Este documento discute a qualidade da água e os desafios relacionados à sua disponibilidade e poluição. Aborda os principais problemas causados pela ocupação desordenada como erosão e assoreamento, descarte de lixo urbano e falta de saneamento básico. Também explica conceitos como composição de efluentes, distribuição da água na Terra, características da água no Brasil e parâmetros para avaliação da qualidade da água, como oxigênio dissolvido, temperatura, turbidez e sólidos em suspensão.

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Disciplina: Química Ambiental
QUALIDADE DE ÁGUAS: AVALIAÇÃO DE
EFEITOS AMBIENTAIS
Elizabeth Weinhardt Scheffer
GRANDE DESAFIO MUNDIAL NESTE SÉCULO
Assegurar à população a manutenção
da disponibilidade hídrica
Fotos:http://www.fotosearch.com.br
EROSÃO E ASSOREAMENTO
PRINCIPAIS PROBLEMAS GERADOS POR UMA
DINÂMICA DE OCUPAÇÃO DESORDENADA SOBRE
MANANCIAIS
DESCARTE DE LIXO URBANO
FALTA DE SANEAMENTO BÁSICO : APORTE DE
ESGOTO BRUTO DIRETAMENTE NOS CORPOS
D'ÁGUA;
Extinção da biota
aquática devido aos
baixos níveis de
oxigênio dissolvido e
alta turbidez das águas.
Fotos Arquivo GQA
Matéria orgânica
Organismos patogênicos
Metais pesados
Subprodutos orgânicos e inorgânicos de origem
industrial
Componentes químicos de produtos de higiene
pessoal
Fármacos residuais, principalmente antibióticos e
estrogênios
COMPOSIÇÃO DOS EFLUENTES:
DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NA TERRA
A água ocupa hoje aproximadamente 2/3 da superfícieA água ocupa hoje aproximadamente 2/3 da superfície
da Terrada Terra

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AA águaágua éé umum recursorecurso renovávelrenovável limitado,limitado, poispois suasua
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CARACTERÍSTICAS:
Embora o Brasil seja o primeiro país em disponibilidade hídrica
em rios do mundo, a poluição e o uso inadequado comprometem
esse recurso em várias regiões do país;
O Brasil concentra em torno de 12% da água doce do mundo
disponível em rios e abriga o maior rio em extensão e volume do
Planeta, o Amazonas;
Mais de 90% do território brasileiro recebe chuvas abundantes
durante o ano e as condições climáticas e geológicas propiciam a
formação de uma extensa e densa rede de rios, com exceção do
semi-árido, onde os rios são pobres e temporários.
A ÁGUA NO BRASIL
Devido a forma como a água disponível vem sendo usada:
com desperdício - que chega entre 50% e 70% nas cidades - e
sem muitos cuidados com a qualidade ⇒ parte da água no Brasil
já perdeu a característica de recurso natural renovável
(principalmente nas áreas densamente povoadas), em razão de
processos de urbanização, industrialização e produção agrícola
⇒ que são incentivados, mas pouco estruturados em termos de
preservação ambiental e da água.
AsAs águaságuas superficiaissuperficiais contêmcontêm diversosdiversos componentes,componentes, osos quaisquais
podempodem terter suasua origemorigem nono própriopróprio ambienteambiente naturalnatural ouou seremserem
introduzidosintroduzidos aa partirpartir dede atividadesatividades antrópicasantrópicas..
COMPOSIÇÃO:
FONTES ANTROPOGÊNICAS
Intensificação dos Processos de Urbanização e de
Industrialização, e das Atividades Agrícolas.
FONTES NATURAIS
Processos Geoquímicos (desgaste de rochas e de solos,
deposição atmosférica pela precipitação úmida e seca), biota
aquática, vegetação local, etc.
O conceito de qualidade da água está intimamente ligado ao
uso que dela se faz;
A qualidade é definida por atributos (parâmetros): conjunto de
indicadores de características químicas, físicas e biológicas do
sistema;
Parâmetros mais comumente utilizados:
características físicas: temperatura, turbidez, sólidos (totais,
suspensos, dissolvidos), condutividade, cor;
características químicas: cálcio, magnésio, sódio, ferro,
manganês, cobre, cádmio, cromo, mercúrio, chumbo, cloretos,
sulfato, nitrato, fosfato, bicarbonatos, compostos demanda
bioquímica de oxigênio - DBO, pesticidas oxigênio dissolvido,
amônia, pH, alcalinidade, dureza;
características biológicas: organismos patogênicos (CF) e algas
QUALIDADE DA ÁGUA 1. Características Físicas
As características físicas podem interferir no uso da água,
como por exemplo: a cor e a turbidez podem tornar a água
imprópria ao consumo humano, pelo aspecto estético ou por
manchar roupas e aparelhos sanitários;
A cor pode tornar o líquido indesejável para uso em indústrias
de produção de bebidas e de outros alimentos, ou de fabricação
de louças e papéis, ou, ainda, em indústrias têxteis;
Águas com sabor e odor acentuados são rejeitadas para
consumo doméstico ou podem causar problemas ao organismo
humano, dependendo dos compostos químicos presentes;
A turbidez acentuada em águas de mananciais impede a
penetração dos raios solares e a conseqüente fotossíntese,
podendo causar problemas ao meio aquático.

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1. 1 COR
A Cor é uma característica da água que pode fornecer ao
observador importantes indícios de fenômenos naturais (por
exemplo, lavagem do solo pelas enxurradas) ou da agressão
antrópica (por exemplo, proliferação de algas devido ao
lançamento de esgotos).
Dependendo de sua intensidade, pode interferir na medição
da transparência e da turbidez.
Como as descrições verbais são inseguras e subjetivas, ao se
registrar a cor da água de um manancial, é desejável que se
utilize um padrão reprodutível de comparação.
Exemplo: abaixo as cores mais encontradas na água de
lagos e reservatórios.
Azul: pouco material em suspensão
Verde: rica em fitoplâncton e outras algas
Vermelha: Certos tipos de algas ("maré vermelha")
Amarela/Marrom: Materiais orgânicos dissolvidos,
substâncias húmicas do solo, turfa ou material deteriorado
de plantas
Mistura de cores: Escoamento de água no solo
A temperatura da água é determinada pela radiação solar,
salvo nos casos de despejos industriais, de termelétricas e de
usinas atômicas que operem nas margens do corpo d’água
A temperatura exerce maior influência nas atividades biológicas
e no crescimento. Também governa os tipos de organismos
presentes: peixes, insetos, zooplâncton, fitoplâncton e outras
espécies aquáticas, todas têm uma faixa preferida de temperatura
para se desenvolverem.
Se essa faixa for ultrapassada (para menos ou para mais), o
número de indivíduos das espécies diminui até se extinguirem
totalmente.
1.2 TEMPERATURA DA ÁGUA A temperatura também influi na concentração de Oxigênio
dissolvido (OD) da água. A água fria, por exemplo, contém mais
OD do que a água quente. Por outro lado, alguns compostos são
mais tóxicos para a vida aquática nas temperaturas mais
elevadas.
A relação entre a temperatura, o oxigênio dissolvido e a
profundidade pode ser melhor visualizada na figura abaixo.
TEMPERATURA NÍVEL VIDA AQUÁTICA
Menor 14oC baixa
Poucas plantas, truta, poucas
doenças.
15 a 20oC média
Algumas plantas, besouros d´água,
algumas doenças.
21 a 27oC alta
Muitas plantas, carpa, bagre, muitas
doenças de peixes.
Maior 27oC muito alta
A temperatura começa a reduzir a
vida aquática.
A Tabela abaixo apresenta, em linhas gerais, a importância da temperatura
para a biota aquática:
A temperatura comanda uma
importante característica física
da água: a densidade;
A água difere da maioria dos
compostos porque ela é menos
densa no estado sólido do que
no seu estado líquido.
Consequentemente, o gelo
flutua;
A água é mais densa a 4oC e torna-se menos densa , tanto nas
temperaturas inferiores como superiores a esse limite.
Quando as diferenças de temperatura geram camadas d´água
com diferentes densidades, isso impede que se misturem e se
a energia do vento não for suficiente para misturá-las, o calor
não se distribui uniformemente na coluna d´água, criando
assim a condição de estabilidade térmica.

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A turbidez é a medida da dificuldade de um feixe de luz
atravessar uma certa quantidade de água, conferindo uma
aparência turva à mesma.
Essa medição é feita com o turbidímetro ou nefelômetro, que
compara o espalhamento de um feixe de luz ao passar pela
amostra, com o de um feixe de igual intensidade, ao passar por
uma suspensão padrão. Quanto maior o espalhamento, maior
será a turbidez.
Os valores são expressos,
normalmente, em Unidades
Nefelométricas de Turbidez -
UNT, ou em mg/l de Si02
(miligramas por litro em Sílica).
1.3 TURBIDEZ Causas da Turbidez
As principais causas da turbidez da água são: presença de
matérias sólidas em suspensão (silte, argila, sílica, colóides),
matéria orgânica e inorgânica finamente divididas, organismos
microscópicos e algas.
A origem desses materiais pode ser o solo (quando não há
mata ciliar); a mineração (como a retirada de areia ou a
exploração de argila); as indústrias; ou o esgoto doméstico,
lançado no manancial sem tratamento.
Após uma chuva forte, as águas dos mananciais de superfície
ficam turvas, graças ao carreamento dos sedimentos das
margens pela enxurrada. Assim, os solos argilosos e as águas
em movimentação, ocasionam turbidez.
Conseqüências da Turbidez
A turbidez, além de reduzir a penetração da luz solar na coluna
d´água, prejudicando a fotossíntese das algas e plantas aquáticas
submersas, pode recobrir os ovos dos peixes e os invertebrados
bênticos (que vivem no fundo).
Os sedimentos em suspensão podem carrear nutrientes e
pesticidas, obstruindo as guelras dos peixes, e até interferir na
habilidade do peixe em se alimentar e se defender dos seus
predadores. As partículas em suspensão localizadas próximo à
superfície podem absorver calor adicional da luz solar,
aumentando a temperatura da camada superficial da água.
Limites de Turbidez Recomendados: água potável < 0,5 a 5,0
UNT; Água subterrânea típica< 1 UNT; Piscicultura10 a 40 UNT
1.4 Sólidos em suspensão
Sólidos suspensos em águas naturais são caracterizados pela
grande diversidade da composição;
São, em geral, minerais, argila, partículas orgânicas, incluindo
organismos e restos biológicos, húmus e partículas inorgânicas
recobertas com matéria orgânica;
Por convenção, o material particulado suspenso é definido
como aquele que é retido por uma membrana de 0,4 a 0,5 µm de
porosidade. O material não retido é normalmente considerado
como sendo “dissolvido”, embora, na verdade, possa conter
partículas coloidais;
O material em suspensão tem uma grande área superficial,
mesmo no caso de partículas pequenas, como as argilas, por
exemplo;
Esse material encontra-se freqüentemente recoberto pela
matéria orgânica de ocorrência natural, possuindo assim, uma
superfície bastante reativa;
Esta característica resulta numa capacidade elevada de
adsorção, por parte do material particulado, tanto de
substâncias dissolvidas como no estado coloidal, entre elas os
metais traço.
2.1 Oxigênio Dissolvido (OD)
Elemento de importância vital para os organismos aquáticos
aeróbios;
O teor de oxigênio dissolvido é um indicador das condições de
impactação principalmente quanto ao aporte de matéria orgânica
oriunda de esgoto doméstico e industrial;
Baixos teores de oxigênio dissolvido podem indicar intensa
atividade bacteriana na decomposição da matéria orgânica
lançada no corpo d’água;
O teor de oxigênio na água varia principalmente com a
temperatura e com a altitude;
2. Características Químicas

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A biota aquática precisa de Oxigênio para viver;
O Oxigênio também é necessário para muitas reações químicas
que são importantes para o funcionamento do ecossistema;
As principais fontes de Oxigênio são:
A fotossíntese gerada pela flora aquática;
A atmosfera em contato com a água (ventos, ondas, correntes);
A liberação através de reações químicas que ocorrem na
água;
A Tabela abaixo mostra a influência do Oxigênio Dissolvido
(ppm) para a fauna aquática:
ODOD situaçãosituação
ZeroZero anoxiaanoxia
1 a 21 a 2 pobrepobre
3 a 53 a 5 estresseestresse
6 a 146 a 14 OKOK
Os principais responsáveis pelo
consumo do Oxigênio no meio
aquático são:
A respiração da fauna e o
consumo da flora aquática;
A decomposição da matéria
orgânica presente;
As reações químicas entre
compostos.
⇒As reduções nas concentrações de oxigênio estão relacionadas
principalmente ao aporte de material de origem orgânica. A
ausência ou baixos níveis de oxigênio num corpo d’água pode dar
origem à formação de gases (H2S, mercaptanas, etc.) além de
manter o ambiente desfavorável aos organismos aeróbios.
2.2 Alcalinidade
É a medida total das substâncias presentes na água, e
capazes de neutralizar ácidos;
É a quantidade de substâncias presentes na 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.
Em águas subterrâneas a alcalinidade é devida principalmente
aos carbonatos e bicarbonatos e, secundariamente, aos íons
hidróxidos, silicatos, boratos, fosfatos e amônia;
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, possuem poucos minerais que contribuem para a
alcalinidade das água subterrâneas;
A alcalinidade total de uma água é expressa em mg/l de CaCO3
(miligramas por litro de carbonato de cálcio).
A figura abaixo mostra o comportamento da alcalinidade com
relação aos radicais químicos por ela responsáveis.
⇒ Se um manancial tem abundância de material tampão (alta
alcalinidade), ele é mais estável e resistente às variações de pH.
Entretanto, se volumes crescentes de ácidos (a chuva ácida, por
ex.) são adicionados, a sua capacidade tampão pode ser
consumida.
2.3 Cloretos
Entre os ânions inorgânicos, o cloreto é um dos principais
presentes na água e em efluentes.
Compostos com Cl- que podem estar presentes na água,
naturalmente ou como conseqüência do aporte de esgotos
sanitários ou industriais;
Em teores elevados causam sabor acentuado, podendo
ainda aumentar a corrosividade da água;
Em águas naturais, os cloretos ocorrem em teores variados
devido ao contato com depósitos minerais ou com a água do
mar;
Maiores concentrações decorrem da contaminação por
esgotos domésticos (através da excreção de cloreto pela
urina), e também de efluentes industriais diversos e do retorno
de águas de irrigação.

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2.4 Condutividade
A presença de íons em solução confere à água certo valor de
condutância específica ou condutividade, que é a capacidade em
transmitir corrente elétrica.
A condutividade é proporcional à concentração de substâncias
iônicas dissolvidas no meio, e em águas fluviais varia entre 30 a
2000 µS cm-1 a 25°C.
Grandes variações decorrem devido ao lançamento de
despejos industriais e de mineração, e de esgotos domésticos.
2.5 pH
O pH de uma amostra de água é a medida da concentração
de íons Hidrogênio;
O pH da água determina a solubilidade (quantidade que pode
ser dissolvida na água) e a disponibilidade biológica
(quantidade que pode ser usada pela biota aquática) dos
constituintes químicos, tais como os nutrientes (P, N e C) e
metais pesados (Pb, Cu, Cd e outros).
Lagos ácidos tendem a ter águas claras, porque contêm
pouca ou nenhuma alga. Também podem não conter peixes.
Uma ligeira acidificação da água aumenta a solubilização dos
fosfatos, fazendo com que maiores quantidades de fósforo
solúvel passem à água em menos tempo.
2.6 Elementos Nutrientes (Fósforo, Nitrogênio, Carbono,
Sílica)
Nutrientes são elementos essenciais ao desenvolvimento da
biota aquática e que podem, em excesso, provocar a
eutrofização dos lagos e reservatórios, ou seja, o seu
enriquecimento exagerado, com danos consideráveis para o
meio ambiente;
As principais fontes de Nutrientes são as seguintes:
Esgotos domésticos e industriais
Fezes de animais (bois, porcos, aves, etc.)
Fertilizantes agrícolas e ração para peixes
Solo agrícola superficial
Decomposição da matéria orgânica
Enxurradas (poluição não pontual)
Os principais nutrientes para os lagos e reservatórios são
destacados quanto à sua origem mais comum, na Figura
abaixo:
Os ESGOTOS lançados direta ou indiretamente nos lagos e
reservatórios, são uma fonte considerável de Fósforo e
Nitrogênio. São os maiores responsáveis pelo aumento da
produção de algas.
Entre esses 2 elementos, o fósforo é geralmente o mais
importante, em águas que não recebam contribuição
acentuada de esgotos domésticos.
Quando essa contribuição ocorre a situação se inverte, uma
vez que a proporção entre fósforo (P) e nitrogênio (N) nos
esgotos é bem maior (P/N = 1/8) que a proporção necessária
para garantir uma alta taxa de desenvolvimento de algas (P/N
= 1/30).
APORTE DE NUTRIENTES
ESGOTOS ou efluentes contendo fezes de animais criados em
confinamento em fazendas (em especial de gado, porco e
aves), assim como as fezes humanas, são ricas em nutrientes.
Assim, nas regiões produtoras que:
Não aproveitam esse material como adubo nas plantações;
Não empregam como matéria prima para a produção de
biogás e biofertilizante;
Não dispõem de instalações para seu pré-tratamento antes do
seu lançamento nos corpos d´água;
Tornam-se um sério problema de
impactação para os mananciais.
APORTE DE NUTRIENTES

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FERTILIZANTES agrícolas e rações usadas em piscicultura são
uma fonte de nutrientes das mais concentradas, visto seu baixo
aproveitamento por plantas e peixes em relação ao total lançado
no solo e na água.
Solos fertilizados pela aplicação de adubos
orgânicos ou minerais, constituem importantes
fontes de nutrientes.
As ENXURRADAS aqui consideradas não são aquelas que
levam os nutrientes por sulcos abertos no solo, mas sim aquela
que se verifica nas superfícies impermeáveis da bacia
hidrográfica, também chamada de poluição não pontual. Além de
inúmeros nutrientes, essas águas DE escoamento superficial
também carreiam para os lagos: lixo, óleo, sedimentos,
compostos tóxicos e coliformes fecais.
APORTE DE NUTRIENTES