Água e esgoto-coleta de amostras-caeav2

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Sistema de Esgotamento Sanitário – Coleta de amostras de água e esgoto Guia do profissional em treinamento - Recesa 1 APRESENTAÇÃO APRESENTAÇÃO APRESENTAÇÃO APRESENTAÇÃO Esse caderno tem como objetivo apresentar ao profissional de saneamento conceitos fundamentais de coleta de amostras de água e esgoto.. Carlos Nobuyoshi Ide Keila Roberta Ferreira de Oliveira Leonardo Pinheiro Bezerra

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Sistema de Esgotamento Sanitário – Coleta de amostras de água e esgoto Guia do profissional em treinamento - Recesa

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APRESENTAÇÃOAPRESENTAÇÃOAPRESENTAÇÃOAPRESENTAÇÃO

Esse caderno tem como objetivo apresentar ao profissional de saneamento conceitos

fundamentais de coleta de amostras de água e esgoto..

Carlos Nobuyoshi Ide

Keila Roberta Ferreira de Oliveira

Leonardo Pinheiro Bezerra

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SSSSumárioumárioumárioumário

1 INTRODUÇÃO......................................................................................................4 IMPORTÂNCIA DO MONITORAMENTO AMBIENTAL DE RECURSOS HÍDRICOS.................................... 4 ÁGUAS DE ABASTECIMENTO ........................................................................................................... 11 EFLUENTES DOMÉSTICOS E INDUSTRIAIS ...................................................................................... 11

2 MÉTODOS E EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO DE DESCARGAS LÍQUIDAS ..15 MEDIÇÃO DE VAZÃO EM HIDROMETRIA .......................................................................................... 15

Medição Convencional com Molinete Hidrométrico............................................................ 16 Método acústico .......................................................................................................................... 20 Medição de vazão por Flutuadores............................................................................................. 23 Método químico......................................................................................................................... 24 Método volumétrico .................................................................................................................. 25

DETERMINAÇÃO DA VAZÃO EM CONDUTOS LIVRES ....................................................................... 26 Calhas Parshall........................................................................................................................... 26 Vertedores ................................................................................................................................. 29

DETERMINAÇÃO DA VAZÃO EM CONDUTOS FORÇADOS................................................................. 33 3 PROGRAMA DE AMOSTRAGEM.......................................................................35

PONTOS DE AMOSTRAGEM ............................................................................................................. 35 Rios, lagos e reservatórios...................................................................................................... 35 Águas subterrâneas ................................................................................................................. 40 Coleta em ETE e em rede de abastecimento ...................................................................... 42

PARÂMETROS DE INTERESSE.......................................................................................................... 44 pH................................................................................................................................................ 45 Acidez......................................................................................................................................... 47 Alcalinidade ............................................................................................................................... 47 Dureza ........................................................................................................................................ 48 Condutividade ........................................................................................................................... 48 Série de sólidos ........................................................................................................................ 49 Nutrientes (nitrogênio e fósforo)............................................................................................. 50 DQO............................................................................................................................................ 52 - Óleos e graxas........................................................................................................................ 53 - Micropoluentes ...................................................................................................................... 53

DETERMINAÇÃO DO VOLUME DE AMOSTRA.................................................................................... 54 PRESERVAÇÃO DE AMOSTRAS ....................................................................................................... 54 TIPOS DE AMOSTRAGEM.................................................................................................................. 58

Amostragem simples ............................................................................................................... 58 Amostragem composta............................................................................................................ 58 Amostragem integrada ............................................................................................................ 63 Amostragem contínua .............................................................................................................. 64 Número de amostra e freqüência de amostragem.............................................................. 67

METODOLOGIA DE COLETAS DE AMOSTRAS .................................................................................. 68 Coleta de água de rios, lagos e reservatórios ..................................................................... 69 Coleta de águas subterrâneas ............................................................................................... 73 Coleta em ETE e em rede de abastecimento ...................................................................... 80

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4 PROCESSAMENTO E ANÁLISE DE DADOS.......................................................83 AMOSTRAGEM DE POPULAÇÕES AMBIENTAIS ................................................................................ 86 ESTATÍSTICA.................................................................................................................................... 88 VARIABILIDADE E ERROS DOS DADOS AMBIENTAIS ....................................................................... 92 ESTABELECIMENTO DO PROCEDIMENTO DE AMOSTRAGEM........................................................... 93 DETERMINAÇÃO DA POPULAÇÃO-ALVO .......................................................................................... 93 ESCOLHAS DO TIPO DE AMOSTRAGEM E DETERMINAÇÃO DO TAMANHO DA AMOSTRA ................ 94 TÉCNICAS DE AMOSTRAGEM APLICADAS A PROBLEMAS AMBIENTAIS ........................................... 96

Amostragem aleatória simples ............................................................................................... 96 Amostragem estratificada ..................................................................................................... 100 Amostragem por composição ............................................................................................... 105 Amostragem Sistemática ...................................................................................................... 108

GARANTIA DE QUALIDADE / CONTROLE DE QUALIDADE (QA/QC) ................................................ 111 5 PRÁTICAS DE AMOSTRAGEM .......................................................................113

COLETA DE AMOSTRA DE ÁGUA DE TORNEIRA ............................................................................. 113 COLETA DE AMOSTRA EM POÇO PIEZOMÉTRICO ......................................................................... 114 COLETA DE AMOSTRA DE ÁGUA EM LAGO .................................................................................... 115 COLETA DE AMOSTRA DE EFLUENTE DOMÉSTICO EM ETE ......................................................... 117

APOIO BIBLIOGRÁFICO ........................................................................................119 ANEXO I - TABELA AI ............................................................................................124 ANEXO II - TABELA AII .........................................................................................126

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1111 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

O problema da poluição ambiental tem caráter mundial. Originou-se na revolução industrial, intensificou-se com a explosão populacional humana e perpassa pelo modelo sócio-econômico-cultural atual. Não são apenas os países desenvolvidos que vem sendo afetados pelos problemas ambientais; também as nações em desenvolvimento sofrem os graves impactos da poluição. Isso decorre de um rápido crescimento econômico, associado à exploração de recursos naturais, até então intocáveis. Regiões brasileiras que abrigam pólos industriais e densa população, principalmente o ecossistema aquático, vem sofrendo uma degradação efetiva causada pelos esgotos domésticos e industriais. A poluição química do ar, solo e água tem se tornado uma fonte de preocupações. Entende-se por poluição das águas a adição de substâncias ou de formas de energia que, direta ou indiretamente, alterem a natureza do corpo d’água de uma maneira tal que prejudique os legítimos usos que a ele são conferidos. Os lançamentos de esgotos ricos em nitrogênio em corpos receptores resultam em problemas na saúde humana e ambientais, como a morte de peixes devido a presença de amônia e eutrofização de cursos d’água. A crescente preocupação com a qualidade das águas, essenciais a preservação da vida no planeta, gera avanços nas tecnologias de determinação de contaminantes nos corpos hídricos. A evolução está, não somente na redução do tempo de realização das coletas e análises, mas também nas determinações de concentrações diminutas, como, partes por milhão (ppm) e partes por trilhão (ppt). O presente material didático agrupa todos os conceitos relacionados à qualidade da água, como as noções de características das águas naturais e as legislações vigentes. Apresenta, também, os conceitos de tratamento de água e efluentes domésticos e industriais, além de conceitos para a realização da prática laboratorial, como normas e segurança em laboratório, assim como conhecimento das substâncias nocivas ao ser humano e metodologias qualitativas e quantitativas empregadas em análises químicas. IIIImportância do Monitoramento Ambiental de Recursos Hídricos mportância do Monitoramento Ambiental de Recursos Hídricos mportância do Monitoramento Ambiental de Recursos Hídricos mportância do Monitoramento Ambiental de Recursos Hídricos A água limpa é um importante componente da saúde de um ecossistema aquático: permite suportar habitat aquático diversificado e áreas recreacionais vibrantes; permite produzir água potável de boa qualidade; e permite apreciar a beleza cênica do meio ambiente natural. Seus múltiplos usos são indispensáveis a um largo espectro das atividades humanas, onde se destacam, entre outros, o abastecimento público e industrial, a irrigação agrícola, a produção de energia elétrica e as atividades de lazer e recreação, bem como a preservação da vida aquática. A qualidade da água pode ser caracterizada pela natureza e quantidade de seus constituintes físicos, químicos e biológicos. A expressão qualidade da água não se refere a um grau de pureza absoluto, ou mesmo próximo do absoluto, e sim, a um padrão tão próximo quanto possível do natural, isto é, da água tal como se encontra na natureza, antes do contato com o homem (BRANCO, 1986). É um termo usado para expressar a capacidade da água de sustentar vários usos ou processos

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(MEYBECK, 1996). A qualidade da água pode ser definida por uma gama de variáveis que limitem o uso da água. Os aspectos físicos, químicos e biológicos de qualidade da água são inter-relacionados, e devem ser considerados juntos. Por exemplo, a temperatura da água mais alta reduz a solubilidade do oxigênio dissolvido, e pode causar uma depleção de oxigênio dissolvido, que matam espécies de peixes mais sensíveis. A qualidade da água é altamente variável no tempo, devido a fatores naturais e humanos. A temperatura da água, atividade fotossintética, carga de nutrientes, vazão a cada estação, e então os sedimentos suspensos, podem variar com a chuva. A água não é encontrada pura na natureza. Ao cair em forma de chuva, já carreia impurezas do próprio ar. Ao atingir o solo, seu grande poder de dissolver e carrear substâncias altera ainda mais suas qualidades. Dentre o material dissolvido encontram-se as mais variadas substâncias como, por exemplo, substâncias calcárias e magnesianas que tornam a água dura; substâncias ferruginosas que dão cor e sabor diferentes à mesma; e substâncias resultantes das atividades humanas, tais como produtos industriais, que a tornam imprópria ao consumo. Por sua vez, por onde passa, a água de drenagem pluvial pode carrear substâncias em suspensão, tais como partículas finas dos terrenos, que dão turbidez à mesma; pode também carrear substâncias animadas, como algas, que modificam seu sabor, ou ainda, quando passa sobre terrenos sujeitos à atividade humana, podem levar em suspensão microrganismos patogênicos (BRASIL, 2004a). As principais doenças relacionadas com a água são (CETESB, 2002): • Por ingestão de água contaminada: − cólera; − disenteria amebiana; − disenteria bacilar; − febre tifóide e paratifóide; − gastroenterite; − giardíase e criptosporidíase; − hepatite infecciosa; − leptospirose; − paralisia infantil; − salmonelose. • Por contato com água contaminada: − escabiose (doença parasitária cutânea conhecida como sarna); − tracoma (mais freqüente nas zonas rurais); − verminoses, tendo a água como um estágio do ciclo; − esquistossomose. • Por meio de insetos que se desenvolvem na água: − dengue; − febre amarela; − filariose; − malária. A poluição das águas está associada ao tipo de uso e ocupação do solo, e tem como origem fontes pontuais e não pontuais:

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• Fontes Pontuais: "ponta de rede": − Descargas Industriais: efluentes de resíduos de processos, efluentes de esgoto tratado, transbordamento, respingos ou "by-pass", lançamento deliberado; − Estações de Tratamento de Esgoto Municipal; − Poços de Petróleo e Petroleiros. • Fontes Não Pontuais: fontes de poluição que não são caracteristicamente isolados e descarregados em um único ponto: − Escoamento (Runoff) de todos os tipos de áreas: estacionamentos (a menos que seja coletado e descarregado na rede de drenagem pluvial), telhados, quintais, fazendas, construções; − Escoamento urbano: ruas, calçadas e estacionamentos (metais de pneus e lonas de freio, orgânicos de respingos de petróleo, como manchas de óleo em estradas e ruas, poeira depositada durante períodos secos), telhados, quintais, atividades de construção (erosão do solo, sedimentação de efluentes); − Escoamento de área agrícola: erosão do solo/sedimentação de areia, argila, escoamento de pesticidas e fertilizantes, perda de alimento de animais, solo, fezes, nutrientes. A Figura 1.1 ilustra algumas fontes pontuais e não pontuais de poluição ambiental.

Figura 1.1. Fontes pontuais e não pontuais de poluição.

Fonte: Apostila de Tratamento de Água (http://www.cesan.com.br/page.php?53)

Os ecossistemas aquáticos estão ameaçados em escala mundial, por grande variedade de poluentes. Alguns problemas têm estado presentes há muito tempo, mas apenas recentemente alcançado um nível crítico, enquanto outros novos estão emergindo. O controle da poluição crescente está diretamente relacionado com a proteção da saúde, garantia do meio ambiente ecologicamente equilibrado e a melhoria da qualidade de vida (BRASIL, 2005). A poluição orgânica causa perturbação do balanço de oxigênio e é freqüentemente acompanhado por severa contaminação patogênica. A acelerada eutrofização resulta de enriquecimento de nutrientes de várias origens, particularmente de

Fontes não pontuais

Fontes pontuais

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despejo doméstico, escoamento pluvial de áreas agrícolas, e de efluentes agroindustriais. Lagos e reservatórios são especialmente afetados. A prática agrícola sem proteção ambiental, a aplicação excessiva de agroquímicos está causando extensa deteriorização do ecossistema solo/água e de aqüíferos subterrâneos. Os principais problemas associados com a agricultura compreendem a salinização, erosão, nitrato e contaminação com praguicidas. A erosão aumenta as concentrações de sólidos suspensos em corpos d’água, causando o assoreamento de rios, lagos e reservatórios. A irrigação tem ampliado áreas disponíveis para cultivo de lavouras, mas a salinização tem ocorrido em algumas áreas, resultando na deteriorização de solos anteriormente férteis. A contaminação de águas superficiais com metais (águas de drenagem de minas, indústria de manufaturados, fundição, drenagem pluvial), é um problema de longa duração. Entretanto, a emissão de poluentes atmosféricos metálicos tem, agora, alcançado grandes proporções. O transporte atmosférico causa contaminação não apenas nas imediações de regiões industrializadas, mas também nas mais remotas regiões. Similarmente, a umidade na atmosfera combina com alguns gases produzidos, quando combustíveis fósseis são queimados e precipitam como chuva ácida, causando acidificação de águas superficiais, especialmente lagos. A contaminação de água por micropoluentes orgânicos sintéticos pode ser resultante da descarga de esgoto em águas superficiais, ou de transporte pela atmosfera. Hoje, existem traços de contaminação, não apenas em águas superficiais, mas também de aqüíferos subterrâneos, que são susceptíveis a lixiviação de depósitos de lixo, e áreas de rejeito de minas e de indústrias. A Tabela 1.1 apresenta, resumidamente, as impurezas mais freqüentes encontradas na água. Quando da necessidade de estudos específicos de qualidade de água em determinados trechos de rios ou reservatórios, com vistas a diagnósticos mais detalhados, outros parâmetros podem vir a ser determinados, tanto em função do uso e ocupação do solo na bacia contribuinte, atuais ou pretendidos, quanto pela ocorrência de algum evento excepcional na área em questão (CETESB, 2002). Considerando a necessidade do controle da poluição e a manutenção da qualidade dos corpos d’água, o Ministério do Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente, através da resolução No 357 de 17/03/05, do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), estabeleceu uma classificação para as águas do território nacional em doces (salinidade inferior a 0,5%), salobras (salinidade entre 0,5% e 30,0%) e salinas (salinidade igual ou superior a 30,0%), e para cada uma delas, classes, conforme seus usos. Para as águas doces existem cinco classes, quatro para as salinas e quatro para as salobras. Para cada classe estabelecem-se níveis de qualidade a serem mantidos e/ou alcançados em um corpo d’água (BRASIL, 2005). Para as águas doces, que são de interesse do presente trabalho, a Resolução CONAMA Nº 357 estabelece um sistema de classes de qualidade baseadas nos usos preponderantes que devem possuir. As classes são: Classe especial, Classe 1, Classe 2, Classe 3 e Classe 4. Essa resolução está disponível no endereço eletrônico http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf.

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Tabela 1.1. Impurezas mais freqüentes encontradas nas águas naturais.

OrigemOrigemOrigemOrigem Impurezas Impurezas Impurezas Impurezas DissolvidasDissolvidasDissolvidasDissolvidas

ColoidaisColoidaisColoidaisColoidais Em Em Em Em

SuspensãoSuspensãoSuspensãoSuspensão GasesGasesGasesGases

Contato da água com minerais, solos, rochas

Cálcio, Bicarbonatos,

Ferro, Carbonatos, Magnésio, Cloretos,

Manganês, Nitratos, Potássio, Fosfatos, Sódio, Silicatos, Zinco,

Sulfatos.

Argila, Sílica, Óxido de ferro,

Óxido de alumínio,

Dióxido de magnésio.

Argila, Silte, Areia.

Gás carbônico.

Atmosfera, chuva

Hidrogênio (H+), Bicarbonatos,

Cloretos, Sulfatos.

Poeira, Pólen.

Gás carbônico, Nitrogênio, Oxigênio, Dióxido de enxofre.

Decomposição de matéria

orgânica no meio ambiente

Amônia, Cloretos, Hidrogênio (H+), Nitritos, Sódio,

Nitratos, Sulfitos, Radicais orgânicos.

Cor de origem vegetal,

Resíduos.

Solo orgânico, Resíduos orgânicos.

Amônia, Gás carbônico,

Gás sulfídrico,

Hidrogênio, Metano,

Nitrogênio, Oxigênio.

Organismos vivos

Bactérias,

Algas, Vírus.

Algas, Zooplâncton

, Peixes.

Amônia, Gás carbônico, Metano.

Fontes antropogênicas

Íons inorgânicos, Metais pesados,

Moléculas orgânicas, Cor.

Organoclorados, Corantes,

Bactérias, Vírus.

Sólidos inorgânicos, Compostos orgânicos,

Óleos e graxas.

Cloro, Dióxido de enxofre.

Fonte: PORTO et al. (1991). Para realizar a interpretação da qualidade das águas de rios, poderão ser utilizados índices, tais como o IQA CETESB e o IQA SMITH (SHINMA, 2004): • Índice de Qualidade da Água modificado pela CETESB (IQACETESB) Com o intuito de facilitar a interpretação das informações de qualidade de água de forma abrangente e útil, para especialistas ou não, é fundamental a utilização de índices de qualidade. Desta forma, a CETESB, a partir de um estudo realizado em 1970 pela National Sanitation Foundation (NSF) dos EUA, adaptou e desenvolveu o Índice de Qualidade das Águas (IQA). Este índice vem sendo utilizado para avaliar a qualidade das águas do Estado de São Paulo. No entanto, o IQA apresenta algumas limitações como a possibilidade de superestimar a qualidade da condição real do recurso hídrico. O IQA incorpora nove parâmetros, que são considerados relevantes para a avaliação da qualidade das águas, tendo como determinante

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principal, a utilização das mesmas para abastecimento público. As curvas de variação, sintetizadas em um conjunto de curvas médias para cada parâmetro, bem como seu peso relativo correspondente, são apresentados na Figura 1.2. O IQA é calculado pelo produtório, que pondera as qualidades de água correspondentes aos parâmetros: Temperatura da amostra, pH, Oxigênio dissolvido, DBO5,20, Coliformes termotolerantes, Nitrogênio total, Fósforo total, Sólidos totais e Turbidez. A seguinte fórmula é utilizada para o produtório:

(1.1) Onde: IQAIQAIQAIQA: Índice de Qualidade das Águas, um número entre 0 e 100; qiqiqiqi: qualidade do i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 100, obtido da respectiva "curva média de variação de qualidade", em função de sua concentração ou medida; wiwiwiwi: peso correspondente ao i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 1, atribuído em função da sua importância para a conformação global de qualidade, sendo que:

(1.2) Em que “n” é número de parâmetros que entram no cálculo do IQA. No caso de não se dispor do valor de algum dos 9 parâmetros, o cálculo do IQA pode ser realizado redistribuindo-se o peso de tal parâmetro entre os demais. A partir do cálculo efetuado, pode-se determinar a qualidade das águas brutas que, indicada pelo IQA, numa escala de 0 a 100, é classificada para abastecimento público, segundo a graduação a seguir: − Qualidade Ótima 79 < IQA ≤ 100; − Qualidade Boa 51 < IQA ≤ 79; − Qualidade Regular 36 < IQA ≤ 51; − Qualidade Ruim 19 < IQA ≤ 36; − Qualidade Péssima IQA ≤ 19. • Índice de Qualidade da Água de Smith (IS) Trata-se de um índice composto de dois ou mais Sub-Índices, em escala decrescente, onde IS = min (I1, I2....In), diferentemente do produto ponderado do IQA modificado pela CETESB, as funções do operador mínimo nunca tocam os dois eixos das ordenadas e abscissas. Portanto, não ocorre o eclipsamento e não existe região ambígua. O eclipsamento reflete uma subestimação, ao invés de exagero do nível de poluição. O eclipsamento ocorre quando existe uma qualidade ambiental extremamente ruim de pelo menos uma das variáveis poluentes, mas o índice geral não reflete este fato. Por outro lado, a ambigüidade tende a exagerar a poluição. Região ambígua: área cujo índice excede um padrão sem que os subíndices excedam o padrão. Nesta área, a soma linear exagera a severidade de um problema de poluição. A fórmula utilizada na aplicação do IQASmith é a seguinte:

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IS = min {I1, I2....In} onde: ISISISIS = Valor do Índice de Smith; minminminmin = menor valor entre; IiIiIiIi = Valores dos Sub-Índices do IQA modificado pela CETESB, valores entre 0 e 100.

Figura 1.2. Curvas Médias de Variação de Qualidade das Águas.

Fonte: CETESB (2002).

Nova denominação “Coliformes Termotolerantes”

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O IQASmith é utilizado para explicitar o parâmetro que apresentar pior qualidade. Na aplicação do IQA Smith, é utilizado o menor Sub-Índice encontrado no IQA modificado pela CETESB. A partir do cálculo do IQASmith, pode-se determinar a qualidade das águas brutas que, assim como para o IQA modificado pela CETESB, é indicada numa escala de 0 a 100. ÁÁÁÁguas dguas dguas dguas de Abastecimentoe Abastecimentoe Abastecimentoe Abastecimento Para que possa ser consumida, sem apresentar riscos à saúde, ou seja, tornar-se potável, a água tem que ser tratada, limpa e descontaminada (DI BERNARDO, 1993; DACACH, 1979). Dependendo das condições de uso em que se encontra, a água pode ser classificada em cinco tipos: • Água pura: se for considerada como pura a água composta exclusivamente por hidrogênio e oxigênio, chegar-se-á facilmente à conclusão de que não existe água absolutamente pura na natureza. Isso porque, por onde ela passa, vai dissolvendo e transportando substâncias que a ela se incorporam durante seu caminho. A água pura somente vai ser encontrada quando produzida artificialmente em laboratório, e a sua finalidade é, quase sempre, a fabricação de remédios, ou algum outro processo industrial mais sofisticado; • Água potável: é a que se pode beber. É fundamental para a vida humana, e é obtida através de tratamentos que eliminam qualquer impureza; • Água servida: é a água que foi usada pelo homem e ficou suja. É o esgoto; • Água poluída: é a que recebeu substâncias que a deixou turva, ou que alteraram sua cor, odor ou sabor, tornando-a desagradável. É a água que sofreu alteração em suas características físicas e químicas; • Água contaminada: é a que contém substâncias tóxicas ou micróbios capazes de produzirem doenças. A contaminação pode ser invisível aos nossos olhos ou imperceptível ao paladar. É a água que faz mal à saúde. A Portaria Nº 518, de 25 de março de 2004, do Ministério da Saúde, estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade (BRASIL, 2004b). A Portaria N° 518/04 dispõe, em seu artigo 2 do anexo, que toda a água destinada ao consumo humano deve obedecer ao padrão de potabilidade e está sujeita à vigilância da qualidade da água, e está disponível no endereço eletrônico: http://elegis.anvisa.gov.br/leisref/public/showAct.php?id=22322&word. EEEEfluentes Domésticos e Industriaisfluentes Domésticos e Industriaisfluentes Domésticos e Industriaisfluentes Domésticos e Industriais Quando o objetivo perseguido é o gerenciamento de uma bacia hidrográfica ou a manutenção da qualidade dos recursos hídricos, o tema resíduos líquidos assume extrema importância. Sejam de origem doméstica ou industrial, os esgotos resultantes da atividade humana são um dos maiores problemas a serem equacionados. Coletar, transportar e destinar adequadamente os esgotos tem reflexos diretos e objetivos para a população, quanto para a preservação das condições de equilíbrio da natureza. É preciso encontrar o ponto de equilíbrio, entre a maximização das atividades que nela se desenvolvem e a minimização dos impactos nela causados.

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Muitas regiões brasileiras que abrigam pólos industriais e densa população, principalmente o ecossistema aquático, vêm sofrendo uma degradação efetiva causada pelos esgotos domésticos e industriais; medidas preventivas e corretivas devem ser implantadas concomitantemente aos crescimentos regionais, conduzindo a níveis aceitáveis para a manutenção da qualidade de vida. A poluição química do ar, solo e água tem-se tornado uma fonte de preocupações. A situação presente é bastante preocupante, dado ao somatório de ações humanas que partiram do pressuposto que a água é infinita e que sua capacidade autodepurativa é ilimitada. Adicionando-se a poluição gerada por falta de sistema apropriado de esgotos na grande maioria das cidades com a decorrente contaminação dos cursos de água superficiais, a inobservância de cuidados com aqüíferos, além de agressões ao meio ambiente de toda ordem, verifica-se a necessidade de ações mais efetivas visando a proteção dos recursos hídricos (HANKE, 2001). Os despejos líquidos industriais apresentam variação acentuada para um mesmo tipo de atividade industrial, dependendo da matéria-prima e tecnologias utilizadas, da idade da indústria, dos cuidados nas operações industriais, de recuperação ou não de subprodutos e outros fatores. Na Tabela 1.2, são apresentados valores típicos de concentração e contribuição unitária de DBO5,20. A

Tabela 1.2. Concentrações e contribuições unitárias típicas de DBO5,20 de

esgoto sanitário e de efluentes industriais. Concentração

DBO5,20

(mg.L-1)

Contribuição Unitária de DBO5,20 Tipo de Efluente

Faixa Valor Faixa Valor Esgoto sanitário 110-400 220 54 g/hab.dia Celulose branqueada (proc. Kraft)

300 29,2 a 42,7 kg/t

Têxtil 250-600 Laticínio 1000-1500 1,5-1,8 kg/m3 leite

Abatedouro bovino 1125 6,3 kg/1000 kg Peso vivo

Curtume (ao cromo) 2500 88 kg/t pele

salgada

Cervejaria 1718 10,4 kg/m3

cerveja

Refrigerante 1188 4,8 kg/m3

refrigerante

Suco cítrico concentrado 2,0 kg/1000 kg laranja

Açúcar e álcool 25000

Fonte: CETESB (2004).

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Tabela 1.3 mostra os principais poluentes de despejos industriais.

Tabela 1.3. Principais poluentes de efluentes industriais.

PoluentesPoluentesPoluentesPoluentes Origem dos DespejosOrigem dos DespejosOrigem dos DespejosOrigem dos Despejos

Acetaldeído Plásticos, borracha sintética, corante

Ácido Acético Vinícolas, indústrias têxteis, destilação de madeiras, indústrias químicas

Acetileno Sínteses orgânicas

Acrilonitrila Plásticos, borracha sintética, pesticidas

Amônia Manufatura de gás de carvão, operações de limpeza com "água amônia"

Aceteto de amônia Tintura em indústrias têxteis e preservação da carne

Cloreto de amônia Tintura, lavagem do curtimento

Dicromato de amônia Mordentes, litografia, fotogravação

Fluoreto de amônia Tintura em indústrias têxteis e preservação da madeira

Nitrato de amônia Fertilizantes, explosivos, indústrias químicas

Sulfato de amônia Fertilizantes

Anilina Tinturas, vernizes, borrachas

Bário (acetato) Mordente em tinturaria

Bário (cloreto) Manufatura de tintas, operações de curtimento

Bário (fluoreto) Tratamento de metais

Benzeno Indústrias químicas nas áreas de compostos orgânicos, tinturaria e outras operações têxteis

Butil (acetato) Plásticos, couro artificial e vernizes

Carbono (dissulfeto) Manufatura de gases e indústrias químicas

Carbono (tetracloreto) Indústrias químicas

Cromo (hexavalente)

Decapagem de metais, galvanização, curtumes, tintas, explosivos, papéis, águas de refrigeração, mordente, tinturaria em indústrias têxteis, fotografia, cerâmica

Cobalto Tecnologia nuclear, pigmentos

Cobre (cloreto) Galvonoplastia do alumínio, tintas indeléveis

Cobre (nitrato) Tinturas têxteis, impressões fotográficas, inseticidas

Cobre (sulfato) Curtimento, tintura, galvanoplastia, pigmentos

Diclorobenzeno Solventes para ceras, inseticidas

Dietilamina Indústrias petroquímicas, fabricação de resinas, indústria farmacêutica, tintas

Etilamina Refinação de óleo, sínteses orgânicas e fabricação de borracha sintética

Sulfato ferroso Fábricas de conservas, curtumes, têxteis, minas, decapagem de metais

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Formaldeído Curtumes, penicilinas, plantas e resinas

Furfural Refino de petróleo, manufatura de vernizes, inseticidas, fungicidas e germicidas

Chumbo (acetato) Impressoras, tinturarias e fabricação de outros sais de chumbo

Chumbo (cloreto) Fósforos, explosivos, mordente

Chumbo (sulfatos) Pigmentos, baterias, litografia

Mercaptana Alcatrão de carvão e celulose Kraft

Mercúrio (cloreto) Fabricação de monômeros

Mercúrio (nitrato) Explosivos

Composto orgânico-mercuroso Descargas de "água branca" em fábricas de papel

Metilamina Curtimento e sínteses orgânicas

Níquel (cloreto) Galvanoplastia e tinta invisível

Níquel (sulfato amoniacal) Banhos em galvanoplastia

Níquel (nitrato) Galvanização

Piridina Piche de carvão e fabricação de gás

Sódio (bissulfato) Têxteis, papel e indústrias fermentativas

Sódio (cloreto) Indústria cloro-álcali

Sódio (carbonato) Indústria química e de papel

Sódio (cianeto) Banhos eletrolíticos

Sódio (fluoreto) Pesticidas

Sódio (sulfato) Fabricação de papel

Sulfúrico (ácido) Produção de fertilizante, outros ácidos explosivos, purificação de óleos, decapagem de metais, secagem de cloro

Uréia Produção de resinas e plásticos, sínteses orgânicas

Zinco Galvanoplastia

Zinco (cloreto) Fábrica de papel, tinturas

Fonte: BRAILE e CAVALCANTI (1993). O capítulo IV, da Resolução CONAMA N° 357/05 estabelece as condições de lançamentos dos efluentes em corpos receptores. Condições de lançamento são aquelas condições e padrões de emissão adotados para o controle desses lançamentos no corpo hídrico superficial (BRASIL, 2005). A mesma Resolução dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento.

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2222 MMMMÉTODOS E EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO DE DESCARGAS ÉTODOS E EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO DE DESCARGAS ÉTODOS E EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO DE DESCARGAS ÉTODOS E EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO DE DESCARGAS LÍQUIDASLÍQUIDASLÍQUIDASLÍQUIDAS A vazão ou descarga expressa a relação entre a quantidade de água ou efluente transportados em um período de tempo. Normalmente representada pela letra "Q", tem sua grandeza expressa em litros (L) ou metros cúbicos (m3) por unidade de tempo, segundo (s), minuto (min), hora (h) ou dia (d). Trata-se de uma importante característica da água e do efluente, indicando o transporte conjunto de todos os seus componentes, tais como matéria sólida (mineral ou orgânica), poluentes químicos, microrganismos. A característica da vazão e sua variação condicionam o número e as dimensões das unidades de tratamento de esgotos e de água, e suas canalizações de interligação, em harmonia com os parâmetros de projeto adotados de acordo com o comportamento físico-químico e biológico dos processos de tratamento (JORDÃO e PESSOA, 1995). As características físico-químico-biológicas, em sua maioria, estão relacionadas com grandezas quantitativas, sendo quase sempre expressas em forma de concentração (mg.L-1, g.m-3, etc); portanto, a quantidade ou vazão de águas e de esgotos (m³.s-1, m³.d-1, etc.) influi diretamente na estimativa da massa de poluentes presentes (kg.d-1, t.d-1, etc.), assim como no dimensionamento das unidades de tratamento e na avaliação dos impactos no meio ambiente. Com base neste enfoque, torna-se indispensável a determinação tão precisa e exata quanto possível ou exigido, dos parâmetros representativos da qualidade da água e das características de esgoto, o que inclui fundamentalmente a vazão.

MMMMedição de Vazão em Hidrometriaedição de Vazão em Hidrometriaedição de Vazão em Hidrometriaedição de Vazão em Hidrometria A hidrometria é a parte da hidrologia ligada à medida das variáveis hidrológicas, e tem como objetivo obter dados básicos tais como precipitações, níveis d’água e vazões. Medição de vazão em hidrometria é todo processo empírico utilizado para determinar a vazão de um curso de água. A descarga líquida ou vazão de um rio é definida como sendo o volume de água que atravessa uma determinada seção num certo intervalo de tempo (SANTOS et al., 2001). Os principais métodos de medição de vazão são: • Medição e integração da distribuição de velocidade; • Método acústico; • Método químico; • Uso de dispositivos de geometria regular (vertedores e calhas Parshall); • Medição com flutuadores. O método convencional para medir a vazão de rio, consiste na medição e integração da distribuição de velocidades na seção. Embora, recentemente, o método acústico tenha sido empregado com freqüência, os outros métodos convencionais ainda são mais utilizado na hidrometria de rios naturais. Nos rios de montanha, extremamente turbulentos, o método químico é mais adequado.

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Os procedimentos de medição de vazão são bastantes precisos, e quando a vazão não depender de outros fatores, como remanso de marés ou outros rios, variações sensíveis na declividade da linha de água, alterações freqüentes na forma da seção, a relação cota/vazão é estável e confiável. MediçMediçMediçMedição Convencional com Molinete Hidrométrico ão Convencional com Molinete Hidrométrico ão Convencional com Molinete Hidrométrico ão Convencional com Molinete Hidrométrico O procedimento da medição de vazão utilizando o molinete segue as orientações de COLLISCHONN (2006): Para a obtenção da vazão de um corpo d’água, são medidos os níveis d’água (cotas) dos rios, que por meio de uma curva de descarga são convertidos em vazão. Essa curva de descarga é obtida geralmente por medições diretas da distribuição de velocidade na seção transversal para vários níveis de água. Assim, a vazão pode ser expressa conforme a eq. (2.1):

SVQ ⋅= (2.1) Onde: Q é a vazão em m3.s-1; V é a velocidade do escoamento; S é a área da seção transversal. Os molinetes (Figura 2.1) são instrumentos projetados para girar em velocidades diferentes, de acordo com a velocidade da água. A relação entre velocidade da água e velocidade de rotação do molinete é a equação do molinete. Esta equação é fornecida pelo fabricante do molinete, porém deve ser verificada periodicamente, porque pode ser alterada pelo desgaste das peças.

Figura 2.1. Molinete.

Fonte: http://www.wittler.com.br/engenharia/site/default.asp?TroncoID=907492&SecaoID=

908462. A velocidade da água é, normalmente, maior no centro de um rio do que junto às margens. Da mesma forma, a velocidade é mais baixa junto ao fundo do rio do que junto à superfície. Em função desta variação da velocidade nos diferentes pontos da seção transversal, utilizar apenas uma medição de velocidade pode resultar em uma estimativa errada da velocidade média. Por exemplo, a velocidade medida

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junto à margem é inferior à velocidade média e a velocidade medida junto à superfície, no centro da seção, é superior à velocidade média. Para obter uma boa estimativa da velocidade média é necessário medir em várias verticais, e em vários pontos ao longo das verticais, de acordo com a Figura 2.2.

Perfil de velocidade típico Perfil de velocidade típico Perfil de velocidade típico Perfil de velocidade típico

e pontos de medição e pontos de medição e pontos de medição e pontos de medição r r r recomendados.ecomendados.ecomendados.ecomendados.

Seção transversal com indicação de Seção transversal com indicação de Seção transversal com indicação de Seção transversal com indicação de verticais onde é medida a velocidade.verticais onde é medida a velocidade.verticais onde é medida a velocidade.verticais onde é medida a velocidade.

Figura 2.2. Verticais para determinação da velocidade. Fonte: CARVALHO et al. (2000). A Tabela 2.1 apresenta o número de pontos de medição em uma vertical, de acordo com a profundidade do rio.

Tabela 2.1. Número e posição de pontos de medição na vertical recomendados de acordo com a profundidade do rio.

Profundidade (m) Número de pontos Posição dos pontos 0,15 a 0,60 1 0,6 p 0,60 a 1,20 2 0,2 e 0,8 p 1,20 a 2,00 3 0,2; 0,6 e 0,8 p 2,00 a 4,00 4 0,2; 0,4; 0,6 e 0,8 p

> 4,00 6 S; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 p e F

p - profundidade F - fundo S - superfície Fonte: Santos et al. (2001). A Tabela 2.1 mostra que são recomendados muitas medições na vertical, porém, freqüentemente, as medições são feitas com apenas dois pontos na vertical, mesmo em rios com profundidade maior que 1,20m. A Tabela 2.2 apresenta o número de verticais recomendado para medições de vazão de acordo com a largura do rio. Portanto, a medição de vazão está baseada na medição de velocidade em um grande número de pontos. Os pontos estão dispostos segundo linhas verticais com distâncias conhecidas da margem (d1, d2, d3, etc.) (Figura 2.3).

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Tabela 2.2. Distância recomendada entre verticais, de acordo com a largura do rio.

Largura do rio (m)Largura do rio (m)Largura do rio (m)Largura do rio (m) Distância entre verticais Distância entre verticais Distância entre verticais Distância entre verticais ((((m)m)m)m) < 3 0,3 3 a 6 0,5 6 a 15 1,0 15 a 30 2,0 30 a 50 3,0 50 a 80 4,0

80 a 150 6,0 150 a 250 8,0

> 250 12,0 Fonte: Santos et al. (2001).

A integração do produto da velocidade pela área é a vazão do rio. Considera-se que a velocidade média calculada numa vertical é válida numa área próxima a esta vertical de acordo com a Figura 2.4.

Figura 2.3. Exemplo de medição de vazão em uma seção de um rio, com a

indicação das verticais, distâncias (d) e profundidades (p) – os pontos indicam as posições em que é medida a velocidade no caso de utilizar apenas dois pontos por

vertical. Fonte:

http://www.fsjb.edu.br/~afonseca/instrumentacao_engenharia_mecanica/Aulas/ unidade_08_medicao_vazao/apostila_5_medicao_vazao.pdf.

A área de uma sub-seção, como apresentada na Figura 2.4 é calculada pela eq.(2.2):

( ) ( )

×=

+

− +

×= −+−

+

2

ddp

2

dd

2

dd p A 1i1i

ii1i

1iiii (2.2)

Onde: O índice “i” indica a vertical que está sendo considerada; p é a profundidade; d é a distância da vertical até a margem.

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Figura 2.4. Detalhe da área da seção do rio para a qual é válida a velocidade média

da vertical de número 2. Fonte: http://www.fsjb.edu.br/~afonseca/instrumentacao_engenharia_mecanica

/Aulas/unidade_08_medicao_vazao/apostila_5_medicao_vazao.pdf). Na Figura 2.4, por exemplo, a área da sub-seção da vertical 2 é dada pela eq.(2.3):

( )

−×=

213

22dd

pA (2.3)

As pequenas áreas próximas às margens que não são consideradas nas sub-seções da primeira nem da última vertical (Figura 2.5) não são consideradas no cálculo da vazão.

Figura 2.5. As áreas sombreadas junto às margens não são consideradas na

integração da vazão. Fonte: www.fsjb.edu.br/~afonseca/instrumentacao_engenharia_mecanica/Aulas/

unidade_08_medicao_vazao/apostila_5_medicao_vazao.pdf).

Assim, a vazão total do rio é dada pela eq.(2.4):

ii

N

iAνΣQ ×=

=1 (2.4)

Onde: Q é a vazão total do rio; i é a velocidade média da vertical “i”;

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N é o número de verticais; Ai é a área da sub-seção da vertical “i”.

Método acústico

A medição acústica de vazões originou-se das técnicas utilizadas em oceanografia, em que a medição de velocidades e direção das correntes com molinetes apresenta dificuldades consideráveis, notadamente em grandes profundidades. Em princípio, o método acústico baseia-se na medição e integração das áreas e velocidades, como na medição com molinete. Estas informações são obtidas pela análise do eco de pulsos de ultrasom (ondas acústicas de alta freqüência), refletidas pelas partículas sólidas em suspensão na massa líquida e pela superfície sólida do fundo. Os equipamentos acústicos de medição de vazão utilizam o efeito doppler transmitindo pulsos sonoros de freqüência fixa e escutando o eco que retorna das partículas em suspensão na água (sedimentos e plânctons). Esses materiais, na média, movem-se com a mesma velocidade da massa da água em que se encontram. Em rios médios ou grandes, alguns medidores eletrônicos de velocidade, ou correntômetros, como o ADCP (Figura 2.6), substituem os molinetes com grandes vantagens. O ADCP é usualmente instalado em barcos e mede vazões em rios e canais através de informações coletadas durante uma travessia. As profundidades são medidas por sonar (tempo de propagação), bem como a velocidade relativa do barco em relação ao fundo fixo (efeito doppler) e a velocidade relativa das partículas em suspensão na água, ou seja, a velocidade da própria massa líquida (igualmente por efeito doppler). A orientação é determinada por uma bússola eletrônica.

Figura 2.6. ADCP – Perfilador Doppler-Acústico de Corrente (modelo

WorkHorse,1200 kHz). Processando estas informações em tempo real, durante a travessia, o software determina entre outras coisas, a velocidade da corrente normal à seção descrita pela trajetória do barco e o espaço percorrido e, consequentemente a vazão, que é o produto da integração das áreas e velocidades normais.

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Tipicamente, o processamento considera o eco de 4 pulsos de sonar ao fundo fixo (rastreamento do fundo) e de 5 pulsos à massa líquida (velocidade relativa da corrente em relação ao barco), fazendo uma composição destas informações que é chamada de “ensemble”, e que representa a média para o segmento de trajetória considerado. A detecção de materiais estranhos na massa líquida com o ADCP é indireta, e baseia-se no fato de materiais sólidos refletirem as ondas sonoras de modo diferenciado em relação a massa d’água com sedimento em suspensão que os circunda. O ADCP mede as intensidades do eco de retorno das diferentes camadas de seus quatro feixes acústicos e compara-as entre si. Havendo discrepâncias acima de determinado limite significa que um objeto estranho, como um cardume de peixes ou tronco foi detectado, e a informação das áreas (células) afetadas é marcada como “ruim” (“bad”) e rejeitada. Quando a resposta “bad” ocorre em áreas próximas ao fundo, ela pode ser interpretada como presença de materiais sólidos, sendo uma evidência do depósito de restos de árvores. Entretanto, não é possível determinar precisamente a distribuição e grau de compactação deste material. Percebe-se nos perfis de velocidades células “boas” entre o fundo e as células “ruins”: nestas profundidades o eco das quatro fontes emissoras pode ser mais homogêneo e, portanto, passe no critério de consistência; ou ainda haja interferência com eco de fundo. Inclusive, junto ao fundo o perfil de velocidades utilizado para o cálculo de vazões não é o medido diretamente, mas o extrapolado por lei logarítmica. Nas células próximas ao fundo as velocidades são muito baixas e a direção dos vetores velocidade começa a variar bastante a partir da profundidade em que são detectados os primeiros indícios de objetos sólidos. Seria outro efeito causado pelos entulhos no escoamento. O sistema de navegação do ADCP utiliza uma bússola magnética eletrônica que fornece a direção do deslocamento e a distância percorrida é calculada em relação ao fundo. Desta forma, o levantamento fornece a trajetória percorrida, a profundidade do corpo d’água em cada segmento da trajetória (batimetria), além do vetor “velocidade média”, para cada segmento e camada de profundidade (tipicamente de 25 a 50 cm de espessura), além da vazão calculada em função das outras informações. Os erros de posicionamento estão associados aos “bads”, que são falhas na resposta dos finais de fundo ficando, neste caso, a distância medida entre verticais sendo igual a zero, portanto diferente da distância realmente percorrida. No entanto, estes erros podem ser corrigidos com segurança utilizando-se pontos de referência físicos para o início e final das travessias. A Figura 2.7 apresenta esquema de funcionamento do pulso de ultrasom.

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Figura 2.7. Técnica típica de uso do ADCP.

Fonte: http://www.cerpch.unifei.edu.br/images/adcp.h2. Outro tipo de correntômetro consiste no ACM (Acoustic Current Meter), que mede a diferença no tempo de trânsito de ondas sonoras de alta freqüência, que se propagam dentro do meio líquido, entre dois ou três pares ortogonais de transdutores-emissores e receptores colocados em posições opostas, a uma distância fixa e conhecida, instalados dentro do aparelho (EMERY e THOMSON, 1998). Especificações do modelo 3D-ACM (Figuras 2.8 e 2.9): • Limite mínimo de detecção: 1 mm.s-1; • Escala de medição: 0 a 3 m.s-1; • Desvio médio: ± 1 cm.s-1; • Resolução: 1 cm.s-1; • Intervalos de velocidades médias: 15 s a 1 h; • Tempo de operação: 45 dias a 2 anos, ou 85000 medições; • Desvio da direção: ± 1°.

Figura 2.8. Correntômetro acústico 3D-ACM Coastal Current Meter fabricado pela Falmouth Scientific.

Figura 2.9. Detalhe dos sensores do 3D-ACM.

Fonte: http://www.falmouth.com.

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Devido à sua sofisticada tecnologia, juntamente com um elevado nível de ruído e um natural desalinhamento físico dos sensores, estes correntômetros necessitam de manutenção técnica e calibração bastante freqüentes (EMERY e THOMSON, 1998). Ainda, existe uma nova geração de correntômetros que se utiliza do princípio do Acoustic Travel Time difference (ATT), que mede a diferença de tempo existente na propagação de dois pulsos ultra sônicos, emitidos simultaneamente, a uma mesma distância, em direções opostas. O tempo de trânsito destes pulsos depende da componente vetorial da velocidade do fluxo na mesma direção (SonTek Data Sheet). São de alta resolução, medindo velocidades mínimas de 1 mm/s (Figura 2.10). Especificação: • Escalas de medição: 0 a ± 3 m.s-1 ou 0 a ± 6 m.s-1; • Resolução: 1 mm.s-1 ou 2 mm.s-1; • Acurácia (operação normal): 1%.

Figura 2.10. Correntômetro acústico que utiliza ultra-som - UCM-60DL.

Fonte: http://www.sensortec.com.

Medição de vazão por Flutuadores

A medição de vazão por flutuadores é uma metodologia que somente pode ser utilizada em situações de medições expeditas, ou de grande carência de recursos, sendo que seus resultados são muito menos precisos. Através de flutuadores (pode ser utilizada uma garrafa plástica, bóia, etc.), que sofra pouca influência de ventos, determina-se a velocidade superficial do escoamento. Esta velocidade superficial é, na maioria das vezes, superior a velocidade média do escoamento. A velocidade média corresponde de 80 a 90% da velocidade superficial. Conforme equações abaixo, multiplicando-se a velocidade média pela área molhada (área da seção transversal por onde está ocorrendo o escoamento), obtêm-se a vazão.

t

xV

∆=

(2.5)

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erficialmédia VV sup85,0 ⋅= (2.6)

médiamédia AVQ ⋅= (2.7)

A Figura 2.11 representa o esquema da medição de vazão por flutuadores. Aconselha-se realizar as medições em trecho reto e com características hidráulicas uniforme e realizar pelo menos três repetições de medição. A área molhada é determinada por batimetria, e a determinação em escritório é feita utilizando-se planímetros, papel milimetrado, programas de CAD, entre outros.

Figura 2.11. Esquema da medição de vazão por flutuadores.

Fonte: PEREIRA e MELO (http://www.deg.ufla.br/eng187/ aulas%20pr%C3%A1ticas/6.pdf).

Para utilizar a medição com flutuadores deve-se escolher um trecho retilíneo com margens paralelas, com comprimento mínimo de duas vezes a sua largura, com boa visibilidade em todos os sentidos, com declividade do leito constante e profundidade uniforme no sentido longitudinal. Método químicoMétodo químicoMétodo químicoMétodo químico Há situações em que a aplicação dos métodos anteriores é inviável ou até mesmo impossível. Por exemplo, escoamentos com velocidades altas, muita turbulência e leito irregular, como rios de montanhas (Figura 2.12), perigos devido a transporte de grandes sólidos, como troncos de árvores, ou ainda presença de cachoeiras, etc. Em casos como estes, pode-se utilizar uma técnica baseada na diluição de um produto químico (em geral dicromato de sódio), de concentração conhecida aplicado continuamente numa determinada seção do rio. Numa seção a jusante (o

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escoamento deve ser suficientemente turbulento para provocar a total diluição), mede-se a concentração deste produto. A medição é feita depois de estabelecido o regime permanente, ou seja, têm-se ao mesmo tempo aplicação do traçador (solução química com vazão conhecida) na seção 1 e medição desta solução diluída na seção 2 a jusante. A vazão pode então ser determinada pela eq.(2.8):

( ) 21 CqQCq ⋅+=⋅ (2.8) Onde: q é a vazão do produto traçador; Q é a vazão do rio; C1 é a concentração inicial do traçador; C2 é a concentração após total diluição no rio.

Figura 2.12. Rio de montanha.

O produto químico utilizado como traçador não deve reagir com impurezas existentes na água do rio e muito menos ser prejudicial à fauna ou à flora. Caso seja radioativo, deve-se corrigir o efeito do decaimento no tempo.

Método volumétricoMétodo volumétricoMétodo volumétricoMétodo volumétrico

O método volumétrico consiste em determinar a vazão medindo-se o tempo necessário para encher um reservatório de volume conhecido. Esse reservatório pode ser um balde ou um pequeno tanque (no caso de pequenos riachos) ou o reservatório de uma usina hidrelétrica. Esse método, se o volume do reservatório é realmente conhecido com exatidão, é o mais preciso de todos, mas o seu emprego é bastante limitado por razões óbvias.

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DDDDeterminação da Vazão em Condutos Livres eterminação da Vazão em Condutos Livres eterminação da Vazão em Condutos Livres eterminação da Vazão em Condutos Livres Além dos métodos de medição já descritos, existem outros métodos que são bastante utilizados no setor de saneamento, para a medição de esgotos e águas de abastecimento. São eles: • Calhas Parshall; • Vertedores. São dispositivos de geometria simples e regular em que a relação cota-vazão é conhecida por via teórica ou a partir de ensaios em laboratório. Como as medidas desses dispositivos são padronizadas, as relações cota-descarga obtidas em laboratório podem ser facilmente transpostas para as condições de campo. Esses medidores se aplicam a vazões pequenas, até no máximo da ordem de 5m³/s ou até menores.

Calhas Parshall

O texto sobre medição em condutos livres segue as orientações do Guia prático de Macromedição (FRANGIPANI, 2006), do Programa de modernização do setor saneamento. Dentre os medidores de canal aberto o mais utilizado no saneamento é sem dúvida a calha Parshall (Figura 2.13). Este equipamento foi desenvolvido por R. L. Parshall, em cooperação com o Departamento de Irrigação dos Estados Unidos. A calha Parshall é um tipo de venturi, consistindo em um canal de entrada com convergência das paredes e base; uma garganta com paredes paralelas e base inclinada para baixo e um canal de saída com paredes divergentes e base inclinada para cima.

Figura 2.13. Calha Parshall.

Fonte: http://www.agetec.com.br/solucoes.detalhe.php?id=51&cat=2&sub=3. Na grande maioria das Estações de Tratamento de Água projetadas e construídas no Brasil, quase que por exigência, a medição de água bruta é realizada por este medidor. Embora existam no mercado empresas especializadas no projeto e execução de calhas Parshall, muitos equipamentos existentes foram moldados em campo, em

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geral aproveitando-se a execução do canal de entrada da adução da estação de tratamento inserindo-a como uma continuação das paredes do mesmo. Este instrumento de medição é bastante confiável e de baixo custo. Com os cuidados devidos relativos à sua aferição e calibração, oferece bons índices de precisão, em geral não apresentando variações ao longo no tempo. Entretanto, recomenda-se proceder a aferição de rotina a cada ano e ao levantamento completo da curva de medição a cada três anos. A Figura 2.14 e Tabela 2.3, descrevem as principais dimensões de uma calha Parshall, conforme padronizado e ensaiado pelo seu criador. As dimensões originais referem-se a medidas inglesas, as quais foram aqui convertidas. A denominação da calha, por convenção, é realizada através da medida da garganta, em geral sendo referenciada em polegadas, na tabela expressa com a denominação Wn. Tabela 2.3. Tabela de valores de vazão para as dimensões da Calha Parshall.

WnWnWnWn WWWW AAAA BBBB CCCC DDDD EEEE FFFF GGGG KKKK NNNN QminQminQminQmin QmaxQmaxQmaxQmax

POL cm cm cm Cm cm cm cm cm cm cm L/s L/s

3333 7,6 46,7 45,7 17,8 17,8 61,0 15,2 30,5 2,5 5,7 1 54

6666 15,2 62,1 61,0 39,4 39,4 61,0 30,5 61,0 7,6 11,4 1 110

9999 22,9 87,9 86,4 38,1 38,1 76,2 30,5 45,7 7,6 11,4 3 252

12121212 30,5 137,2 134,3 61,0 61,0 91,4 61,0 91,4 7,6 22,9 3 456

18181818 45,7 144,8 141,9 76,2 76,2 91,4 61,0 91,4 7,6 22,9 4 697

24242424 61,0 152,4 149,5 91,4 91,4 91,4 61,0 91,4 7,6 22,9 12 937

36363636 91,4 167,6 164,5 121,9 121,9 91,4 61,0 91,4 7,6 22,9 17 1427

48484848 121,9 182,9 179,4 152,4 152,4 91,4 61,0 91,4 7,6 22,9 37 1923

60606060 152,4 198,1 194,3 182,9 182,9 91,4 61,0 91,4 7,6 22,9 45 2424

72727272 182,9 213,4 209,2 213,4 213,4 91,4 61,0 91,4 7,6 22,9 74 2931

84848484 213,4 228,6 224,2 243,8 243,8 91,4 61,0 91,4 7,6 22,9 85 3438

96969696 243,8 243,8 239,1 274,3 274,3 91,4 61,0 91,4 7,6 22,9 99 3950

120120120120 304,8 435,0 426,7 365,8 365,8 121,9 91,4 182,9 15,2 34,3 170 5663

144144144144 365,8 497,2 487,7 447,0 447,0 152,4 91,4 243,8 15,2 34,3 227 9911

180180180180 457,2 777,2 762,0 558,8 558,8 182,9 121,9 304,8 22,9 45,7 227 16990

240240240240 609,6 777,2 762,0 731,5 731,5 213,4 182,9 365,8 30,5 68,6 283 28317

300300300300 762,0 777,2 762,0 894,1 894,1 213,4 182,9 396,2 30,5 68,6 425 33980

360360360360 914,4 809,6 792,5 1056,6 1056,6 213,4 182,9 426,7 30,5 68,6 425 42475

480480480480 1219,2 842,0 823,0 1381,8 1381,8 213,4 182,9 487,7 30,5 68,6 566 56634

600600600600 1524,0 842,0 823,0 1727,2 1727,2 213,4 182,9 609,6 30,5 68,6 708 84951

Fonte: Guia Prático de Macromedição – PMSS (http://www.snis.gov.br).

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Figura 2.14. Características dimensionais da calha Parshall.

Fonte: Guia Prático de Macromedição – PMSS (http://www.snis.gov.br). A equação típica da calha Parshall é exponencial e representada pela seguinte fórmula genérica (eq.2.9):

nHKQ ⋅= (2.9)

Onde: Q é a vazão (cuja unidade depende de K); K é constante; H é a altura (medida a 2/3 de A); n é constante. Como exemplo, para calhas executadas rigorosamente conforme as dimensões apresentadas, tem-se as seguintes equações: Calha de 3” : Q = 0,992 x H1,547 Calha de 6” : Q = 2,06 x H1,58 Calha de 9”: Q = 3,07 x H1,53 Sendo Wn e H em pés e Q em pés cúbicos por segundo Calhas Parshall e vertedores em geral apresentam tipicamente a precisão de +/- 2 a 4%. A precisão de calhas Parshall está muito associada a sua submergência, que é expressa pela relação entre os níveis de água na garganta (H) e na seção convergente (H2). A relação H2/H, expressa em %, é chamada de submersão ou afogamento. Uma submersão de 60% (para Calhas até 9”) e 70% para as demais, não afeta as condições de escoamento. Valores superiores indicam que perturbações ocorridas a jusante do medidor se propagam à montante. Nestas condições, a calha Parshall é denominada de afogada e a vazão real será inferior àquela que se obteria pelo emprego da Fórmula Q = K x Hn. Para a determinação da vazão em calhas afogadas será necessária e indispensável a aplicação de um fator de correção. Obstáculos ou falta de declividade a jusante são causas freqüentes de afogamento das calhas. Dentre as vantagens da calha Parshall, pode-se citar:

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• Não necessitam de fornecimento externo de energia; • São equipamentos de baixo custo; • Não necessitam de manutenção freqüente, limitando-se a limpeza do canal e da calha; • Permitem a medição de líquidos com sólidos dissolvidos e em suspensão. VertedoVertedoVertedoVertedoresresresres Os vertedores podem ser divididos genericamente em dois grupos em função do tipo de soleira: vertedores de soleira delgada e vertedores de soleira espessa. Um vertedor de soleira delgada é composto basicamente de uma placa fina que intercepta transversalmente o fluxo da água, provocando uma elevação a montante e vertendo para jusante. Esta placa possui um recorte de formato apropriado por onde a água verte. Devido ao formato do recorte tem-se os diversos tipos de vertedores (triangular, retangular, trapezoidal e outros), sendo que muitos já estão calibrados e permitem, assim, a transformação direta do nível da água em vazão. A Figura 2.15 mostra um vertedor triangular.

Figura 2.15. Vertedor Triangular.

Fonte: SANTOS et al. (2001). Um vertedor de soleira delgada é composto dos seguintes elementos e medidas: largura do canal (B); largura da soleira (L); altura do vertedor (P); carga sobre o vertedor (H); distância entre a régua e a soleira (D); e elevação da crista em relação ao nível do rio (e). A Figura 2.16 mostra o esquema de um vertedor de soleira delgada e alguns elementos e medidas que compõem um vertedor. É importante uma escolha criteriosa do local de instalação, devendo o mesmo estar em um trecho reto do canal, possuir margens e declividade altas, evitando assim grandes represamentos e perturbações no fluxo natural. Na instalação de um vertedor deve-se considerar algumas recomendações: • Instalar a régua ou linígrafo a uma distância (D) entre 4 a 10 vezes a carga máxima que se pretende medir; • Instalar o “zero da régua” no mesmo plano da crista do vertedor permitindo, assim, a leitura direta da carga (H);

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• Instalar o vertedor com uma elevação da crista em relação ao nível do rio (e) de no mínimo 7,5 cm; • A altura do vertedor (P) deve ser maior que a carga (H) e não inferior a 30 cm, destacando aqui a importância da manutenção com limpeza e remoção do material assoreado a montante da soleira; e • Evitar erosão a jusante do vertedor, com a construção de uma bacia ou estrutura de dissipação.

Figura 2.16. Vertedor de soleira delgada.

Fonte: SANTOS et al. (2001). As equações e tabelas que fornecem a relação cota-descarga para esses medidores podem ser encontradas em manuais de hidráulica (p. ex., LENCASTRE, 1972). A seguir são apresentadas equações para alguns dos tipos de vertedores de soleira delgada, e alguns modelos são mostrados na Figura 2.17 (PRONI e FCTH, 1990). a) Vertedor retangular com contração:

5,1)2,0(838,1 HHLQ ⋅−⋅= (2.10)

b) Vertedor triangular de 90 graus:

5,2420,1 HQ ⋅= (2.11)

c) Vertedor triangular de 120 graus:

449,2302,2 HQ ⋅= (2.12)

d) Vertedor triangular de 135 graus:

47,2187,3 HQ ⋅= (2.13)

e) Vertedor triangular de 90 graus truncado:

5,2420,1 HQ ⋅= quando H≤Hb; e (2.14)

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])([32,1 47,247,2bHHHQ −−⋅= quando H>Hb. (2.15)

f) Verte dor triangular de 120 graus truncado:

449,2302,2 HQ ⋅= quando H≤Hb; e (2.16)

])([302,2 449,2449,2bHHHQ −−⋅= quando H>Hb. (2.17)

g) Vertedor trapezoidal (tipo Cipoletti):

5,186,1 HLQ ⋅⋅= (2.18)

h) Vertedor trapezoidal de 30 graus:

47,25,1 56,086,1 HHLQ ⋅+⋅⋅= (2.19)

Figura 2.17. Vertedor trapezoidal e vertedor retangular.

Fonte: PEREIRA e MELO (http://www.deg.ufla.br/eng187/aulas%20pr%C3%A1ticas/6.pdf).

Um vertedor de soleira espessa é uma elevação plana no fundo do canal ou leito do rio, provocando um aumento de velocidade tal que sobre a soleira ocorra escoamento crítico (Figura 2.18).

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Figura 2.18. Vertedor de soleira espessa.

Fonte: SANTOS et al. (2001). Neste caso, a aplicação do teorema de Bernoulli, da mecânica dos fluidos, conduz a igualdade:

g

Vhz

g

Vh c

c⋅

++=⋅

+22

220

0 (2.20)

Onde: V0 - velocidade a montante da soleira; h0 - profundidade a montante da soleira; z - altura da soleira; hc - profundidade crítica; Vc - velocidade crítica; g – aceleração da gravidade. Sendo q a vazão por unidade de largura (vazão unitária), V=q.h-1 resulta na eq.(2.21):

2

2

20

2

022 c

chg

qhz

hg

qh

⋅⋅++=

⋅⋅+

(2.21)

Considerando que a profundidade crítica em um canal retangular vale:

3

2

g

qhc =

(2.22)

Resultando:

3

2

20

2

0 2

3

2 g

q

hg

qh =

⋅⋅+

(2.23)

Nesta equação dado h0 pode-se calcular q obtendo-se pares de valores (h0, g) que resultam na curva de descarga. No caso da velocidade de aproximação V0, muito pequena, tem-se:

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0

2

2≈

⋅ g

Vc (2.24)

Resultando:

3

2

02

3

g

qh =

(2.25)

Substituindo g = 9,81m/s2 na eq(2.25) resulta na equação:

2

3

0705,1 hq ⋅= (2.26)

DDDDeterminação da Vazão em Condutos Forçadoseterminação da Vazão em Condutos Forçadoseterminação da Vazão em Condutos Forçadoseterminação da Vazão em Condutos Forçados Para a determinação de vazão em condutos forçados, como os sistemas de distribuição de água, geralmente é utilizado o método pitométrico. O tubo Pitot do tipo Cole (Figura 2.19) é um instrumento destinado à medição de vazão através da obtenção da velocidade do fluxo, sendo deste modo obtida indiretamente a vazão. Sendo um instrumento leve e portátil, sua utilização é extremamente prática devido à facilidade com que pode ser instalado em qualquer ponto do sistema de produção e distribuição de água, propiciando a determinação de dados reais acerca do funcionamento do sistema.

Figura 2.19. Tubo Pitot.

Fonte: Guia Prático de Ensaios Pitométricos – PMSS (http://www.snis.gov.br).

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Trata-se de uma haste com dois tubos metálicos em seu interior. A haste corre dentro de uma base a qual pode ser acoplada em um registro especial que é instalado na tubulação. Com parte da haste inserida dentro da tubulação, os tubos metálicos em seu interior, comunicam o líquido com o ambiente exterior a tubulação. Na extremidade dos tubos metálicos existem tomadas de velocidade, denominadas “tip”. Orientando-se convenientemente as duas tomadas, contra e a favor do fluxo, pode-se medir apenas a pressão diferencial, a qual será proporcional à velocidade do fluxo. O diferencial de pressão resultante entre as tomadas de impacto (contra o fluxo) e a de referência (a favor do fluxo) é muito pequeno, da ordem de poucos centímetros. Assim, para se obter precisão nestas medições utiliza-se um tubo “U” de vidro e líquidos pitométricos de diferentes densidades.

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3333 PPPPrograma de Amostragem rograma de Amostragem rograma de Amostragem rograma de Amostragem

Nos estudos das características de determinado corpo de água e efluente, a primeira etapa destes estudos deve-se constituir em indagações básicas, relacionadas aos objetivos a serem alcançados. Associado aos aspectos da perspectiva do estudo deve ser efetuado um balanço da disponibilidade de recursos econômicos, de pessoal e equipamentos, essencial ao planejamento das ações subseqüentes. As razões que motivaram o estudo devem ser examinadas criticamente, para se ter certeza da sua real necessidade. Deve-se ressaltar que o conhecimento das características dos corpos de água e águas residuárias é um meio de que o técnico dispõe para instrumentalizar ações preventivas e/ou corretivas (ABNT/NBR 9897, 1987). Na execução do planejamento de amostragem deve-se estabelecer o cronograma das diferentes atividades. Para se obter o máximo de rendimento e evitar atropelos no desenvolvimento dos trabalhos. Nesse sentido, podem-se minimizar os custos, com levantamentos de subsídios disponíveis em outras fontes de informação, desde que isto não influencie a qualidade dos serviços. O planejamento é a elaboração de um roteiro para realização de determinada tarefa. Ao coletar, deve-se realizar um planejamento para obter uma amostra representativa e com resultados satisfatórios, dentro da realidade da amostragem (CETESB, 1987). Um bom planejamento de amostragem inclui: • metodologia de coleta; • tipos de amostras (simples ou composta); • pontos de amostragem; • tempo de coleta; • preservação; • transporte; • equipamentos necessários; • coletor bem treinado; • parâmetros a serem analisados. PPPPontos de Amostragemontos de Amostragemontos de Amostragemontos de Amostragem RRRRios, lagos e reservatóriosios, lagos e reservatóriosios, lagos e reservatóriosios, lagos e reservatórios Para a localização dos pontos de amostragem, deve-se considerar o objetivo que se pretende alcançar. Assim, se o objetivo é detectar violação dos padrões de qualidade, são escolhidos pontos onde a probabilidade de ocorrências destas violações seja maior. Por outro lado se o principal objetivo consiste em determinar o dano que a poluição está ocasionando aos seres humanos, à vida aquática e aos usos do curso de água, devem ser estabelecidos locais de amostragem em torno do(s) ponto(s) de lançamento. Na prática, é importante que sejam definidos, no mínimo, dois pontos de amostragem, para referência no corpo de água receptor. Um deve estar localizado imediatamente acima do local de lançamento, livre de sua

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interferência, e outro, abaixo deste. Todavia, não existe uma regra geral para demarcação de pontos de amostragem. Os critérios para a sua demarcação assumem uma feição estratégica ao depender do planejamento, do emprego do conhecimento e da realidade de campo, para detecção da vulnerabilidade de área para demarcação de pontos de amostragem. Neste caso, o bom senso é tão importante quanto o conhecimento (ABNT/NBR 9897, 1987). Devem-se estabelecer pontos de amostragem ao longo do curso de água e a jusante do último lançamento considerado, para se determinar a extensão do comprometimento da qualidade da água do corpo receptor. O conhecimento do regime de lançamento de efluentes e de substâncias potencialmente prejudiciais aos seres humanos e ecossistemas é fundamental ao planejamento da localização dos pontos de amostragem. No estudo de fontes poluidoras deve-se considerar que, nos diferentes regimes de lançamento de efluentes, podem ocorrer variações significativas quanto ao volume, concentrações e tipo de poluentes, e tais lançamentos podem apresentar vazões contínuas ou descontínuas, com concentrações uniformes ou variáveis (ABNT/NBR 9897, 1987). ---- RiosRiosRiosRios A localização, freqüência e número de amostras a serem coletadas nos cursos de água devem ser determinados em função do objetivo da avaliação que se está desenvolvendo e do estudo preliminar. Em um programa típico de amostragem em águas correntes, são incluídos locais de amostragem conforme as Figuras 3.1 e 3.2.

A - a montante da área em estudo; B - a jusante de fontes poluidoras agrícolas; C - em descargas poluidoras no ponto de lançamento no corpo receptor; D - pontos múltiplos a jusante dos lançamentos, para verificar a mistura dos mesmos no sentido lateral; E - amostragem de tributários, na área de sua desembocadura no corpo receptor; F - monitoramento a jusante do tributário, após sua mistura no corpo receptor.

Figura 3.1. Localização de amostragem em cursos de água.

Fonte: ABNT/NBR 9897 (1987).

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A - limite político-administrativo; B - captação de água para consumo humano; C - captação de água para irrigação; D - lançamento em estuário; F - montante de área urbana altamente industrializada; G - jusante de área urbana altamente industrializada; H - contribuição de sub-bacias; I - zonas de recreação e pesca.

Figura 3.2. Localização de pontos de amostragem em rios. Fonte: ABNT/NBR 9897 (1987).

Na escolha de pontos de amostragem em rios deve-se evitar (ABNT/NBR 9897, 1987): 1. Áreas em que pode ocorrer estagnação de água; 2. Áreas localizadas próximo à margem interna de curvas, visto que elas podem não ser representativas; 3. Áreas de refluxo de curso de água. Para situações mais complexas, quando várias descargas de efluentes estão envolvidas, a amostragem deve incluir a montante e a jusante da área das descargas combinadas, além da coleta de amostras diretamente de cada efluente. Usando-se dados microbiológicos e físico-químicos disponíveis e a vazão da descarga, pode-se determinar a contribuição de cada fonte poluidora (ABNT/NBR 9897, 1987). ---- Lagos e ReservatóriosLagos e ReservatóriosLagos e ReservatóriosLagos e Reservatórios No caso de lagos, lagoas e reservatórios, as águas nem sempre apresentam uma constituição homogênea. Porém, a amostragem deve ser representativa de todo o sistema aquático e baseado nas recomendações contidas neste capítulo (ABNT/NBR 9897, 1987). Em se tratando de lagos formados por bacias circulares, recomenda-se que, pelo menos, em amostragens preliminares, sejam feitas coletas ao longo de diversas seções transversais (malhas ou quadrantes) que se interceptam no local de maior profundidade (Figura 3.3). Este método tem a vantagem de apresentar uma imagem tridimensional do corpo receptor, caso as amostras sejam realizadas em diversas

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profundidades e a pequenos intervalos, ao longo da seção transversal (ABNT/NBR 9897, 1987).

Figura 3.3. Localização dos pontos de amostragem em lagos com bacias circulares

(fase preliminar). Fonte: ABNT/NBR 9897 (1987).

Em reservatórios, ou mesmo em lagos de forma alongada, onde exista consideráveis movimentos de água, devem-se estabelecer várias seções transversais ao longo da massa líquida, conforme a Figura 3.4.

Figura 3.4. Localização dos pontos de amostragem em lagos ou reservatórios com

bacias alongadas (fase preliminar). Fonte: ABNT/NBR 9897 (1987).

Devido ao grande volume de líquido contido nos lagos e reservatórios, a variação de qualidade das águas não é significativa, podendo-se considerar um raio de 3m do ponto da amostragem. Um método para fixação de pontos é o uso de bóias, embora haja grande risco de elas serem danificadas ou retiradas por terceiros. Daí, o método mais seguro é o uso de placas marcadas com o código de amostragem, fixada em estacas (Figura 3.5). Colocam-se duas estacas, uma atrás da outra, de maneira que se possa formar uma linha reta imaginária, visualizada por um observador em um barco dentro do lago. Posicionando-se duas estacas em cada margem, obtém-se uma localização do ponto de amostragem, com margem de erro bastante reduzida (ABNT/NBR 9897, 1987). Entretanto, vale à pena citar que existem métodos mais modernos, como o uso do Global Positioning System - GPS.

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Figura 3.5. Localização dos pontos de amostragem com auxílio de placas.

Fonte: ABNT/NBR 9897 (1987). Outra sistemática, que orienta a demarcação dos pontos de amostragem em lagos e represas, também é mostrada na Figura 3.6.

A - entrada do lago; B - em pontos que recebem fontes potenciais de poluição (Bl - regiões domiciliares; B2 - regiões agropastoris e B3 - regiões industriais); C - em pontos que cobrem a extensão coaxial do corpo de água; D - praias; El - na saída antes da barragem; E2 - na saída após a barragem.

Figura 3.6. Localização de pontos de amostragem em lagos e represas. Fonte: ABNT/NBR 9897 (1987)

Na Figura 3.7, são apresentados, de modo genérico, os pontos que devem ser considerados como sugestão preliminar, para amostragem em lagos e represas que abastecem estações de tratamento de água.

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A - nas entradas do reservatório; B - em possíveis fontes de contaminação; C - no ponto de captação; D - em pontos múltiplos ao redor do ponto de captação; E - na saída do reservatório.

Figura 3.7. Localização de pontos de amostragem em lagos e represas de captação.

Fonte: ABNT/NBR 9897 (1987). Águas subterrâneasÁguas subterrâneasÁguas subterrâneasÁguas subterrâneas Segundo CETESB (1988), um plano para amostragem de água subterrânea deve levar em conta múltiplos aspectos, tais como: a) técnicas de coleta; b) técnicas de preservação e acondicionamento de amostras; c) métodos de análise; d) procedimentos de encaminhamento de amostras. Os problemas mais comuns nas amostragens são os seguintes (CETESB, 1988): a) o responsável não prepara um plano ou simplesmente não tem plano definido; b) o plano contém poucas informações ou contém informações pouco relevantes para orientar o técnico que irá executar as coletas de amostras; c) as instruções do plano não são seguidas ou simplesmente se desconhece a existência de um plano; d) empregam-se técnicas inadequadas de esgotamento do poço; e) adotam-se equipamentos de coleta inadequados, que podem comprometer a qualidade da água do poço ou acarretar perda de compostos voláteis; f) nos laboratórios, não se utiliza branco de campo, reagente padronizado ou diluição padrão para identificar alterações nas amostras, após a coleta; Nota: Recomenda-se a utilização de um branco de campo por amostragem para cada tipo de frasco. g) não se faz a limpeza apropriada do equipamento de amostragem; h) os equipamentos de amostragem (corda, balde e tubos) são colocados no solo, podendo contaminar-se antes do uso; i) os dados de campo não são registrados devidamente (p. ex.: nível de água temperatura);

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j) o procedimento para encaminhamento de amostras ao laboratório não é seguido devidamente; k) pouca atenção é dispensada quando se anotam erros e anomalias; l) adotam-se protocolos de garantia de qualidade ou de controle de qualidade inadequados (campo e/ou laboratório). O plano de amostragem deve incluir as seguintes informações básicas(CETESB, 1988): a) coleta de amostra; b) preservação e coleta de amostras; c) procedimento de encaminhamento das amostras; d) procedimento analítico; e) controle de qualidade no campo e no laboratório. Localização dos pontos de coleta (CETESB, 1988): • Poço de montantePoço de montantePoço de montantePoço de montante Geralmente um único poço de montante, bem posicionado, é suficiente para o fim destinado, contanto que não haja nenhuma possibilidade de exposição ao fluxo da possibilidade de exposição ao fluxo da possível pluma gerada pelo método de disposição do resíduo. • Poços de jusantePoços de jusantePoços de jusantePoços de jusante Quanto maior for a certeza do real comportamento do sentido de fluxo subterrâneo, menor o número de elementos que deverão compor o conjunto de poços de jusante. De qualquer forma, recomendam-se no mínimo três poços de jusante no sistema de monitoramento. Os poços de jusante são posicionados transversalmente ao fluxo subterrâneo, distribuindo-se ao longo da largura da possível pluma. Nota: Para a locação dos poços é absolutamente imprescindível a determinação do sentido do fluxo das águas subterrâneas. • Localização dos poços em relação à área de disposiçãoLocalização dos poços em relação à área de disposiçãoLocalização dos poços em relação à área de disposiçãoLocalização dos poços em relação à área de disposição O poço de montante deve ser locado próximo à área de disposição, mas a uma distância segura da influência do efluente. Os poços de jusante devem ser distribuídos próximo à área de disposição para que a pluma possa ser identificada o mais breve possível, no caso do lixiviado atingir o lençol. Entretanto, a localização exageradamente próxima dos poços aumenta o risco de contaminação direta dos mesmos. As Figuras 3.8 e 3.9 apresentam um exemplo de localização dos poços de monitoramento.

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Figura 3.8. Disposição dos poços de monitoramento (Perfil).

Fonte: CETESB (1988).

Figura 3.9. Disposição dos poços de monitoramento (Planta).

Fonte: CETESB (1988). Coleta em ETE e em rede de abaColeta em ETE e em rede de abaColeta em ETE e em rede de abaColeta em ETE e em rede de abastecimentostecimentostecimentostecimento ---- Coleta em ETEColeta em ETEColeta em ETEColeta em ETE Freqüentemente é necessária a amostragem de efluentes de unidades de tratamento de esgotos domésticos, de águas residuárias industriais ou a caracterização destes efluentes, antes do seu lançamento no corpo receptor. As regras que determinam a freqüência da amostragem estão condicionadas ao tipo de processo empregado, regime de produção, usos da água e capacidade de autodepuração, enfim às razões determinantes do estudo e/ou controle. Nos casos em que ocorre pouca variação nas características do efluente, são necessárias poucas amostras, mas, em situação oposta, a caracterização e/ou controle devem ser intensos. Em nenhum caso devem ser colhidas amostras compostas para análises microbiológicas. O número de amostras analisadas deve ser suficiente para fornecer dados estatisticamente representativos, tanto no aspecto físico e químico, como no microbiológico (ABNT/NBR 9897,1987). Segundo a ABNT/NBR 9897 (1987), o grau de poluição das águas residuárias varia em função da concentração, vazão e freqüência de lançamento, de acordo com as atividades desenvolvidas. Em resumo, as necessidades de controle e caracterização das águas residuárias têm como objetivos:

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a) determinar a concentração e toxidade, a curto e a longo prazo, das substancias químicas, em relação aos seres humanos, ao sistema público de esgoto e aos riscos para a biota; b) determinar as quantidades de poluentes lançados durante 24 horas; c) explorar o potencial de recuperação de despejos num determinado processo, considerando as modificações a serem efetuadas e apreciando a relação entre custo, risco e benefício; d) identificar os fatos que influenciam na produção de água residuária, proveniente de um determinado processo; e) investigar e demonstrar as variações nas características e concentrações das águas residuárias; f) estabelecer bases para o tratamento das águas residuárias, separadamente ou em combinação; g) determinar o risco do efluente aos usos da água, acumulação de cadeia alimentar e seu reflexo na capacidade de autodepuração do corpo receptor. Os pontos de coleta em uma ETE podem ser vários, dependendo do objetivo do monitoramento. Quando o objetivo é o de investigar a eficiência do sistema em partes, deve-se coletar amostras após cada etapa do sistema, como pode ser observado na Figura 3.10. Dessa forma, a operação e manutenção do sistema pode ser otimizado. Os pontos de coleta em uma ETE podem variar de acordo com o tipo de sistema de tratamento e suas estruturas, porém o monitoramento segue a mesma lógica. Quando o monitoramento objetiva uma caracterização mais profunda, como por exemplo, a determinação de zonas mortas nas lagoas de estabilização, ou seja, locais onde as reações bioquímicas são menores, deve-se proceder de forma que a amostragem seja representativa de toda área da lagoa.

A - Esgoto bruto do sistema de esgotamento; B - Esgoto após o peneiramento; C - Esgoto após a caixa de areia; D - Esgoto após o pré-tratamento (mais homogêneo devido à calha Parshall) e entrada da Lagoa Anaeróbia; E - Saída da Lagoa Anaeróbia e entrada da Facultativa 1 e 2; F - Saída da Facultativa 1; G - Saída da Facultativa 2; H - Esgoto tratado antes da cloração (desinfecção); I - Esgoto antes do corpo receptor.

Figura 3.10. Pontos de monitoramento em ETEs com Lagoas de Estabilização. Fonte: Adaptado de http://cdcc.sc.usp.br/ciencia/artigos/art_28/agua3.html.

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---- Coleta em rede de abastecimentoColeta em rede de abastecimentoColeta em rede de abastecimentoColeta em rede de abastecimento O monitoramento de uma rede de abastecimento de água começa no manancial com uma bateria completa de análise de potabilidade conforme a PORTARIA Nº 518/04, do Ministério da Saúde (BRASIL, 2004). Dentro da ETA o monitoramento se faz necessário para o controle operacional do sistema de tratamento, tanto para a qualidade final da água tratada, quanto para a qualidade ou eficiência das etapas do tratamento, conforme a Figura 3.11. O monitoramento da rede de distribuição, precisamente nas residências, se faz necessário, tanto para atestar a qualidade da água antes do consumo, como também para controle do cloro e flúor residual adicionado na ETA. O monitoramento na rede de abastecimento também é necessário, para verificar possíveis fontes de contaminação ocasionadas por fissuras nas tubulações.

A - Manancial para captação de água; B - Ponto após o processo de mistura rápida com coagulante e cal; C - Ponto após a floculação e decantação; D - Ponto após a filtração; E - Ponto após a desinfecção, correção do pH e fluoretação; F - Ponto na rede de distribuição e G - Ponto final no abastecimento onde ocorre o consumo.

Figura 3.11. Pontos de coleta em uma rede de abastecimento. Fonte: Adaptado de http://www.copasa.com.br.

O monitoramento dentro de uma ETA conforme os pontos indicados na Figura 3.2, ocorrem para o controle das concentrações dos agentes químicos adicionados e a eficiência dos dispositivos do sistema de tratamento, como a mistura rápida, o floculador, decantador e filtro. PPPParâmetros de Interesse arâmetros de Interesse arâmetros de Interesse arâmetros de Interesse A qualidade da água é avaliada por indicadores (parâmetros) físicos, químicos, microbiológicos e ecotoxicológicos (CETESB, 2002), considerando-se aqueles mais representativos, para tornar a análise sistemática da caracterização da água

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exeqüível. Para o Estado de São Paulo, a CETESB faz uso dos seguintes indicadores: • Parâmetros físicos - absorbância no ultravioleta, coloração da água, série de resíduos (filtrável, não filtrável, fixo e volátil), temperatura da água e do ar, e turbidez; • Parâmetros químicos - alumínio, bário, cádmio, carbono orgânico dissolvido, chumbo, cloreto, cobre, condutividade específica, cromo total, demanda bioquímica de oxigênio (DBO5,20), demanda química de oxigênio (DQO), fenóis, ferro total, fluoreto, fósforo total, manganês, mercúrio, níquel, óleos e graxas, ortofosfato solúvel, oxigênio dissolvido, pH, potássio, potencial de formação de trihalometanos, série de nitrogênio (Kjeldahl, amoniacal, nitrato e nitrito), sódio, surfactantes e zinco; • Parâmetros microbiológicos - Clostridium perfringens, coliforme termotolerante, Cryptosporidium sp., estreptococos fecais e Giardia sp.; • Parâmetros hidrobiológicos - clorofila-a e feofitina; • Parâmetros ecotoxicológicos - sistema Microtox, teste de Ames para a avaliação de mutagenicidade e teste de toxicidade crônica a Ceriodaphnia dubia. A seguir, é apresentada uma descrição sucinta de vários parâmetros relativos à qualidade das águas, considerando os indicadores físicos, químicos e biológicos medidos em campo e em laboratório, suas características e sua importância no meio ambiente. pHpHpHpH O pH ou Potencial hidrogeniônico, representa a concentração de íons hidrogênio H+ (em escala antilogarítmica), retratando o equilíbrio ácido-base obtido pelos vários compostos dissolvidos, sais e gases. A faixa de pH é de 0 a 14. A 25ºC, o pH neutro é 7,0; acima deste valor, o composto é considerado básico; e abaixo, é considerado ácido. Os valores de pH afastados da neutralidade podem afetar a vida aquática (ex: peixes). A disponibilidade de muitas substâncias nutrientes varia com a concentração do íon hidrogênio. O pH é freqüentemente utilizado como parâmetro para caracterização de águas de abastecimento brutas e tratadas, de águas residuárias brutas, controle e operação de estações de tratamento de águas e esgotos, e caracterização de corpos d’água (VON SPERLING, 1996). Nas águas de abastecimento, o pH é um parâmetro significativo, porque pode afetar o gosto, eficiência do processo de tratamento da água e pode contribuir para a corrosão das estruturas das instalações hidráulicas e do sistema de distribuição. O pH é um fator primordial nos processo de coagulação, desinfecção e abrandamento das águas, bem como, no controle da corrosão e no tratamento biológico dos esgotos e despejos industriais. A determinação do pH, pode ser feita por métodos colorimétricos ou potenciométricos. A ionização da água é representada pela seguinte equação de equilíbrio (eq. 3.1):

base2ácido23

ácido12

base12 OHOHOHOH −+ +↔+

(3.1) Isto significa que, em condições específicas a água pode ser considerada como ácida ou base, por que produz H3O

+ (ácido de Arrhenius); por que pode atuar como

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doadora de prótons (hidrogênio – ácido de Bronsted-Lowry) ou receptora de elétrons (ácido de Lewis), tal como qualquer outro ácido ou base. Ao manejar os valores de concentrações de íons hidrogênio em soluções aquosas, lida-se com números muito pequenos, os quais podem corresponder a um intervalo muito amplo de concentrações e que se expressam em forma exponencial. Assim, por exemplo, os números 2.10-5 e 5.10-3 podem representar [H3O

+] comuns em soluções de ácidos fracos. Valores desta natureza são difíceis de serem representadas graficamente ou por outro método de correlação. A fim de contornar o problema, foi proposto expressar tais valores em termos de seus logaritmos negativos, o pH. Deste modo por definição, o pH é o logaritmo, em base 10, da concentração de íons hidrônio, que se expressa conforme a eq. (3.2):

]Olog[H]O[H

1logpH 3

3

+

+−==

(3.2) O valor do pH pode ser medido através de aparelhos denominados potenciômetros, ou por meio de indicadores. Pode-se definir tais indicadores como sendo substâncias orgânicas capazes de mudar de cor pela variação do pH da solução com que esteja em contato. Estas substâncias são conhecidas com o nome de indicadores de neutralização ou indicadores ácido-base. Assim por exemplo, a forma vermelha do tornassol pode ser representada pela fórmula Hind e a forma azul por Ind-, conforme a seguinte reação de dissociação (eq. 3.3):

−+ +↔+ IndOHOHHind 32

(3.3) azul) (forma vermelha)(forma ↔

O cálculo da quantidade relativa das duas formas, em função da concentração de hidrogênio se faz, tendo em vista a constante de ionização do indicador (Kind) de acordo com a eq. (3.4).

]Hind[

]ind][OH[K 3

ind

−+

=

(3.4) A constante de equilíbrio do indicador representa o valor da concentração do íon hidrônio para a qual, a mudança de cor do indicador é a metade da viragem total. Quando se conhece o grau de ionização de um ácido para uma dada concentração, é possível calcular as concentrações dos íons [H3O

+] e [OH-], em tais soluções.

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AcidezAcidezAcidezAcidez Acidez é a capacidade da água de consumir uma quantidade de base a um determinado pH. Trata-se de uma propriedade agregada da água, que pode ser interpretada em termos de substância específica, quando a composição química da amostra é conhecida. É devida, principalmente, à presença de gás carbônico livre (pH entre 4,5 e 8,2). A acidez pode originar-se naturalmente, através do CO2 absorvido da atmosfera, ou resultante da decomposição da matéria orgânica, e do gás sulfídrico, e de forma antropogênica, através de despejos industriais (ácidos minerais ou orgânicos) e passagem da água, por minas abandonadas, vazadouros de mineração e das borras de minérios. A determinação de acidez é de utilidade, uma vez que, uma brusca variação do seu valor normal, poderá indicar o lançamento de algum resíduo industrial nos esgotos domésticos. Além disso, a acidez ajuda no processo corrosivo e influencia na velocidade das reações químicas e nos processos biológicos. A utilização da acidez mais freqüente como parâmetro, se dá junto à caracterização de águas de abastecimento (inclusive industriais), brutas e tratadas. AlcalinidadeAlcalinidadeAlcalinidadeAlcalinidade A alcalinidade representa a capacidade que um sistema aquoso tem de neutralizar ácidos. Esta capacidade depende de alguns compostos, principalmente bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos, sendo que este último ânion é raro na maioria das águas naturais, ocorrendo geralmente em águas cujo pH é superior a 10. A alcalinidade reflete, em última instância, a capacidade que um ecossistema aquático representa em neutralizar (tamponar) ácidos a ele adicionados. Em águas superficiais, a alcalinidade pode ser devida à presença de grande quantidade de algas; elas removem o CO2 da água, elevando o pH da mesma para 9 – 10. Embora sejam várias as substâncias que conferem alcalinidade à água, as predominantes são os hidróxidos, os carbonatos e os bicarbonatos de sódio e cálcio. Em conseqüência, deve ser considerarada cinco hipóteses possíveis: • alcalinidade devida a hidróxidos, somente; • alcalinidade devida a hidróxidos e carbonatos; • alcalinidade devida a carbonatos, somente; • alcalinidade devida a carbonatos e a bicarbonatos; • alcalinidade devida a bicarbonatos, somente. A alcalinidade não tem significado sanitário para a água potável, mas em elevadas concentrações confere um gosto amargo à água. É uma determinação importante no controle do tratamento de água, estando relacionada com a coagulação, redução de dureza e prevenção de corrosão em tubulações. Também, é uma determinação importante no tratamento de esgotos, quando há evidências de que a redução do

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pH pode afetar os microrganismos responsáveis pela depuração. Os componentes da alcalinidade podem modificar a toxicidade de metais pesados. DurezaDurezaDurezaDureza A dureza pode ser definida como a capacidade de uma água em precipitar sabão. O sabão é precipitado, sobretudo pelos íons cálcio e magnésio presentes. Outros cátions polivalentes, também podem precipitar o sabão, mas eles, muitas vezes, estão em formas complexas, freqüentemente com constituintes orgânicos, e podem aparecer em águas duras em baixas concentrações, mas são muito difíceis de determinar. Em conformidade com a prática usual, Dureza Total é definida como a soma das concentrações de cálcio e magnésio, ambos expressos como mg.L-1 de CaCO3. A dureza se classifica em dureza de carbonatos e de não carbonatos, de cálcio e magnésio. A dureza de não carbonatos, chamada de dureza permanente, é devida aos sulfatos, cloretos e nitratos de cálcio e magnésio. Sempre que a dureza for maior do que a alcalinidade total, devida aos carbonatos e bicarbonatos, aquela porção da dureza equivalente aos carbonatos e bicarbonatos de cálcio e magnésio é a dureza de carbonatos, e a porção excedente é a dureza de não carbonatos. Quando a dureza é numericamente igual ou menor do que a soma da alcalinidade dos carbonatos e bicarbonatos (alcalinidade total), toda a dureza é de carbonatos e a dureza dos não carbonatos está ausente. Em relação à vida aquática, o crescimento dos peixes pode ser limitado pela dureza da água. Águas moles podem aumentar a sensibilidade dos peixes a metais tóxicos; em águas duras os metais tóxicos podem ser menos prejudiciais. A água com pouca, ou nenhuma dureza, pode ser corrosiva para a rede de distribuição, dependendo do pH, alcalinidade e OD. A Tabela 3.1 apresenta a classificação das águas, quanto à dureza. Tabela 3.1. Classificação das águas, quanto à dureza

ConcentraçãoConcentraçãoConcentraçãoConcentração ( ( ( (mg.Lmg.Lmg.Lmg.L----1 1 1 1 CaCOCaCOCaCOCaCO3333))))

DescriçãoDescriçãoDescriçãoDescrição

0 – 75 Mole

75 – 100 Moderadamente

dura 150 – 300 Dura

> 300 Muito dura Fonte: SAWYER (1987) CondutividadeCondutividadeCondutividadeCondutividade A condutividade de uma solução eletrolítica é a expressão numérica quantitativa da sua capacidade de transportar a corrente elétrica. Ela é definida como sendo o inverso da resistência elétrica de 1cm cúbico do líquido a uma temperatura de 25ºC. A condutividade da água depende, também, do pH e pode variar ligeiramente em função da atividade de fotossíntese e respiração.

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Um valor de condutividade superior ao padrão ambiental pode causar efeitos nocivos, tais como: • perda das guelras e de outros órgãos externos delicados dos peixes, podendo causar a morte; • modificações de atividades comportamentais e fisiológicas dos organismos habitantes da região; • prejuízos à fauna aquática em longo prazo, podendo causar a eliminação da espécie; • A condutividade é um parâmetro muito empregado no monitoramento da qualidade de águas e de águas residuárias, porque pode ser relacionada com o teor de sólidos dissolvidos. Em laboratório a condutividade é empregada como critério para verificação da pureza da água destilada, etc. Série de sSérie de sSérie de sSérie de sólidosólidosólidosólidos ---- Sólidos SedimentáveisSólidos SedimentáveisSólidos SedimentáveisSólidos Sedimentáveis A quantidade de sólidos que sedimentam na água é variável e particular para cada curso de água. São constituídos por substâncias cujos pesos específicos são maiores que os da água e, conseqüentemente, tendem a sedimentar causando assoreamento dos corpos d´água. Estes sólidos são provenientes da natureza do terreno, do regime de chuvas, e dos resíduos que a água recebe. Sólidos sedimentáveis constituem o volume de matéria orgânica e inorgânica que sedimenta em 1 hora no Cone Imhoff, e que causa prejuízos na população presente nos sedimentos, quando inorgânica, e removendo o oxigênio dissolvido na água, quando orgânica. Em monitoramentos, os sólidos sedimentáveis são importantes à medida que permitem a previsão do comportamento de despejos, ao atingirem o corpo d’água. Os resultados de análise são expressos em mL.L-1. Águas superficiais de boa qualidade, em geral, não contêm sólidos sedimentáveis. ---- Sólidos Totais, Dissolvidos e SuspensosSólidos Totais, Dissolvidos e SuspensosSólidos Totais, Dissolvidos e SuspensosSólidos Totais, Dissolvidos e Suspensos Considera-se como sólido total, aquela matéria sólida deixada num recipiente, após a evaporação de uma amostra de água e sua subseqüente secagem a temperatura determinada. O limite recomendado para sólido total, situa-se por volta de 500mg.L-1; entretanto, em falta de outro suprimento, pode-se usar água com este teor, ou maior, pois após algum tempo de uso o organismo humano se acostuma e não sofre mais seus efeitos. Quanto à natureza, de maneira geral, os sólidos totais são divididos em sólidos suspensos e sólidos dissolvidos. O sólido total inclui o sólido não filtrável, devido à porção que passa através do filtro, e o sólido dissolvido correspondente à porção que passa através do filtro. Os termos sólidos suspensos e sólidos dissolvidos correspondem, respectivamente, à nova terminologia de resíduo não filtrável e resíduo filtrável.

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A temperatura na qual se seca o resíduo e o tempo gasto na operação tem grandes influências nos resultados, pois poderá haver perda de peso devido a: • volatilização da matéria orgânica; • perda de água ocluida mecanicamente; • perda de água de cristalização; • perda de gases devido à decomposição química pelo calor. Poderá haver acréscimo de peso devido à “oxidação do resíduo”. Resíduos com alto teor de óleos e graxas possuem resultados questionáveis, devido à dificuldade da secagem a peso constante. Em águas naturais, os sólidos suspensos estão constituídos dos detritos orgânicos, plânctons e sedimentos de erosão. Os efeitos na vida aquática são indiretos, à medida que impedem a penetração da luz, reduzem o OD e induzem o aquecimento da água. Os sólidos dissolvidos, em águas naturais, consistem, principalmente, de carbonatos, bicarbonatos, cloretos, sulfetos, fosfatos, nitratos de cálcio, magnésio, sódio e potássio. Os efeitos nocivos que podem causar são: • efeitos adversos em pessoas cardíacas; • toxemia em gestantes; • sobre o gado e aves em geral: diarréia, fraqueza, degeneração dos ossos, produção reduzida de ovos e leite e morte; • efeitos nocivos em geral sobre a vida aquática, relacionados com pressão osmótica; • problemas no solo modificando as taxas de permeabilidade; • em abastecimento público, está associado à tendência de corrosão em sistemas de distribuição, além de conferir gosto às águas; • a presença de sais venenosos e efeitos sinérgicos entre eles podem tornar perigosa uma concentração aceitável de sólidos dissolvidos. Tanto os sólidos suspensos, quanto os sólidos dissolvidos, podem ser fixos ou voláteis. O resíduo fixo é a porção que resta após a ignição do resíduo (total filtrável ou não filtrável) a 550°C por uma hora, encontrando o predomínio de substâncias inorgânicas. O resíduo volátil é a porção do resíduo (total, dissolvido ou suspenso) que se perde na ignição da amostra a 550°C por uma hora, constituindo-se, principalmente, de matéria orgânica. Resumidamente, tem-se: • SVT (sólidos voláteis totais) - quantifica o teor de matéria orgânica; • SFT (sólidos fixos totais) - quantifica o teor de matéria inorgânica; • SVT > SFT - tem uma predominância de matéria orgânica - tratamento biológico; • SVT < SFT - o teor de matéria inorgânica > matéria orgânica - tratamento físico químico. Nutrientes (nitrogênio e fósforo)Nutrientes (nitrogênio e fósforo)Nutrientes (nitrogênio e fósforo)Nutrientes (nitrogênio e fósforo) ---- FósforoFósforoFósforoFósforo O fósforo tem grande importância nos sistemas biológicos. Isto se deve à participação deste elemento em processos fundamentais do metabolismo dos seres

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vivos, tais como: armazenamento de energia (forma uma fração essencial da molécula de ATP) e estruturação da membrana celular (através dos fosfolipídios). Na maioria das águas continentais, o fósforo é o principal fator limitante de sua produtividade. Além disso, tem sido apontado como o principal responsável pela eutrofização artificial destes ecossistemas. O fósforo é um elemento não metálico, que pode ocorrer em diferentes formas: orgânica; inorgânica; e como espécies dissolvidas ou particuladas. Em águas naturais e efluentes ele, basicamente, aparece na forma de fosfato. Os fosfatos podem ser classificados como: ortofosfatos; fosfato condensado (piro -, meta -, e outros polifosfatos); e fosfatos orgânicos. Dentre as fontes naturais, as rochas da bacia de drenagem constituem a fonte básica de fosfato, para os ecossistemas aquáticos continentais. Outros fatores naturais que permitem o aporte de fosfato podem ser apontados, como: material particulado presente na atmosfera e o fosfato resultante da decomposição de organismos de origem alóctone. As fontes artificiais de fosfato mais importantes são: esgotos domésticos e industriais e materiais particulados de origem industrial, contidos na atmosfera. Também, são de origem antropogênica, os detergentes, excremento de animais e fertilizantes. A presença de fosfato acima dos padrões ambientais pode causar efeitos nocivos, tais como: • eutrofização acelerada, com concomitante aumento de odores e gosto na água; • toxicidade sobre todos os organismos aquáticos, especialmente peixes; • concentrações de fosfato total, como fósforo, maiores que 0,1mg.L-1, interferem na coagulação em estações de tratamento de água. O fósforo analisado pode incorporar-se em dois procedimentos gerais: • a conversão do fósforo na forma de interesse para ortofosfato dissolvido; • determinação colorimétrica do ortofosfato dissolvido. ---- NitrogênioNitrogênioNitrogênioNitrogênio O Nitrogênio é um dos elementos mais importantes no metabolismo de ecossistemas aquáticos. Esta importância deve-se, principalmente, à sua participação na formação de proteínas, um dos componentes básicos da biomassa. Quando presente em baixas concentrações pode atuar, como fator limitante na produção primária de ecossistemas aquáticos. As principais fontes naturais de nitrogênio podem ser: a chuva, material orgânico e inorgânico de origem alóctone e a fixação de nitrogênio molecular dentro do manancial. O nitrogênio está presente nos ambientes aquáticos sob várias formas: nitrato (NO3

-

), nitrito (NO2-), amônia (NH3), íon amônio (NH4

+), óxido nitroso (N2O), nitrogênio molecular (N2), nitrogênio orgânico dissolvido (peptídeos, purinas, aminas, aminoácidos, etc.), nitrogênio orgânico particulado (bactérias, fitoplâncton, zooplâncton e detritos). Antes do desenvolvimento das análises bacteriológicas, a evidência de contaminação das águas, bem como a idade da mesma, eram demonstradas pela presença de nitrogênio.

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Quando a poluição é recente (quando normalmente o perigo para a saúde é maior), o nitrogênio, em geral, está presente na forma de nitrogênio orgânico e amoniacal; se houver condições aeróbias, com o passar do tempo o nitrogênio orgânico e amoniacal passa a formas de nitrito e nitrato. Nos processos de tratamento biológico de águas residuárias, as determinações de nitrogênio são feitas para verificar se a quantidade de nitrogênio presente é suficiente, para o bom desenvolvimento dos microrganismos e para controlar os processos de aeração.

DBO

Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) é a quantidade de oxigênio molecular requerida pelas bactérias, para estabilizar a matéria orgânica decomponível em condições aeróbias. O teste consiste na medida do oxigênio dissolvido no momento da coleta da amostra e após um período de incubação de 5 dias a 20 ± 2ºC. Por isso, a Demanda Bioquímica de Oxigênio é representado por DBO5,20. O período de incubação de cinco dias foi baseado no tempo de escoamento do Rio Tâmisa entre Londres e o mar. A temperatura foi estimada devido ao fato de que a temperatura médio da água do Tâmisa não excedia 18,3oC, arredondado então para 20oC. O principal efeito ecológico da poluição orgânica em um curso d’água é o decréscimo dos teores de oxigênio dissolvido. Este decréscimo está associado à Demanda Bioquímica de Oxigênio. Os maiores aumentos em termos de DBO, num corpo d’água, são provocados por despejos de origem predominantemente orgânica. A presença de um alto teor de matéria orgânica pode induzir à completa extinção do oxigênio na água, provocando o desaparecimento de peixes e outras formas de vida aquática. A demanda de oxigênio na água é exercida por 3 classes de matérias: • matéria orgânica carbonácea usada como fonte de alimentos para organismos aeróbios, resultando CO2, H2 e NH3; • matéria orgânica nitrogenada oxidável derivada de amônia, nitrito e compostos de nitrogênio orgânico, os quais servem de alimento para bactérias específicas (nitrossomonas e nitrobacter) resultando: NO3, CO2, H2O, SO4

2-; • compostos químicos redutores, como íon ferroso (Fe2-), sulfito (SO3

2-) e sulfeto (S-2), os quais são oxidados pelo oxigênio dissolvido. A determinação da DBO não revela a concentração de uma substância específica, e sim o efeito da combinação de substâncias e condições. A DBO, por si, não é um poluente, exercendo um efeito indireto, ou seja, causando a depleção de oxigênio dissolvido (OD), até níveis que inibem a vida aquática e outros usos benéficos. DQODQODQODQO A Demanda Química de Oxigênio (DQO) expressa a medida de oxigênio equivalente àquela porção da matéria orgânica e inorgânica, capaz de ser oxidada por um agente oxidante forte. Este valor depende da composição da água, da concentração dos reagentes, da temperatura e do período de contato entre a amostra e o oxidante. O teste da DQO, além de medir a matéria orgânica

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biodegradável, mede também a matéria orgânica não biodegradável. É uma medida muito importante no controle de qualidade de rios e plantas de tratamento de esgoto. Neste ensaio, tem-se a oxidação completa de uma grande parte de materiais orgânicos existente na água. Entretanto, uma pequena quantidade de componentes mais estáveis de alta massa molecular não é medida nesse teste. Os elementos e compostos que nas suas mais variadas formas produzem efeitos sobre a flora e a fauna (incluindo o homem), classificados como carcinogênicos, mutagênicos e teratogênicos que não são degradados nos tratamentos, estão incluídos na DQO remanescente. A diferença entre DBO e DQO, constitui uma indicação das matérias orgânicas pouco ou não biodegradáveis. ---- Óleos e graxasÓleos e graxasÓleos e graxasÓleos e graxas São considerados óleos e graxas todas as substâncias capazes de serem extraídas através de solvente orgânico em uma amostra acidificada, e que não se volatilizam durante a evaporação do solvente. As principais fontes de despejos oleosos são as indústrias do petróleo, metalúrgica, alimentícia, têxtil e águas de refrigeração e aquecimento. Aparecem nas águas sob a forma de emulsão, derivados de resíduos industriais e também de resíduos orgânicos. Certas formas de óleos e graxas derivam da decomposição de plâncton ou de certas formas aquáticas maiores. São insolúveis na água, mas podem ser saponificados ou emulsificados, pela ação de detergentes, álcalis ou outros agentes químicos. Esta análise chama atenção para certas dificuldades nos tratamentos biológicos anaeróbios e aeróbios. Os óleos e as graxas têm efeitos prejudiciais nas águas, porque elas formam películas que levam a degradação e dificultam a aeração, interferindo nos processos de tratamento de esgotos e águas residuárias. A presença de óleos e graxas em águas de abastecimento pode causar sabor, odor, além de representar perigos para a saúde dos consumidores. Mesmo, pequenas quantidades de óleos e graxas produzem odor objetável e causam a rejeição do abastecimento de água, antes de aparecerem propriamente problemas de origem sanitária. No tratamento de esgotos ocasionam dificuldades, pois costumam ser resistentes à digestão anaeróbia, causam acúmulo de espuma nos digestores e, quando em quantidades elevadas, tornam o lodo impróprio para ser usado como fertilizante. ---- MicropoluentesMicropoluentesMicropoluentesMicropoluentes Micropoluentes são compostos julgados perigosos ou desagradáveis mesmo em quantidade reduzida, como metais pesados, compostos organoclorados, pesticidas e hidrocarbonetos. ---- Micropoluentes InorgânicosMicropoluentes InorgânicosMicropoluentes InorgânicosMicropoluentes Inorgânicos - Componentes tóxicos. - Exemplos: Metais Pesados: Arsênio, Cádmio, Cromo, Chumbo, Mercúrio, Zinco, Prata, etc. (Sólidos dissolvidos ou Suspensos).

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- Cianetos. - Origem: Atividades Industriais e Agricultura. - Toxicidade: Cumulativa na cadeia alimentar. - Unidade: µg.L-1 (ppb) ou mg.L-1 (ppm) - Padrões: variáveis com legislação estadual (captação, lançamentos). ---- Micropoluentes OrgânicosMicropoluentes OrgânicosMicropoluentes OrgânicosMicropoluentes Orgânicos - Componentes tóxicos. - Exemplos: Moléculas resistentes à decomposição. Pesticidas, hidrocarbonetos aromáticos, alifáticos, detergentes etc. (Sólidos dissolvidos ou Suspensos). - Origem: Atividades Industriais e Agricultura. - Toxicidade: Cumulativa na cadeia alimentar. - Unidade: µg.L-1 (ppb) ou mg.L-1 (ppm). - Padrões: variáveis com legislação estadual (captação, lançamentos). DDDDeterminação do Volume de Amostra eterminação do Volume de Amostra eterminação do Volume de Amostra eterminação do Volume de Amostra Para determinar o volume da amostra devem-se seguir as orientações propostas: • Programa de amostragem define a porção total requerida para o teste; • Não use a mesma amostra para análises químicas, bacteriológicas e exames em microscópio; • Lembre-se que os métodos de coleta, frascos, armazenamento, preservação e manuseio são diferentes; • 2 a 3 litros são suficientes para a maioria das análises físicas e químicas. Cada tipo de análise em laboratório necessita de um volume específico (mínimo) de amostra para os procedimentos, porém devem-se agregar a isso um volume extra para casos de erros de análises e conseqüentes repetições ou contra provas. Esses volumes são determinados pelos técnicos de laboratório, por isso existe a necessidade de um planejamento de amostragem e que esse planejamento comece dentro do próprio laboratório de análise. PPPPreservação de Amostras reservação de Amostras reservação de Amostras reservação de Amostras As amostras líquidas são misturas de diversas substâncias químicas, podendo eventualmente conter espécies biológicas em equilíbrio dinâmico. O simples ato de amostragem, na qual uma alíquota é colocada em contato com as paredes dos recipientes e sujeita a mudanças físicas de temperatura e pressão, é suficiente para romper esse equilíbrio. Devido ao intervalo que geralmente existe entre a coleta das amostras e a realização das análises, é preciso adotar métodos específicos para preservação e armazenamento de amostras, com a finalidade de evitar contaminação e/ou perda dos constituintes a serem examinados. Isto é especialmente importante quando se deseja conhecer a concentração de substâncias que se encontram ao nível de traços, uma vez que pode ocorrer transformação em diversas formas químicas. Este

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procedimento também deve ser observado quando se trata do estudo de comunidades biológicas. A coleta de amostras é, provavelmente, o passo mais importante para a caracterização de microconstituintes nas águas. Portanto, é essencial que a amostragem seja realizada com precauções para evitar todas as fontes possíveis de contaminação e perdas, devendo ser orientada, preferencialmente, pelo químico responsável para obtenção dos resultados analíticos, ou pelo biólogo responsável para determinações e/ou análise. A completa e inequívoca preservação de amostras são impraticáveis. Independente da natureza da amostra, a estabilidade completa para cada constituinte nunca pode ser obtida. No melhor dos casos, as técnicas de preservação e a seleção adequada dos frascos de armazenamento apenas retardam as alterações químicas e biológicas que, inevitavelmente, acontecerão após separar-se a amostra das suas condições originais. As alterações químicas que podem ocorrer na estrutura dos constituintes acontecem em função das condições físico-químicas da amostra. Assim, metais podem precipitar-se como hidróxidos, ou formar complexos com outros constituintes; os cátions e ânions podem mudar o estado de oxidação; outros constituintes podem dissolver-se ou volatilizar-se com o tempo; há possibilidade de adsorção de íons pela superfície do frasco de coleta. As ações biológicas podem conduzir à alteração da valência de elementos ou radicais; é possível aos constituintes solúveis converter-se em matéria orgânica ligada à estrutura celular e a ruptura de células liberarem constituintes na solução. Os conhecidos ciclos do nitrogênio e do fósforo são exemplos da influência biológica na composição da amostra, principalmente aos níveis de µg.L-1. Adição QuímicaAdição QuímicaAdição QuímicaAdição Química O método de preservação mais conveniente é o químico, através do qual o preservante é adicionado prévia ou imediatamente após a tomada da amostra, provocando a estabilização dos constituintes de interesse, por períodos mais longos de tempo. Contudo, devido à natureza biológica de alguns testes (especificamente DBO) e também ao fato de que a composição química da amostra pode ser afetada pela preservação (exemplo: adicionar ácido nítrico quando o objetivo é analisar nitrato), tal procedimento não é viável para todos os tipos de análises. CongelamentoCongelamentoCongelamentoCongelamento Trata-se de um método estudado como agente preservante, ou seja, serve para aumentar o intervalo entre a coleta e a análise da amostra, sem comprometer esta última. Contudo, os componentes dos resíduos sólidos (filtráveis e não filtráveis) da amostra alteram-se com o congelamento e posterior retorno à temperatura ambiente. É uma técnica aceitável para algumas análises, mas não como técnica de preservação geral. Para algumas determinações biológicas e microbiológicas essa prática é inadequada.

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RefrigeraçãoRefrigeraçãoRefrigeraçãoRefrigeração Utilizada para preservação de vários parâmetros, constitui uma técnica comum em trabalhos de campo. Embora a refrigeração não mantenha completa integridade para todos os parâmetros, interfere de modo insignificante na maioria das determinações laboratoriais. A refrigeração é sempre utilizada na preservação de amostras microbiológicas e algumas determinações químicas e biológicas. O resumo das técnicas de preservação de amostras pode ser observado na Tabela 3.2. Tabela 3.2. Resumo e requisitos básicos de amostragem e preservação.

PARÂMETRO RECIPIENTE�

VOLUME MÍNIMO

DE AMOSTRA

(mL)

TIPO DE AMOSTRA�

PRESERVAÇÃO�

TEMPO MÁXIMO RECOMENDADO

DE ARMAZENAMENTO

NORMA EPA�

Acidez P, G(B) 100 g Refrigerar 24 h 14 d Alcalinidade P, G 200 g Refrigerar 24 h 14 d

Boro P (PTFE) ou

quartzo 1000 g, c Adicionar HNO3 para pH<2 28 d 6 meses

Brometo P, G 100 g, c Não requer 28 d 28 d

Carbono, orgânico total

G(B) 100 g, c Analisar imediatamente; ou refrigerar e adicionar HCl,

H3PO4 ou H2SO4 para pH<2 7 d 28 d

Carbono, dióxido P, G 100 g Analisar imediatamente 0,25 h NS Cianeto

total Adicionar NaOH para pH>12, refrigerar no

escuro# 24 h

14 d; 24 h se sulfito estiver presente

tratável por cloração

P, G 1000 g, c Adicionar 0,6 g de ácido

ascórbico se o cloro estiver presente e refrigerar

Analisar imediatamente 14 d; 24 h se sulfito

estiver presente

Cloreto P, G 50 g, c Não requer NS 28 d Cloro, residual total P, G 500 g Analisar imediatamente 0,25 d 0,25 d

Cloro, dióxido P, G 500 g Analisar imediatamente 0,25 d NS

Clorofila P, G 500 g

Não filtrado, escuro, 4oC Filtrado, escuro, -20oC (não armazenar em freezer frost-

free)

24-48 h 28 d

Cor P, G 500 g, c Refrigerar 48 h 48 h Condutividade P, G 500 g, c Refrigerar 28 d 28 d

DBO P, G 1000 g, c Refrigerar 6 h 48 h

DQO P, G 100 g, c Analisar tão logo quanto

possível ou adicionar H2SO4 para pH<2

7 d 28 d

Fluoreto P 100 g, c Não requer 28 d 28 d

Fosfato G(A) 100 g Filtrar imediatamente para

fosfato dissolvido; refrigerar 48 h NS

Fósforo total P. G 100 g, c Adicionar H2SO4 para pH<2 28 d

Dureza P, G 100 g, c Adicionar HNO3 ou H2SO4

para pH<2 6 meses 6 meses

Iodeto P, G 500 g Analisar imediatamente 0,25 h NS Lodo, gás de

digestor G, Frasco para

gás - g - NS

Metais, geral P(A), G(A) 1000 g, c Filtrar imediatamente para

metais dissolvidos, adicionar HNO3 para pH<2

6 meses 6 meses

Cromo VI P(A), G(A) 1000 g Refrigerar 24 h 24 h Cobre por

colorimetria* g, c

Mercúrio P(A), G(A) 1000 g, c Adicionar HNO3 para pH<2,

4oC; refrigerar 28 d 28 d

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57

Nitrogênio

Amônia 500 Analisar tão logo quanto

possível ou adicionar H2SO4 para pH<2; refrigerar

7 d 28 d

Nitrato 100 Analisar tão logo quanto

possível; refrigerar 48 h

48 h (28 d para amostras cloradas)

Nitrito + Nitrato 200 Adicionar H2SO4 para

pH<2; refrigerar 1-2 d 28 d

Nitrito 100 Analisar tão logo quanto

possível; refrigerar Nenhum 48 h

Orgânico Kjeldahl*

P, G

500

g, c

Refrigerar; adicionar H2SO4 para pH<2

7 d 28 d

Odor G 500 g Analisar tão logo quanto

possível; refrigerar 6 h NS

Óleos e Graxas G, boca larga,

calibrado 1000 g

Adicionar HCl ou H2SO4 para pH<2; refrigerar

28 d 28 d

pH P, G 50 g Analisar imediatamente 0,25 h 0,25 h Orgânicos, compostos

MBAS P, G 250 g, c Refrigerar 48 h NS

Pesticidas* G(S), tampa de

PTFE 1000 g, c

Refrigerar, adicionar HCl para pH<2; adicionar

1000mg de ácido ascórbico.L-1 se cloro

residual estiver presente

7 d 7 d até a extração; 40 d após extração

Fenóis P, G, tampa de

PTFE 500 g, c

Refrigerar; adicionar H2SO4 para pH<2

* 28 d até a extração

Purgável* por purge & trap

G, tampa de PTFE

2 x 40 g

Refrigerar, adicionar 1000 mg de ácido ascórbico.L-1 se

cloro residual estiver presente

7 d 14 d

Base/neutros & ácidos

G(S) âmbar 1000 g, c Refrigerar 7 d 7 d até a extração; 40 d após extração

Oxigênio dissolvido

Eletrodo Analisar imediatamente 0,25 h 0,25 h

Winkler

G, Frasco de DBO

300 g A titulação pode ser adiada

após a acidificação 8 h 8 h

Ozônio G 1000 g Analisar imediatamente 0,25 h NS

Salinidade G, selo de parafina

240 g Analisar imediatamente ou

usar selo de parafina 6 meses NS

Sílica P (PTFE) ou

quartzo 200 g, c Refrigerar, não congelar 28 d 28 d

Sólidos P, G 200 g, c Refrigerar 7 d 2-7 d; (ver referência)

Sulfato P, G 100 g, c Refrigerar 28 d 28 d

Sulfeto P. G 100 g, c

Refrigerar; adicionar 4 gotas de acetato de zinco/100mL 2N; adicionar NaOH para

pH>9

28 d 7 d

Temperatura P, G - g Analisar imediatamente 0,25 h 0,25 h

Turbidez P, G 100 g, c Analisar no mesmo dia;

armazenar no escuro para mais de 24 h, refrigerar

24 h 48 h

* Para parâmetros não listados, usar recipientes de vidro ou plástico; preferencialmente

refrigerar durante o armazenamento e analisar tão logo quanto possível.

� P = plástico (polietileno ou equivalente); G = vidro; G(A) ou P(A) = enxaguado com 1+1

HNO3;G(B) = vidro, borossilicato; G(S) = vidro, enxaguado com solventes orgânicos ou seco

em estufa.

� g = simples; c = composta.

� Refrigerar = armazenar à 4oC ± 2oC; no escuro; analisar imediatamente = analisar

usualmente dentro de 15 min após a coleta.

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58

� Ver citação para possíveis diferenças com respeito a requisitos de preservação e

recipientes. NS = não estabelecido na referência citada.

# Se a amostra for clorada, ver texto para pré-tratamento.

Fonte: APHA; AWWA; WPCF (2005).

TTTTipos de amostragem ipos de amostragem ipos de amostragem ipos de amostragem Os tipos de amostragem podem variar de acordo com o objetivo do monitoramento e das características do local a ser monitorado. Amostragem simplesAmostragem simplesAmostragem simplesAmostragem simples A amostra simples pode ser considerada como um volume coletado em amostra única e ao acaso, proporcional a vazão do mesmo. Uma amostra representa a composição do corpo da água. Original para o lugar, tempo e circunstância particulares em que foi realizada a captação. Quando a composição de uma fonte é relativamente constante através de longa distância, homogênea em todas as direções pode ser que a amostra represente um intervalo de tempo ou um volume. Em tais circunstâncias, um corpo d’água pode estar adequadamente representado por amostra simples, como de algumas águas de abastecimento, águas superficiais e, poucas vezes, efluentes residuais. Quando se sabe, um corpo de água varia com o tempo. As amostras simples, tomadas a intervalos de tempo preciso e analisadas em separado, devem levar em conta a extensão, freqüência e duração das variações. É necessário escolher os intervalos de amostragem de acordo com a freqüência esperada das mudanças, que podem variar desde tempos curtos, como cinco minutos, até uma hora ou mais. As variações estacionais em sistemas naturais podem necessitar de amostragens de vários meses. Quando a composição das fontes variar no espaço mais que o tempo, se requer tomar as amostras nos lugares apropriados. Para ser obter uma amostra simples devem-se observar as seguintes características do local de amostragem:

1. o efluente líquido a ser amostrado não escoa continuamente; 2. as características do efluente líquido são relativamente constantes; 3. é desejável determinar as condições extremas do efluente líquido; 4. para determinação de componentes ou características sujeitas a significantes

e inevitáveis mudanças no armazenamento (gases dissolvidos, cloro residual, sulfito solúvel, temperatura, pH, coliformes);

5. quando se deseja determinar a variabilidade das características do efluente líquido.

Amostragem compostaAmostragem compostaAmostragem compostaAmostragem composta A amostra composta pode ser considerada como um volume coletado, em alíquotas, em períodos de tempo pré-determinados, proporcional a vazão do mesmo, para composição de uma amostra representativa.

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59

As amostras compostas são coletadas em mesmo lugar, porém são constituídos de pequenas porções coletadas em tempos diferentes, formando em várias horas, um volume uniforme. São geralmente usadas na coleta de resíduos líquidos e sólidos, e tem por objetivo obter uma porção representativa diária de uma fonte de resíduos. O período de coleta é determinado em cada caso particular, mas uma amostra composta de 24 horas é considerada muito representativa, embora amostras de tempos menores, que representem apenas ciclo de operação, possam ser preferíveis. Esta amostragem é usada somente para componentes que não se alteram durante o período de coleta. Certas características que sofrem alterações, não podem ser coletadas em amostras compostas, exigindo várias amostragens isoladas, de modo a se conhecer a sua composição média; inclui-se nestas características, os coliformes, os gases dissolvidos, o cloro residual, o sulfeto, a temperatura e o pH. Quando se colhem amostras compostas de pequenas frações individuais de amostras, o frasco de coleta deve ter boca larga e capacidade mínima suficiente para a amostragem. Podem-se coletar porções a cada hora ou cada meia hora, ou até a cada 5 minutos e misturar bem as porções. Porém, está não é uma regra geral. Devem-se avaliar cada caso, como o objetivo e as características do efluente (variáveis ou não). Amostradores automáticos podem ser usados, os quais são regulados para coletar volumes determinados em certos períodos de tempo. Às vezes, torna-se necessário coletar amostras de locais diferentes e analisar misturas destas amostras. É o caso de análise da seção transversal de um curso de água, ou de diferentes fases de um resíduo, a fim de determinar o tipo de tratamento combinado. Neste caso, usar porções de amostras representativas das várias fontes, proporcionalmente ao fluxo de cada uma. ---- Vazão médiaVazão médiaVazão médiaVazão média No cálculo da vazão diária do efluente (em m³/dia), deverá ser utilizada a média aritmética simples da leitura das vazões horárias, multiplicada pelo número de horas de ocorrência do lançamento. Exemplo: Tabela 3.3. Monitoramento da vazão para determinação da vazão média

DataDataDataData HoraHoraHoraHora VazãoVazãoVazãoVazão m³.m³.m³.m³.hhhh----1111

15/02/07 07:30 20,0 15/02/07 11:00 36,8 15/02/07 17:30 25,6

A vazão diária para 10 horas de lançamento, a ser anotada em planilha será conforme a eq. (3.5):

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C

C j Q j

Q j

i = 1

M

j = 1

M=

( ) 3 120 36,8 25,610 274,67

3m dia−

+ +× =

(3.5)

AAAAmostragem composta por Tempomostragem composta por Tempomostragem composta por Tempomostragem composta por Tempo Quando a vazão for contínua pode se usada a metodologia a seguir, para o cálculo da concentração média dos parâmetros monitorado (FEEMA/DZ-942.R-7, 1990). Vazão (Q): média aritmética simples (eq. 3.6):

Q

Q i

Ni = 1

N

=

(3.6) Q

i - vazão diária do i- ésimo dia do mês.

N - número de dados de vazão obtidos no mês. Concentração (C): média aritmética ponderada com a vazão (eq. 3.7):

(3.7)

C

j - concentração da amostra composta, “j”, num período de “x” horas.

Qj - vazão média no período de “x” horas de coleta da amostra composta “j” (m3/h).

M - número de amostras coletadas no mês. Carga (W): média aritmética simples (eq. 3.8):

M

Wj

M

Qj Cj

W

M

1 j

M

1 j∑∑

==== (3.8)

W

j = carga individual obtida a partir da concentração Cj - e a vazão correspondente

Qj (m

3/dia)

NOTA: Na transformação do valor da vazão média do período de X horas (Qj ) em

m3/h para m3/dia deve ser adotado o seguinte critério:

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Qi = VkK = i

X

C

C j Q j

Q j

i = 1

M

j = 1

M=

Q

j (m³/dia) = Q j (m³/h) x tempo de operação diário de sistema de tratamento (h)

No caso de amostra composta de 24 horas considerar: Q

j (m³/dia) = vazão diária do i - ésimo dia = Qi(m

³/dia )

Caso a vazão ocorra de forma de batelada, usa-se a metodologia a seguir (FEEMA/DZ-942. R-7, 1990): Vazão diária (Qi) (eq. 3.9):

(3.9) Vk - volume do efluente tratado na batelada k. x - número de bateladas realizadas no i- ésimo dia do mês. Concentração diária (Cj) Cj = concentração da amostra “j” composta por “x” alíquotas representativas das “x” bateladas de tratamento realizadas no dia.

Concentração média mensal ( C ): média aritmética ponderada com a vazão (eq. 3.10).

(3.10) Cj - concentração diária da amostra j. Qj - vazão diária Qi correspondente ao dia de coleta da amostra “j”. M - número de amostras coletadas no mês.

Vazão média mensal ( Q ): média aritmética simples (eq. 3.11):

N

Qi

Q

N

i

∑== 1 (3.11)

Qi - vazão diária do i- ésimo dia. N - número de dados de vazão obtidos no mês. Carga diária (Wj) (eq. 3.12): Wj = Cj Qj (3.12)

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W

C j Q j

M

W j

Mj= 1

M

j= 1

M

= =

∑ ∑

Carga média mensal ( W ) (eq. 3.13): (3.13) O tempo de formação de uma amostra composta depende a variabilidade das concentrações no local amostrado, e também do parâmetro de interesse. O tempo de formação pode ser observado na Tabela 3.4.

Tabela 3.4. Sugestão de tempo para formação de amostra composta

CaracterísticasCaracterísticasCaracterísticasCaracterísticas Grande variabilidade Grande variabilidade Grande variabilidade Grande variabilidade (horas)(horas)(horas)(horas) Pequena VariabilidadePequena VariabilidadePequena VariabilidadePequena Variabilidade

(horas)(horas)(horas)(horas) DBO 4 12 DQO 2 8

Sólidos Suspensos

8 24

Alcalinidade ou Acidez

1 (grab) 8 (grab)

pH Contínuo 4 (grab) Nitrogênio e

fósforo 24 24

Metais pesados

4 24

Amostragem composta por VolumeAmostragem composta por VolumeAmostragem composta por VolumeAmostragem composta por Volume Pode-se usar o exemplo da Tabela 3.5 para exemplificar uma amostragem composta por volume. No exemplo abaixo (Tabela 3.5), foi realizado um monitoramento de 1 hora em uma ETE, com intervalos de 5 min nas amostragens. Nesses intervalos foi medida a vazão e feita uma coleta para determinar a concentração da DBO. Tabela 3.5. Monitoramento de uma ETE

Tempo Tempo Tempo Tempo (min)(min)(min)(min)

Vazão Vazão Vazão Vazão (m(m(m(m3333.h).h).h).h)

DBODBODBODBO5,205,205,205,20 (mg O(mg O(mg O(mg O2222.L.L.L.L

----1111)))) 0-5 5 250 5-10 7 300

10-15 9 400 15-20 12 600 20-25 15 500 25-30 12 400 30-35 9 300 35-40 8 350 40-45 6 250 45-50 4 250 50-55 2 100 55-60 1 80

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• Pode-se encontrar a concentração (C) média de DBO5,20 se utilizar 6 litros de amostra composta, através de uma mistura de igual volume (V) de amostras simples. V = 6L/12 → V = 0,5L/amostra Massa de DBO na amostra composta: m =C1V1+C2V2+C3V3+CNVN...........C12V12 m = 1890mg sendo, CDBO = mDBO/6L CDBO = 1890mg/6L → CDBO = 315mg O2.L

-1 • A concentração de DBO pode ser encontrada se o volume de amostras simples for proporcional a vazão. Temos: VT = Σ(Qixti) – pelas vazões; Vn = (6L/VT) x (Qixti); m = C1V1+C2V2+C3V3+CNVN...........C12V12. Então: V1 = (6L/7,5m3) x 5m3h-1 x (5/60)h = 0,333 L V2 = (6L/7,5m3) x 7m3h-1 x (5/60)h = 0,466 L V3 = (6L/7,5m3) x 9m3h-1 x (5/60)h = 0,598L V4 = (6L/7,5m3) x 12m3h-1 x (5/60)h = 0,797 L V5 = (6L/7,5m3) x 15m3h-1 x (5/60)h = 1 L V6 = (6L/7,5m3) x 12m3h-1 x (5/60)h = 0,797 L V7 = (6L/7,5m3) x 9m3h-1 x (5/60)h = 0,598 L V8 = (6L/7,5m3) x 8m3h-1 x (5/60)h = 0,531 L V9 = (6L/7,5m3) x 6m3h-1 x (5/60)h = 0,398 L V10 = (6L/7,5m3) x 4m3h-1 x (5/60)h = 0,2656 L V11 = (6L/7,5m3) x 2m3h-1 x (5/60)h = 0,1328 L V12 = (6L/7,5m3) x 1m3h-1 x (5/60)h = 0,0664 L VT = 5,98 L m = 2314 mgO2 CDBO=(2314mgO2/5,98L) → CDBO=386,9 mgO2.L

-1 Amostragem integradaAmostragem integradaAmostragem integradaAmostragem integrada Para certos propósitos é melhor analisar a mescla de amostras pontuais, tomadas simultaneamente em diferentes pontos, ou o mais perto possível. Um exemplo da necessidade de amostras integradas ocorre em rios ou correntes que variam em

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composições ao longo de seu leito e com a profundidade. Para avaliar a composição por parte ou a carga total, usa-se uma mescla de amostras que representem vários pontos da seção transversal, em proporção a seus fluxos relativos. A necessidade de amostras integradas também se pode apresentar quando se propõe um tratamento combinado para vários efluentes residuais separados, cuja integração pode ter um efeito significativo no tratamento ou na composição. A predicação matemática pode ser incorreta ou impossível, enquanto que a avaliação de uma amostra integrada pode dar informações mais úteis. Os lagos naturais e artificiais mostram variações de composições, segundo a localização horizontal e a profundidade. No entanto, estas são condições submetidas as quais variações locais são mais importantes, enquanto que os resultados por partes e totais não são especialmente úteis. Em tais casos, se devem examinar as amostras antes de integrá-las. A preparação das amostras integradas requer, geralmente, equipamentos desenhados para tomar amostras de uma profundidade determinada, sem que se contaminem com a coluna de água superior. Geralmente, se deve conhecer o volume, movimento e composição das várias partes do corpo de água a ser estudado. A tomada de amostras integradas é um processo complicado e especializado as quais se devem descrever adequadamente no plano de amostragem. A integração das amostras depende do tipo de local a ser amostrado como rios, lagos e reservatórios e, também, estações de tratamento de efluentes, como será exemplificado nos itens 3.5 e 5. Amostragem contínuaAmostragem contínuaAmostragem contínuaAmostragem contínua A amostragem contínua é realizada por equipamentos específicos que coletam automaticamente alíquotas, de acordo com a programação feita no equipamento, sem a necessidade da permanência de um operador para as coletas. Segundo SANTOS et al. (2001), os amostradores automáticos são basicamente formados por três partes, sendo elas o sistema de adução de amostras, composto pelo ponto de tomada da amostra, tubo de adução e bomba; controlador eletrônico e frascos para amostras. Alguns amostradores possuem, ainda, sistema de refrigeração com controle utilizando termostato, para preservar as amostras. Existem equipamentos automáticos fixos e portáteis para a coleta de amostras de água. Os amostradores fixos (Figura 3.12) são projetados para aplicações permanentes e por isso são mais robustos. Existem diferentes configurações e tamanhos de frascos, em geral, 1x25L e 24x1L (SANTOS et al.,2001). Os amostradores automáticos portáteis são projetados para serem de fácil transporte (compactos e leves) e funcionam geralmente com baterias (Figura 3.13). A amostragem contínua também pode ser realizada através de um monitoramento on line, onde não se coletam alíquotas. Esse monitoramento é realizado por equipamentos (sondas de monitoramento) tais como, pH, temperatura, oxigênio dissolvido, potencial de oxiredução e condutividade, entre outros, que são conectados em computadores para o armazenamento dos dados.

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Figura 3.12. Amostrador automático fixo com 24x1L

Fonte: http://www.clean.com.br/produtos/efluentes/6712/6712.html

Figura 3.13. Amostrador automático portátil

Fonte: http://www.clean.com.br/produtos/efluentes/6712/6712.html O monitoramento contínuo é mais utilizado em ETEs e ETAs, por se tratar de monitoramentos mais precisos com relação à variação da eficiência do tratamento. Para amostragem em rios em diferentes neveis de cheias podem ser usadas as técnicas de Amostragem de Nível Ascendente - ANA e Amostragem de Nível Descendente - AND. • Amostrador de Nível Ascendente – ANA O amostrador ANA é utilizado para coletar amostras de água durante a subida da onda de cheia, em níveis pré-estabelecidos. O equipamento é constituído de garrafas nas quais são acoplados tubos na forma de sifão em suas extremidades, onde um dos tubos permite a entrada d’água e o outro a saída de ar durante o enchimento da garrafa (Figura 14). A forma de sifão da tubulação evita a recirculação de água no interior da garrafa enquanto a mesma permanecer submersa. Os bocais de tomada d’água devem ser instalados no sentido contra-corrente para facilitar a admissão da amostra. A coleta d’água em uma determinada garrafa é realizada do momento em que o nível d’água atinge o bocal de tomada até o momento em que atinge o ponto mais alto do seu sifão (BRITES et al., 2005).

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Figura 14. Amostrador ANA.

Fonte: BONUMÁ (2006) • Amostrador de Nível Descendente – AND O funcionamento do amostrador AND pode ser descrito da seguinte forma (PARANHOS, 2003): considerando que o nível d’água estivesse inicialmente no nível 1, conforme Figura 15, a alavanca de tomada é mantida fechada pela tensão exercida pela “borracha”. Com a elevação do nível da água, a bóia sobe acionando o sistema de roldanas que movimenta o peso no mesmo sentido. Desta forma, o nível d’água poderá elevar-se até o pico, sem a entrada de água na garrafa. Após chegar a cota máxima, o nível d’água vai descendo gradativamente, até atingir um nível 2. Nesta posição, o peso suportado pela bóia força a alavanca e permite a coleta da amostra de água e sedimento, através do sifão de entrada. A garrafa começa a encher quando o nível d’água está a 7 centímetros acima do bocal de tomada da amostra (depende do modelo). Esta, normalmente, permanece aberta por um período superior ao do enchimento da garrafa (3/4 do volume total), variando com a velocidade de passagem da cheia. No entanto, a amostra está protegida da contaminação por recirculação, pela forma sifonada do dispositivo de saída do ar. Com o abaixamento gradual do nível da água o peso desliza da alavanca e a borracha presa a faz voltar e vedar o tubo de entrada. Assim, sucessivamente, o peso segue acionando as demais alavancas. Caso ocorra outro evento chuvoso antes que as garrafas possam ser coletadas para análises de laboratório, elas estarão protegidas de contaminação pelo sifão.

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Figura 15. Desenho esquemático do amostrador ADN.

Fonte: Adaptado de BRITES et al. (2005) As amostras devem ser coletadas e preservadas, logo após o evento, para evitar alterações nas características físico-químicas e bacteriológicas. Número de amostra e freqüência de amostragemNúmero de amostra e freqüência de amostragemNúmero de amostra e freqüência de amostragemNúmero de amostra e freqüência de amostragem O número de amostras depende de uma análise estatística, que determine a melhor representabilidade na amostragem. A freqüência de amostragem depende de vários fatores como: • Influência da vazão e das características do despejo; • A amostra SIMPLES é normalmente uma vez por hora; • Se a variabilidade é pequena: 2, 4, 8, 16, 24 horas; • Se a variabilidade é grande: 3 minutos até 1 hora; • O tempo máximo para a formação de uma amostra composta: 24 horas. A freqüência de amostragem pode ser seguida, conforme sugestão apresentada na Tabela 3.6. Tabela 3.6. Freqüência de amostragem

Vazão (m3/dia) Parâmetros Até

100 100 a 1000

1000 a 10000

Acima de 10000

pH(2) 7/7 7/7 7/7 7/7 Temperatura 7/7 7/7 7/7 7/7

Condutividade 1/7 2/7 7/7 7/7 Cloretos 1/30 1/15 1/7 1/7

1/7(3) 1/7(3) 7/7(3) 7/7(3) Resíduos sedimentáveis

1/7 1/7 7/7 7/7 1/7(3) 2/7(3) 2/7(3) 7/7(3)

Resíduo não filtrável total 1/15 1/7 1/7 2/7 1/7(3) 2/7(3) 2/7(3) 7/7(3)

Resíduo não filtrável volátil 1/15 1/7 1/7 2/7

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Oxigênio dissolvido 1/7(3) 1/7(3) 7/7(3) 7/7(3) 1/7(4) 1/7(4) 2/7(4) 7/7(4)

Óleos e graxas 1/15 1/7 1/7 2/7

1/15(5) 1/15(5) 1/7(5) 1/7(5) DBO (afluente/efluente)

1/30(6) 1/30(6) 1/15 1/7 1/7(5) 1/7(5) 1/7(5) 7/7

DQO (afluente/efluente) 1/15(6) 1/7(6) 1/7(5)

Metais 1/15 1/7 1/7 2/7 Índice de fenóis 1/15 1/7 1/7 2/7

Fenóis 1/15 1/7 1/7 2/7 Sulfetos 1/15 1/7 1/7 1/7 Fluoreto 1/15 1/7 1/7 1/7 Sulfato 1/30 1/30 1/15 1/15

Surfactantes 1/15 1/7 2/7 2/7 Cloro Residual 1/7 2/7 7/7 7/7

Nitrogênio Amoniacal 1/15 1/15 1/7 1/7 Nitrogênio Nitrito 1/15 1/15 1/7 1/7 Nitrogênio Total 1/15 1/15 1/7 1/7

Fósforo Total 1/30 1/30 1/15 1/7 Compostos Orgânicos Tóxicos 1/30 1/30 1/15 1/15

Toxicidade 1/30 1/30 1/30 1/15 Coliformes Fecais 1/7 1/7 1/7 7/7

Número mínimo de porções de amostras em efluentes contínuos.

2 4 8 12

(1) Freqüência: 7/7 = diária

1/7 = semanal

2/7 = 2 vezes por semana

1/15 = quinzenal

1/30 = mensal

(2) Controle nos afluentes e nos efluentes

(3) Tanque de aeração de sistemas de tratamento por lodos ativados (4) Indústrias cuja atividade principal envolva o refino de petróleo, produtos similares, fabricação de sabão, coque, ferro, aço e indústrias mecânicas e navais (5) Indústria com sistema de tratamento biológico de efluentes (6) Indústria dotada somente de sistema de tratamento físico - químico Fonte: Adaptado de FEEMA/DZ-942.R-7 (1990).

MMMMetodologia de Coletas de Amostrasetodologia de Coletas de Amostrasetodologia de Coletas de Amostrasetodologia de Coletas de Amostras A coleta das amostras depende dos procedimentos analíticos empregados e dos objetivos do estudo. O objetivo da amostragem é obter uma parte representativa do material submetido ao estudo (corpo d’água, efluente industrial, esgoto sanitário, etc.) para a qual se analisaram as variações físicas e químicas de interesses. O volume do material captado é transportado até o lugar de armazenamento (câmara fria, refrigerador, geladeira, etc.), para logo ser transferido ao laboratório para a respectiva análise, momento em que a amostra deverá conservar as características do material original. Para conseguir este objetivo, se requer que a amostra conserve as concentrações relativas de todos os componentes presentes no material original e que não tenham ocorrido mudanças significativas em sua composição antes da análise (CETESB, 1987; SANTOS et al., 2001).

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Em alguns casos, o objetivo da amostragem é demonstrar que se cumprem as normas especificadas pela legislação (resolução das autoridades ambientais). As amostras ingressam ao laboratório para determinações específicas, contudo, a responsabilidade das condições e validade das mesmas deve ser assumida pelas pessoas responsáveis pelas amostragens, pela conservação e pelo transporte das amostras. As técnicas de coleta e preservação das amostras têm uma grande importância, devido à necessidade de verificar-se a precisão, exata e representativa dos dados que resultem das análises (CETESB, 1987). Portanto, esses procedimentos devem ser executados por pessoal devidamente capacitado. Antes de preencher os recipientes de coleta, os mesmos podem ser lavados, escorridos e no momento da coleta, enxaguados com a própria amostra, de acordo com os procedimentos prescritos. Este procedimento de enxágüe com a amostra não é utilizado quando aos frascos são adicionados preservantes e naqueles que se destinam às análises bacteriológicas. Os recipientes que se destinam à coleta de amostras devem ser previamente marcados com etiquetas, ou no próprio frasco, com os dados referentes à amostra, tais como: local, natureza da amostra, data, hora, temperatura, condições do tempo, profundidade da coleta, etc. Ficha de ColetaFicha de ColetaFicha de ColetaFicha de Coleta Registrar todas as informações possíveis de serem obtidas no campo, preenchendo uma ficha por amostra contendo os dados referentes ao parâmetro de interesse. Dados mínimos necessários: • identificar a localidade, município e Estado; • número do registro da amostra; • identificar o tipo de amostra; • registrar a ocorrência de chuvas nas últimas 24 horas; • registrar análises de campo (temperatura da amostra, temperatura do ar, pH, cloro residual, etc.); • data e hora da coleta; • nome e assinatura do responsável pela coleta. Coleta de água de rios, lagos e reservatóriosColeta de água de rios, lagos e reservatóriosColeta de água de rios, lagos e reservatóriosColeta de água de rios, lagos e reservatórios Os processos que afetam a qualidade da água e sua influência devem ser levados em consideração, na seleção dos locais de amostragem. Um local de amostragem é a área geral de um corpo d’água em que as amostras são coletadas e é algumas vezes chamado de “macrolocalização”. O local exato em que a amostra é coletada é comumente referido como uma estação de amostragem, algumas vezes, “microlocalização”. A seleção dos locais de amostragem requer consideração dos objetivos do monitoramento e do conhecimento da geografia do curso d’água, como, também, do uso da água e de qualquer lançamento de esgoto (Tabela 3.7).

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Tabela 3.7. Relação entre tipos de locais de monitoramento e os objetivos do programa de monitoramento.

Tipo de local

Localização Objetivos

Referência (linha de base)

Nascentes de lagos ou trechos de rios à montante inalterados

Para determinar as condições de qualidade de água natural. Para possuir uma base para comparação com estações que apresentem significativo impacto antropogênico (como as mostradas pelas estações de tendência e fluxo global). Para verificação da influência de transporte de contaminantes ao longo do tempo e os efeitos das mudanças climáticas.

Tendência Bacias hidrográficas principais, grandes lagos ou aqüíferos importes

Para verificação de mudanças na qualidade da água em longo prazo. Para possuir uma base para identificação estatística de possíveis causas das condições medidas ou tendências identificadas.

Fluxo global do rio

Foz ou estuário de rio Para determinar fluxos de poluentes de bacia hidrográfica para oceanos ou mar regional. Algumas estações de tendência em rios, também servem como estações de fluxo global.

Fonte: WHO, 1992. Devido à falta de homogeneidade da mistura, as seções transversais do lago, lagoa ou reservatório, nas seções de amostragem devem ser examinadas antes de serem incluídas na rotina de amostragem. Para isto, devem ser feitas amostragens integradas ou a diversas profundidades em vários setores verticais ao longo da seção, dependendo da largura e profundidade do corpo receptor, conforme a Figura 3.16.

Figura 3.16. Localização e pontos de amostragem ao longo da seção transversal de

corpos receptores. Fonte: ABNT/NBR 9897 (1987).

Quando se usa barco para coleta de amostras em rios ou lagos, deve-se coletar a amostras com o barco parado, a fim de evitar amostras falsas, com excesso de ar dissolvido, material suspenso, gases de combustão, etc. Os locais de amostragem no rio devem como regra geral, serem estabelecidos em locais onde a água esteja suficientemente bem misturada, para requerer somente uma amostra simples. A zona de mistura completa pode ser estimada dos valores encontrados na Tabela 3.8. Entretanto, caso haja qualquer dúvida, a determinação da mistura deverá ser conferida por medida de temperatura ou qualquer outro parâmetro característico da mistura, ao longo da seção transversal do rio. Os locais

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de amostragem devem ser caracterizados precisamente, através de mapas, imagens de satélite, GPS, fotos, etc.

Tabela 3.8. Distância estimada para mistura completa em cursos d´água.

Largura média (m)

Profundidade média (m)

Distância estimada para mistura completa

(km)

5 1 2 3

0,08 - 0,7 0,05 - 0,3 0,03 - 0,2

10

1 2 3 4 5

0,3 - 2,7 0,2 - 1,4 0,1 - 0,9 0,08 - 0,7 0,07 - 0,5

20

1 3 5 7

1,3 - 11,0 0,4 - 4,0 0,3 - 2,0 0,2 - 1,5

50

1 3 5 10 20

8,0 - 70,0 3,0 - 20,0 2,0 - 14,0 0,8 - 7,0 0,4 - 3,0

Fonte: BARTRAM e BALLANCE (1996). Para verificar se há uma mistura completa no local de amostragem, é necessário coletar várias amostras, em diferentes pontos da seção do rio (largura e profundidade), e analisar. Se os resultados forem significativamente diferentes, será necessário obter uma amostra composta na seção transversal do rio. Geralmente, quanto mais pontos forem amostrados, mais representativa a amostra composta será. Usualmente, é suficiente amostrando 3 a 5 pontos. Poucos pontos são necessários para rios estreitos e rasos. A Tabela. 3.9 apresenta sugestões do número de pontos, em que as amostras deveriam ser obtidas, em cursos d’água de diferentes tamanhos e com diferentes vazões. Tabela 3.9. Regime de amostragem sugerido para amostras compostas em águas

correntes.

Descarga média (m3s-1)

Tipo de curso d´água

Número de pontos de

amostragem

Número de profundidade de

amostragem

< 5 pequeno córrego 2 1 5 – 140 córrego 4 2

150 – 1.000 rio 6 3 ≥ 1.000 grande rio ≥ 6 4

Fonte: BARTRAM e BALLANCE (1996). Os equipamentos de amostragem podem ser observados na Tabela 3.10 e Figura 3.17.

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Tabela 3.10. Resumo sobre equipamentos de amostragem de água.

Amostrador Descrição Capacidade

(mL) Fig.

Zobell J-Z Utilizado para amostragem de água do mar e água doce; adequado para análises microbiológicas. Não adequado para análise de gases dissolvidos.

350 A

de Kemmerer

Utilizado para amostras altamente poluídas; adequado para análises microbiológicas e físico-químicas; não produz agitação, pois não leva ar no seu interior, podendo ser utilizado para analisar gases dissolvidos; Devido às extremidades abertas não há mistura das camadas superiores do líquido com as inferiores.

1.200 B

Van Dorn

Utilizado principalmente para coleta de amostras estratificadas, em áreas poluídas, coletando-se inicialmente as amostras com menor grau de poluição. A sua característica é descer com o cilindro de coleta aberto, fechando-se na profundidade desejada. A contaminação de uma amostra para outra pode ser reduzida pela lavagem do equipamento com o próprio líquido a ser amostrado.

2.000 a 8.000 C

Manual

Utilizado para coletas de águas superficiais. Com uma das mãos segurar o frasco pela base, mergulhando-o rapidamente com a boca para baixo, a cerca de 15 a 30 cm abaixo da superfície da água, para evitar a introdução de contaminantes superficiais. Direcionar o frasco de modo que a boca fique em sentido contrário à corrente. Se o corpo de água for estático, deve ser criada uma corrente artificial, através da movimentação do frasco na direção horizontal (sempre para frente). Inclinar o frasco lentamente para cima para permitir a saída do ar e conseqüente enchimento do mesmo.

Depende do volume do amostrador

D

Disco de Secchi

Utilizado para medir a transparência da coluna de água e avaliar a profundidade da zona fótica. No local selecionado, o disco de Secchi é afundado na parte sombreada do barco, preso a uma corda graduada. O disco é continuamente afundado até o seu completo desaparecimento. Após anotar a profundidade de desaparecimento do disco (profundidade 1) este deve ser afundado mais um pouco. Posteriormente, o disco é levantado até sua completa visualização (profundidade 2). A profundidade do desaparecimento visual do disco de Secchi (transparência da água) é igual ao valor médio das profundidades 1 e 2.

Não há coleta.

E

Garrafa de OD ou Batiscafo

Para a coleta de amostra de oxigênio dissolvido, utiliza-se uma garrafa de aço inox, conhecida por batiscafo ou garrafa ou garrafa de OD, que permite coletar amostras superficiais ou subsuperficiais. No seu interior é colocado um frasco de vidro de boca estreita de 300 mL e tampa esmerilhada (frasco de DBO). A água a ser amostrada entra por um tubo localizado na parte central da tampa e que atinge o interior do frasco, permitindo que o ar contido seja expulso por um orifício lateral à medida que ele vai sendo completado com água. O volume do batiscafo permite uma renovação da água dentro do frasco de DBO de duas a três vezes, removendo assim todo o ar que poderia alterar os resultados.

300 F

Fonte: CARVALHO (1994); ABNT/NBR 9898 (1987); CETESB (1988)

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A B C D

E F Figura 3.17. Equipamentos de coleta de água.

Fonte: ABNT/NBR 9898 (1987); CETESB (1988); Coleta de águas subterrâneasColeta de águas subterrâneasColeta de águas subterrâneasColeta de águas subterrâneas As águas subterrâneas são amostradas para a determinação de potabilidade para consumo humano ou apenas para determinar fontes de contaminações causadas por atividades humanas, como agropecuárias e industriais, etc. O presente capítulo tem as orientações retiradas das páginas 153 a 161 do artigo de SORIANO e REIS (2005), para as metodologias de coleta de águas subterrâneas. Segundo a CETESB (1988) citado por SORIANO e REIS (2005), muitos países estabeleceram suas próprias estratégias e procedimentos de investigação e amostragem de águas subterrâneas e de percolados, visando à investigação de áreas contaminadas. As diretrizes internacionais sobre esse tipo de amostragem, como, por exemplo, LWA (1989) e USEPA (1992) citado por SORIANO e REIS (2005), propõem um procedimento seqüencial contemplando a malha de amostragem na investigação orientativa e detalhada, a sua freqüência, as normas para implantação de poços de monitoramento, a preservação das amostras e os métodos analíticos.

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Segundo BARCELONA (1994) citado por SORIANO e REIS (2005), a amostragem de águas subterrâneas em poços de monitoramento tem, tradicionalmente, envolvido a purga do poço para a remoção da água estagnada que pode não ser representativa da qualidade da água subterrânea da formação. As regulamentações, normalmente, recomendam a purga de um volume fixo do poço, geralmente entre três a cinco vezes o volume do poço. Este procedimento resulta normalmente num volume de 15 a 150 litros de água removida de cada poço de monitoramento num site, e pode exceder centenas de litros por poços no caso de poços profundos ou de grande diâmetro. A purga assegura que toda a água estagnada seja substituída por água de formação. A operação deve permitir o rebaixamento do nível de água acima do topo do filtro para assegurar que a água se mova ascendentemente no mesmo. O procedimento depende das características do poço. Ao esvaziar poços de baixa produtividade (aqueles que são incapazes de produzir 3 volumes do poço), deve-se esgotá-lo completamente. Assim que o poço se recuperar suficientemente, a primeira amostra deverá ser utilizada para medição de pH, temperatura e condutividade. As amostras devem ser acondicionadas na ordem decrescente da susceptibilidade à volatilização(SORIANO e REIS, 2005). ---- Método BailerMétodo BailerMétodo BailerMétodo Bailer Bailer consiste em um equipamento que e utilizado, tanto para coletar amostra, quanto purgar poços de monitoramento. Este amostrador é construído por tubo longo de diferentes diâmetros, aberto nas extremidades, na parte do fundo possui uma esfera que trabalha com uma válvula, que fecha quando a amostra entra no tubo, na parte de cima possui um olhal para que possa ser amarrada uma corda. A Figura 3.18 mostra os tipos de bailers, dimensões e o sistema de fechamento (SORIANO e REIS, 2005). São confeccionados em materiais específicos (polietileno, PVC, aço inox e Teflon®) e adequados às características químicas dos líquidos a serem amostrados, desde água até os mais diversos tipos de contaminantes orgânicos em fase livre ou dissolvida (SANDERS, 1998 citado por SORIANO e REIS,2005). Segundo NEGRÃO (1997) citado por SORIANO e REIS (2005), teoricamente, bailers coletam amostras sem alterar a química das mesmas, uma vez que se enchem e esvaziam sem provocar qualquer sucção ou introdução de pressão na amostra. Infelizmente no campo não é bem assim. A quantidade de vezes que o bailer é introduzido e retirado do poço faz com que o nível d’água suba e desça, causando fluxo de água para dentro e para fora da seção filtrante. Esta reversão do sentido do fluxo faz com que as partículas finas presas ao revestimento, na seção filtrante e nas imediações do poço aumentem a turbidez da água.

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Figura 3.18. Tipos de bailers, dimensões e o sistema de fechamento.

Fonte: SANDERS (1998) citado por SORIANO e REIS (2005). O aumento da turbidez está associado ao aumento das concentrações de metais e do tempo de filtragem com filtros para metais. Por ser um método manual, a qualidade do processo está diretamente ligada à habilidade do técnico, podendo ser afetada pela velocidade com que o bailer é introduzido no poço. Filtrar as amostras para remover turbidez pode alterar ainda mais a química da amostra (PULS, 1992; HEIDLAUF; BARTLETT, 1993 citado por SORIANO e REIS,2005). A introdução do bailer no poço aumenta a aeração da coluna d’água (Figura 3.19), alterando as concentrações de VOC’s e metais. Em poços de baixa permeabilidade, a purga total do poço também pode aerar a amostra, removendo os compostos orgânicos voláteis VOC’s e precipitando metais dissolvidos das amostras, afetando, dessa maneira, a química da amostra (GIDDINGS, 1983 citado por SORIANO e REIS, 2005).

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Figura 3.19. Bailer

Fonte: SORIANO e REIS (2005) ---- BBBBomba Elétrica de Altas Vazõesomba Elétrica de Altas Vazõesomba Elétrica de Altas Vazõesomba Elétrica de Altas Vazões Segundo SANDERS (1998) citado por SORIANO e REIS (2005), são projetadas, tanto para purgar, como para amostrar a água de poços de monitoramento. A bomba elétrica submersível da marca Grundfos®, modelo Rediflo-2, tem sido empregada para purgar e coletar amostras de águas subterrâneas em poços de monitoramento com um diâmetro interno de pelo menos 50 mm (SORIANO e REIS, 2005). A bomba consiste em um conjunto motor/bomba integrado conectado a um conversor de freqüência ajustável, que trabalha numa faixa de 50 a 400 Hz, como mostra a Figura 3.20.

Figura 3.20. Bomba elétrica e conversor de freqüência Grundfos Redi-Flo2®.

Fonte : SORIANO e REIS (2005).

� A água estagnada

mistura-se com a água da

seção filtrante.

� A introdução dos

instrumentos de coleta causa

aeração da amostra; a

agitação faz com que

aumente a turbidez.

� Amostra menos precisas,

mesmo purgando o poço de

3 a 5vezes.

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A uma freqüência de 400 Hz a bomba possui uma taxa de fluxo de 1m3.h-1 a uma profundidade de 74 metros. A bomba deve trabalhar sempre na zona mais profunda do poço (Figura 3.21), o conteúdo máximo de areia na água não deve exceder 50 g.m-3 (SORIANO e REIS, 2005)

Figura 3.21. Bomba Elétrica de Altas Vazões. Fonte: SORIANO e REIS (2005).

Bombas elétricas necessitam de um gerador a gasolina, uma vez que os poços de monitoramento se encontram em áreas remotas sem energia elétrica, como também sofrem de um problema congênito. São todas movidas por motores compactos que geram calor, o qual é transferido para a água que passa por ele. O ambiente restrito do poço impede que esse motor se refrigere de maneira adequada (SORIANO e REIS, 2005). O calor transferido para a amostra altera as concentrações de VOC’s, metais e as características químicas da amostra. Quando se monitora a temperatura da água, como parâmetro de estabilização, este aquecimento pode levar a obtenção de dados equivocados (SORIANO e REIS, 2005). As bombas elétricas podem produzir vazões excelentes e muito eficientes para a purga de grandes volumes. Porém, as altas vazões são problemas em formações compactas, que não produzem água em volume suficiente para dar continuidade ao bombeamento. O excesso de bombeamento num poço de monitoramento implica no aumento de turbidez da amostra, pode danificar a camada filtrante e selos e criar um rebaixamento excessivo, o qual causa a mistura das camadas distintas de água contidas no poço. O rebaixamento pode fazer com que a pluma de contaminação se espalhe ainda mais (GIDDINGS, 1983 citado por SORIANO e REIS, 2005). Os técnicos de campo devem manipular adequadamente os grandes volumes de água gerados pela purga. Caso a água da purga esteja contaminada, ou as regulamentações especificarem, a água de purga deve ser acondicionada em tanques ou tambores e, freqüentemente, encaminhada para tratamento ou disposição, aumentando os custos da amostra (SORIANO e REIS, 2005).

� O rebaixamento puxa a

água estagnada para zona de

amostragem.

� Mistura amostras de

zonas quimicamente

distintas do aqüífero.

� Amostras menos

precisas, devido aos efeitos

causados nos compostos

voláteis, turbidez e mistura.

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Inicialmente deve-se medir o nível d’água na profundidade total do poço através de um medidor de nível para o cálculo do volume da purga. Este equipamento também é usado para medir o rebaixamento do poço, que pode não ocorrer se o poço possui uma rápida recuperação. O volume da purga é calculado conforme descrito a seguir, incluindo o volume de água do poço de PVC e o da água do pré-filtro de areia ao redor. A partir do cálculo determina–se um volume de purga, que deve ser documentado no formulário de coleta de amostras(SORIANO e REIS, 2005). Volume Total = Volume Poço + Volume Espaço anular Volume Poço = π (r filtro)

2 h Coluna de água ÷ 1000 Volume Espaço anular = 0,3 {[ π (rfiltro)

2 hColuna de água abaixo do selo ] – [π (rfiltro)2 hColuna de água abaixo

do selo]} ÷ 1000 ---- Baixa Vazão Baixa Vazão Baixa Vazão Baixa Vazão A amostragem de baixa vazão é uma metodologia que não requer a remoção de grandes volumes de purga do poço, evitando as conseqüências indesejadas da purga tradicional. A metodologia de amostragem pelo método de baixa vazão diz que a melhor maneira de se obter uma amostra verdadeiramente representativa é retirar a água do poço de modo bem lento. A vazão de bombeamento deve ser da ordem de 100 a 500mL por minuto, ou de no máximo 1000mL/min, dependendo das condições hidrogeológicas do local. O rebaixamento causado pelo bombeamento deve ser inferior a 10cm (NEGRÃO, 1997 citado por SORIANO e REIS, 2005). Segundo PULS e BARCELONA (1995) citado por SORIANO e REIS (2005), na coleta de amostras com baixas vazões (Low Flow), a amostra deve ser coletada na metade ou um pouco acima da metade da seção filtrante do poço, ou seja, a captação da bomba deve ser posicionada nesse ponto. A coleta da amostra deve ser realizada no momento em que os parâmetros de turbidez, condutividade, pH, oxigênio dissolvido (OD) e potencial de óxido redução (Redox Potencial) da água mostrarem-se estáveis. As condições de estabilidade não estão rigidamente definidas. Ao invés de se monitorar os cincos parâmetros, aceita-se que sejam monitorados somente o pH, a condutividade, turbidez e oxigênio dissolvido. Três leituras consecutivas devem apresentar variações de ±0,1 para o pH, ±3% para a condutividade, ±10mv no potencial de redox e ±10% para oxigênio dissolvido e turbidez (BARCELONA, 1994 citado por SORIANO e REIS, 2005). O intervalo de tempo entre as leituras deve variar em função da velocidade de bombeamento e podem ocorrer a cada 1 minuto, ou no máximo a cada 3 ou 5 minutos (SORIANO e REIS, 2005). O equipamento usado para amostragem de baixa vazão utiliza-se de bombas pneumáticas de bexiga com tubos de pequenos diâmetros (Figura 3.22).

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Figura 3.22. Bomba de Baixa Vazão.

Fonte: SORIANO e REIS (2005). Segundo SORIANO e REIS (2005), o sistema de amostragem de baixa vazão MicroPurge® da QED consiste num sistema automatizado, que utiliza-se de uma bomba pneumática de bexiga com tubos de pequeno diâmetro e um painel de controle que pode ser alimentado por um pequeno compressor elétrico ou um cilindro de CO2. O controle do rebaixamento pode ser realizado automaticamente pelo medidor de nível e pelo controlador. Os parâmetros indicativos podem ser medidos e registrados automaticamente com um sistema de estabilização de parâmetros. A Figura 3.23 apresenta o sistema de amostragem de baixa vazão MicroPurge®.

Figura 3.23. O sistema de amostragem de baixa vazão MicroPurge®.

Fonte: http://www.clean.com.br/qed/portable.html citado por SORIANO e REIS (2005).

� Não há distúrbio na

coluna d’água. Não há

mistura de águas de zonas

distintas e aumento de

turbidez.

� O fluxo de água do

aqüífero renova a água que

passa pela seção filtrante.

� Amostras representativas,

sem necessidade de altas taxas

de purga do poço.

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---- ColetColetColetColetaaaa em poço raso em poço raso em poço raso em poço raso Em poços rasos, não providos de bomba, deve-se usar amostradores próprios, e quando se tratar de volumes maiores, usar baldes plásticos ou metálicos, previamente limpos, e enxaguados com água destilada. Em água de poço raso, não se deve coletar da superfície, mas mergulhar o frasco com a boca para baixo conforme Figura 3.24.

A A A A ---- Descer lentamente o cordão sem permitir que o frasco toque nos lados do poço.

B B B B ---- Submergir o frasco, permitindo que se obtenha amostra mais profunda. Figura 3.24. Coleta de Amostra de Água em Poço Raso

Fonte: OPAS (1987). Coleta em ETE e em rede de abastColeta em ETE e em rede de abastColeta em ETE e em rede de abastColeta em ETE e em rede de abastecimentoecimentoecimentoecimento ---- Coleta em ETEColeta em ETEColeta em ETEColeta em ETE O monitoramento em ETEs pode ser realizada com amostragem simples, composta e por integração de vários pontos. As coletas são de simples execução, uma vez que os pontos mais comuns são de fácil acesso e podem ser amostrados com um amostrador simples, como um tubo de PVC de alguns centímetros de comprimento, com um CAP em uma de suas extremidades. O mais importante são os cuidados com a amostragem que cada parâmetro requer, como por exemplo, o cuidado para não adicionar oxigênio na coleta de OD, ou para não contaminar o frasco de coleta para bateria de coliformes, etc... Os pontos de coleta, como dito anteriormente, variam conforme o objetivo do monitoramento, assim como a técnica de amostragem, se simples ou composta. A seguir, podem ser observados de forma mais prática os procedimentos para o cálculo de uma amostragem composta, quando a vazão do efluente for contínua ou em batelada. ---- Efluente contínuoEfluente contínuoEfluente contínuoEfluente contínuo Objetivo: Média diária Local: ETE Parâmetro: DQO Tempo de operação: 24h.dia-1

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Tipo de amostragem: composta de 2h de amostragem (pode ser composta por volume ou tempo) Freqüência de amostragem: semanal Dias de amostragem: 1, 8, 15 e 26 Vazões médias respectivas (m3.h-1): 4,5; 5,0; 7,5 e 7,0 ( a vazão média deve ser do período de 2h de amostragem) Concentrações médias encontradas nas respectivas amostragens (mgO2.L

-1): 180, 250, 165 e 215 Vazão diária Dia 1 - Qdia = 4,5 m3.h-1 x 24 = 108 m3.d-1 Dia 8 - Qdia = 5,0 m3.h-1 x 24 = 120 m3.d-1 Dia 15 - Qdia = 7,5 m3.h-1 x 24 = 180 m3.d-1 Dia 26 - Qdia = 7,0 m3.h-1 x 24 = 168 m3.d-1

Concentração média ( C ) e Carga orgânica média (W ), no período de um mês:

C = ((108x180) + (120x250) + (180x165) + (168x215)) / (108+120+180+168) = 200mgO2.L

-1

W = ((108x180 x 10-3) + (120x250 x 10-3) + (180x165 x 10-3) + (168x215 x 10-3)) / 4 = 28,8 kgO2.d

-1 ---- Efluente em bateladaEfluente em bateladaEfluente em bateladaEfluente em batelada Objetivo: Média diária Local: ETE Parâmetro: DBO Tempo de operação: 23d.mês-1 Número de bateladas por dia: 4 Volume por batelada: 20m³ Freqüência de amostragem: semanal (durante 5 semanas) Dias de amostragem: 4, 10, 16, 22 e 28 Concentrações médias encontradas nas respectivas amostragens (mgO2.L

-1): 70, 105, 78, 170 e 90 Vazão diária: Dia 4, 10, 16, 22 e 28 - Qdia = 20 m3.h-1 x 4 = 80 m3.d-1

Concentração média ( C ) e Carga orgânica média (W ), no período de um mês:

C = ((80x70) + (80x105) + (80x78) + (80x170) +(80x90) / (5x80) = 102,6mgO2.L-1

W = ((80x70 x 10-3) + (80x105 x 10-3) + (80x78 x 10-3) + (80x170 x 10-3) +(80x90 x 10-3)) / 5

W = 8,2 kgO2.d-1

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Coleta em rede de abastecimentoColeta em rede de abastecimentoColeta em rede de abastecimentoColeta em rede de abastecimento O monitoramento na rede de distribuição é o mais complexo por se tratar de uma tubulação sobre pressão, onde se usa técnicas de amostragem com equipamentos próprios. Nas amostras coletadas nas ligações domiciliares, a água deve escorrer em suficiente quantidade, a fim de garantir que a amostra seja representativa do suprimento, e não da água armazenada nas canalizações. Os parâmetros físico-químicos e bacteriológicos que devem ser amostrados estão prescrito na PORTARIA Nº 518/04. Em caso de água de torneira, deixar escorrer por certo tempo, desprezando as primeiras águas. (Figuras 3.25).

Figura 3.25. Coleta de Amostra de

Água para Exame. Fonte: OPAS (1987).

A – Limpar a torneira;

B – Deixar escorrer por dois a três minutos;

C – Flambar ou desinfetar a torneira, se necessário;

D – Deixar escorrer por dois a três minutos;

E – Coletar a amostra;

F – Deixar pequeno espaço vazio;

G – Colocar a tampa, homogeneizar e identificar.

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4444 PROCESSAMENTO E ANÁLISE DE DADOSPROCESSAMENTO E ANÁLISE DE DADOSPROCESSAMENTO E ANÁLISE DE DADOSPROCESSAMENTO E ANÁLISE DE DADOS

*Esse material é indicado para o estudo mais aprofundado em amostragem, com a utilização de tratamento estatístico, e deve ser utilizado de acordo com a necessidade.

O texto desse capítulo foi retirado do material fornecido pela Universidade Nova, de Lisboa, com algumas adaptações, utilizando a estatística básica conforme COSTA NETO (1977) e as orientações preconizadas pelo Standard Methods for Examination of Water and Wastewater 21th ed. (APHA, 2005). A identificação, avaliação, tratamento e resolução de qualquer problema relacionado ao meio ambiente requer uma base de informação, tanto mais completa quanto possível. A gestão dos recursos naturais, a conservação da vida selvagem, o crescimento e distribuição de uma população e o uso dos solos, são alguns exemplos de problemas ambientais que só poderão ser estudados e resolvidos se dispuser de um conjunto de informação sobre variáveis relacionadas com cada um deles. De uma maneira geral, o estudo dos problemas ambientais implica, como ponto de partida, na aquisição de dados, que pode ser pensada segundo duas abordagens distintas: a experimental ou a observacional. A abordagem experimental refere-se às situações em que, para se obter um conjunto de informações sobre certa variável, é estabelecido um plano experimental em que essa variável seja passível de ser medida. Por exemplo, quando se pretende saber se a aplicação de determinado fertilizante levou a um aumento da produção de uma determinada espécie vegetal, tem-se de fazer a cultura dessa planta em blocos de solo, em que cada bloco é tratado, de forma controlada, com fertilizantes de marcas diferentes. Só assim, ao se medir a produção vegetal na altura da colheita, poderá saber qual dos fertilizantes teve um efeito mais positivo (do ponto de vista da produção). A abordagem observacional não implica qualquer montagem experimental para a variável a medir. Ao se pretender saber qual a qualidade da água de um estuário, apenas tem de saber que variáveis deve-se avaliar e fazer uma campanha de coleta de amostras de água do estuário, de forma a medir as variáveis desejadas. No entanto, é necessário se fazer um estudo ou planejamento antes da campanha para direcionar a pesquisa de acordo com o objetivo do estudo: • quais variáveis deverão ser medidas; • quantas amostras de água serão coletadas; • em quais pontos do estuário as amostras serão coletadas; • qual será a freqüência no tempo para as coletas; • a que profundidades serão coletadas. A resposta a estas questões possibilitará a obtenção mais adequada dos dados da campanha, tornando-a suficiente para se proceder com o estudo estatístico ou outro, de forma a obter-se os resultados e as conclusões pretendidas. Normalmente, uma campanha de aquisição de dados é muito dispendiosa e por

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isso é conveniente obter o máximo de informações com um custo mínimo, maximizando as chances de se adquirir dados representativos e compatíveis com o objetivo da campanha. Assim, se torna muito importante estabelecer um plano de monitoramento, quando se pretende realizar determinado estudo. De um ponto de vista custo-benefício, o planejamento da aquisição de dados deve seguir métodos estatísticos, que normalmente se designam por técnicas de amostragem. Na Figura 4.1 é apresentado um esquema para a aquisição de dados, segundo a abordagem observacional. Do ponto de vista da abordagem observacional, o monitoramento de dados refere-se fundamentalmente a dados direta ou indiretamente associados à qualidade ambiental, e, portanto, são informações de natureza numérica, apesar de, por vezes, a informação ambiental poder ser do tipo presença-ausência, intervalos mais prováveis ou índices de qualidade. No entanto, pode-se também necessitar de seleção de pessoas para observar ou entrevistar, e neste caso, a base da aquisição de informações são os inquéritos e as entrevistas, e a informação envolvida é, sobretudo, de natureza qualitativa. Em qualquer dos casos, é sempre necessário decidir sobre os locais e os indivíduos a amostrar.

Figura 4.1. Passos de uma abordagem observacional para um estudo de qualidade do ambiente

Fonte: Adaptado de LUDWIG e REYNOLDS (1988).

Definir objetivos do estudo

Definir as variáveis

Amostragem

Matriz de dados

Medidas de similaridade

Estrutura dos dados

Definir padrões de qualidade

Coleta de dados

Análise dos dados

Interpretação

Descrição do sistema amostrado

Correlação

Relações (qualidade ambiental/atividade humana)

Previsões Hipóteses

Recomendações Testes Modelos

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O monitoramento de dados dos sistemas ambientais permite-nos avaliar as concentrações ambiente nesses sistemas (ar, água, solos, biota) ou as emissões dos efluentes líquidos, gasosos, ou outros. Estas tarefas podem ter os seguintes objetivos: • fornecer a situação média ou condições extremas da qualidade dos sistemas ambientais, no tempo ou no espaço; • estabelecer uma situação de referência para comparação futura e para planejamento ambiental de longo-prazo; • avaliar a eficiência dos sistemas de controle de descargas de efluentes; • avaliar a libertação não planejada de poluentes (acidentes, por exemplo); • avaliar as variáveis de qualidade ambiental para identificar padrões de qualidade, bem como potenciais problemas; • determinar como os poluentes se distribuem e persistem no ar, água, solos e biota. A qualidade e quantidade da água de um rio, de um esgoto doméstico ou de um efluente industrial apresentam flutuações em função do hábito pessoal de uso da água, dos ciclos de produção industrial, da disponibilidade da água, das estações do ano, entre outros. As flutuações da qualidade e quantidade da água podem ser classificadas como diurnas, semanais, mensais, sazonais ou anuais, dependendo do seu retorno cíclico. Para esgotos domésticos, por exemplo, existem flutuações diurnas, que dependem do hábito do uso da água, por parte da população. Geralmente, o uso da água é baixo antes das 5h da manhã, e começa a aumentar até 10h, período em que as pessoas costumam preparar café da manhã, tomar banho lavar louças e realizar outras tarefas matinais de rotina. O uso da água diminui entre 9h e 11h da manhã, quando as atividades se concentram em limpeza de casas e lavar roupas. O horário de almoço promove outro aumento do uso da água, entre 11h e 13h, e até às 17h o seu uso reduz consideravelmente, e depois aumenta até às 20h, quando as pessoas descansam. A taxa de geração de esgotos segue o mesmo padrão do consumo de água, descrito acima. A maior parte da água utilizada é descartada após 5 minutos do seu uso. O ciclo de geração do esgoto influencia diretamente no projeto da Estação de Tratamento de Esgoto – ETE. Por exemplo, se a ETE está situada a 10,8km da cidade, e o efluente possui uma taxa de fluxo de 1m/s, então o esgoto gerado às 5h da manhã irá chegar na ETE, 3h mais tarde, assim, a taxa de fluxo do esgoto, na ETE, chega a valores mais elevados, às 8h da manhã. Quanto maior a cidade, maior será também, a flutuação de geração de esgoto na rede. A Figura 4.2 apresenta a variação das concentrações de DBO por tempo, de um esgoto doméstico.

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Figura 4.2. Variação típica de DBO5,20 de esgoto doméstico ao longo do tempo.

AAAAmostragem de Populações Ambientais mostragem de Populações Ambientais mostragem de Populações Ambientais mostragem de Populações Ambientais A amostragem é o processo de selecionar elementos representativos de uma população. Assume-se que, a análise sobre estes elementos fornece informação sobre a população. A Figura 4.3 mostra um esquema conceptual de espaço/tempo para a amostragem ambiental. Os símbolos T1 e T2, ..., são os períodos de tempo, como horas, dias, semanas ou anos. Os tempos específicos dentro de cada período Ti, das amostras obtidas ou medições efetuadas, são designadas por ti1, ti2, .... Analogamente, os locais de estudo, como áreas geográficas, secções de uma cidade, ou uma bacia ou partes de uma bacia hidrográfica, são denotados por S1, S2, etc. Relativamente a cada região de estudo, o local de amostragem exato é escolhido de acordo com coordenadas geográficas. Uma vez escolhido o tempo e o local de amostragem, várias amostras (por exemplo, de 2L de água) podem ser coletadas, cada uma delas pode ainda ser dividida em múltiplas sub-amostras (por exemplo de 2dL) e relativamente a cada uma delas pode haver várias medições da variável de estudo (por exemplo, coliformes termotolerantes).

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Figura 4.3. Exemplo de um esquema conceptual de tempo/espaço para

amostragem ambiental Fonte: Adaptado de GILBERT (1988) (http://sado.dcea.fct.unl.pt/maea9900/tex_apoi.htm. Acesso em 20/11/2007).

O procedimento da aquisição de dados para estudos de ambiente, ou para qualquer outro estudo, pressupõe certas considerações de base, que terão de ser observadas para que a posterior análise dos dados conduza a conclusões válidas. Deve-se atentar ao fato de que muitos procedimentos estatísticos foram desenvolvidos para conjuntos de dados, que se presumia terem sido extraídos de uma população com distribuição normal. Contudo, os conjuntos de dados são freqüentemente assimétricos e alongados para a direita – com a cauda para a zona das grandes concentrações – e, por isso, a validade dos procedimentos clássicos é questionada. Em alguns casos, uma distribuição estatística assimétrica, como a log-normal, pode ser aplicada, ou ainda a distribuição assimétrica pode ser aproximada à normal através de transformações. No caso da transformação de dados, podem ser introduzidas distorções se os resultados obtidos foram expressos na escala original.

Períodos de tempo

Locais de estudo

Localização das áreas de estudo

Posição vertical

Posição horizontal

S1

S2

V11

V12

V21

V22

1111

1112

1121

1122

1211

1212

1221

1222

T1 T2

t11 t12 t21 t22

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Uma outra questão a ter em atenção é a hipótese de base de que os dados não são correlacionados. Dados altamente correlacionados no tempo e/ou espaço podem afetar os testes estatísticos e podem conduzir a resultados errados, quando se estima a variância, se calcula intervalos de confiança, ou se determina o número de observações para estimar a média da população. Outros problemas associados aos conjuntos de dados de ambiente que requerem especial cuidado quando se coleta ou se analisa os dados, são: • dados perto ou abaixo dos limites de detecção dos aparelhos usados; • valores suspeitos e/ou faltosos; • relações causa-efeito complicadas; • necessidade de medir mais do que uma variável simultaneamente. EEEEstatísticastatísticastatísticastatística Quando uma medição é repetida sob condições idênticas, por várias vezes seguidas, os resultados de cada medição “x” será distribuído aleatoriamente em torno de um valor médio (média aritmética) em função do erro experimental incontrolável. Se um número infinito dessas medidas fosse acumulado, os valores individuais estariam distribuídos em uma curva similar à Figura 4.4. A curva da esquerda ilustra a distribuição normal, a qual é descrita precisamente pela média “µ” e o desvio padrão “σ”. A média da distribuição é simplesmente a soma de todos os valores divididos pelo número de valores, conforme eq.(4.1).

n

xii∑=

)(µ (4.1)

Figura 4.4. Curva de distribuição normal à esquerda e curva que não segue a

distribuição normal à direita. Fonte: Standard Methods for Examination of Water and Wastewater 21th ed. (APHA,

2005).

média mediana

moda

Classe Classe

Freq

üênc

ia

moda

mediana

média

Freq

üênc

ia

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Em função de que nenhuma medição é repetida infinitamente, uma estimativa da média é realizada, utilizando o mesmo procedimento mas com “n” igual a um número finito de medições repetidas (10, 20, ...). Esta estimativa de µ é denotada

por x . O desvio-padrão da distribuição normal é definido conforme a eq.(4.2).

21

2)(

−=∑

n

x µµ (4.2)

Novamente, o analista somente poderá estimar o desvio-padrão por que o número de observações realizadas é finito; a estimativa de “σ” é denotada por “s” e está apresentada na eq.(4.3).

21

2

)1(

)(

−=∑

n

xxs (4.3)

O desvio-padrão fixa a largura ou propagação, da distribuição normal, e também inclui uma fração fixa de valores que compõem a curva. A área sob a curva normal é igual a 1. Então, para quaisquer dois valores específicos pode-se determinar a proporção de área sob a curva entre esses dois valores. Para a distribuição Normal, a proporção de valores caindo dentro de um, dois, ou três desvios padrão da média são: µ ± σ – 68,27%; µ ± 2σ – 95,45% e µ ± 3σ – 99,70%. É bastante preciso afirmar que 95% dos valores estão entre µ ± 2σ, e 99% entre µ ± 3σ. Quando os valores estão atribuídos entre múltiplos de ± σ, eles são limites de confiança. Por exemplo, 10 ± 4 indica que os limites de confiança são 6 e 14, e os valores entre 6 e 14 representam o intervalo de confiança. Outra estatística comum é o erro padrão da média, σµ, o qual é o desvio-padrão

dividido pela raiz quadrada do número de amostra, ou nσ . Esta é uma

estimativa da exatidão da média e implica que outra amostra da mesma população deve ter a média entre algum múltiplo disso. Os múltiplos dessa estatística incluem a mesma fração dos valores mencionados acima, para σ. Na prática, um numero relativamente pequeno de valores médios está disponível, então, os intervalos de confiança para a média são expressos conforme a eq.(4.4), onde “t” apresenta valores constantes da Tabela AI de t-student, do Anexo I.

ntsx ± (4.4)

O uso de “t” compensa a tendência de um pequeno número de amostras subestimar a incerteza. Para n > 15, é comum adotar t = 2 para estimar 95% de intervalo de confiança. Devido às variações randômicas nos procedimentos analíticos e nas ocorrências de um constituinte em um ponto de amostragem, uma simples amostra pode ser insuficiente para um nível de incerteza desejado. Se um desvio padrão global é conhecido, o número requerido de amostras pode ser estabelecido pela eq.(4.5), isolando-se a incógnita “n” da eq.(4.4), e adotando o valor de t-student para um dado nível de confiança, tendo-se um desvio-padrão global “s” e um nível de incerteza aceitável “U”.

2

U

tsn (4.5)

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Deve-se utilizar gráficos para auxiliar nos cálculos, como por exemplo na Figura 4.5. Caso “s” seja 0,5mg.L-1, U seja ± 0,2mg.L-1 e adotando 95% de nível de confiança, aproximadamente 25 a 30 amostras devem ser coletadas. No item 4.6, são sugeridas algumas técnicas de amostragem aplicadas a problemas ambientais conforme diferentes situações e cada técnica apresenta a determinação do tamanho da amostra, de forma mais específica.

Figura 4.5. Número aproximado de amostras requeridas adotando uma média estimada. Fonte: Standard Methods for Examination of Water and Wastewater 21th ed. (APHA,

2005).

Ainda, outra estatística é o desvio-padrão relativo, µ

σ, com sua estimativa de

x

s,

também conhecido como coeficiente de variação (CV), o qual comumente é expresso como uma porcentagem. Esta estatística normaliza o desvio-padrão e algumas vezes facilita a realização de comparações diretas entre análises que incluem um vasto leque de concentrações. Por exemplo, se algumas análises, em baixas concentrações atingem um resultado de 10 ± 1,5mg.L-1 e em altas concentrações atingem 100 ± 8 mg.L-1, os desvios-padrão não serão comparáveis. No entanto, as porcentagens de desvios-padrão relativos são 100(1,5/10) = 15% e 100(8/100) = 8%, o que indica a menor variabilidade obtida utilizando este parâmetro. Em muitos casos, os resultados obtidos de análises de amostras de meio ambiente não serão distribuídas normalmente, isto é, o gráfico dos dados será conforme mostrado na Figura 4.1, à direita sendo, a moda, mediana e média distintas entre si. Para obter uma distribuição próxima à normal, pode-se converter os resultados para

99% de confiança

95% de confiança

90% de confiança

Núm

ero

de a

mos

tras

, n

s/U

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logaritmos e então calcular “ x ” e “s”. Os antilogarítmos desses dois valores são

estimados pela média geométrica e pelo desvio-padrão geométrico, “ gx ” e “sg”.

Frequentemente, em uma série de medições, um ou mais resultados irão se diferenciar grandemente dos demais valores. Teoricamente, nenhum resultado deve ser rejeitado, porque ele pode indicar também uma falta técnica que coloca em dúvida em todos os resultados ou a presença de uma variante verdadeira na distribuição. Na prática, rejeita-se o resultado de qualquer análise na qual um erro conhecido tenha ocorrido. Nos estudos ambientais, valores extremamente altos e baixos de concentrações de contaminantes podem indicar a existência de áreas com problemas, ou áreas sem contaminação nenhuma, então eles não podem ser rejeitados arbitrariamente. Atualmente, um teste objetivo tem sido utilizado. Se um grupo de dados é ordenado em ordem crescente: xL,x2...xH, e a média e desvio-padrão são calculados, então, resultados suspeitos (valores altos ou baixos) podem ser testados pelo seguinte procedimento: primeiramente, deve-se calcular a estatística T pelas eq.(4.6) e (4.7); em segundo lugar, deve-se comparar o valor de T com o valor da Tabela 4.1 para 5% ou 1% de significância. Caso o valor de T calculado seja maior que o valor da Tabela, para o número de amostras “n”, então o valor poderá ser rejeitado com o nível de significância observado.

( ) sxxT H /−= para um valor alto, ou (4.6)

( ) sxxT L /−= para um valor baixo (4.7)

Tabela 4.1. Valores críticos para 5% e 1% de acordo com o número de amostras. Teste de discordância para um valor singular em uma amostra normal.

Valor críticoValor críticoValor críticoValor crítico Números de Números de Números de Números de amostras namostras namostras namostras n 5%5%5%5% 1%1%1%1%

3 1,15 1,15 4 1,46 1,49 5 1,67 1,75 6 1,82 1,94 7 1,94 2,10 8 2,03 2,22 9 2,11 2,32

10 2,18 2,41 12 2,29 2,55 14 2,37 2,66 15 2,41 2,71 16 2,44 2,75 18 2,50 2,82 20 2,56 2,88 30 2,74 3,10 40 2,87 3,24 50 2,96 3,34 60 3,03 3,41 100 3,21 3,60 120 3,27 3,66

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VVVVariabilidade e Erros dos Dados Ambientaisariabilidade e Erros dos Dados Ambientaisariabilidade e Erros dos Dados Ambientaisariabilidade e Erros dos Dados Ambientais Os dados ambientais são normalmente muito variáveis e sujeitos a incertezas de vários tipos, que terão de ser avaliadas quando se pretende tirar algumas conclusões. A grande variabilidade ambiental (variação das características de uma amostra para outra) é um dos fatores que mais contribuem para a incerteza da informação recolhida. Alguns fatores que causam a variabilidade ambiental são: (a) distribuição não-uniforme da poluição nos meios ambientais, devido à topografia, meteorologia e mecanismos físicos, químicos e biológicos; (b) a distância, direção e elevação do ponto amostrado em relação ao ponto de descarga do poluente; (c) grande diversidade dos biotas; (d) processos de acumulação/degradação de poluentes ao longo do tempo; (e) variação natural dos meios ambientais ao longo do tempo e do espaço. Os valores obtidos das medições de variáveis podem não constituir valores verdadeiros, devido a um conjunto de erros que se podem verificar. A exatidão de uma medida está relacionada com o seu erro absoluto, isto é, com a proximidade do valor medido em relação ao valor verdadeiro da grandeza. Diz-se que a medida possui uma alta ou baixa exatidão, conforme o valor observado se aproxime mais ou menos do valor verdadeiro. A precisão, por outro lado, está relacionada com a concordância das medidas entre si, ou seja, quanto maior a dispersão dos valores menor a precisão. Esta variável pode ser expressa de várias maneiras, mas diz-se que quanto maior a grandeza dos desvios menor a sua precisão. A diferença entre exatidão e precisão das medições é mostrada na Figura 4.6. O valor verdadeiro ou real é o ponto de confluência das duas retas no centro do círculo.

Figura 4.6. Exemplos de exatidão e precisão de dados.

Fonte: Standard Methods for Examination of Water and Wastewater 21th ed. (APHA, 2005).

Quando não há precisão nas medidas é muito improvável ter exatidão, mesmo que a média das medidas seja igual ao valor verdadeiro. Portanto, sem precisão não há exatidão. A variação de uma medição devido apenas ao processo de seleção aleatória das amostras, é designado por erro aleatório da amostra. Este erro é devido à existência da chamada variabilidade ambiental, explicitada anteriormente, ou seja, todos os “N” elementos da população não têm o mesmo valor para uma mesma variável. Se

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pretender estimar o valor médio da população, o erro aleatório estará tanto mais perto de zero, quanto maior for o número de elementos da população medidos. Finalmente, há ainda a considerar os erros que facilmente podem ocorrer durante a aquisição das amostras, as análises de laboratório e as análises estatísticas. Estes tipos de erro podem ser evitados com esforços do tipo: seguir os protocolos estabelecidos, duplo “checking” na transferência de dados, e validação dos resultados obtidos. EEEEstabelecimento do Procedimento de Amostragem stabelecimento do Procedimento de Amostragem stabelecimento do Procedimento de Amostragem stabelecimento do Procedimento de Amostragem Quando se planeja um procedimento de amostragem, dever-se-á seguir um conjunto de passos que Gilbert (1988) aponta: 1. definir claramente os objetivos do estudo, incluindo as hipóteses a serem testadas; 2. definir conceitualmente no tempo/espaço a população de estudo; 3. selecionar as variáveis de interesse para o estudo que irão ser medidas; 4. definir os tipos de amostras a serem coletadas (por exemplo, amostras de 2L de água, ou filtros de partículas expostos durante 24h), ou as medidas a serem efetuadas; 5. estabelecer um programa de atividades, o mais completo possível para o objetivo proposto, incluindo a coleta das amostras, o seu manuseio, as análises laboratoriais necessárias, a manipulação e armazenamento dos dados obtidos, as análises estatísticas necessárias, e até a apresentação dos resultados finais; 6. examinar dados de estudos anteriores similares, para identificar aspectos como o padrão de variabilidade, variações cíclicas, e correlações que poderão ocorrer nos dados obtidos; 7. definir os métodos de amostragem que produzirão dados representativos da população definida (amostragem simples, composta, etc.); 8. avaliar as necessidades de suporte de aquisição e tratamento dos dados, incluindo o apoio computacional e software; 9. conduzir o estudo de acordo com protocolo estabelecido em 5; 10. fazer a análise estatística dos dados e avaliar as hipóteses testadas; 11. avaliar a incerteza associada aos valores estimados, como médias, desvios-padrão ou valores máximos e mínimos; 12. avaliar se os objetivos do estudo foram atingidos, e trabalhar a informação adquirida para desenvolver estudos com custo-benefício superior, no futuro. DDDDeterminação da Populaçeterminação da Populaçeterminação da Populaçeterminação da Populaçãoãoãoão----alalalalvovovovo Quando se pretende fazer um estudo sobre um problema ou um sistema ambiental, um dos primeiros passos é a identificação das variáveis a estudar e da respectiva população base (Tabela 4.2).

Tabela 4.2. Exemplo de planejamento básico.

Objetivo do estudoObjetivo do estudoObjetivo do estudoObjetivo do estudo VariáveisVariáveisVariáveisVariáveis PopulaçãoPopulaçãoPopulaçãoPopulação----alvoalvoalvoalvo Estudar a qualidade da

água de um curso hídrico

Temperatura, pH, DBO, Col. termotolerantes

Todas as N porções de 2L de água do curso hídrico

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Qualquer programa de amostragem implica a existência da chamada população-alvo e população amostrada. A população-alvo é o conjunto de unidades da população, para a qual irão ser feitas as inferências. População amostrada (amostra) é o conjunto de unidades dessa população disponíveis para análise (Figura 4.7). As unidades de população podem ser definidas de muitas maneiras dependendo dos objetivos do estudo, do tipo de medida a ser feita, dos custos envolvidos e até da conveniência do analista. Exemplos de unidades de população são porções de 10g de um solo, 10dL de água de um rio, filtros de ar, ou áreas específicas de um lençol freático.

Figura 4.7. População-alvo com 14 unidades de população.

Fonte: http://sado.dcea.fct.unl.pt/maea9900/tex_apoi.htm. Acesso em 20/11/2007. Uma vez que a amostra será trabalhada de forma a se obter informação para toda a população, isto somente será possível se a amostra dessa população for representativa. A obtenção de uma amostra representativa pode ser difícil, dependendo do estudo e do sistema ambiental em questão. Por exemplo, pretende-se estudar a qualidade da água de certo curso de água, convém que a água coletada para amostra seja de um ponto onde haja mistura. EEEEscolhas do Tipo de amostragem e Determinação do Tamanho da Amostrascolhas do Tipo de amostragem e Determinação do Tamanho da Amostrascolhas do Tipo de amostragem e Determinação do Tamanho da Amostrascolhas do Tipo de amostragem e Determinação do Tamanho da Amostra A escolha do tipo de amostragem, que irá selecionar unidades representativas a serem medidas, depende, além dos objetivos do estudo, dos padrões de variabilidade da população sobre a qual se deseja inferir e do fator custo-benefício de planos alternativos. Considerações como conveniência, acessibilidade e disponibilidade do local de amostragem, equipamento de amostragem, considerações políticas são critérios finais para o estabelecimento do plano de amostragem. Existem fundamentalmente quatro tipos de amostragem, que o analista pode escolher: 1. 1. 1. 1. Amostragem CasualAmostragem CasualAmostragem CasualAmostragem Casual – baseia-se no princípio de que qualquer ponto de amostragem é válido, o que significa que qualquer localização/tempo é válida para coletar uma amostra. Evidentemente, este tipo de amostragem conduz a estimativas distorcidas das características da população. A amostragem casual é apropriada se a população-alvo é completamente homogênea, o que normalmente não é verdade nos sistemas ambientais. 2.2.2.2. Amostragem SubjetivaAmostragem SubjetivaAmostragem SubjetivaAmostragem Subjetiva – seleção subjetiva de unidades de população. Este tipo de amostragem pode ser usado para populações, onde o analista pode ver todas as

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unidades de população e seleciona aquelas que lhe parecem serem as representativas das condições médias. A população-alvo tem de estar perfeitamente definida, homogênea e completamente acessível, o que normalmente não acontece nos sistemas ambientais. 3.3.3.3. Amostragem EstatísticaAmostragem EstatísticaAmostragem EstatísticaAmostragem Estatística – refere-se ao uso de métodos específicos de seleção aleatória. a) O método mais básico é a amostragem aleatória simples, onde cada uma das “N” unidades da população tem igual oportunidade de ser tomada como amostra e a escolha de uma amostra não influencia na escolha de outra; b) A amostragem aleatória estratificada é usada quando a população-alvo é heterogênea e tem de ser considerada em partes (estratos) internamente homogêneas. As amostras são selecionadas de cada um dos estratos por amostragem aleatória simples; c) A amostragem multi-estágio pressupõe a existência de vários níveis de sub-amostras; d) A amostragem em “clusters” é útil quando as unidades de população formam grupos e todas as unidades em cada grupo selecionado aleatoriamente podem ser medidas; e) A amostragem sistemática é o método mais apropriado, quando se pretende estudar padrões de qualidade ao longo do espaço ou tempo. As amostras são obtidas de acordo com um padrão temporal ou espacial, por exemplo, locais eqüidistantes numa linha, ou intervalos de tempo iguais; f) A amostragem dupla é útil quando há uma forte relação linear entre a variável de estudo e uma outra, cuja medição seja mais barata e mais facilmente medida. 4. 4. 4. 4. Amostragem de BuscaAmostragem de BuscaAmostragem de BuscaAmostragem de Busca - é utilizada para localizar fontes de poluição ou encontrar locais de elevada contaminação. É útil quando existe informação histórica, conhecimento do local, ou amostras anteriores que indicam onde o objeto da busca pode ser encontrado. A determinação do tamanho da amostra (1<n<N) é um dos problemas cruciais em amostragem, pois o número de indivíduos ou objetos a serem observados é mais importante do que a porcentagem da população. O tamanho da amostra depende de inúmeros fatores, quer impostos pelo coletor das amostras, quer impostos pela população de estudo. Assim, fatores como os custos envolvidos na coleta e medições das amostras, a disponibilidade e a acessibilidade que o coletor tem aos locais de amostragem, bem como o grau de precisão e de confiança desejado, são determinantes para a decisão sobre o tamanho da amostra. O objetivo que se tem para o estudo bem como o conhecimento sobre a população a amostrar e sobre o comportamento da variável que se pretende medir são igualmente fatores determinantes para o cálculo do tamanho da amostra.

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TTTTécnicas de Amostragem aplicadas a Problemas Ambientais écnicas de Amostragem aplicadas a Problemas Ambientais écnicas de Amostragem aplicadas a Problemas Ambientais écnicas de Amostragem aplicadas a Problemas Ambientais Amostragem aleatória simplesAmostragem aleatória simplesAmostragem aleatória simplesAmostragem aleatória simples

Supondo uma população-alvo com “N” unidades definidas, “N” pode ser finito como o número de horas num ano ou infinito, como o número de porções de 10mL existentes num rio. A amostragem aleatória simples pode ser usada para selecionar “n” das “N” unidades da população a serem medidas. Se “N” é finito, o primeiro passo é enumerar as unidades da população de 1 a “N”. As “n” (1<n <N) unidades podem ser escolhidas com a ajuda de uma tabela de números aleatórios, que irá assegurar que todas as unidades da população tenham igual oportunidade de serem escolhidas. Uma vez escolhidas as unidades, elas são medidas relativamente à variável que se pretende estudar. Os valores obtidos para a variável constituem a amostra de tamanho “n”. A amostragem aleatória simples é aplicada principalmente a populações relativamente homogêneas, e quando se pretende estimar os parâmetros (média e variância) da população. Assumindo o seguinte modelo para a medição xi da i-ésima unidade da população, tem-se a eq.(4.8).

iiiii eedx +=++= µµ (4.8)

Onde: µ = média verdadeira das “N” unidades da população; di = distância a que, cada valor verdadeiro para a i-ésima unidade, µi, está de µ; ei = xi - µi = distância a que cada valor da i-ésima unidade, xi está de µi, (medida de incerteza). A média verdadeira para a variável em estudo, por exemplo, a concentração de um poluente, é dada pela eq.(4.9):

∑−

=

N

i

iN

1

1µµ

(4.9)

A concentração total do poluente presente na população é I = N.µ. A variância verdadeira da população é (eq. 4.10):

∑−

−−

=

N

i

iN

1

22 )(1

1µµσ

(4.10)

Como se sabe, freqüentemente é impossível ou demasiado caro medir todas as “N” unidades da população, e uma vez que se considera que existem sempre “ei” diferentes de zero, os parâmetros da população são desconhecidos. Neste caso, utilizam-se estimadores desses parâmetros:

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∑−

=

n

i

ixn

x

1

1 (4.11)

∑−

−−

=

n

i

i xxn

s

1

22 )(1

1 (4.12)

Uma medida do erro aleatório da amostra associado a xmédia e Nxmédia são as suas variâncias Var(xmédia) e Var(Nxmédia), que são dadas, respectivamente, por:

2)1(1

)( σfn

xVar −= (4.13)

222 )1(1

)()( σfNn

xVarNxNVar −== (4.14)

Nestas expressões, s2 é dada pela eq.(4.3) e f = n/N, é a fração das “N” unidades da população-alvo que foram medidas. Estas expressões são válidas para o caso da amostragem decorrer sem reposição das unidades medidas no conjunto da população-alvo. Os estimadores de Var(xmédia) e Var( Nxmédia) são, respectivamente:

22 )1(1

)( sfn

xs −= (4.15)

22222 )1(1

)()( sfNn

xsNxNs −== (4.16)

Os erros standard de xmédia e Nxmédia são as raízes quadradas destas variâncias, ou seja:

n

fsxs

−=

1)( (4.17)

n

fNsxNs

−=

1)( (4.18)

Exemplo: Pretende-se estimar o total de emissões de monóxido de carbono (CO) de uma frota de 500 caminhões quando percorrem 100km. Suponha que são selecionados 5 caminhões por amostragem aleatória simples e que o total de emissões de CO obtida para estes veículos durante 100km de condução são: 501, 1467, 860, 442 e 495g. Uma vez que N = 500, n/N = 0.01. A média estimada e o erro standard (ou desvio padrão da média amostral) associado são, respectivamente, xmédia=753g/100km e s(xmédia)= 192g/100km. Então o total de emissões é Nx =500(753) = 376.500g/100km com um erro standard s(Nxmédia) = 500(192) = 96.000g/100km.

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• Determinação do tamanho da amostraDeterminação do tamanho da amostraDeterminação do tamanho da amostraDeterminação do tamanho da amostra Os métodos para a determinação do tamanho da amostra que a seguir se apresenta, aplica-se apenas ao caso de dados independentes. Entende-se por dados independentes os que não estão correlacionados no tempo e/ou espaço, o que se aplica nos casos em que o intervalo e/ou as distâncias entre as amostras são suficientemente grandes. a) Variância pré-estabelecida

Suponha que a média verdadeira µ a ser estimada por xmédia e que Var(xmédia) não deverá ser maior que um valor “V” pré-estabelecido. Fazendo V = Var(xmédia) na equação 4.13 e resolvendo em ordem a “n”, vem:

NVn

2

2

σ

σ

+=

(4.19)

Se N é suficientemente grande em relação a s2, a equação 4.12 é reduzida para:

Vn

2σ= (4.20)

Assim, se a variância, s2 é conhecida, é fácil obter “n”, para um valor desejado de “V”. Se s2 não é conhecida, deverá ser estimada tomando um valor inicial de “n1” medições. Com este procedimento, verifica-se que o número final de medições é dado por:

)2

1(1

2

nV

sn += (4.21)

Exemplo: Pretende-se estimar a concentração média de um poluente nos sedimentos de uma área definida e num certo ponto do tempo. Estes sedimentos têm sido estudados extensivamente, pelo que a variabilidade das medições obtidas para esse poluente é s2=100ppm. Assume-se que N é muito maior que s2, e portanto, s2/N = 0. Pretende-se que o erro amostral (V) não seja maior que 4ppm. Assim, pela equação 4.13, n = s2/V = 100/4 = 25 medições. Caso a variância da população fosse desconhecida, ela poderia ser estimada considerando n1 = 15. A estimativa obtida é s2 = 95, e o número de medições a efetuar seria n = (95/4) (1+2/15) = 26,9 => 27. Assim, conclui-se que seriam necessárias mais 12 (27-15) medições para se estimar adequadamente a concentração de poluente nos sedimentos. b) Margem de erro pré-estabelecida

Mais vulgarmente do que a especificação de “V”, se fixa (1) a margem de erro absoluto que pode ser tolerada ao se decidir sobre o tamanho da amostra, e (2) uma probabilidade a de aceitação de exceder esse erro. Pretende-se escolher “n”, tal que:

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αµ ≤

≥− dxobPr (4.22)

Onde “d” e “α” são pré-estabelecidos. Por exemplo, se d = 10ppm, e α = 0,05, o valor de “n” deve ser tal que existe apenas uma probabilidade de 5% para que a diferença absoluta (positiva ou negativa) entre a estimativa xmédia e a média verdadeira µ seja maior ou igual a 10ppm. Nesta abordagem, nas eq. (4.19) e (4.20), “V” é substituído por (d/Z1-α/2)

2, onde (Z1-

α/2) é o desvio normal padrão que “corta” a distribuição normal padrão no ponto (α/2). Assim, o tamanho da amostra é dado por:

Ndz

dzn

2

2

)(1

)(

21

21

σ

σ

α

α

+=

(4.23)

ou, sendo “N” muito maior que (d/Z1-α/2)

2:

2)(21

dzn σα−

= (4.24)

Os valores para Z1-α/2, para vários α, são dados em tabelas estatísticas. Alguns valores selecionados para valores de α mais usados são dados na Tabela 4.3.

Tabela 4.3. Valores de α para Z1-α/2.

αααα 0,20 0,10 0,05 0,01 Z1-αααα/2 1,28 1,65 1,96 2,58

As equações 4.23 e 4.24 são perfeitamente aplicadas quando “x” for normalmente distribuída, o que acontece quando a variável em estudo tem uma distribuição normal, ou quando “n” é suficientemente grande. Quando não se tem a certeza se os dados se distribuem normalmente, utiliza-se a distribuição t de Student, em vez da distribuição normal padrão para o cálculo de “n”. Assim, em vez de Z1-α/2, usa-se t1-α/2, n-1, que é o valor de “t” que corta a distribuição “t” com (n-1) graus de liberdade, no ponto (α/2). O valor “n” é dado então pela expressão:

Ndt

dtn

n

n

2

2

)(1

)(

1,21

1,21

σ

σ

α

α

−−

−−

+=

(4.25)

Valores de t1-α/2,n-1 são dados na bibliografia. Uma vez que os valores de t1-α/2,n-1 dependem de “n”, é necessário usar um procedimento iterativo. Primeiro utilizam-se as equações 4.16 ou 4.17 para determinar um valor inicial de “n”, designados por “n1”. Utiliza-se Z1-α/2 neste primeiro passo, porque não se dispõe de um valor para “n”, para dar entrada na Tabela de “t” (Tabela AI no Anexo I). Uma vez encontrado um primeiro valor para “n”, procura-se na Tabela “t” o valor correspondente, que será usado agora para a eq.(4.25), para encontrar um novo valor para “n”, designado por “n2”. Uma vez encontrado “n2”, procura-se o valor de “t”

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100

correspondente, o qual vai ser usado (novamente na eq. 4.25) para obter um novo valor de “n”, designado por “n3”. Após algumas iterações o valor de “n” estabilizará para um valor, que será o tamanho da amostra desejado. Exemplo: Pretende-se saber o número de amostras para estimar a concentração média de um poluente numa camada de sedimentos, e deve-se aceitar, com uma probabilidade de 10%, um conjunto de dados, para os quais d= |xmédia- µ| / 20mg.L-1. Admite-se que se tem s = 50mg.L-1. Considerando N muito grande, temos que: n1 = [1,645(50)/20]2 = 16,9 => 17 da Tabela, t0,95,16 = 1,746, que vai ser usado para calcular um novo n: n2 = [1,746(50)/20]2 = 19,05 => 20 Em vez de tentar com n = 20 e para poupar esta demonstração, assuma-se que n=19. Novamente, da Tabela, t0,95,18 = 1,734, o que dá como novo n: n3 = [1,734(50)/20]2 = 18,8 => 19 Uma vez que n3 = n2, não são necessárias mais iterações e o tamanho da amostra é 19. Amostragem eAmostragem eAmostragem eAmostragem estratificadastratificadastratificadastratificada A amostragem estratificada usa informação, à priori, para dividir a população-alvo em sub-grupos internamente homogêneos. Cada sub-grupo (estrato) é então amostrado por amostragem aleatória simples. Os estratos podem ser definidos com base em fatores tão diversos como topografia, fronteiras políticas, estradas, rios, características humanas, dependendo do contexto do problema, e tendo em atenção a variabilidade daqueles fatores em termos temporais ou espaciais. Seja “N” o número total de unidades de população na população-alvo. Estas “n” unidades são divididas em “L” estratos tal que a variabilidade do fenômeno dentro de cada estrato é menor do que na população inteira. Seja N1, N2, ..., NL o número de unidades de população em cada estrato. O peso do h-ésimo estrato é dado por Wh = Nh/N. Assume-se que estes pesos, bem como os Nh, são conhecidos antes da amostragem. Uma vez definidos os “L” estratos, procede-se a uma amostragem aleatória, segundo o procedimento descrito anteriormente, em cada um dos estratos. Geralmente, o objetivo deste procedimento é estimar a média verdadeira ou o total de um poluente em cada estrato. Para saber o valor médio e o valor total da variável para toda a população de “N” unidades, basta usar as médias de cada estrato, aferidas pelos Wh. Se a estratificação foi correta (estratos relativamente homogêneos), a média estimada para a população é mais precisa do que se fosse obtida por uma amostragem aleatória simples a partir das “N” unidades. A média da população de “N” unidades é dada a seguir, em que µh é a média verdadeira de cada estrato:

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101

∑∑==

==

L

h

L

h

hhhhWN

N11

1µµµ

(4.26)

A média µh é estimada selecionando aleatoriamente nh unidades do estrato h e fazendo:

∑=

=

h

hi

h

h

n

i

xn

x

1

1 (4.27)

A média da população, µ, é dada pelo estimador:

∑=

=

L

h

hhstxwx

1 (4.28)

Note-se que Xmédia.estrat é uma média pesada, representando os Wh o tamanho relativo de cada estrato. Se Nh/N = nh/n em todos os estratos, ou seja, se a proporção de amostras coletadas no estrato h é igual à proporção de “N” unidades nesse estrato (afetação proporcional), então Xmédia.estrat reduz-se à expressão seguinte que é a média aritmética dos “n” dados coletados em todos os “L” estratos:

∑∑∑= ==

==

L

h

n

i

L

h

h

hih

h

stx

nx

n

nx

1 11

1 (4.29)

Este tipo de abordagem é mais simples, mas não é aconselhável se a variabilidade dos dados é grande para os vários estratos, o que acontece com freqüência. Uma vez que só algumas das unidades de população em cada estrato foram medidas, Xmédia.estrat tem uma variância, dada a seguir, se “N” é muito grande, sendo s2

h a variância em cada estrato:

∑=

=

L

h h

hh

st n

swxs

1

222 )(

(4.30)

O total da variável em todos os estratos é dado a seguir, sendo Nhµh o total em cada estrato h:

µµ NNI

L

h

hh==∑

=1 (4.31)

O total “I” é estimado, usando a seguinte expressão, onde Nhxh.média é o total estimado em cada estrato h:

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102

sthh x

L

h

NxNI ==∑=1

(4.32)

Uma estimativa da variância é obtida por:

h

h

h

h

h n

s

N

nNIs

L

h

2

1

22 )1()( ∑=

−= (4.33)

Exemplo: O objetivo é estimar a concentração média e a quantidade total de fósforo na água de um lago. O lago foi dividido em três estratos: uma zona superficial, uma em profundidade e uma intermédia. Dentro de cada estrato, foram coletadas aleatoriamente “L” amostras de água de 100mL, onde o fósforo foi medido. A população-alvo é o total de N*100mL existentes no lago. Suponha que o orçamento disponível permite recolher 30 amostras. Na Tabela 4.4 apresentam-se os dados, bem como os resultados obtidos. Tabela 4.4. Dados e resultados para um exemplo de amostragem estratificada.

Estrato Nh Wh nh Medições (mg/100mL) hx Nh hx

(µµµµg) s2

h Wh hx Wh2sh

2/nh

1 3.940.000 0,409 12 2,1 1,2 1,5 2,5 3,0 1,4 1,1

1,9 1,7 3,1 2,3 2,1 1,99 7,8.106 0,4299 0,814 0,005993

2 3.200.000 0,332 10 4,0 3,6 4,1 2,9 4,8 3,3 3,7

3,0 4,4 4,5 3,83 12,3.106 0,4134 1,27 0,004557

3 2.500.000 0,259 8 6,0 5,8 3,4 5,1 3,9 5,3 5,7

6,9 5,26 13,2.106 1,294 1,36 0,01085

soma 9.640.000 1,00 30 I =33,3.106 45,3x st = ( ) 0214,02 =stxs

Fonte: http://sado.dcea.fct.unl.pt/maea9900/tex_apoi.htm. Acesso em 20/11/2007. • Determinação do número de aDeterminação do número de aDeterminação do número de aDeterminação do número de amostras, nmostras, nmostras, nmostras, n Um aspecto importante no estabelecimento de um plano de amostragem aleatória estratificada é decidir quantas amostras serão coletadas. Se o principal objetivo é estimar a média µ da população ou o total Nµ da população, o número de amostras a coletar deverá ser tal que minimize Var(Xmédia.estrat) para um custo fixo ou minimize o custo C para uma Var(Xmédia.estrat) pré-especificada que não deve ser excedida. a)a)a)a) Custo FixoCusto FixoCusto FixoCusto Fixo

Se o custo total (C) para o estudo for fixo à priori, o número de amostras ótimo é dado por:

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103

=

=

=L

h

L

h

hhh

hhh

csw

cswcoC

n

1

1

)(

)()(

(4.34)

Onde “sh” é obtido a partir de estudos prévios, “ch” é o custo por unidade de população no estrato “h”, e “co” representa custos fixos, pelo que “C-co” é o orçamento disponível para recolher e medir as amostras. b)b)b)b) Variância préVariância préVariância préVariância pré----especificadaespecificadaespecificadaespecificada

Ao se fixar a Var (Xmédia.estrat) num valor “V”, o número de amostras a coletar é dado por:

∑∑

=

==

+

=L

h

L

h

L

h

hh

hhhhhh

swN

V

cswcsw

n

1

2

11

1

)())((

(4.35)

Se considerar o caso de afetação proporcional (Nh/N = nh/n em todos os estratos), a expressão anterior reduz-se a:

=

=

+

=L

h

L

h

hh

hh

swN

V

sw

n

1

2

1

2

1 (4.36)

c)c)c)c) Margem de eMargem de eMargem de eMargem de erro prérro prérro prérro pré----estabelecidaestabelecidaestabelecidaestabelecida

Mais comumente, estabelece-se uma margem de erro d=|Xmédia.estrat - µ| que pode ser tolerada e uma pequena probabilidade a de exceder esse erro. Esta abordagem já foi seguida na amostragem aleatória simples. Se estiver no caso da afetação proporcional, e se Xestrat se distribuir aproximadamente como uma Normal, o valor ótimo da amostra é dado por:

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104

Ndswz

dswz

nL

h

L

h

hh

hh

2

1

22

2

1

22

)(1

)(

21

21

=

=

+

=

α

α

(4.37a)

Onde Z1-α/2 é o desvio normal padrão, Tabela AII, no Anexo II. Para “N” grande a equação 4.37a assume a seguinte forma:

21

2221

d

swz

n

L

h

hh∑=

=

α

(4.37b)

• Determinação do Número de Amostras num Estrato, nDeterminação do Número de Amostras num Estrato, nDeterminação do Número de Amostras num Estrato, nDeterminação do Número de Amostras num Estrato, nhhhh Para a determinação do número de amostras a coletar em cada estrato, é necessário ter em atenção a função de custo, normalmente adaptada:

∑=

+==

L

h

hhncCCt

10

cos (4.38)

Onde “ch” representa o custo por unidade de população no estrato “h”, e “co“ é o custo fixo. Com esta função de custo o número de amostras dado em cada estrato “h” é dado por:

∑=

=L

h

hhh

hhh

h

cw

cwnn

1

σ

σ

(4.39)

Onde “sh” é o desvio padrão da população no estrato “h” e “n” é o número total de amostras recolhidas em todos os estratos, definidos no ponto anterior. Na prática “sh” é substituída pela estimativa “sh” obtida de estudos prévios. Pela equação anterior, recolhem-se mais amostras num determinado estrato se o estrato for maior (Wh maior), se variar mais internamente ou se for mais barato. Se considerar a afetação proporcional e se o custo por unidade de população for igual para os vários estratos, a expressão anterior reduz-se a:

N

nNnwn h

hh== (4.40a)

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105

O que significa que, se um estrato representar 30% de toda a população, então 30% das amostras são afetadas a esse estrato, não sendo necessário saber o desvio padrão do estrato. No entanto, uma estimativa mais precisa de µ é obtida se considerar uma estimativa de “sh”, pelo que se recomenda o uso da alocação de Neyman, para obter o número ótimo de amostras no estrato:

∑=

=L

h

hh

hh

h

w

nwn

1

σ

σ

(4.40b)

Exemplo: Considerando os dados da Tabela 4.4, pretende-se estimar o número ótimo de amostras, n, tal que: Prob [|Xmédia.estrat - µ| / 0,2mg/100mL] = α, onde xst será estimado a partir das n amostras. A partir da Tabela 4.3, tem-se: Soma Wh.sh

2 = 0,409(0,4299) + 0,332(0,4134) + 0,259(1,294) = 0,6482 Pode-se especificar α = 0,10, pelo que Z1-α/2 =1,645, o que resulta:

448,4301

)2,0(6482,0)654,1( 22≈=

+=

hn

Se considerar os custos iguais para todos os estratos, pode-se afetar as 44 amostras aos três estratos, obtendo os seguintes valores.

152,157764,0

)6557,0)(409,0(44≈==

hn

121,127764,0

)6430,0)(332,0(44≈==

hn

177,167764,0

)138,1)(259,0(44≈==

hn

Amostragem por composiçãoAmostragem por composiçãoAmostragem por composiçãoAmostragem por composição Viu-se anteriormente, que uma forma de estimar um parâmetro de uma população é através de medições de várias unidades de população, que constituem a amostra. Uma abordagem alternativa consiste em coletar um conjunto de unidades da população e misturá-los numa amostra composta. Esta amostra inteira é medida, ou então uma ou mais sub-amostras aleatórias são obtidas a partir da amostra composta e medidas. Se o processo de mistura é completo, as sub-amostras representam a concentração média das amostras originais. O método da composição é freqüentemente usado no monitoramento de rios e de descargas de efluentes.

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106

A Figura 4.8 ilustra a amostragem por composição. A área delimitada por uma linha representa a população-alvo para a qual é necessário estimar parâmetros, por exemplo uma área de solo contaminada por um poluente. Um conjunto (ng) de amostras de solo é coletado aleatoriamente ou sistematicamente. Estas amostras são agrupadas aleatoriamente em “n” amostras compostas. Então, “m” sub-amostras são obtidas a partir de cada amostra composta, e são efetuadas “s” medições em cada sub-amostra. O processo de composição pode variar de caso para caso, em função do objetivo do estudo. Por exemplo, o processo de composição é diferente se pretender avaliar a variação da concentração de um poluente no tempo ou no espaço, ou se pretender apenas estimar o valor médio da concentração desse poluente na população. Supondo que se pretende estimar a média, “µ”, e o valor total, “I”, para uma população-alvo definida. Pode-se pensar nas unidades da população como se estivessem agrupadas em lotes. Então, uma ou mais amostras compostas são obtidas a partir de uma seleção aleatória ou sistemática das unidades de cada lote. Por exemplo, a população-alvo da Figura 4.8 corresponde a um lote. Na prática, um conjunto de vários lotes estão localizados, aleatoriamente ou sistematicamente numa grande área. Informação para cada lote ou para toda a área de estudo, pode ser obtida com este plano de amostragem. Exemplos de lotes são (a) uma área de solo de 10m x 10m; (b) uma vazão de efluente durante um período de 24h, cada novo período de 24h corresponde a um novo lote.

Figura 4.8. Formação de amostras Compósitas por agrupamento aleatório de

amostras de campo Fonte: Adaptado de GILBERT (1987),

(http://sado.dcea.fct.unl.pt/maea9900/tex_apoi.htm. Acesso em 20/11/2007). Seja BBBB o número de lotes numa população, e NNNN iiii o número de amostras compostas que podem ser obtidas em cada lote “i”, e ainda MMMMijijijij o número de sub-amostras obtido de cada composto jjjj e de cada lote iiii. Assume-se que todos os lotes são de

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igual tamanho, ou seja, N1=N2=...=NB = N, e que todos os compostos têm o mesmo número de sub-amostras, ou seja: Mij =M, para todo i e j. • Determinação do tamanho da amostraDeterminação do tamanho da amostraDeterminação do tamanho da amostraDeterminação do tamanho da amostra Apresenta-se a seguir um procedimento para calcular valores ótimos de “b”, “n” e “m”. A idéia é escolher valores de b, n e m, que minimizam Var(xmédia) para um custo fixo ou que minimizam o custo para um valor pré-estabelecido de Var(xmédia). Admite-se a seguinte função de custo:

bnmcbncbcC 321 ++= (4.41)

Onde “c1” é o custo médio por lote associado à seleção dos lotes, “c2” é o custo médio por amostra composta e “c3” é o custo por sub-amostra associado à seleção e medição de cada sub-amostra. Os valores ótimos de “m” e “n” são dados por:

21

23

22

32

=

ss

ccm

(4.42)

21

22

21

21

=

ss

ccn

(4.43)

Onde “s1

2”, “s22”, e “s3

2” são os estimadores das variâncias associadas, respectivamente, aos lotes, às amostras compostas e às sub-amostras, e são dadas pelas seguintes expressões:

∑=

−−

=

b

i

i xxb

s

1

221 )(

1

1 (4.44)

∑∑= =

−−

=

b

i

n

j

iij xxnb

s

1 1

222 )(

)1(

1 (4.45)

e,

∑∑∑= = =

−−

=

b

i

n

j

m

k

ijijk xxmbn

s

1 1 1

223 )(

)1(

1 (4.46)

Saliente-se que os dados para o cálculo daquelas variâncias devem existir de estudos anteriores para o local que está a ser estudado. Este fato é por vezes apontado como uma das desvantagens para este tipo de procedimento, já que a

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realização do primeiro estudo para um local é problemática. No entanto, se o local for objeto de um estudo contínuo, é de toda a conveniência se conhecer os valores ótimos para uma certa função de custo. Exemplo: Considere que se conheça uma estimativa da concentração média de um tóxico num caudal de efluente, para uma dada semana. Pretende-se usar estes dados para estimar os valores ótimos de “b”, “n” e “m” para estimar o valor médio da concentração desse poluente para um conjunto de semanas no futuro. Assume-se que as razões s1

2/s22 e s2

2/s32 não se alteram significativamente ao longo do tempo.

Os valores obtidos foram s12 = 0,000388, s2

2 = 0,0000149, e s32 = 0,0000058, pelo

que s12/s2

2 = 26 e s22/s3

2 = 2,6. Considere que os custos para uma semana de

amostragem e análises são C = 2000, e que c1 = 50, c2 = 50, e c3 = 100, pelo que c1/c2 = 1 e c2/c3 = 0,5. Assim, tem-se:

4,06,2

5,021

=

=m

2,026

121

=

=n

Usando m = 1 e n = 1, na função de custo (eq. 4.41) obtém-se b = 10. Assim, com os dados disponíveis, a afetação que minimiza Var(xmédia) para uma certa função de custo é b = 10, n = 1, e m = 1. No entanto, se n = m = 1 não é possível calcular os valores das variâncias s2

2 e s32. Se estas variâncias forem necessárias para planos

de amostragem futuros, “n” e “m” terão de ser superiores a 1. Amostragem SistemáticaAmostragem SistemáticaAmostragem SistemáticaAmostragem Sistemática A amostragem sistemática é usada quando se pretende estimar padrões de qualidade a longo prazo, definir sazonalidades ou outros ciclos, ou prever concentrações de poluição. A amostragem sistemática é usualmente mais fácil de implementar do que a amostragem aleatória. No entanto, se a variável que se pretende medir tem algum tipo de periodicidade ao longo do tempo e/ou espaço, a amostragem sistemática pode dar estimativas distorcidas ou mesmo erradas dos parâmetros da população que se pretende saber. a)a)a)a) Amostragem ao longo de uma linhaAmostragem ao longo de uma linhaAmostragem ao longo de uma linhaAmostragem ao longo de uma linha

Considera-se a amostragem ao longo do tempo numa estação de monitoramento de poluição do ar, para se estimar a média anual de certo poluente nesse local. As medições do poluente são feitas em filtros que estiveram expostos ao ar durante 24h, pelo que a população-alvo consiste em N = 365 dias. A obtenção de uma estimativa não distorcida para “m” pode ser obtida através de uma amostragem sistemática. Em primeiro lugar, escolhe-se um intervalo “k” (período entre os tempos de coleta), por exemplo k = 5. Então, um número entre 1 e k inclusive, é escolhido aleatoriamente, por exemplo 3. Assim, a primeira amostra de ar será coletada no dia 3 de Janeiro e as seguintes em cada 5 dias, ou seja, nos dias 8, 13, 18, 23, etc.,

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como se vê na Figura 4.9. O número total de observações para o ano é n = N/k, que para este caso vem n = 365/5 = 73.

Figura 4.9. Exemplo de um plano de amostragem sistemática ao longo de um

período de tempo, (k = 5 e a posição de partida aleatória é a 3 de Janeiro). Fonte: http://sado.dcea.fct.unl.pt/maea9900/tex_apoi.htm. Acesso em 20/11/2007.

A amostragem ao longo de uma linha no espaço não necessita da especificação de “N” e “k”, mas da distância entre os dois pontos e da distância total a ser estudada. Neste caso, o ponto inicial (P) é escolhido aleatoriamente e os locais de amostragem estão nos pontos P, P+d, P+2d, etc. Quando o fim da distância é atingida, continua-se o processo no início da distância até se atingir o ponto inicial “P”, como está ilustrado na Figura 4.10.

Figura 4.10. Exemplo de num plano de amostragem sistemática ao longo de uma

distância. Fonte: http://sado.dcea.fct.unl.pt/maea9900/tex_apoi.htm. Acesso em 20/11/2007.

É necessária alguma atenção quando se aplica a amostragem sistemática, pois a variável em estudo pode apresentar uma variação periódica. A Figura 4.11 ilustra a importância de se conhecer o padrão de variação de uma variável antes de escolher o valor “k”. Trata-se de uma variação em onda com um período igual a 30 dias.

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Figura 4.11. Exemplo de pontos de amostragem no caso de uma variação periódica. Fonte: http://sado.dcea.fct.unl.pt/maea9900/tex_apoi.htm. Acesso em 20/11/2007.

Se “k” for igual a 30, como é ilustrado pelos pontos de amostragem “A”, todos os valores obtidos serão iguais. Neste caso, não há mais informação nas “n” medições do que numa simples observação escolhida aleatoriamente. Deste modo, a estimativa obtida será distorcida a menos que por sorte o ponto de amostragem cai sobre a linha do valor médio. Se k = 15, como ilustrado pelos pontos “B” da Figura 4.8, os dados obtidos pela amostragem sistemática terão a mesma distância acima ou abaixo da média verdadeira. Neste caso, x = µ e Var(xmédia) = 0. Com este exemplo, verifica-se que, quando se pretende estimar o valor médio de uma população, a estratégia a seguir na escolha de “k”, é assegurar que todas as partes do ciclo estão representadas. Por exemplo, se o ciclo é semanal, todos os dias da semana deveriam estar igualmente representados. b)b)b)b) Amostragem de um espaçoAmostragem de um espaçoAmostragem de um espaçoAmostragem de um espaço

Os planos de amostragem sistemática mais simples para uma área são os que estão representados na Figura 4.12(a) e 4.12(b). Para determinar as unidades de população a serem amostradas, primeiro escolhe-se a distância entre as linhas e depois duas coordenadas são escolhidas aleatoriamente para fixar a localização do ponto inicial “A”. Os demais pontos da grelha são fixados pelas distâncias definidas previamente.

Figura 4.12. Exemplos de planos de amostragem sistemática em área.

Fonte: http://sado.dcea.fct.unl.pt/maea9900/tex_apoi.htm. Acesso em 20/11/2007.

Período

Con

cent

raçã

o

Tempo em dias

concentração média

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Para tratar variáveis que se suspeita terem variações periódicas, normalmente usa-se o esquema de amostragem ilustrado na Figura 4.12(c). Um dos procedimentos para a localização dos pontos de amostragem é a seguinte: 1 O ponto “A” é escolhido aleatoriamente; a coordenada “x” do ponto “A” é então utilizada com três novas coordenadas aleatórias “y”, para determinar a posição dos pontos “B”, “C” e “D”; 2 A coordenada “y” de “A” é usada com duas novas coordenadas aleatórias “x”, para localizar os pontos “E” e “I”; 3 A coordenada “x” de “E” e a coordenada “y” de “B” são usadas como coordenadas do ponto “F”; 4 As coordenadas “x” e “y” de “E” e “C” respectivamente, são usadas para determinar o ponto “G”, e assim sucessivamente. A grelha sistemática triangular ilustrada na Figura 4.12(d) é uma variação da grelha quadrada 4.12(b). Uma vez escolhido aleatoriamente o ponto “A”, os restantes pontos são localizados de acordo com o arranjo triangular definido. O uso da grelha triangular é preferido à quadrada, quando a estrutura espacial varia com a direção. GGGGarantia de Qualidade / Controle de qualidade (Qa/Qc) arantia de Qualidade / Controle de qualidade (Qa/Qc) arantia de Qualidade / Controle de qualidade (Qa/Qc) arantia de Qualidade / Controle de qualidade (Qa/Qc) Garantia de qualidadeGarantia de qualidadeGarantia de qualidadeGarantia de qualidade - inclui todos os aspectos de gestãogestãogestãogestão de um programa de amostragem; programa integrado de gestão destinado a gerar dados com qualidade; Controle de qualidadeControle de qualidadeControle de qualidadeControle de qualidade - inclui todos os aspectos funcionaisfuncionaisfuncionaisfuncionais (práticos e específicos) de um programa de amostragem; verificações específicas que são efetuadas e que permitem que os dados sejam precisos, exatos e se determinem limites de detecção e quantificação. É mais importante existirÉ mais importante existirÉ mais importante existirÉ mais importante existirem poucosem poucosem poucosem poucos dados, mas dados em que se possa dados, mas dados em que se possa dados, mas dados em que se possa dados, mas dados em que se possa confiar !!! confiar !!! confiar !!! confiar !!! Atualmente, considera-se que pelo menos 25% das amostras enviadas para análise deverão ser destinadas a QA/QC. Um programa de amostragem aceitável deve ter como requisitos mínimos (AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 1988): • Uma correta formulação estatística que tenha em conta os objetivos do estudos, as certezas e as incertezas; • Instruções para coleta, identificação, preservação e transporte das amostras para o local de análise; • Treinamento do pessoal nas técnicas de amostragem e em outros procedimentos específicos. Torna-se assim, necessário o estabelecimento de protocolos que possam ser usados de forma a garantir resultados mais precisos e exatos possíveis. Um protocolo deve contemplar questões como "quantas", "onde", "quando" e "como" serão coletadas e analisadas as amostras.

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Numa primeira fase, é conveniente uma amostragem preliminar de forma a se conhecer a média e a variabilidade da população estatística em estudo de forma a que depois se possam aplicar as estatísticas que permitem calcular o número de amostras a coletar de acordo com o grau de confiança pretendido. Caso uma amostragem preliminar não seja possível, estudos anteriores ou o conhecimento de peritos deverão ser utilizados. Erros sistemáticos relacionados com o instrumento de medição da variável em estudo são freqüentes e devem ser eliminados. O envolvimento de mais do que um laboratório na análise de parte das amostras pode servir para testar os resultados obtidos.

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5555 PRÁTICAS DE AMOSTRAGEMPRÁTICAS DE AMOSTRAGEMPRÁTICAS DE AMOSTRAGEMPRÁTICAS DE AMOSTRAGEM

Os detalhes mais específicos das técnicas de amostragem serão exemplificados pelo instrutor nas aulas práticas de coleta. CCCColeta de amostra de Água de Torneira oleta de amostra de Água de Torneira oleta de amostra de Água de Torneira oleta de amostra de Água de Torneira Primeiramente, deve-se realizar a coleta de amostra para as análises bacteriológicas, como se segue. Para a coleta usa-se um frasco de vidro borossilicato devidamente lavado, com detergente biodegradável que não deixa resíduo, e posteriormente esterilizado em autoclave, e vedado. Caso a amostra a ser coletada apresente cloro residual, deve-se adicionar ao frasco três gotas de sulfato de magnésio, para evitar tal interferência. Na seqüência, a tampa do frasco é protegida com papel alumínio. E no frasco inteiro é utilizado papel comum, de espessura grossa. Finalmente, o frasco é levado ao autoclave para esterilização, por 20 minutos, e após alcançar a temperatura ambiente, estará pronto para a coleta. Os recipientes de coleta de amostras devem ser previamente marcados com etiquetas, ou no próprio frasco, com os dados referentes à amostra, tais como: local, natureza da amostra, data, hora, temperatura, condições do tempo, etc. No caso da água de torneira, devem-se seguir os seguintes passos para a coleta: 1. Verificar se o ponto de coleta recebe água diretamente do sistema de distribuição e não de caixas, reservatórios ou cisternas; 2. A torneira não deverá ter aeradores ou filtros, nem apresentar vazamentos de água; 3. Limpe a torneira para remover qualquer tipo de sujeira aderido a ela; 4. Inicialmente abrir a torneira e deixar escoar a água por 2 a 3 minutos, ou o tempo suficiente para eliminar impurezas e água acumulada na canalização; 5. Caso seja necessário, utilizar uma solução de hipoclorito para eliminar qualquer tipo de contaminação externa ou pode flambar por alguns segundos, utilizando um algodão encharcado com álcool; 6. Remover completamente o hipoclorito antes da coleta se for utilizado; 7. Abrir à torneira a meia seção (fluxo pequeno e sem respingos) por 2 minutos; 8. Remover a tampa do frasco conjuntamente com o papel protetor, com todos os cuidados de assepsia, evitando contaminação da amostra pelos dedos, luvas ou outro material; 9. Segurar o frasco verticalmente, próximo à base e efetuar o enchimento, deixando um espaço vazio de aproximadamente 2,5 a 5,0 centímetros do topo, possibilitando a homogeneização; 10. Fechar o frasco imediatamente após a coleta, fixando bem o papel protetor ao redor do gargalo e trazer ao laboratório sob refrigeração.

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Após a coleta para a bacteriologia, pode ser realizada a coleta para outros parâmetros de potabilidade, como dureza, alcalinidade, turbidez, etc... Os parâmetros serão indicados pelo instrutor da aula prática. CCCColeta de Amostra em Poço Piezométrico oleta de Amostra em Poço Piezométrico oleta de Amostra em Poço Piezométrico oleta de Amostra em Poço Piezométrico 1) Primeiramente será realizada a escolha dos parâmetros a serem coletados de acordo com o objetivo do monitoramento. A coleta será em poço piezométrico com localização a ser definida pelo instrutor da aula prática, seguindo os critérios aqui propostos. Os poços devem ser devidamente identificados com suas coordenadas através do uso do GPS, juntamente com a identificação de todas as amostras coletadas. 2) Antes da coleta será realizado o esgotamento do poço com o objetivo de renovar a água antes de realizar a coleta. O poço deve ser esgotado com um volume = 3 x volume (poço + pré-filtro), com a finalidade de assegurar que toda a água que por ventura esteja estagnada no poço seja removida, possibilitando a coleta de uma amostra representativa de água. Esta purga deve ser realizada de forma uniforme e em vazões compatíveis com a capacidade do poço em repor água. O objetivo é que este trabalho seja realizado sem causar grande rebaixamento do nível de água no interior do poço, evitando o efeito cascata que pode ocorrer na seção filtrante nesta situação e, conseqüentemente, a aeração das amostras e perda de compostos orgânicos voláteis. Esta purga também deve ser feita de forma a evitar a criação de fluxo turbulento na área de recarga do poço (pré-filtro), evitando o arraste de sedimento para o seu interior. O bailer empregado na coleta de amostras deve ser distinto daquele eventualmente utilizado na purga. As válvulas de pé não devem ser empregadas na amostragem. 3) Após a renovação da água no poço será realizado a coleta utilizando o método convencional com o amostrador bailer. Primeiramente deve ser medido o nível de água dentro do poço. A coleta deve ser realizada no máximo até 3 horas após o procedimento de esgotamento. A água bombeada deve ser armazenada em tambores ou baldes para disposição final. Deve ser utilizado se possível, um bailer descartável para cada poço. Os equipamentos devem ser limpos entre os pontos de amostragem, evitando assim contaminação de um poço para o outro. Para a amostragem deve ser seguida a ordem de coleta dos poços, caso sejam mais de um: • Deve começar a coleta dos poços de montante para os de jusante; • A ordem deve ser dos menos contaminados para os mais contaminados; • A ordem de coleta no poço deve ser decrescente à susceptibilidade de volatilização.

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CCCColeta de Amostra de água em Lagooleta de Amostra de água em Lagooleta de Amostra de água em Lagooleta de Amostra de água em Lago A prática de coleta de água será realizada no Lago do Amor - Campus UFMS. 1) Primeira etapa Definir o tipo de amostragem a ser usada e o objetivo da amostragem, determinando os parâmetros a serem amostrados juntamente com os equipamentos necessários, como amostradores e vidrarias. 2) Segunda etapa Realizar o levantamento da área, para encontrar os locais de acesso. Pode ser usados mapas, imagens de satélite (Figura 5.1) ou até mesmo através dos residentes das proximidades que possam informar ou até mesmo servir de guia até o local. Nesse caso específico, por se tratar de um local dentro do Campus Universitário, existem muitas informações sobre os locais de acesso.

Figura 5.1. Imagem de satélite do Lago do Amor e os pontos de coleta.

Fonte: Adaptado de OLIVEIRA (2005). A partir das informações obtidas, será traçado o plano de amostragem, com a definição dos pontos de coleta e a seleção dos equipamentos necessários para dar suporte à amostragem.

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Os pontos de coleta foram estabelecidos conforme a Tabela 5.1, onde os mesmos devem ser encontrados através do uso do GPS, que é um equipamento essencial para localização de pontos de amostragem em rios, lagos e reservatórios. Tabela 5.1. Pontos de amostragem no Lago do Amor

1 2 3 4 5 6 7

Latitude 20°30’14 20°30’07 20°30’07 20°30’10 20°30’10 20°30’12 20°30’09 Longitude 54°36’53 54°36’56 54°37’04 54°37’05 54°36’59 54°37’05 54°36’57

3) Terceira etapa Definir o volume de amostras e a metodologia de amostragem. A amostragem será integrada na vertical, nos locais indicados na Tabela 5.1, com alíquotas nas profundidades de 20% e 80% da lâmina d’água quando a profundidade no local for superior a 2 metros. Se a profundidade for inferior a 2 metros será coletado a meia profundidade (50%). O volume de amostras necessário será definido em laboratório conforme a orientação do instrutor da aula de campo, quando selecionado os parâmetros de análises. Serão selecionados os frascos de coleta, que serão devidamente etiquetados e, quando necessário, serão adicionados os preservantes indicados na Tabela 3.2. 4) Quarta etapa Realizar a coleta das amostras no Lago do Amor. Para tanto, será necessário o manuseio do GPS, de acordo com as recomendações do instrutor. Depois de inserido as coordenadas no GPS, o mesmo pode indicar a direção dos pontos através da ativação do modo “NAVEGAÇÃO”, dependendo do modelo. Alguns cuidados devem ser seguidos na coleta: • O uso de colete salva-vidas é importante e obrigatório, portanto, todos na embarcação devem estar portando o colete salva-vidas; • A profundidade pode ser medida com a própria corda da âncora da embarcação e uma trena; • No uso do coletor horizontal (Van Dorn), a extremidade da corda guia deve ser amarrada à embarcação, por motivo de segurança. O mesmo deve ser feito para o disco de Secchi; • A mistura das alíquotas, quando coletado em mais de uma profundidade na amostra integrada, deve ser realizada de forma a não introduzir oxigênio na amostra. O frasco de mistura juntamente com o amostrador devem ser lavados com a água do ponto a ser amostrado, antes de cada coleta. • Na ficha de coleta deve ser anotada a indicação do ponto, com as coordenadas e o horário da coleta; • Se a embarcação for motorizada, a coleta deve ser feita com o motor desligado e se possível do lado oposto ao do motor.

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Coleta de AmColeta de AmColeta de AmColeta de Amostra de Efluente Doméstico em ETEostra de Efluente Doméstico em ETEostra de Efluente Doméstico em ETEostra de Efluente Doméstico em ETE 1) Determinar os pontos de amostragem: − Efluente bruto; − Efluente tratado. A amostragem será composta, por volume fixo. O volume de amostra a ser coletado depende dos parâmetros a serem analisados. 2) Determinar os parâmetros de interesse para cada ponto de amostragem Observação: As análises microbiológicas não podem ser amostradas de forma composta. Mas são parâmetros importantes para este tipo de efluente. 3) Estabelecer o tempo total de amostragem desejado, ou possível de ser realizado Tempo de amostragem de 5 horas, 8 horas, 12 horas, ou até mesmo 24 horas. 4) Estabelecer o intervalo para as coletas Realização da coleta de amostras a cada 1hora, por exemplo. 5) Coletar dados de vazão a cada intervalo de tempo estabelecido para a coleta Dados a serem adquiridos na ETE, e que serão utilizados no final da amostragem e análise, para se determinar as concentrações e cargas dos poluentes. A vazão a ser adotada nos cálculos será proveniente da média aritmética das vazões horárias, convertida em m³.dia-1. 6) Determinar o volume total de amostra a ser coletada Os volumes estipulados para cada parâmetro devem ser adotados com margem de segurança para a realização de triplicatas, e para o caso da necessidade de repetição de análises (Tabela 5.2). 7) Determinar o volume das amostras pontuais a serem coletadas a cada intervalo Divide-se o volume total pela quantidade de intervalos definidos para cada coleta pontual. 8) Organizar os frascos de coleta Quando se colhem amostras compostas de pequenas frações individuais de amostras, o frasco de coleta deve ter boca larga e capacidade mínima de 120mL. As amostras que devem ser preservadas precisam de frascos separados conforme o tipo de preservante a ser utilizado (ver Tabela 3.2). 9) Recomendações para se proceder a coleta • As amostras compostas são coletadas sempre em mesmo lugar; • Não esquecer do preenchimento das fichas de coleta;

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• Para a maioria das coletas, pode ser utilizado um amostrador simples, como um tubo de PVC de alguns centímetros de comprimento com um CAP em uma de suas extremidades; • Adotar um método específico para preservação e armazenamento de amostras, com a finalidade de evitar contaminação e/ou perda dos constituintes a serem examinados (manter as amostras devidamente resfriadas). • Transportar as amostras adequadamente para o laboratório, ao final do período de coleta o mais rápido possível.

Tabela 5.2. Volume de amostra para cada alíquota da amostra composta ParâmetroParâmetroParâmetroParâmetro Volume necessário para análiseVolume necessário para análiseVolume necessário para análiseVolume necessário para análise

Volume total necessárioVolume total necessárioVolume total necessárioVolume total necessário ∑ ≥∑ ≥∑ ≥∑ ≥

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APOIO BIBLIOGRÁFICOAPOIO BIBLIOGRÁFICOAPOIO BIBLIOGRÁFICOAPOIO BIBLIOGRÁFICO

AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION e UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO. Processos simplificados para exame e análise da água.Processos simplificados para exame e análise da água.Processos simplificados para exame e análise da água.Processos simplificados para exame e análise da água. São Paulo: AWWA/USP. 1977.

AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION e UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO. Processos simplificados Processos simplificados Processos simplificados Processos simplificados para exame e análise da água.para exame e análise da água.para exame e análise da água.para exame e análise da água. São Paulo: AWWA/USP. 1977.

APHA; AWWA; WPCF. Standard methods for the examination of water and Standard methods for the examination of water and Standard methods for the examination of water and Standard methods for the examination of water and wastewaterwastewaterwastewaterwastewater. 21th ed., Washington: APHA, AWWA, WPCF, 2005.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. Preservação e Preservação e Preservação e Preservação e técnicas técnicas técnicas técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores ---- NBR 9898NBR 9898NBR 9898NBR 9898, Rio de Janeiro, Brasil, 1987.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. Norma para Norma para Norma para Norma para construção de Poços de Monitoramento construção de Poços de Monitoramento construção de Poços de Monitoramento construção de Poços de Monitoramento –––– NBR 13.895 NBR 13.895 NBR 13.895 NBR 13.895. Rio de Janeiro, 1997.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. Norma para Norma para Norma para Norma para planejamento de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptoresplanejamento de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptoresplanejamento de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptoresplanejamento de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores –––– NBR 9897. Rio de Janeiro, 1987.

BARCELONA, M. J. Reproducible Well-Purging Procedures and VOC Stabilization Criteria for Ground -Water Sampling. GrounGrounGrounGround waterd waterd waterd water. V. 32, n. 1. p. 12-22. 1994.

BARTRAM, J.; BALLANCE, R. Designing a monitoring programme. In: Water quality In: Water quality In: Water quality In: Water quality monitoring: a practical guide to the design and implementation of freshwater quality monitoring: a practical guide to the design and implementation of freshwater quality monitoring: a practical guide to the design and implementation of freshwater quality monitoring: a practical guide to the design and implementation of freshwater quality studies and monitoring programmesstudies and monitoring programmesstudies and monitoring programmesstudies and monitoring programmes. 1st. ed. New York: E & FN SPON, 1996.

BONUMÁ, N.B. Avaliação da qualidade da água sob impacto das atividades de Avaliação da qualidade da água sob impacto das atividades de Avaliação da qualidade da água sob impacto das atividades de Avaliação da qualidade da água sob impacto das atividades de implantação de garimpo no município de São Martinho da Serra. implantação de garimpo no município de São Martinho da Serra. implantação de garimpo no município de São Martinho da Serra. implantação de garimpo no município de São Martinho da Serra. 2006.107p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). Universidade Federal de Santa Maria. Santa Maria - RS.

BORSARI NETO, F.; GARCIAS, C. M.; AISSE, M. M.; Análise de águas de Análise de águas de Análise de águas de Análise de águas de abastecimento e residuárias: Manual do Aluno.abastecimento e residuárias: Manual do Aluno.abastecimento e residuárias: Manual do Aluno.abastecimento e residuárias: Manual do Aluno. 1ª edição. Curitiba: UFPR. 1993.

BRAILE, P. M.; CAVALCANTI, J. E. W. A. Manual de tratamento de águas Manual de tratamento de águas Manual de tratamento de águas Manual de tratamento de águas residuáriasresiduáriasresiduáriasresiduárias. São Paulo : CETESB, 1993.

BRANCO, S.M. Hidrologia aplicada à engenharia ambientalHidrologia aplicada à engenharia ambientalHidrologia aplicada à engenharia ambientalHidrologia aplicada à engenharia ambiental. São Paulo: CETESB. 1986.

BRASIL. Conselho Nacional de Meio Ambiente - CONAMA. Estabelece a Estabelece a Estabelece a Estabelece a classificação dos corpos de água do Território Nacional, diretrizes ambientais para o classificação dos corpos de água do Território Nacional, diretrizes ambientais para o classificação dos corpos de água do Território Nacional, diretrizes ambientais para o classificação dos corpos de água do Território Nacional, diretrizes ambientais para o seu enquadrameseu enquadrameseu enquadrameseu enquadramento, e condições e padrões de lançamento de efluentesnto, e condições e padrões de lançamento de efluentesnto, e condições e padrões de lançamento de efluentesnto, e condições e padrões de lançamento de efluentes. Resolução CONAMA Nº 357 de 17/03/2005. Brasília-DF, 2005.

BRASIL. Fundação Nacional de Saúde. Manual de saneamentoManual de saneamentoManual de saneamentoManual de saneamento. 3ª ed. rev. Brasília: Ministério da Saúde, 2004a.

Sistema de Esgotamento Sanitário – Coleta de amostras de água e esgoto Guia do profissional em treinamento - Recesa

120

BRASIL. Ministério da Saúde. EstabeEstabeEstabeEstabelece os procedimentos e responsabilidades lece os procedimentos e responsabilidades lece os procedimentos e responsabilidades lece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidadepadrão de potabilidadepadrão de potabilidadepadrão de potabilidade. PORTARIA Nº 518 de 25/03/2004. Brasília-DF, 2004b.

BRITES, A.P.Z.; GASTALDINI, M.C.C.; SARTORI, A. Utilização de amostradores instantâneos de água para avaliação da carga poluente na drenagem pluvial urbana. In: 1º ÁGUASUL In: 1º ÁGUASUL In: 1º ÁGUASUL In: 1º ÁGUASUL ---- 1º Simpósio de Recursos Hídricos do Sul. 1º Simpósio de Recursos Hídricos do Sul. 1º Simpósio de Recursos Hídricos do Sul. 1º Simpósio de Recursos Hídricos do Sul. Santa Maria - RS, 2005.

BUBA, H. et al. Batimetria qualitativa com ADCPBatimetria qualitativa com ADCPBatimetria qualitativa com ADCPBatimetria qualitativa com ADCP: levantamento do canal de adução da uhe salto santiago. 2001. disponível em: ttp://www.lactec.org.br/oinstituto/downloads/ biblioteca/2001/009_2001.pdf. Acesso em: 10/10/2007.

CARVALHO, N.O. Hidrossedimentologia práticaHidrossedimentologia práticaHidrossedimentologia práticaHidrossedimentologia prática. Rio de Janeiro/RJ: CPRM, 1994.

CARVALHO, N.O. et al.. Guia deGuia deGuia deGuia de práticas práticas práticas práticas sedimentométricassedimentométricassedimentométricassedimentométricas. Brasília/DF: Agência Nacional de Energia Elétrica, 2000.

COLLISCHONN, W. Alguns fundamentos de hidrologiaAlguns fundamentos de hidrologiaAlguns fundamentos de hidrologiaAlguns fundamentos de hidrologia. IPH UFRGS. 2001. Disponível em: http://galileu.iph.ufrgs.br/collischonn/. Acesso 10/11/2007.

COMMITTEE ON HAZARDOUS SUBSTANCES IN LABORATORY. Prudent Prudent Prudent Prudent practices for handling hazardous chemicals in laboratories.practices for handling hazardous chemicals in laboratories.practices for handling hazardous chemicals in laboratories.practices for handling hazardous chemicals in laboratories. Washington: National Academy Press, 1981.

COMMITTEE ON HAZARDOUS SUBSTANCES IN THE LABORATORY. Prudent Prudent Prudent Prudent practices for disposal of chemicals from laboratoriespractices for disposal of chemicals from laboratoriespractices for disposal of chemicals from laboratoriespractices for disposal of chemicals from laboratories, Washington: National Academy Press, 1983.

COMPANHIA DE ABASTECIMENTO DE SISTEMA DE ÁGUA. Etapas do Etapas do Etapas do Etapas do esgotamento sanitárioesgotamento sanitárioesgotamento sanitárioesgotamento sanitário. Disponível em:< http://www.copasa.com.br>. Acesso em 20/05/2007.

COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL – CETESB. Amostragem e mAmostragem e mAmostragem e mAmostragem e monitoramento das águas subterrâneas onitoramento das águas subterrâneas onitoramento das águas subterrâneas onitoramento das águas subterrâneas ---- Norma CETESB. Norma CETESB. Norma CETESB. Norma CETESB. São Paulo, 1988.

COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL – CETESB. Guia Guia Guia Guia de coleta e preservação de amostras de águade coleta e preservação de amostras de águade coleta e preservação de amostras de águade coleta e preservação de amostras de água - Norma CETESB.Norma CETESB.Norma CETESB.Norma CETESB. São Paulo, 1987.

COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL - CETESB. Relatório de qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo 2001Relatório de qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo 2001Relatório de qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo 2001Relatório de qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo 2001. (Série Relatórios / Secretaria de Estado do Meio Ambiente, ISSN 0103-4103). São Paulo: CETESB, 2002.

COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL – CETESB. Relatório de Relatório de Relatório de Relatório de qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo 2001qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo 2001qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo 2001qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo 2001. (Série Relatórios / Secretaria de Estado do Meio Ambiente, ISSN 0103-4103). São Paulo: CETESB, 2002.

COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL - CETESB. Variáveis de qualidade das águasVariáveis de qualidade das águasVariáveis de qualidade das águasVariáveis de qualidade das águas. Disponível em: <www.cetesb.sp.gov.br/Agua/rios/padroes.asp> Acesso em: 14/10/2004.

COSTA NETO, P.L.O. Estatística.Estatística.Estatística.Estatística. São Paulo: Edgard Blücher, 1977.

Sistema de Esgotamento Sanitário – Coleta de amostras de água e esgoto Guia do profissional em treinamento - Recesa

121

DACACH, N.G. Sistemas urbanos de águaSistemas urbanos de águaSistemas urbanos de águaSistemas urbanos de água. 2ªed. Livros Técnicos e Científicos: Rio de Janeiro – RJ, 1979.

DI BERNARDO, L.. Métodos e técnicas de tratamento de águaMétodos e técnicas de tratamento de águaMétodos e técnicas de tratamento de águaMétodos e técnicas de tratamento de água. Vol. 1 – ABES, Rio de Janeiro – RJ, 1993.

EMERY, W.J.; THOMSON, R.E. Data analysis methods in physical oceanographyData analysis methods in physical oceanographyData analysis methods in physical oceanographyData analysis methods in physical oceanography. 2 ed. Oxford: Pergamon, 1998.

FRANGIPANI, M. Guia prático de macromediçãoGuia prático de macromediçãoGuia prático de macromediçãoGuia prático de macromedição. Programa de modernização do setor saneamento. 2006. Disponível em: http://www.cidades.gov.br/pncda/Dtas/Arq/DTA_G1. pdf. Acesso em: 14/11/2007.

FUNDAÇÃO ESTADUAL DE ENGENHARIA DO MEIO AMBIENTE - FEEMA. DZDZDZDZ----942.R942.R942.R942.R----7 7 7 7 ---- Diretriz do programa de autocontrole de efluentes líqu Diretriz do programa de autocontrole de efluentes líqu Diretriz do programa de autocontrole de efluentes líqu Diretriz do programa de autocontrole de efluentes líquidos idos idos idos ---- Procon água Procon água Procon água Procon água. Rio de Janeiro, 1990.

GAUBEUR, I., GUEKEZIAN, M., BONETTO, N. C. F. Laboratório de química Laboratório de química Laboratório de química Laboratório de química analítica quantitativaanalítica quantitativaanalítica quantitativaanalítica quantitativa. Universidade Presbiteriana Mackenzie. São Paulo, 2004. Disponível em: <http://meusite.mackenzie.com.br>. Acesso em: 21/05/2007.

GIDDINGS, T. BoreBoreBoreBore----volume purging to improve monitoring well performecevolume purging to improve monitoring well performecevolume purging to improve monitoring well performecevolume purging to improve monitoring well performece: An Often-Mandatend Myth. Proceending of the NWWA Third National Symposium on Aquifer Restoration and Ground Water Monitoring. Columbus, Ohio. May 1983, p. 253- 256.

HANKE, A.K. É preciso conservar a água.É preciso conservar a água.É preciso conservar a água.É preciso conservar a água. Disponível em: <http://www.gold.com.br/~ wyller /agua1.html>. Acesso em 16/05/2007.

HEIDLAUF, D. T.; BARTLETT, T.R. Effects of monitoring well purge and sample Effects of monitoring well purge and sample Effects of monitoring well purge and sample Effects of monitoring well purge and sample techniques on the concentration de metal analytes in unfiltered groutechniques on the concentration de metal analytes in unfiltered groutechniques on the concentration de metal analytes in unfiltered groutechniques on the concentration de metal analytes in unfiltered ground water nd water nd water nd water samplessamplessamplessamples. Proceedings of the NGWA Outdoor Action Conference, Las Vegas, Nev.; May 1993. p.437-450.

HONDA, N. K.; COSTA, M. H. Manual de química geral. Manual de química geral. Manual de química geral. Manual de química geral. Curso de Química – Univesridade Federal de Mato Grosso do Sul. 1999.

HUNT, R.; BLOCK, T. F. ExpeExpeExpeExperiments for general chemistryriments for general chemistryriments for general chemistryriments for general chemistry, 2nd. edition, New York: John Willey & Sons, 1994.

IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Atlas de saneamentoAtlas de saneamentoAtlas de saneamentoAtlas de saneamento. Mar., 2004. Disponível em: http://www.ibge.gov.br/home/presidencia/noticias/noticia_visualiza. php ?id_noticia=119.. Acessado em 20/05/2007.

IBIAPINA, A. V., et al. Evolução da hidrometria no BrasilEvolução da hidrometria no BrasilEvolução da hidrometria no BrasilEvolução da hidrometria no Brasil. Disponível em: http://www. mma.gov.br/port/srh/acervo/publica/doc/oestado/texto/121-138.html. Acesso em: 05/08/2007.

JORDÃO, E. P. ; PESSOA, C. A. TratameTratameTratameTratamento de esgoto domésticonto de esgoto domésticonto de esgoto domésticonto de esgoto doméstico. 3ª ed. Rio de Janeiro, ABES, 1995.

LWA Landesamt für wasser und abfallLandesamt für wasser und abfallLandesamt für wasser und abfallLandesamt für wasser und abfall, Nordrhein Westfallen, Düsseldorf, 1989.

MEYBECK, M.; KUUSISTO, E.; MÄKELÄ, A.; MÄLKKI, E. WATER QUALITY. In: Water quality monitoringWater quality monitoringWater quality monitoringWater quality monitoring - A practical guide to tA practical guide to tA practical guide to tA practical guide to the design and implementation of he design and implementation of he design and implementation of he design and implementation of

Sistema de Esgotamento Sanitário – Coleta de amostras de água e esgoto Guia do profissional em treinamento - Recesa

122

freshwater quality studies and monitoring programmesfreshwater quality studies and monitoring programmesfreshwater quality studies and monitoring programmesfreshwater quality studies and monitoring programmes. UNEP/WHO, 1996. Disponível em: http://www.who.int. Acesso em: 30/05/2007.

NEGRÃO, P. A utilização de sistemas dedicados de baixa vazão para coleta de A utilização de sistemas dedicados de baixa vazão para coleta de A utilização de sistemas dedicados de baixa vazão para coleta de A utilização de sistemas dedicados de baixa vazão para coleta de amostras de água subamostras de água subamostras de água subamostras de água subterrâneas aumenta a precisão da amostra, reduz os custos do terrâneas aumenta a precisão da amostra, reduz os custos do terrâneas aumenta a precisão da amostra, reduz os custos do terrâneas aumenta a precisão da amostra, reduz os custos do monitoramento em até 50% e o volume de descarte 90%monitoramento em até 50% e o volume de descarte 90%monitoramento em até 50% e o volume de descarte 90%monitoramento em até 50% e o volume de descarte 90%. Clean News. Clean. Environment Brasil. N 4. 1997.

OLIVEIRA, E. A. Aulas práticas de químicaAulas práticas de químicaAulas práticas de químicaAulas práticas de química. São Paulo: Papiro, 1980.

OLIVEIRA, M.D. AvaliaçãAvaliaçãAvaliaçãAvaliação da qualidade das águas utilizando índices ambientais e o da qualidade das águas utilizando índices ambientais e o da qualidade das águas utilizando índices ambientais e o da qualidade das águas utilizando índices ambientais e um estudo de metais em águas, sedimentos e macrófitas no Lago do Amorum estudo de metais em águas, sedimentos e macrófitas no Lago do Amorum estudo de metais em águas, sedimentos e macrófitas no Lago do Amorum estudo de metais em águas, sedimentos e macrófitas no Lago do Amor. Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Orientadora: Profª. Maria Lúcia Ribeiro. Campo Grande: UFMS, 2005.

OPAS (Organización Panamericana de la Salud). Guías para la calidad del agua Guías para la calidad del agua Guías para la calidad del agua Guías para la calidad del agua potablepotablepotablepotable. Volumes I, II e III. Genebra: Opas, 1987.

PARANHOS. R. M. Avaliação de metodologia para a estimativa de pAvaliação de metodologia para a estimativa de pAvaliação de metodologia para a estimativa de pAvaliação de metodologia para a estimativa de produção de rodução de rodução de rodução de sedimentos em uma pequena bacia rural de encostasedimentos em uma pequena bacia rural de encostasedimentos em uma pequena bacia rural de encostasedimentos em uma pequena bacia rural de encosta. 2006.129p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). Universidade Federal de Santa Maria. Santa Maria - RS.

PEREIRA, R. S. et al. Princípios da hidrometriaPrincípios da hidrometriaPrincípios da hidrometriaPrincípios da hidrometria. IPH UFRGS. 2003. Disponível em: http:// www.iph.ufrgs.br/posgrad/disciplinas/hip01/Cap13-Hidrometria.pdf. Acesso em:20/06/2007.

PORTO, R. L.L.; BRANCO, S. M.; CLEARY, R. W.; COIMBRA, R. M.; EIGER, S.; DE LUCA, S. J.; NOGUEIRA, V. P. Q.; AMARAL PORTO, M. F. Hidrologia Hidrologia Hidrologia Hidrologia ambientalambientalambientalambiental. v.3. São Paulo, Ed. da Universidade de São Paulo: Associação Brasileira de Recursos Hídricos – ABRH, 1991.

PULS, R. W.; D.A. CLARK, B.B, R.M. POWELL, and C. J. PAUL. Metals in ground Metals in ground Metals in ground Metals in ground waterwaterwaterwater: Sampling Artifacts and Reproducibility. “Hazardous Waste and Hazardous Materials. Vol, N2, p. 149-162. 1992.

PULS, R.W.; BARCELONA, M.J. LowLowLowLow----flow (minimal drawdown) groud water flow (minimal drawdown) groud water flow (minimal drawdown) groud water flow (minimal drawdown) groud water sampling proceduressampling proceduressampling proceduressampling procedures. US EPA. 1995.

SANDERS LAURA, L. Sampling Ground Water. A manual of field hydrogeology, A manual of field hydrogeology, A manual of field hydrogeology, A manual of field hydrogeology, New Jersey p 263-301. 1998.

SANTOS, I.; FILL, H.D.; SUGAI, M.R.V.B.; BUBA, H.;KISHI, R.T.; MARONE, E.; LAUTERT, L.F. Hidrometria aplicada. Hidrometria aplicada. Hidrometria aplicada. Hidrometria aplicada. Curitiba: Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento. 372p, 2001.

SAWYER, C. N.; McCARTY, P. L. Chemistry for environmental engineeringChemistry for environmental engineeringChemistry for environmental engineeringChemistry for environmental engineering. 3ed. Singapure: McGraw-Hill, 1987.

SHINMA, E. A. Avaliação da qualidade das águas dos rios da Bacia Hidrográfica do Avaliação da qualidade das águas dos rios da Bacia Hidrográfica do Avaliação da qualidade das águas dos rios da Bacia Hidrográfica do Avaliação da qualidade das águas dos rios da Bacia Hidrográfica do Alto Paraguai Alto Paraguai Alto Paraguai Alto Paraguai ---- Pantanal Pantanal Pantanal Pantanal. Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Orientador: Prof. Carlos Nobuyoshi Ide. Campo Grande: UFMS, 2004.

Sistema de Esgotamento Sanitário – Coleta de amostras de água e esgoto Guia do profissional em treinamento - Recesa

123

SHRINER, R. L.; FUSON, R. C.; CURTIN, D. Y; MORRILL, T. C. The systematic The systematic The systematic The systematic identification of organic compounds: a laboratory manual. identification of organic compounds: a laboratory manual. identification of organic compounds: a laboratory manual. identification of organic compounds: a laboratory manual. 6th ed. New york: John Willey & Sons, 1980.

SORIANO JUNIOR, R.; REIS, F.A.G.V. . . . Análise comparativa entre métodos de Análise comparativa entre métodos de Análise comparativa entre métodos de Análise comparativa entre métodos de amostragem de águas subterrâneas. amostragem de águas subterrâneas. amostragem de águas subterrâneas. amostragem de águas subterrâneas. Eng. ambiental. - Espírito Santo do Pinhal, v. 2, n. 1, p. 149-167, jan/dez 2005.

UMEZAWA, P.K. Previsão de Deplúvio (washload) em Rios de Áreas ElevadasPrevisão de Deplúvio (washload) em Rios de Áreas ElevadasPrevisão de Deplúvio (washload) em Rios de Áreas ElevadasPrevisão de Deplúvio (washload) em Rios de Áreas Elevadas. 1979. 217 p. Dissertação (Mestrado em Hidrologia Aplicada). Instituto de Pesquisas Hidráulicas - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre - RS.

US EPA. RCRA GroundGroundGroundGround----water monitoringwater monitoringwater monitoringwater monitoring: Draft Technical Guidance, PB93-139350, 1992.

VIANNA, J. F.; AYDOS, M. C.; SIQUEIRA, O. S.; PIRES, D. X. Manual de química Manual de química Manual de química Manual de química geral. geral. geral. geral. Curso de Química – Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. 1996.

VON SPERLING, M. Lagoas de estabilização: princípios do tratamento biológico de Lagoas de estabilização: princípios do tratamento biológico de Lagoas de estabilização: princípios do tratamento biológico de Lagoas de estabilização: princípios do tratamento biológico de águas residuáriaságuas residuáriaságuas residuáriaságuas residuárias. DESA-UFMG, 1996, 134p.

WERNER, D. Onde Onde Onde Onde não há médiconão há médiconão há médiconão há médico. 11a. ed. São Paulo: Ed. Paulinas, 1989.

WHO - GEMS/WATER. Operational guideOperational guideOperational guideOperational guide. Third edition, Unpublished WHO document GEMS/W.92.1. Geneva: World Health Organization, 1992.

ZUBRICK, J. W. The organic chemical laboratory survival manual The organic chemical laboratory survival manual The organic chemical laboratory survival manual The organic chemical laboratory survival manual ---- A s A s A s A student’s tudent’s tudent’s tudent’s guide to techniquesguide to techniquesguide to techniquesguide to techniques, 4nd. edition, New York: John Willey & Sons, 1997.

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ANEXO I - Tabela AI Tabela AIV. Tabela t (student).

gl/P 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,05 0,02 0,01 0,001

01 0,158 0,325 0,510 0,727 1,000 1,376 1,963 3,078 6,314 12,706 31,821 63,657 636,619

02 0,142 0,289 0,445 0,617 0,816 1,061 1,386 1,886 2,920 4,303 6,965 9,925 31,598

03 0,137 0,277 0,424 0,584 0,765 0,978 1,250 1,638 2,353 3,182 4,541 5,541 12,924

04 0,134 0,271 0,414 0,569 0,741 0,941 1,190 1,533 2,132 2,776 3,747 4,604 8,610

05 0,132 0,267 0,408 0,559 0,727 0,920 1,156 1,476 2,015 2,571 3,365 4,032 6,869

06 0,131 0,265 0,404 0,553 0,718 0,906 1,134 1,440 1,943 2,447 3,143 3,707 5,959

07 0,130 0,263 0,402 0,549 0,711 0,896 1,119 1,415 1,895 2,365 2,365 3,499 5,408

08 0,130 0,262 0,399 0,546 0,706 0,889 1,108 1,397 1,860 2,306 2,896 3,355 5,041

09 0,129 0,261 0,398 0,543 0,703 0,883 1,100 1,383 1,833 2,262 2,821 3,250 4,781

10 0,129 0,260 0,397 0,542 0,700 0,879 1,093 1,372 1,812 2,228 2,764 3,169 4,587

11 0,129 0,260 0,396 0,540 0,697 0,876 1,088 1,363 1,796 2,201 2,718 3,106 4,437

12 0,128 0,259 0,395 0,539 0,695 0,873 1,083 1,356 1,782 2,179 2,681 3,055 4,318

13 0,128 0,259 0,394 0,538 0,694 0,870 1,079 1,350 1,771 2,160 2,650 3,012 4,221

14 0,128 0,258 0,393 0,537 0,692 0,868 1,076 1,345 1,761 2,145 2,624 2,977 4,140

15 0,128 0,258 0,393 0,536 0,691 0,866 1,074 1,341 1,753 2,131 2,602 2,947 4,073

16 0,128 0,258 0,392 0,535 0,690 0,865 1,071 1,337 1,746 2,120 2,583 2,921 4,015

17 0,128 0,257 0,392 0,534 0,689 0,863 1,069 1,333 1,740 2,110 2,567 2,898 3,965

18 0,127 0,257 0,392 0,534 0,688 0,862 1,067 1,330 1,734 2,101 2,552 2,878 3,922

19 0,127 0,257 0,391 0,533 0,688 0,861 1,066 1,328 1,729 2,093 2,539 2,861 3,883

20 0,127 0,257 0,391 0,533 0,687 0,860 1,064 1,325 1,725 2,086 2,528 2,845 3,850

21 0,127 0,257 0,391 0,532 0,686 0,859 1,063 1,323 1,721 2,080 2,518 2,831 3,819

22 0,127 0,256 0,390 0,532 0,686 0,858 1,061 1,321 1,717 2,074 2,508 2,819 3,792

23 0,127 0,256 0,390 0,532 0,685 0,858 1,060 1,319 1,714 2,069 2,500 2,807 3,767

24 0,127 0,256 0,390 0,531 0,685 0,857 1,059 1,318 1,711 2,064 2,492 2,797 3,745

25 0,127 0,256 0,390 0,531 0,684 0,856 1,058 1,316 1,708 2,060 2,485 2,787 3,726

26 0,127 0,256 0,390 0,531 0,684 0,856 1,058 1,315 1,706 2,056 2,479 2,779 3,707

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gl/P 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,05 0,02 0,01 0,001

27 0,127 0,256 0,389 0,531 0,684 0,856 1,057 1,314 1,703 2,052 2,473 2,771 3,690

28 0,127 0,256 0,389 0,530 0,683 0,856 1,056 1,313 1,701 2,048 2,467 2,763 3,674

29 0,127 0,256 0,389 0,530 0,683 0,854 1,055 1,311 1,699 2,045 2,462 2,756 3,659

30 0,127 0,256 0,389 0,530 0,683 0,854 1,055 1,310 1,697 2,042 2,457 2,750 3,646

40 0,126 0,255 0,388 0,529 0,681 0,851 1,050 1,303 1,684 2,021 2,423 2,704 3,551

60 0,126 0,254 0,387 0,527 0,679 0,848 1,046 1,296 1,671 2,000 2,390 2,660 3,460

120 0,126 0,254 0,386 0,526 0,677 0,845 1,041 1,289 1,658 1,980 2,358 2,617 3,373

i 0,126 0,253 0,385 0,524 0,674 0,842 1,036 1,282 1,645 1,960 2,326 2,576 3,291

Sistema de Esgotamento Sanitário – Coleta de amostras de água e esgoto Guia do profissional em treinamento - Recesa

126

ANEXO II - Tabela AII

Tabela AV. Tabela da variável padrão Z. Z 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09

0,00 0,500000 0,503989 0,507978 0,511966 0,515953 0,519939 0,523922 0,527903 0,531881 0,535856 0,10 0,539828 0,543795 0,547758 0,551717 0,555670 0,559618 0,563559 0,567495 0,571424 0,575345 0,20 0,579260 0,583166 0,587064 0,590954 0,594835 0,598706 0,602568 0,606420 0,610261 0,614092 0,30 0,617911 0,621720 0,625516 0,629300 0,633072 0,636831 0,640576 0,644309 0,648027 0,651732 0,40 0,655422 0,659097 0,662757 0,666402 0,670031 0,673645 0,677242 0,680822 0,684386 0,687933 0,50 0,691462 0,694974 0,698468 0,701944 0,705401 0,708840 0,712260 0,715661 0,719043 0,722405 0,60 0,725747 0,729069 0,732371 0,735653 0,738914 0,742154 0,745373 0,748571 0,751748 0,754903 0,70 0,758036 0,761148 0,764238 0,767305 0,770350 0,773373 0,776373 0,779350 0,782305 0,785236 0,80 0,788145 0,791030 0,793892 0,796731 0,799546 0,802337 0,805105 0,807850 0,810570 0,813267 0,90 0,815940 0,818589 0,821214 0,823814 0,826391 0,828944 0,831472 0,833977 0,836457 0,838913 1,00 0,841345 0,843752 0,846136 0,848495 0,850830 0,853141 0,855428 0,857690 0,859929 0,862143 1,10 0,864334 0,866500 0,868643 0,870762 0,872857 0,874928 0,876976 0,879000 0,881000 0,882977 1,20 0,884930 0,886861 0,888768 0,890651 0,892512 0,894350 0,896165 0,897958 0,899727 0,901475 1,30 0,903200 0,904902 0,906582 0,908241 0,909877 0,911492 0,913085 0,914657 0,916207 0,917736 1,40 0,919243 0,920730 0,922196 0,923641 0,925066 0,926471 0,927855 0,929219 0,930563 0,931888 1,50 0,933193 0,934478 0,935745 0,936992 0,938220 0,939429 0,940620 0,941792 0,942947 0,944083 1,60 0,945201 0,946301 0,947384 0,948449 0,949497 0,950529 0,951543 0,952540 0,953521 0,954486 1,70 0,955435 0,956367 0,957284 0,958185 0,959070 0,959941 0,960796 0,961636 0,962462 0,963273 1,80 0,964070 0,964852 0,965620 0,966375 0,967116 0,967843 0,968557 0,969258 0,969946 0,970621 1,90 0,971283 0,971933 0,972571 0,973197 0,973810 0,974412 0,975002 0,975581 0,976148 0,976705 2,00 0,977250 0,977784 0,978308 0,978822 0,979325 0,979818 0,980301 0,980774 0,981237 0,981691 2,10 0,982136 0,982571 0,982997 0,983414 0,983823 0,984222 0,984614 0,984997 0,985371 0,985738 2,20 0,986097 0,986447 0,986791 0,987126 0,987455 0,987776 0,988089 0,988396 0,988696 0,988989 2,30 0,989276 0,989556 0,989830 0,990097 0,990358 0,990613 0,990863 0,991106 0,991344 0,991576 2,40 0,991802 0,992024 0,992240 0,992451 0,992656 0,992857 0,993053 0,993244 0,993431 0,993613 2,50 0,993790 0,993963 0,994132 0,994297 0,994457 0,994614 0,994766 0,994915 0,995060 0,995201 2,60 0,995339 0,995473 0,995604 0,995731 0,995855 0,995975 0,996093 0,996207 0,996319 0,996427 2,70 0,996533 0,996636 0,996736 0,996833 0,996928 0,997020 0,997110 0,997197 0,997282 0,997365 2,80 0,997445 0,997523 0,997599 0,997673 0,997744 0,997814 0,997882 0,997948 0,998012 0,998074 2,90 0,998134 0,998193 0,998250 0,998305 0,998359 0,998411 0,998462 0,998511 0,998559 0,998605 3,00 0,998650 0,998694 0,998736 0,998777 0,998817 0,998856 0,998893 0,998930 0,998965 0,998999 3,10 0,999032 0,999065 0,999096 0,999126 0,999155 0,999184 0,999211 0,999238 0,999264 0,999289 3,20 0,999313 0,999336 0,999359 0,999381 0,999402 0,999423 0,999443 0,999462 0,999481 0,999499 3,30 0,999517 0,999534 0,999550 0,999566 0,999581 0,999596 0,999610 0,999624 0,999638 0,999651 3,40 0,999663 0,999675 0,999687 0,999698 0,999709 0,999720 0,999730 0,999740 0,999749 0,999758 3,50 0,999767 0,999776 0,999784 0,999792 0,999800 0,999807 0,999815 0,999822 0,999828 0,999835 3,60 0,999841 0,999847 0,999853 0,999858 0,999864 0,999869 0,999874 0,999879 0,999883 0,999888 3,70 0,999892 0,999896 0,999900 0,999904 0,999908 0,999912 0,999915 0,999918 0,999922 0,999925 3,80 0,999928 0,999931 0,999933 0,999936 0,999938 0,999941 0,999943 0,999946 0,999948 0,999950 3,90 0,999952 0,999954 0,999956 0,999958 0,999959 0,999961 0,999963 0,999964 0,999966 0,999967

Sistema de Esgotamento Sanitário – Coleta de amostras de água e esgoto Guia do profissional em treinamento - Recesa

127

Continuação da Tabela AII Z 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09

0,00 0,500000 0,496011 0,492022 0,488034 0,484047 0,480061 0,476078 0,472097 0,468119 0,464144 -0,10 0,460172 0,456205 0,452242 0,448283 0,444330 0,440382 0,436441 0,432505 0,428576 0,424655 -0,20 0,420740 0,416834 0,412936 0,409046 0,405165 0,401294 0,397432 0,393580 0,389739 0,385908 -0,30 0,382089 0,378280 0,374484 0,370700 0,366928 0,363169 0,359424 0,355691 0,351973 0,348268 -0,40 0,344578 0,340903 0,337243 0,333598 0,329969 0,326355 0,322758 0,319178 0,315614 0,312067 -0,50 0,308538 0,305026 0,301532 0,298056 0,294599 0,291160 0,287740 0,284339 0,280957 0,277595 -0,60 0,274253 0,270931 0,267629 0,264347 0,261086 0,257846 0,254627 0,251429 0,248252 0,245097 -0,70 0,241964 0,238852 0,235762 0,232695 0,229650 0,226627 0,223627 0,220650 0,217695 0,214764 -0,80 0,211855 0,208970 0,206108 0,203269 0,200454 0,197663 0,194895 0,192150 0,189430 0,186733 -0,90 0,184060 0,181411 0,178786 0,176186 0,173609 0,171056 0,168528 0,166023 0,163543 0,161087 -1,00 0,158655 0,156248 0,153864 0,151505 0,149170 0,146859 0,144572 0,142310 0,140071 0,137857 -1,10 0,135666 0,133500 0,131357 0,129238 0,127143 0,125072 0,123024 0,121000 0,119000 0,117023 -1,20 0,115070 0,113139 0,111232 0,109349 0,107488 0,105650 0,103835 0,102042 0,100273 0,098525 -1,30 0,096800 0,095098 0,093418 0,091759 0,090123 0,088508 0,086915 0,085343 0,083793 0,082264 -1,40 0,080757 0,079270 0,077804 0,076359 0,074934 0,073529 0,072145 0,070781 0,069437 0,068112 -1,50 0,066807 0,065522 0,064255 0,063008 0,061780 0,060571 0,059380 0,058208 0,057053 0,055917 -1,60 0,054799 0,053699 0,052616 0,051551 0,050503 0,049471 0,048457 0,047460 0,046479 0,045514 -1,70 0,044565 0,043633 0,042716 0,041815 0,040930 0,040059 0,039204 0,038364 0,037538 0,036727 -1,80 0,035930 0,035148 0,034380 0,033625 0,032884 0,032157 0,031443 0,030742 0,030054 0,029379 -1,90 0,028717 0,028067 0,027429 0,026803 0,026190 0,025588 0,024998 0,024419 0,023852 0,023295 -2,00 0,022750 0,022216 0,021692 0,021178 0,020675 0,020182 0,019699 0,019226 0,018763 0,018309 -2,10 0,017864 0,017429 0,017003 0,016586 0,016177 0,015778 0,015386 0,015003 0,014629 0,014262 -2,20 0,013903 0,013553 0,013209 0,012874 0,012545 0,012224 0,011911 0,011604 0,011304 0,011011 -2,30 0,010724 0,010444 0,010170 0,009903 0,009642 0,009387 0,009137 0,008894 0,008656 0,008424 -2,40 0,008198 0,007976 0,007760 0,007549 0,007344 0,007143 0,006947 0,006756 0,006569 0,006387 -2,50 0,006210 0,006037 0,005868 0,005703 0,005543 0,005386 0,005234 0,005085 0,004940 0,004799 -2,60 0,004661 0,004527 0,004396 0,004269 0,004145 0,004025 0,003907 0,003793 0,003681 0,003573 -2,70 0,003467 0,003364 0,003264 0,003167 0,003072 0,002980 0,002890 0,002803 0,002718 0,002635 -2,80 0,002555 0,002477 0,002401 0,002327 0,002256 0,002186 0,002118 0,002052 0,001988 0,001926 -2,90 0,001866 0,001807 0,001750 0,001695 0,001641 0,001589 0,001538 0,001489 0,001441 0,001395 -3,00 0,001350 0,001306 0,001264 0,001223 0,001183 0,001144 0,001107 0,001070 0,001035 0,001001 -3,10 0,000968 0,000935 0,000904 0,000874 0,000845 0,000816 0,000789 0,000762 0,000736 0,000711 -3,20 0,000687 0,000664 0,000641 0,000619 0,000598 0,000577 0,000557 0,000538 0,000519 0,000501 -3,30 0,000483 0,000466 0,000450 0,000434 0,000419 0,000404 0,000390 0,000376 0,000362 0,000349 -3,40 0,000337 0,000325 0,000313 0,000302 0,000291 0,000280 0,000270 0,000260 0,000251 0,000242 -3,50 0,000233 0,000224 0,000216 0,000208 0,000200 0,000193 0,000185 0,000178 0,000172 0,000165 -3,60 0,000159 0,000153 0,000147 0,000142 0,000136 0,000131 0,000126 0,000121 0,000117 0,000112 -3,70 0,000108 0,000104 0,000100 0,000096 0,000092 0,000088 0,000085 0,000082 0,000078 0,000075 -3,80 0,000072 0,000069 0,000067 0,000064 0,000062 0,000059 0,000057 0,000054 0,000052 0,000050 -3,90 0,000048 0,000046 0,000044 0,000042 0,000041 0,000039 0,000037 0,000036 0,000034 0,000033

Sistema de Esgotamento Sanitário – Coleta de amostras de água e esgoto Guia do profissional em treinamento - Recesa

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