial hídrico corresponde a 63 % 
do total referente à América do Sul e a 14 % do total mundial (1.488.000 m3/s). 
 
Figura 46. Distribuição da água doce no Brasil por região 
Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/bacias-hidrograficas/bacia-hidrografica.php 
 
No Brasil, a agricultura é o setor que utiliza a maior parte da água disponível, cerca 
de 60 %. O consumo doméstico e comercial vem a seguir, com 22 % e, por último, as 
indústrias, que gastam 19 % do total. É claro que a divisão das águas é irregular. Cerca de 
60 % estão na Amazônia, onde vivem cerca de 17 milhões de brasileiros. Os demais 143 
milhões têm de se conformar em repartir os 40 % que sobram. E dá para imaginar que os 
habitantes do agreste nordestino não gastam com a mesma despreocupação de um paulista 
ou de um carioca a água racionada até para beber. Estima-se que o desperdício, só em São 
Paulo, seja de 10 metros cúbicos (ou 10 mil litros) por segundo. A água jogada fora poderia 
ser aproveitada por 4,3 milhões de pessoas por dia. Tanto desperdício leva-se a concluir que 
a crise não é de falta d'água, mas de mau gerenciamento de recursos hídricos. 
Em termos gerais, pode-se dividir a rede hidrográfica brasileira em sete principais 
bacias, a saber: a bacia do rio Amazonas; a do Tocantins - Araguaia; a bacia do Atlântico 
Centro-
Oeste
15,7%
Sudeste
6,0%
Sul
6,5%
Nordeste
3,3%
Norte
68,5%
 18
Sul - trechos norte e nordeste; a do rio São Francisco; a do Atlântico Sul - trecho leste; a 
bacia Platina, composta pelas sub-bacias dos rios Paraná e Uruguai; e a do Atlântico Sul - 
trechos sudeste e sul (Figura 47). 
 
Figura 47. Área das bacias hidrográficas brasileiras 
Fonte: http://biogilmendes.blogspot.com/2011/05/ciclo-hidrologico-agua-potavel-e-sua.html 
 
 
No que se refere à produção hídrica, a Bacia do Rio Amazonas, não 
computada a do rio Tocantins, apresenta-se como a mais caudalosa 
do globo terrestre com uma vazão média de longo prazo de cerca de 
209.000 m3/s, mais de três vezes àquela que corresponde ao rio 
Mississipi-Missouri (da ordem de 65.100 m3/s). 
Este aspecto em si mesmo, associado à presença da maior Floresta Tropical do 
globo e, sobretudo, à excepcional biodiversidade do ecossistema, dá a dimensão da 
importância dos recursos hídricos no contexto ambiental da Bacia Amazônica. 
O volume de água na Foz do Rio Amazonas é de 100 a 300 m3 por segundo, 
dependendo da época do ano, se for considerado uma média de 200 m3 por segundo, isso 
significa que o consumo diário de uma cidade de 2.000 habitantes seria suprido por um 
segundo do rio. A profundidade média é de 40 a 50 metros, podendo atingir até 100 metros, 
Amazônica
45,7%
São Francisco
7,5%
Trecho Leste
6,7%
Trecho Sudeste
2,6%
Trecho Norte e 
Nordeste
11,6%
Tocantins
9,5%
Paraná
14,3%
Uruguai
2,1%
A região norte 
possui mais de 70 
% de toda a água 
doce do Brasil 
 19
próximo a Óbidos. O efeito das marés pode ser percebido até mais de 1.000 km do mar 
(Óbidos). Existem basicamente três tipos de rios: água branca (ex. Solimões, Amazonas, 
Madeira) visibilidade 0,1 a 0,5 metros; pH 6,5 a 7,0; água negra (ex. Negro, Urubu) 
visibilidade de 1,50 a 2,50 metros, pH 3,5 a 4,0; água clara (ex. Tapajós, Trombetas) 
visibilidade mais de 4 metros, pH de 4,0 a 7,0 (Roque, 1967). 
Os rios Amazonas, Trombetas, Tapajós, Xingu e Tocantins figuram como os 
principais rios do Estado do Pará. 
A Bacia do Rio Amazonas, em território brasileiro, tem uma superfície total de 
aproximadamente 4.000.000 km2, incluindo a vertente atlântica no Estado do Amapá, o que 
representa quase 47 % da área do país. Entretanto, esta bacia contribui com 72 % (129.000 
m3/s) da produção hídrica brasileira (178.000 m3/s); não considerados os deflúvios gerados 
em territórios estrangeiros, o que dá bem o grau de sua importância, quanto aos recursos 
hídricos, no contexto nacional. 
 
2.1.5. - Química de oxidação-redução em 
águas naturais 
Segundo Fiorucci e Benedetti Filho (2005) o agente oxidante mais importante em 
águas naturais é o oxigênio molecular dissolvido, O2. Dentre os gases dissolvidos na água, 
o oxigênio é um dos mais importantes na dinâmica e caracterização dos ecossistemas 
aquáticos (Esteves, 1998). As principais fontes de oxigênio para a água são a atmosfera e a 
fotossíntese. 
Por outro lado, as perdas de oxigênio são causadas pelo consumo pela decomposição 
da matéria orgânica (oxidação), por perdas para a atmosfera, respiração de organismos 
aquáticos, nitrificação e oxidação química abiótica de substâncias como os íons metálicos - 
ferro (II) e manganês (II), por exemplo. Nas condições naturais de um sistema aquático não 
poluído, o material mais habitualmente oxidado pelo oxigênio dissolvido na água é a 
matéria orgânica de origem biológica, como a procedente de plantas mortas e restos de 
animais. Esse processo de oxidação, chamado de degradação aeróbica, ocorre em águas 
ricas em oxigênio, ou seja, que possuem níveis de oxigênio próximos de 100 % de 
saturação, e é mediado por microorganismos aeróbicos. Nas condições naturais de um 
Joao Farias
 20
sistema aquático não poluído, o material mais habitualmente oxidado pelo oxigênio 
dissolvido na água é a matéria orgânica de origem biológica, como a procedente de plantas 
mortas e restos de animais. Esse processo de oxidação, chamado de degradação aeróbica, 
ocorre em águas ricas em oxigênio, ou seja, que possuem níveis de oxigênio próximos de 
100 % de saturação, e é mediado por microorganismos aeróbicos. 
Em uma reação envolvendo transferência de elétrons, cada um dos átomos da 
molécula é reduzido do estado de oxidação zero até o estado de oxidação -2, formando H2O 
ou OH-. Outro meio de obter informações sobre o estado redox de uma água natural é medir 
a concentração de oxigênio dissolvido (geralmente relatada em ppm ou como % de 
saturação). A concentração de oxigênio dissolvido está relacionada com o Eh e pH através 
da seguinte reação: 
H2O → 2H+ + 1/2O2(aq) + 2e- 
Eh = E0 - 0,059 pH + 0.01475 log [O2] 
Note-se que o OD pode ser usado como uma medida das condições redox somente 
sob condições oxidantes relativas onde a concentração OD não é demasiadamente baixa 
para ser detectada pelo medidor de OD usando o eletrodo (ou seja, <0,1 ppm O2) 
As semi-reações de redução do O2 em solução ácida e neutra são respectivamente: 
O2 + 4H+ + 4e- → 2H2OE° = 1,229 V (1) 
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- E° = 0,401 V (2) 
A concentração de oxigênio dissolvido (OD) em um corpo d’água qualquer é 
controlada por vários fatores, sendo um deles a solubilidade do oxigênio em água. 
A solubilidade do OD na água, como para outras moléculas de gases apolares com 
interação intermolecular fraca com água, é pequena devido à característica polar da 
molécula de água. A presença do O2 na água se deve, em parte, à sua dissolução do ar 
atmosférico para a água: O2(g)  O2(aq) (3) cuja constante de equilíbrio apropriada é a 
constante da Lei de Henry, KH. Outra fonte importante de oxigênio para água é a 
fotossíntese. Para o processo de dissolução do O2, KH é definida como: 
KH = [O2(aq)]/pO2 
O oxigênio se dissolve nas águas naturais proveniente da atmosfera, devido à 
diferença de pressão parcial; outra fonte importante de oxigênio nas águas é a fotossíntese 
de algas. Devido à diminuição da solubilidade dos gases com o aumento da temperatura, 
 21
águas de rios ou lagos aquecidos artificialmente apresentam a chamada poluição térmica. O 
oxigênio dissolvido (OD) é a quantidade de gás oxigênio dissolvida na água a uma 
determinada pressão e temperatura. O oxigênio dissolvido é vital para os organismos 
aquáticos aeróbicos, sendo o principal parâmetro de caracterização dos efeitos da poluição 
das águas por despejos orgânicos. Mantendo-se a taxa de oxigênio dissolvido dentro da 
normalidade, garante-se que o sistema se auto-regenere das agressões. 
A presença de poluentes consome este oxigênio no seu processo oxidativo, 
impedindo que ele esteja disponível aos seres aeróbicos. Com o prolongamento deste 
estágio, tem-se o extermínio da vida aquática, não pela presença do poluente, mas pela 
ausência do oxigênio necessário à respiração celular. Determinação: titulometria de redox 
A demanda química de oxigênio (DQO) é um indicador de matéria orgânica baseado 
na concentração de oxigênio consumido para oxidar a matéria orgânica, biodegradável ou 
não, em meio ácido e condições energéticas por ação de um agente químico oxidante forte. 
Esta técnica apenas estima a concentração de matéria orgânica em termos de oxigênio 
consumido já que nos corpos d’águas as condições não são tão energéticas, além do fato de 
que algumas espécies inorgânicas, tais como nitritos, compostos reduzidos de enxofre e 
substâncias orgânicas - como hidrocarbonetos aromáticos, compostos alifáticos de cadeia 
aberta e piridinas - não são oxidadas. A DQO é um parâmetro empregado para avaliar a 
MO em águas superficiais e residuárias passível de ser consumida (quimicamente) em 
oxidações aeróbicas; um alto valor de DQO indica grande [MO] e baixa [O
2
], sendo esse 
aumento de DQO resultado de despejos industriais. A demanda bioquímica de oxigênio 
(DBO) é a medida da quantidade de oxigênio consumido, por unidade de volume, pelos 
microrganismos, para metabolizar a matéria biodegradável presente, sob condições 
experimentais controladas. Em termos práticos, significa que, quanto maior a quantidade de 
matéria biodegradável presente, maior o consumo de oxigênio na sua metabolização. 
Assim, quanto maior a DBO, maior o comprometimento de vidas neste ambiente. 
Determinação: titulometria de redox, utiliza-se o método de oxidação química da 
MO, empregando-se excesso de forte oxidante K
2
Cr
2
O
7 
a quente, em meio ácido e tendo 
como catalisador Ag
2
SO
4
. 
MO + Cr
2
O
7
2- 
+ H
+ 
↔ 2Cr
3+ 
+ CO
2 
+ H
2
O 
 22
Titula-se o Cr
2
O
7
2- 
residual com solução padronizada de FeSO
4 
tendo como indicador 
a ferroína; a quantidade de MO oxidável expressa como equivalente em oxigênio é 
proporcional à quantidade de Cr
2
O
7
2- 
consumida e pode ser entendida como uma medida da 
quantidade da MO; a determinação da DQO é mais simples e mais rápida, principalmente 
se tratando de controle ou ETE´s; entretanto, os resultados podem ser alterados devido à 
presença de interferentes que podem sofrer oxidação tais como cloretos, nitritos; DQO 
expressa à quantidade de O
2 
utilizada para oxidar quimicamente a MO. 
 
2.1.6. - O nitrogênio em águas naturais 
A água do mar contém cerca de 0,5 ppm de nitrogênio (compostos de nitrogênio 
inorgânico dissolvido sem N2). O valor de nitrogênio é inferior na superfície da água do 
mar, sendo cerca de 0,1 ppb. Concentrações de nitrogênio em água de rio variam 
fortemente, no geral são em torno de 0,25 ppm. Vários compostos nitrogenados inorgânicos 
podem ser encontrados na água dependendo das suas propriedades. Em águas aeróbicas, o 
nitrogênio é encontrado principalmente como N2 e NO3-, e dependendo das condições 
ambientais, pode também ocorrer como N2O, NH3, NH4+, HNO2, NO2 ou HNO3. 
Água nas zonas costeiras, contém principalmente nitrogênio elementar (N2). Como o 
ar é composto por 78 % de nitrogênio e a água entra em contato com o ar regularmente em 
regiões costeiras por causa da baixa profundidade da água e correntes ativas ocorre o 
acúmulo do nitrogênio em altas concentrações nestas regiões. 
Nitrato, amônia e nitrito desempenham o papel mais importante nos processos 
bioquímicos, mas alguns compostos de nitrogênio orgânico na água também podem ter 
algum significado no ciclo do nitrogênio (Figura 48). O nitrogênio total representa a soma 
dos compostos de nitrogênio orgânico e inorgânico. Para as águas residuais o nitrogênio 
amoniacal (método de determinação Kjeldahl) é geralmente usado como uma medida da 
presença dos compostos nitrogenados. O valor TKN (Nitrogênio Kjeldahl Total) representa 
a concentração de nitrogênio total, que é a soma de compostos de nitrogênio orgânico, 
nitrato e amônia (TKN = org-N + NH4-N [mg/L]). O nitrogênio ocorre principalmente em 
 23
águas residuais sob esta forma. Após o tratamento biológico de águas residuais, o 
nitrogênio ocorre principalmente como nitrito oxidado. 
O nitrogênio amoniacal corresponde ao nitrogênio proveniente de um composto 
derivado do amoníaco. É normalmente expresso em miligramas de nitrogênio por litro 
(NBR 9896/1993). Em uma análise de água os compostos de nitrogênio são registrados 
como: nitrogênio orgânico, nitrogênio amoniacal, nitrogênio Kjeldahl, nitrato, nitrito. A 
presença de compostos de nitrogênio na água é usualmente admitida como indicação da 
presença de matéria orgânica. 
 
 
Figura 48. O ciclo do nitrogênio 
Fonte: Fonte: Adaptado de ucc.nau.edu, 2011 
e de faqbio.blogspot.com, 2011. 
 24
A amônia é a mais reduzida forma de nitrogênio orgânico em água e inclui NH3 
(amônia) e NH4+ (íon amônio) dissolvidos. Embora a amônia seja somente um pequeno 
componente no ciclo total do nitrogênio, esta contribui para a fertilização da água tendo em 
vista que o nitrogênio é um essencial nutriente para as plantas. 
Águas naturais contêm concentrações de nitrogênio amoniacal inferiores a 0,1 mg/L. 
A amônia é uma substância tóxica não persistente e não cumulativa e sua tipicamente baixa 
concentração não afeta ao homem nem a mamíferos em geral. Peixes são mortos por asfixia 
em águas com grande quantidade de amônia, pois esta reduz a capacidade de transporte de 
oxigênio do sangue destes animais. Sais de amônia destroem os concretos, e a interação da 
amônia com o cloro, pode afetar a eficiência da desinfecção da água. 
O nitrito corresponde ao nitrogênio nitroso presente em água é geralmente expresso 
em miligramas de nitrogênio por litro (NBR 9896/1993). Em uma análise de água os 
compostos de nitrogênio são registrados como nitrogênio: de amônia, de nitrito, de nitrato, 
e Kjeldahl (que se refere ao nitrogênio orgânico mais o nitrogênio de NH3). A presença de 
compostos de nitrogênio na água é usualmente admitida como indicação da presença de 
matéria orgânica. 
O nitrito é uma das formas de nitrogênio que é encontrada em águas de superfície em 
pequena quantidade, pois é instável na presença de oxigênio. Este ocorre como uma forma 
intermediária entre a amônia e o nitrato(nitrificação) ou entre nitrato e gás nitrogênio 
(desnitrificação). O íon nitrito pode ser utilizado como uma fonte de nitrogênio para as 
plantas. O nitrito é determinado através da formação de um complexo de coloração púrpura 
avermelhada em pH 2 a 2,5, pela diazotação do ácido sulfanílico com o dicloreto de N- (1- 
(naftil)- etilenodiamina. 
Os principais interferentes são: material em suspensão, cor, alcalinidade superior a 
600 mg/L, cloro residual e tricloreto de nitrogênio, alguns íons de metais, oxidantes e 
redutores em geral. 
O nitrogênio perfaz cerca de 80 por cento do ar que se respira. Como um componente 
essencial das proteínas ele é encontrado nas células de todos os organismos vivos. 
Nitrogênio inorgânico pode existir no estado livre como gás, nitrito, nitrato e amônia. Com 
exceção de algumas ocorrências como sais evaporíticos, o nitrogênio e seus compostos não 
são encontrados nas rochas da crosta terrestre. O nitrogênio é continuamente reciclado 
 25
pelas plantas e animais. Nas águas subterrâneas os nitratos ocorrem em teores em geral 
abaixo de 5 mg/L. Nitritos e amônia são ausentes, pois são rapidamente convertidos a 
nitrato pelas bactérias. Pequeno teor de nitrito e amônia é sinal de poluição orgânica 
recente. Segundo o padrão de potabilidade da OMS, uma água não deve ter mais do que 10 
mg/L de NO3-. 
Nitrato e nitrito estão envolvidos na patogenicidade para mamíferos e humanos, 
podendo ser reduzidos no trato gastrointestinal. O nitrito pode se combinar com 
aminoácidos para formar nitrosaminas, que são presumidamente carcinogênicas (Esquian & 
Simon, (1990) apud Chazal & Lens, 2000). 
Crianças com menos de três meses de idade possuem, em seu aparelho digestivo, 
bactérias que reduzem o nitrato a nitrito. Este se liga muito fortemente a moléculas de 
hemoglobina, impedindo-as de transportarem oxigênio para as células do organismo. A 
deficiência em oxigênio leva a danos neurológicos permanentes, dificuldade de respiração 
(falta de ar) e em casos mais sérios à morte por asfixia. Aos seis meses de idade a 
concentração de ácido hidroclórico aumenta no estômago, matando as bactérias redutoras 
de nitrato. 
Pesquisa realizada pela USEPA (U. S. Environmental Protection Agency) no decorrer 
do ano de 1992, em todo território norte-americano, constatou que cerca de 75 000 crianças 
com menos de dez meses de idade estavam expostas ao consumo de água com mais de 10 
mg/L de nitrato. No Brasil, não se tem idéia da extensão do problema. Aparentemente, aqui 
o problema está mais associado a poços poluídos por esgotos domésticos do que ao uso 
intensivo de fertilizante. 
É normalmente expresso em miligramas de nitrogênio por litro (conforme definição 
da NBR 9896/1993). O NO3- é a principal forma do nitrogênio combinado encontrado em 
águas naturais, e é o resultado da completa oxidação dos compostos de nitrogênio. A 
nitrificação (conversão de amônia ou nitrito a nitrato) é o principal processo no ciclo do 
nitrogênio. A maioria das águas de superfície contém nitrato, contudo, a presença de nitrato 
em concentrações maiores que 5 mg/L pode indicar condições sanitárias inadequadas, já 
que os resíduos humanos e de animais são grandes fontes de nitratos. As plantas são 
capazes de converter nitratos em nitrogênio orgânico. Desta forma o nitrato estimula o 
 26
crescimento das plantas e organismos aquáticos (como as algas), mas em excesso pode 
desencadear a proliferação destes organismos. 
Embora as águas de superfície possam conter mais do que 100 mg de nitrato por litro, 
elas raramente contêm mais que 5 mg/L e freqüentemente apresentam menos que 1 mg/L. 
A concentração de nitrato em águas subterrâneas é superior a 100 mg/L e em áreas onde 
fertilizantes são utilizados, estas águas podem apresentar até 1000 mg/L. A água da chuva 
pode apresentar até 0,2 mg de NO3- por litro. 
O consumo de água com alto teor de nitrato leva a diminuição da capacidade de 
transporte de oxigênio no sangue, principalmente em crianças que podem desenvolver 
metaemoglobinaemia. Para proteger este sensível consumidor estimou-se que a quantidade 
de nitrato mais nitrito, na água de abastecimento, deva ser inferior a 10 mg/L. 
Determinação método do ácido cromotrópico; Método do ácido fenoldissulfônico; Método 
de redução quantitativa a NO2 - em coluna de Cd. Neste método o nitrato é reduzido 
quantitativamente a nitrito na presença de cádmio granulado. Os principais interferentes são 
a cor e a turbidez que são eliminados com suspensão de hidróxido de alumínio. 
 
2.1.7. - Química ácido-base em águas naturais 
As reações ácido-base, em que os prótons são trocados entre moléculas doadoras 
(ácidos) e receptoras (bases), formam a base dos tipos mais comuns dos problemas de 
equilíbrio encontrados em praticamente qualquer aplicação da química ambiental. 
As águas naturais contêm uma grande variedade de solutos que atuam em conjunto e 
influenciam o pH, que normalmente varia de 6 a 9. Alguns dos principais processos que 
afetam o equilíbrio ácido-base dos sistemas naturais são: 
 O contato com o dióxido de carbono atmosférico. 
 A entrada de gases ácidos de emissões vulcânicas e industrial. 
 O contato com minerais, rochas e argilas. 
 A presença de sistemas tampão, tais como carbonato, fosfato, silicato e borato. 
 A presença de ânions ácidos, tais como Fe(H2O)3+. 
 A entrada e remoção de CO2 através da respiração e fotossíntese. 
 27
 Outros processos biológicos, tais como oxidação (O2 + H+ + e-  H2O), nitrificação, 
denitrificação e redução do sulfato. 
O pH é a medida da concentração de íons H+ na água. O balanço dos íons hidrogênio 
e hidróxido (OH-) determina quão ácida ou básica ela é. Na água quimicamente pura os 
íons H+ estão em equilíbrio com os íons OH- e seu pH é neutro, ou seja, igual a 7. Os 
principais fatores que determinam o pH da água são o gás carbônico dissolvido e a 
alcalinidade. O pH das águas subterrâneas varia geralmente entre 5,5 e 8,5. 
De fato, o pH está intimamente relacionado com a concentração de várias outras 
substâncias na água. Alguns equilíbrios químicos envolvendo o íon hidrogênio são dados a 
seguir: 
H2O  H+ + OH- 
H2CO3  H+ + HCO3- 
H2S  H+ + HS- 
H3PO4  H+ + H2PO4- 
Estas reações ilustram a influência da concentração hidrogeniônica, isto é, do pH, no 
grau de dissociação de várias outras substâncias. A forma não dissociada dos compostos é, 
freqüentemente, mais tóxica do que a forma iônica e, desta forma, o pH pode se tornar 
altamente significante na determinação dos limites perigosos de concentração (McKee & 
Wolf, 1971). O pH da água de fontes de suprimento para uso doméstico é importante pelo 
fato de afetar o sabor, a corrosividade e a eficiência da cloração, etc. O poder germicida do 
cloro diminui com o aumento do pH. Por outro lado, valores altos de pH favorecem o 
controle do problema de corrosão. A água pode, ainda, adquirir sabor "azedo" quando o pH 
for inferior a 3,9 (McKee & Wolf, 1971). Do ponto de vista de potabilidade, o Serviço de 
Saúde Pública dos Estados Unidos não tem limite restritivo quanto ao pH da água (US 
Public Health Service, 1962). O pH da água potável não é patologicamente significante. 
A água é um composto covalente. Suas moléculas não se ionizam individualmente. 
Não sendo simétricas, apresentam certa polaridade (alta, por sinal). A ionização da água 
faz-se por interação mútua de duas moléculas de água, assim: 
H2O + H2O  H3O+ + OH- 
 28
Esta reação de ionização comanda todas as outras em solução aquosa. Toda solução 
aquosa contem os íons livres H+ (hidrogênio ou hidroxônio) e OH- (hidroxila), sua 
concentração satisfaz a equação: 
[H+] x [OH-] = kw 
Medidas de condutâncias feitas por Kohlrausch para a água pura, na temperatura de 
23° C levou a um valor de 10-14 para kw. A água pura se dissocia a concentrações iguais 
para H+ e OH-. Então [H+] = [OH-] = 10-7. Esta concentração é muito pequena,logo, 
Sorensen (1909), propôs uma notação, para exprimir a concentração hidrogeniônica, 
denominado pH: 
pH = log 1/[H+] 
Disto resulta que as soluções aquosas ácidas tem um pH < 7, as soluções aquosas 
básicas tem um pH > 7, as soluções aquosas neutras tem um pH = 7. As substâncias de 
caráter ácido adicionadas à água abaixam seu pH, enquanto que substâncias de caráter 
alcalino (bases) aumentam o pH das soluções aquosas. 
A maior parte das águas continentais que sustentam peixes tem o pH variando de 6,7 
a 8,6. Os peixes conseguem tolerar uma relativamente ampla variação do pH da água. Essa 
amplitude de pH dentro da qual os peixes podem sobreviver, vai depender de outros 
fatores: temperatura, oxigênio dissolvido, concentração de determinados cátions e ânions na 
água, etc. Por exemplo, tem sido observado que a toxidez de sulfito de sódio para os peixes 
aumenta com a diminuição do pH da água, e que a tolerância dos peixes para baixas 
concentrações de oxigênio dissolvido varia com o pH da água (McKee & Wolf, 1971). 
Abaixo de pH quatro dificilmente se encontram peixes nos corpos hídricos (Figura 49). 
O pH é importante, pois influencia em muitas reações químicas e biológicas na água. 
Mudanças no pH indicam o lançamento de efluentes na água. Quando medindo os efeitos 
de uma descarga de efluentes é importante para avaliar a extensão desses no corpo receptor 
(Chapman et al., 1992). 
A influência do pH sobre os ecossistemas aquáticos naturais dá-se diretamente devido 
a seus efeitos sobre a fisiologia das diversas espécies. Também o efeito indireto é muito 
importante podendo, determinadas condições de pH contribuir para a precipitação de 
elementos químicos tóxicos como metais pesados; outras condições podem exercer efeitos 
sobre a solubilidade de nutrientes. Desta forma, as restrições de faixas de pH são 
 29
estabelecidas para as diversas classes de águas naturais, tanto de acordo com a legislação 
federal (Resolução no 357 do CONAMA, de março de 2005). Os critérios de proteção à 
vida aquática fixam o pH entre 6 e 9. 
 
Figura 49. Efeito do pH sobre a biota aquática 
Fonte: Pereira e outras fontes, 2011. 
 
As medidas de pH são de extrema utilidade, pois fornecem inúmeras informações a 
respeito da qualidade da água. Às águas superficiais possuem um pH entre 4 e 9. Às vezes 
são ligeiramente alcalinas devido à presença de carbonatos e bicarbonatos. Geralmente um 
pH muito ácido ou muito alcalino está associado à presença de despejos industriais. 
Através do conhecimento do pH e do Eh (potencial de oxi-redução) é possível, 
através dos diagramas pHxEh prever que espécie química de determinado elemento se 
encontra em um corpo hídrico (Figura 50). 
 30
 
Figura 50. Diagrama Eh-pH para parte do sistema Cu-C-S-O-H 
Fonte: Adaptado de Brookins (1988) 
Lagoas com grande população de algas, em dias ensolarados, podem apresentar o pH 
bastante elevado. Isso se explica porque as algas, ao realizarem fotossíntese, retiram muito 
gás carbônico, que é a principal fonte natural de acidez da água. Enquanto que uma grande 
quantidade de matéria morta ao ser decomposta, pode diminuir o pH de corpos d’água, já 
que na decomposição desse material, muitos ácidos são produzidos (como o ácido húmico). 
De acordo com Esteves (1998), o pH pode ser considerado como um dos parâmetros 
mais importantes na caracterização dos ambientes aquáticos, entretanto devido ao grande 
número de fatores que podem influenciá-lo, sua interpretação torna-se muito difícil. 
As águas naturais contêm quantidades significativas de CO2 dissolvido, apresentando 
pH variável, nem sempre igual a 7,0, esses corpos hídricos naturais apresentam interações 
do íon carbonato (CO32-), uma base moderadamente forte, com o ácido fraco H2CO3, esse 
ácido resulta da dissolução na água do gás atmosférico (CO2) e da decomposição da MO na 
água (Figura 51), ocorrendo o seguinte equilíbrio: 
CO2(g) + H2O  H2CO3(aq) 
De fato a grande parte do CO2(dissociado) existe na forma de CO2 (aq) em vez H2CO3(aq), já 
o ácido carbônico apresenta equilíbrio em meio aquoso com o íon H+
 
e o íon bicarbonato: 
H2CO3(aq)  H
+
(aq) 
+ HCO3-(aq) 
 31
A fonte de íon carbonato são as rochas calcárias, constituídas predominantemente de 
CaCO3, embora quase insolúvel pequena quantidade se dissolve em contato com água: 
CaCO3(s)  Ca
2+
(aq) 
+ CO32-(aq) 
 
 
Figura 51. Sistema do carbonato em águas naturais 
Fonte: Pereira, 2011. 
 
Esse íon atua como base produzindo íons bicarbonato e hidroxila: 
CO32-(aq) + H2O  HCO3-(aq) + OH
-
(aq) 
Essas reações ocorrem em corpos hídricos juntamente com suas vizinhanças, em 
águas carbonatadas, o pH é orientado pela relação entre o CO2 e carbonatos, na verdade 
pela relação entre os íons H+ e os íons OH-. 
Dureza é tida como uma medida da capacidade da água de precipitar sabão. Dos íons 
comumente presentes na água, os que precipitam sabão são principalmente cálcio e 
magnésio, mas também íons de alumínio, ferro, manganês, estrôncio, zinco e hidrogênio. 
Cálcio e magnésio, porém, são os que ocorrem em concentrações mais significativas, por 
isto a dureza é dada pela concentração total de cálcio e de magnésio, expressa na forma de 
carbonato de cálcio, embora também causem dureza os bicarbonatos, sulfatos, cloretos, 
nitratos e silicatos. 
Águas duras são inconvenientes porque o sabão não limpa eficientemente, 
aumentando seu consumo, e deixando uma película insolúvel sobre a pele, pias, banheiras e 
 32
azulejos do banheiro. As indústrias de sabão usam na sua formulação o tripolifosfato de 
sódio (STPP) como agente sequestrante do Ca e Mg, seu uso está sendo aos poucos 
reduzido em todo o mundo, inclusive no Brasil, devido a sua contribuição na eutrofização 
de corpos hídricos. A dureza pode ser expressa como dureza temporária, permanente e 
total. 
Dureza temporária ou de carbonatos: É devida aos íons de cálcio e de magnésio que 
sob aquecimento se combinam com íons bicarbonato e carbonatos, podendo ser eliminada 
por fervura. Em caldeiras e tubulações por onde passa água quente (chuveiro elétrico por 
exemplo) os sais formados devido à dureza temporária se precipitam formando crostas e 
criando uma série de problemas, como o entupimento. A dureza permanente é devida aos 
íons de cálcio e magnésio que se combina com sulfato, cloretos, nitratos e outros, dando 
origem a compostos solúveis que não podem ser retirados pelo aquecimento. A dureza total 
é a soma da dureza temporária com a dureza permanente. A dureza é expressa em 
miligrama por litro (mg/L) ou miliequivalente por litro (meq/L) de CaCO3 (carbonato de 
cálcio) independentemente dos íons que a estejam causando. 
 A água das chuvas que percorre o solo enriquece-se de CO2 produzido pelas 
bactérias, e com isso ocorre um abaixamento de pH; os carbonatos insolúveis são atacados 
e convertidos a bicarbonatos solúveis. Os sulfatos, cloretos e silicatos também se 
dissolvem. 
 As substâncias que produzem dureza reagem com o sabão formando compostos 
insolúveis, e a espuma só aparece depois de completada à precipitação dos sais 
responsáveis pela dureza. Isto significa que águas de dureza elevada consomem muito 
sabão na limpeza em geral, além de deixarem resíduos insolúveis, e causaram corrosão e 
incrustações em instalações e canalizações. 
 O uso de detergentes reduziu em muito as desvantagens do uso de águas duras na 
limpeza, e o desenvolvimento da química da água reduziu os problemas que as águas duras 
causaram no abastecimento industrial. 
 Existem dois métodos de determinação da dureza. A determinação por cálculo se 
aplica a qualquer tipo de água e é de mais exatidão, principalmente no caso de águas de 
dureza muito baixa, ou de dureza muito elevada. O método da titulação com EDTA é 
rápido e, com algumas modificações, aplica-se a qualquer tipo de amostra. 
 33
A acidez é a capacidade que um meio aquoso possui de reagir quantitativamentecom 
uma base forte a um pH definido. É expressa em miligramas por litro de carbonato de 
cálcio equivalente, a um determinado pH (NBR 9896/1993). A água com teor acentuado de 
acidez pode provocar corrosão no meio em que as mesmas atravessam ou nos recipientes 
onde são armazenadas, influem na velocidade das reações químicas e processos biológicos. 
Os ácidos fortes, ácidos fracos (ácido carbônico e ácido acético), sais hidrolisáveis como 
sulfato de ferro ou alumínio, são os mais comuns causadores de acidez nas águas. 
Do ponto de vista ambiental a problema mais grave reside no derramamento de 
efluentes industriais sem prévio tratamento, na natureza. Mesmo sendo os efluentes ácidos 
um tipo de poluição que se dissipa à medida que vai se afastando do ponto de lançamento, 
os efeitos químicos e bioquímicos negativos (solubilização de metais e pH inadequado à 
vida, principalmente) podem ser observados nos locais imediatos do despejo. Determinação 
titulométrica com indicador e titulação potenciométrica. 
A alcalinidade é a medida total das substâncias presentes numa água, capazes de 
neutralizarem ácidos. Em outras palavras, é a quantidade de substâncias presentes numa 
água e que atuam como tampão. Se numa água quimicamente pura (pH=7) for adicionada 
pequena quantidade de um ácido fraco seu pH mudará instantaneamente. Numa água com 
certa alcalinidade a adição de uma pequena quantidade de ácido fraco não provocará a 
elevação de seu pH, porque os íons presentes irão neutralizar o ácido. 
Segundo Pohling (2009) as reações de alcalinidade que ocorrem na natureza são: 
 Reações de CO2 
a) Reações de água (água da chuva, água natural) com CO2 do ar e/ou da 
decomposição de compostos orgânicos. A água e o CO2 do ar estão em equilíbrio. 
H2O + CO2 H2CO3 
 Ácido carbônico (a formação do H2CO3 ocorre na faixa de 0,1 - 1 %) 
Dissociação do ácido carbônico 
H2CO3 + H2O  H3O+ + HCO3- 
b) Reações de CO2 dissolvido com calcáreo (CaCO3) e dolomita (CaCO3.MgCO3). 
Formação da alcalinidade de bicarbonato. 
CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 
Calcáreo Bicarbonato de cálcio 
 34
CaCO3.MgCO3 + 2CO2 + 2 H2O  Ca(HCO3)2 + Mg(HCO3)2 
Dolomita Bicarbonato de cálcio Bicarbonato de magnésio 
 Formação de alcalinidade do carbonato 
Dissolução de calcáreo, dolomita ou outros carbonatos, sem interação do CO2. 
 Alcalinidade do hidróxido 
A alcalinidade do hidróxido entra na natureza por poluição industrial e com a 
dissociação de sais de ácidos fracos e bases fortes. 
Ex: CH3COONa + H2O  NaOH + CH3COOH 
Acetato de sódio Hidróxido de sódio ácido acético 
 (base forte) (ácido fraco) 
Os íons que contribuem para a alcalinidade são hidróxido, carbonato e bicarbonato, 
sendo esta a ordem decrescente de basicidade. Em águas subterrâneas a alcalinidade é 
devida principalmente aos carbonatos e bicarbonatos e, secundariamente, aos íons 
hidróxidos, silicatos, boratos, fosfatos e amônia. 
Assim a primeira reação será: 
H2SO4 + 2OH-  2H2O + SO4-2 
A seguir ocorreria a reação com o carbonato: 
H2SO4 + 2CO3-2  2HCO3- + SO4-2 
E, finalmente, com o bicarbonato: 
H2SO4 + 2HCO3-  2H2O + SO4-2 + 2CO2 
Note que a neutralização do carbonato não é completa, passando primeiro a 
bicarbonato, o que é importante para o atendimento dos cálculos da determinação da 
alcalinidade. 
As reações da neutralização do hidróxido e a passagem do carbonato para o 
bicarbonato ocorrem em pH acima de 8,3. Assim a fenolftaleína mudará a coloração 
quando estas reações tiverem ocorrido. 
A neutralização do carbonato será total quando for atingido o pH 4,3, o que é 
indicado pelo metilorange. 
Alcalinidade total é a soma da alcalinidade produzida por todos estes íons presentes 
numa água. Águas que percolam rochas calcárias (calcita = CaCO3) geralmente possuem 
alcalinidade elevada. Granitos e gnaisses, rochas comuns em muitos estados brasileiros, 
 35
possuem poucos minerais que contribuem para a alcalinidade das águas subterrâneas. A 
alcalinidade total de uma água é expressa em mg/L de CaCO3. 
 
2.1.8. - O alumínio em águas naturais 
O alumínio é um metal branco prateado, flexível e maleável, encontra-se geralmente 
na forma de Al3+, seu valor médio na crosta terrestre é de aproximadamente 8%. A 
exposição deste metal à água, oxigênio e outros oxidantes, leva a formação de uma camada 
superficial de óxido de alumínio, proporcionando a este metal uma alta resistência à 
corrosão e alta reatividade fazendo com que seja encontrado combinado com outros 
elementos (WHO, 1997). 
Segundo Pohling (2009) as reações do Al na natureza são: 
 Dissolução de minerais contendo Al em chuvas ácidas 
 Caulinização 
Decomposição, intemperismo químico feldspática conhecida pela caulinização e a 
formação de um tipo de argila mineral, caulinita (caulim). 
K2O.Al2O3.3SiO2 + 2H2O + CO2  2SiO2.Al2O3.2H2O + 4SiO2 + K2CO3 
Ortósio Caulim 
 
Al2O3 + 6H+  2Al3+ + 3H2O (Al, solúvel) 
Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 (hidróxido de alumínio, insolúvel) 
Al(OH)3 + OH-  [Al(OH)4]- (Tetrahidroxialuminato, ânion solúvel) 
 
No homem, elevadas concentrações desse metal podem acarretar, entre outros 
distúrbios, perda de memória e surgimento de demências como as provocadas pela doença 
de Alzheimer e outros transtornos mentais próprios da velhice (Alloway & Ayres, 1994). 
Alguns estudos indicam que interfere na função do magnésio e está relacionado com a 
pH<4 
pH 5-6 
pH >7 
 36
debilidade da mucosa digestiva. Reduz a absorção do selênio e do fósforo (Lombardi et al., 
2001). 
O alumínio é lançado no ambiente através de processos naturais e de fontes 
antropogênicas. Não acontece naturalmente no estado elementar, mas é distribuído 
amplamente na crosta da terra em combinação com oxigênio e hidrogênio (bauxita), 
complexado com o sódio e fluoreto (criolita), silicatos (feldspatos e micas), e outros 
componentes. As fontes antrópicas desse elemento esta associada com os processos 
industriais. O comportamento do alumínio no ambiente depende de como se encontra e das 
características do meio, complexo com moléculas de água, ânions cloretos, sulfatos, nitrato, 
fosfato e material húmico. A um pH maior que 5,5, ocorre na forma insolúvel como gibsita 
(Al(OH)3) ou como aluminossilicato (WHO, 1997). 
A maioria das águas naturais de superfície apresenta muitos tipos de argilas que são 
basicamente constituídas de silicatos de alumínio. Isso faz com que ocorra, freqüentemente, 
a substituição dos átomos de alumínio ou outros átomos trivalentes, por silício, na rede do 
cristal, o que gera um excesso de cargas negativas na superfície desses agregados. 
A hidrólise do íon de sulfato de alumínio em solução é complexa e não é 
completamente definida. Em água pura, com pH baixo, a maior parte do alumínio aparece 
em forma de íon Al3+, enquanto que nas soluções alcalinas, os complexos aparecem como 
íons Al(OH)-4 e Al(OH)-5, principalmente. 
Nas equações hipotéticas de coagulação, o floco de alumínio é representado pelo 
hidróxido de alumínio, Al(OH)3. Esta é a forma predominante encontrada numa solução 
diluída com pH perto da neutralidade, na ausência de íons complexos, com exceção do 
hidróxido. 
A reação entre o alumínio e a alcalinidade natural é dada na equação 1: 
Al2(SO4)314,3H2O + 3Ca(HCO3)2  2Al(OH)2 + 3CaSO4+14,3H2O + 6CO2 
O alumínio, embora seja o terceiro elemento mais abundante da crosta terrestre, 
possui reduzida função biológica. Esse elemento pode interferir no metabolismo de diversas 
formas de vida. No fitoplâncton, é capaz de inibir a absorção e os processos fisiológicos do 
fósforo; enquanto que, nos peixes, o excesso de alumínio torna-se uma potencial causa de 
problemas respiratórios. O alumíniosolubilizado pelo ácido quando em contato com as 
 37
guelras dos peixes provoca a formação do Al(OH)3 pouco solúvel nas guelras devido o 
aumento do pH e que acaba por matar os peixes por asfixia (Figura 52). 
Em águas de rio seu limite é de 0,1 mg/L segundo a resolução do 357/05 do 
CONAMA. 
 
Figura 52. Solubilização do Al pela diminuição do pH com morte dos peixes por ação 
oligodinâmica 
Fonte: Pereira e outras fontes, 2011. 
 
2.1.9. - Parâmetros de qualidade da água 
Geralmente os países estabelecem legislação própria que estabelece os padrões de 
qualidade de água superficial, subterrânea e potável. 
No Brasil o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) e o Ministério da 
Saúde são os órgãos responsáveis pelos limites máximos permitidos de substâncias que 
causam danos a saúde e comprometem a qualidade das águas no Brasil. 
Alguns órgãos ambientais estabeleceram indicadores de qualidade como o Índice de 
Qualidade de Água - IQA (Tabela 11) e a contaminação por tóxicos que avalia a condição 
 38
ambiental de um rio. O IQA foi desenvolvido pela National Sanitation Foundation, USA, 
adaptado pela Fundação CETEC (Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais). No seu 
cálculo são considerados os seguintes parâmetros: oxigênio dissolvido, coliformes fecais, 
pH, demanda bioquímica de oxigênio, nitratos, fosfatos, temperatura da água, turbidez e 
sólidos totais, gerando um índice com valores variando de 0 a 100, que correspondem aos 
seguintes níveis de qualidade: 
 
Tabela 11. Índice de qualidade da água 
Nível de qualidade Faixa Cor de referência 
Excelente 90<IQA≤100 
Bom 70<IQA≤90 
Médio 50<IQA≤70 
Ruim 25<IQA≤50 
Muito ruim 0<IQA≤25 
Fonte: CETESB, 2011 
 
Assim definido, o IQA reflete a contaminação por esgotos sanitários e por outros 
materiais orgânicos, por nutrientes e por sólidos em águas naturais. A contaminação por 
tóxicos é avaliada considerando-se os seguintes componentes: amônia, arsênio, bário, 
cádmio, chumbo, cianetos, cobre, cromo hexavalente, índice de fenóis, mercúrio, nitrito e 
zinco. Em função das concentrações observadas a contaminação é caracterizada como 
baixa, média ou alta. 
A manutenção do padrão de potabilidade é tarefa de quem produz água para consumo 
humano, que para isso deve realizar um rigoroso controle de qualidade. A vigilância da 
qualidade da água, que é atribuição do órgão de Vigilância Sanitária do Ministério da 
Saúde, baseia-se tanto na certificação de que a água consumida pela população se encontra 
dentro do padrão de potabilidade, como pela observação sistemática de ocorrência de surtos 
de doenças relacionadas à qualidade da água. 
A potabilidade de uma água é definida através de um conjunto de parâmetros e 
padrões estabelecidos por normas e legislações sanitárias. No Brasil a portaria 518-04 do 
Ministério da saúde é a norma adotada para estabelecer a potabilidade das águas 
 39
consumidas pela população brasileira. Estabelecer um padrão de potabilidade é definir, para 
cada parâmetro, um valor ou concentração a partir do qual seu consumo pode induzir a 
riscos à saúde. Um padrão serve como base ou norma para avaliação de qualidade ou 
quantidade. O padrão é um conjunto de valores máximos permissíveis das características 
físicas, químicas e microbiológicas das águas destinadas ao consumo humano (Macedo, 
2000). 
As águas subterrâneas têm uma amplitude térmica pequena, isto é, sua temperatura 
não é influenciada pelas mudanças da temperatura atmosférica. Exceções são os aqüíferos 
freáticos pouco profundos. Em profundidades maiores a temperatura da água é influenciada 
pelo grau geotérmico local (em média 1ºC a cada 30 m). No aqüífero Botucatu (Guarani) 
são comuns temperaturas de 40 a 50ºC em suas partes mais profundas. Em regiões 
vulcânicas ou de falhamentos profundos águas aquecidas podem aflorar na superfície dando 
origem às fontes termais. 
A cor de uma água é conseqüência de substâncias dissolvidas. Quando pura, e em 
grandes volumes, a água é azulada. Quando rica em ferro, é arroxeada. Quando rica em 
manganês, é negra e, quando rica em ácidos húmicos, é amarelada. A medida da cor de uma 
água é feita pela comparação com soluções conhecidas de platina-cobalto ou com discos de 
vidro corados calibrados com a solução de platina-cobalto. Uma unidade de cor 
corresponde àquela produzida por 1 mg/L de platina, na forma de íon cloroplatinado. 
Especial cuidado deve ser tomado na anotação do pH em que foi realizada a medida, 
pois sua intensidade aumenta com o pH. Da mesma forma a cor é influenciada por matérias 
sólidas em suspensão (turbidez), que devem ser eliminadas antes da medida. Para águas 
relativamente límpidas a determinação pode ser feita sem a preocupação com a turbidez. 
Neste caso a cor obtida é referida como sendo aparente. 
Em geral as águas subterrâneas apresentam valores de cor inferiores a 5 mg de 
platina. Para ser potável uma água não deve apresentar nenhuma cor de considerável 
intensidade. Segundo a OMS o índice máximo permitido deve ser 20 mg Pt/L. 
Odor e sabor são duas sensações que se manifestam conjuntamente, o que torna 
difícil sua separação. O odor e o sabor de uma água dependem dos sais e gases dissolvidos. 
Como o paladar humano tem sensibilidade distinta para os diversos sais, poucos miligramas 
por litro de alguns sais (ex. ferro e cobre) é detectável, enquanto que várias centenas de 
 40
miligramas de cloreto de sódio não são identificadas (Tabela 12). Em geral as águas 
subterrâneas são desprovidas de odor. Algumas fontes termais podem exalar cheiro de ovo 
podre devido ao seu conteúdo de H2S (gás sulfídrico). Da mesma maneira águas que 
percolam matérias orgânicas em decomposição (ex. turfa) podem apresentar H2S. 
 
Tabela 12 Sabor de águas com sais dissolvidos em altas concentrações 
Sal Gosto 
Cloreto de sódio (NaCl) Salgado 
Sulfato de Sódio (Na2SO4) Ligeiramente salgado 
Bicarbonato de Sódio (NaHCO3) Ligeiramente salgado a doce 
Carbonato de Sódio (Na2CO3) Amargo e salgado 
Cloreto de Cálcio (CaCl2) Fortemente amargo 
Sulfato de Cálcio (CaSO4) Ligeiramente amargo 
Sulfato de Magnésio (MgSO4) Ligeiramente amargo em saturação 
Cloreto de Magnésio (MgCl2) Amargo e doce 
Gás Carbônico (CO2) Adstringente, picante 
Fonte: http://www.meioambiente.pro.br/agua/guia/quimica.htm 
 
A turbidez é a medida da dificuldade de um feixe de luz atravessar certa quantidade 
de água. A turbidez é causada por matérias sólidas em suspensão (silte, argila, colóides, 
matéria orgânica, etc.). A turbidez é medida através do turbidímetro, comparando-se o 
espalhamento de um feixe de luz ao passar pela amostra com o espalhamento de um feixe 
de igual intensidade ao passar por uma suspensão padrão. Quanto maior o espalhamento 
maior será a turbidez. Os valores são expressos em Unidade Nefelométrica de Turbidez 
(UNT). A cor da água interfere negativamente na medida da turbidez devido à sua 
propriedade de absorver luz. Segundo a OMS (Organização Mundial da Saúde), o limite 
máximo de turbidez em água potável deve ser 5 UNT. As águas subterrâneas normalmente 
não apresentam problemas devido ao excesso de turbidez. Em alguns casos, águas ricas em 
íons Fe, podem apresentar uma elevação de sua turbidez quando entram em contato com o 
oxigênio do ar. 
 41
A erosão das margens dos rios em estações chuvosas é um exemplo de fenômeno 
que resulta em aumento da turbidez das águas e que exigem manobras operacionais, como 
alterações nas dosagens de coagulantes e auxiliares, nas estações de tratamento de águas. A 
erosão pode decorrer do mau uso do solo em que se impede a fixação da vegetação. Este 
exemplo mostra também o caráter sistêmico da poluição, ocorrendo inter-relações ou 
transferência de problemas de um ambiente (água, ar ou solo) para outro. 
Alta turbidez reduz a fotossíntese de vegetação enraizada submersa e algas. Esse 
desenvolvimento reduzido de plantas pode, por sua vez, suprimir a produtividadede peixes. 
Logo, a turbidez pode influenciar nas comunidades biológicas aquáticas. Além disso, afeta 
adversamente os usos doméstico, industrial e recreacional de uma água. 
A resolução do CONAMA 357-05 estabelece que rios de classe 2 devam apresentar 
turbidez abaixo de 100 UNT. 
Os sólidos em suspensão correspondem à carga sólida em suspensão e que pode ser 
separada por simples filtração ou mesmo decantação. As águas subterrâneas em geral não 
possuem sólidos em suspensão e quando um poço está produzindo água com significativo 
teor de sólidos em suspensão é geralmente como conseqüência de mau dimensionamento 
do filtro ou do pré-filtro ou completação insuficiente do aqüífero ao redor do filtro. Em 
aqüíferos cársticos e fissurais as aberturas das fendas podem permitir a passagem das 
partículas mais finas (argila, silte) aumentando assim o conteúdo em sólidos em suspensão. 
Os sais dissolvidos e ionizados presentes na água transformam-na num eletrólito 
capaz de conduzir a corrente elétrica. Como há uma relação de proporcionalidade entre o 
teor de sais dissolvidos e a condutividade elétrica, pode-se estimar o teor de sais pela 
medida de condutividade de uma água. 
Condutividade (S) = TDS (mg L-1) a 
onde a = 1,2-1,8. A relação acima pode ser usado como critério de controle de qualidade da 
água. 
A medida é feita através de condutivímetro e a unidade usada é o MHO (inverso de 
OHM, unidade de resistência). Como a condutividade aumenta com a temperatura, usa-se 
25ºC como temperatura padrão, sendo necessário fazer a correção da medida em função da 
temperatura se o condutivímetro não o fizer automaticamente. Para as águas subterrâneas as 
 42
medidas de condutividade são dadas em microMHO/cm. A água destilada e deionizada, 
para uso em laboratório analítico deverá ter condutividade menor que 1 µmho/cm 
No Sistema Internacional de Unidades, adotado pelo Brasil, a unidade de condutância 
é Siemens, abreviando-se S (maiúsculo). Para as águas subterrâneas o correto seria 
expressar a condutividade em microSiemens por centímetro (µS/cm). 
Sólidos Totais Dissolvidos (STD) é a soma dos teores de todos os constituintes 
minerais presentes na água. Como dito anteriormente, a medida de Condutividade elétrica, 
multiplicada por um fator que varia entre 0,55 e 0,75, fornece uma boa estimativa do STD 
de uma água subterrânea. Segundo o padrão de potabilidade da OMS, o limite máximo 
permissível de STD na água é de 1000 mg/L. 
Os cursos d’água apresentam vida microbiológica bem determinada, importante na 
auto - regeneração e detoxificação destes sistemas. 
Todavia, quando esta água é contaminada com esgotos domésticos, passa a apresentar 
bactérias do gênero "coliformes", de componentes da flora intestinal de vários animais, 
principalmente o homem, mas não encontradas normalmente nos cursos d’ água. 
A presença de coliformes fecais é usada como indicador sanitário, pois apesar de não 
serem patogênicas em sua maioria, indicam que o ecossistema foi contaminado com esgoto 
e assim, outros patógenos podem estar presentes, causando transmissão de doenças à 
comunidade. A determinação é por cultivo microbiológico. 
Segundo a Portaria 518/2004, o monitoramento de cianobactérias na água do 
manancial, no ponto de captação, deve obedecer a uma freqüência mensal, quando o 
número de cianobactérias não exceder 10.000 células/mL (ou 1 mm3/L de biovolume), e 
semanal, quando o número de cianobactérias exceder este valor. 
Vários íons são encontrados em pequenas concentrações nos sistemas vivos e como 
produto de excreção destes, pois participam nos processos bioquímicos. Mas em maiores 
quantidades deflagram mecanismos lesivos às células. 
O cloro está presente em águas em teores inferiores a 100 mg/L. Forma compostos 
muito solúveis e tende a se enriquecer, junto com o sódio, a partir das zonas de recarga das 
águas subterrâneas. Teores anômalos são indicadores de contaminação por água do mar, e 
por aterros sanitários. 
 43
O íon cloreto é um ânion inorgânico que mais ocorre, em concentrações variadas, nas 
águas naturais. Íons cloreto em concentração elevada nos cursos d’água indicam que está 
ocorrendo contaminação por resíduos domiciliares ou industriais. Como o íon cloreto é 
muito reativo, além de alterar o equilíbrio do sistema, é potencializador da corrosão em 
tubulações e altera a potabilidade da água. 
O cloreto é um dos principais ânions encontrados nos esgotos domésticos, uma vez 
que o cloreto de sódio esta presente na urina. Seu teor em esgotos dependendo de suas 
características pode variar na faixa de 20 a 100 mg/L. 
Determinação método titulométrico do nitrato mercúrico e método titulométrico do nitrato 
de prata 
Os íons sulfato SO42- são encontrados na água devido à lixiviação das rochas 
sedimentares incluindo o xisto. A maior contribuição são os depósitos de Sulfato como 
gipsita (CaSO4.2H2O) e anidrita (CaSO4), e, além disso, a oxidação de matéria orgânica e 
os despejos industriais. As concentrações de sulfato além de 250 mg/L não são 
recomendadas para água de abastecimento público. Teores de sulfato de magnésio além de 
150 mg/L podem provocar um efeito laxativo. Salmouras podem exibir concentração de 
sulfato de 200 000 mg/L e a água do mar contém 2650 mg/L de sulfato. Determinação 
método turbidimétrico e espectrofotométrico. 
O flúor é um elemento que ocorre naturalmente e em pequenas quantidades nas águas 
naturais (0,1 a 2,0 mg/L). É produto do intemperismo de minerais no qual é elemento 
principal ou secundário: fluorita, apatita, flúor-apatita, turmalina, topázio e mica. 
O flúor liberado pelo intemperismo destes minerais passa para as soluções aquosas 
supergênicas na forma do íon fluoreto, de alta mobilidade. Diversamente de outros 
halogênios ele pode formar complexos estáveis com elementos como Al, Fe, B e Ca. Desta 
forma no ciclo geoquímico o flúor pode ser removido das águas pela coprecitação com 
óxidos secundários de Fe, podendo também ser complexado tanto com o Fe como com o Al 
na forma de fosfatos. 
Como produto da ação humana o flúor é originado de atividades industriais: 
siderurgia, fundições, fabricação do alumínio, de louças e esmaltados, vidro, teflon, entre 
outras. Estas atividades são responsáveis pela sua introdução no ciclo hidrológico pelo 
lançamento na atmosfera ou em corpos hídricos superficiais. Na forma de 
 44
clorofluorcarbono (CFC) o flúor foi amplamente utilizado como propelente de aerossóis. 
Este uso está em declínio devido a restrições legais, pois o CFC agride e destrói a camada 
de ozônio que circunda a Terra. 
É sabido que o flúor, em pequenas quantidades, é benéfico à saúde humana, 
principalmente em crianças, promovendo o endurecimento da matriz mineral dos dentes e 
esqueleto e tem se mostrado como o agente químico mais eficiente na prevenção da cárie 
dentária, daí sua adição nos sistemas de abastecimentos públicos de água ser uma prática 
muito difundida. Contudo, acima de certos teores, passa a ser prejudicial, causando fluorose 
dental e esquelética, tanto em seres humanos como em animais. 
A fluorose se caracteriza pelo escurecimento dos dentes e a perda de resistência dos 
dentes e ossos. Os teores máximos permitidos são estabelecidos em função da idade do 
consumidor e da quantidade de água ingerida diariamente. Nos países tropicais, onde a 
ingestão diária de água é maior, admite-se que se deva ser mais rigoroso no controle de 
flúor nas águas de abastecimento público. Segundo a Organização Mundial da Saúde o teor 
de flúor estabelecido como ótimo na água potável varia entre 0,7 a 1,2 mg/L, segundo as 
médias de temperaturas anuais (18 ° C=1,2 mg/L, 19-26 ° C=0,9 mg/L, 27 ° C=0,7 mg/L). 
Como já foi dito, as águas subterrâneas tendem a ser mais ricas em sais dissolvidos 
do que as águas superficiais. As quantidades presentes refletem não somente os substratos 
rochosos percolados, mas variam também em função do