O documento descreve as características físicas e químicas da qualidade da água, incluindo parâmetros como oxigênio dissolvido, pH, temperatura, nutrientes e como eles variam ao longo do dia e são afetados por processos biológicos e ambientais. O documento também fornece um exemplo numérico ilustrando as variações destes parâmetros ao longo de um ciclo de 24 horas em um lago subtropical mesotrófico na primavera.

1. Qualidade da Água
Características Físicas e Químicas
Mariana Coutinho Hennemann
Bióloga, Doutoranda em Ecologia - UFSC
I Curso de Verão em Limnologia
Laboratório de Ecologia de Águas Continentais - UFSC

2. Oxigênio dissolvido
• mg/l ou porcentagem de saturação (%);
•  difusão atmosfera + fotossíntese;
•  respiração + decomposição + reações químicas;
• Flutuações diárias e sazonais;
• Temperatura e altitude;
• Lagos – variação vertical + horizontal; Rios – variação horizontal;
• BOD – quantidade de O2 consumida para microorganismos degradarem MO;
• Medição: sondas ou Winkler (fixação em compostos ácido, titulação até
neutralizar);

5.  Mn + I + S = fixação O2 em forma ácida
Volume usado para neutralizar a amostra indica a quantidade de oxigênio

6. Sondas
 Solução salina
 Membrana permeável (seletiva)
 Mudança do potencial elétrico do sal
 Envia sinal para aparelho
 Converte em (mg/l) e/ou (%) de O2

7. pH
• Acidez X Alcalinidade
• Mede a concentração log H+
e OH-  [=] = 7,0
• Alteração de 1 = 10x (log)
• Afeta processos químicos e
biológicos
• Alterações: atmosfera,
degradação rocha
sedimentar, esgotos,
processos “inlake”
• Potencial elétrico (corrente)

9.  pHmetro de bancada
pHmetro portátil 

10. Temperatura
• Taxas de processos químicos e biológicos;
• Faixa de temperatura ótima;
• Faixas de tolerância (tempo);
• Afeta: O2, fotossíntese, taxas metabólicas,
sensibilidade a toxinas e doenças;
• Alterações: clima, sombreamento (vegetação),
águas pluviais (escoamento), águas
subterrâneas...
• Variação: vertical e/ou horizontal;
• Estratificação térmica.

12. Estratificação térmica da coluna d’água em uma lagoa tropical

13. Dióxido de Carbono
• Respiração
• Trocas com atmosfera
• Matéria prima para fotossíntese
• Balanço entre O2 e CO2  metabolismo

15. Condutividade elétrica
• Habilidade da água em conduzir
corrente elétrica;
• Sólidos inorgânicos dissolvidos
(íons): cloretos, sulfatos, nitratos,
fosfatos, sódio, magnésio, cálcio,
ferro...
• Influenciada pela temperatura;
• Siemens/cm;
• Indicativo de nutrientes na água.

16. Transparência/Luminosidade
• Luz – fotossíntese – ciclos
• Disco de Secchi
• Radiômetro
• Profundidade Secchi:
10% luz
• 3x profundidade Secchi:
limite zona afótica

17. Análises in situ

18. C H O N P

19. Orgânico X Inorgânico
Particulado X Dissolvido

20. Nutrientes → Produtores Primários → Consumidores

21. Nutrientes - Carbono
• Componente essencial da matéria orgânica  seres vivos;
• Fonte atmosférica;
• Em condições normais, não costuma ser limitante;

22. Nutrientes - Carbono

23. Nutrientes - Nitrogênio
• Amônia, nitratos e nitritos;
• Nitrogênio total;
• Proteínas, ácidos nucleicos, ATP;
• Fontes: esgotos, fertilizantes,
agricultura, pecuária, indústria...
• Dissolvem facilmente em água;
• Nitrosomonas e Nitrospira.

24. Nutrientes - Nitrogênio

25. Nutrientes - Fósforo
• Fósforo total
• Fosfato: PO4
3+
• DNA, RNA, ATP
• No ambiente: Orgânico ou inorgânico
• Dissolvido ou ligado a partículas
• Fontes: solos, rochas, esgotos, fertilizantes, produtos
de limpeza...
• Papel importante: sedimento

26. Nutrientes - Fósforo

27. Análise de Nutrientes

28. Concentração Absorbância
0.00 0.000
0.04 0.039
0.08 0.078
0.12 0.105
0.16 0.155
0.20 0.192
y = ax + b

29. Clorofila – parâmetro biológico
• Utilizado para entender como as
variações nos parâmetros físicos e
químicos influenciam na biota.
• Filtragem  retenção do material
particulado  rompimento das
células  extração do pigmento
leitura em espectrofotômetro.
• Equações.

30. Índices de Estado Trófico
Forma rápida e prática de determinar a qualidade da água em corpos d’água.

31. EXERCÍCIO
Lago subtropical mesotrófico – Primavera – Ciclo 24h
06h 12h 18h 00h
Temperatura (°C) 20,0 25,0 20,0 15,0
Oxigênio dissolvido (mg/l) 8,0
pH 6,5
Clorofila (µg/l) 10,0
Nitrato (mg/l) 0,1
Fosfato (mg/l) 0,05
Nutrientes totais (N e P) 1,2

32. EXERCÍCIO
Lago subtropical mesotrófico – Primavera – Ciclo 24h
06h 12h 18h 00h
Temperatura (°C) 20,0 25,0 20,0 15,0
Oxigênio dissolvido (mg/l) 8,0 11,0
pH 6,5 6,8
Clorofila (µg/l) 10,0 12,0
Nitrato (mg/l) 0,1 0,09
Fosfato (mg/l) 0,05 0,04
Nutrientes totais (N e P) 1,2 1,3

33. EXERCÍCIO
Lago subtropical mesotrófico – Primavera – Ciclo 24h
06h 12h 18h 00h
Temperatura (°C) 20,0 25,0 20,0 15,0
Oxigênio dissolvido (mg/l) 8,0 11,0 12,0
pH 6,5 6,8 6,85
Clorofila (µg/l) 10,0 12,0 13,0
Nitrato (mg/l) 0,1 0,09 0,085
Fosfato (mg/l) 0,05 0,04 0,035
Nutrientes totais (N e P) 1,2 1,3 1,35

34. EXERCÍCIO
Lago subtropical mesotrófico – Primavera – Ciclo 24h
06h 12h 18h 00h
Temperatura (°C) 20,0 25,0 20,0 15,0
Oxigênio dissolvido (mg/l) 8,0 11,0 12,0 10,0
pH 6,5 6,8 6,85 6,7
Clorofila (µg/l) 10,0 12,0 13,0 12,0
Nitrato (mg/l) 0,1 0,09 0,085 0,09
Fosfato (mg/l) 0,05 0,04 0,035 0,04
Nutrientes totais (N e P) 1,2 1,3 1,35 1,3