aspectos fundamentais da microbiologia analítica da água

Francisca Denyse Antônia Mendes Cruz

Aspectos fundamentais damicrobiologia da água

Sobral, 06 de agosto de 2013

ObjetivosDescrever o ciclo hidrológico;Identificar as variações físicas, químicas e biológicas

que podem interferir na qualidade da água.Citar quais os parâmetros indicadores da qualidade da

água;Citar as razões das coliformes fecais serem utilizadas

como indicadores de contaminação.Esquematizar o método de caracterização e

quantificação da qualidade da água.

A água na naturezaA água encontra-se disponível sob várias formas.

A superfície terrestre é recoberta por cerca de 75% de água.

Constitui um recurso renovável por meio do ciclo hidrológico.

Estado físico Tipos Volume da água do planeta (%)

Sólido Calotas de gelo, geleiras

2,15

Líquido OceanosÁguas subterrâneasÁguas superficiais

97,210,6260,009

Gasoso Vapor atmosférico 0,005

DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO PLANETA

A água na natureza

O ciclo da água é conduzido pela ENERGIA SOLAR.

Evapotranspiração;

Características climáticas

A água na natureza

A água na naturezaCiclo Hidrológico

Do ponto de vista tecnológico e econômico

A água na natureza

265.400 Trilhões de toneladas de água doce

0,5% de água doce

0,03% de água doce

Variações no ciclo hidrológico:

Intervenções humanas (diretas ou indiretas)

+ Modificação da cobertura vegetal;

+ Uso do solo;+ Desmatamento;

+ Urbanização;− Disponibilidade da água

Problemas relacionados à quantidade de água:

A qualidade da água

Escassez;Estiagens;Cheias.

Há problemas relacionadas à qualidade:Contaminada;Poluída.

A qualidade da água

Milhões de pobres no mundo vivem com menos de 19 litros;

46% da população mundial não tem água encanada em casa;

A qualidade da água

Poço em Natwargadh, em Gujarat - Índia

Características físicas da águaDensidade;Calor específico;Viscosidade;Luz;Turbidez;Tensão superficial.

Densidade

variar com:

Características físicas da água

• Temperatura;• Concentração de substâncias;• Pressão hidrostática.

1. TemperaturaA água estado sólido é menos denso que estado líquido.Ex. copo com gelo; Rios com superfície congelada.

2. Concentração de substânciasA salinidade ou a concentração de Cloreto de SódioA água do mar é 2% mais densa do que água pura.Ex. Estuários observa-se a diferença de densidade da água

doce e salgada.

Densidade

variar com:

Características físicas da água

• Temperatura;• Concentração de substâncias;• Pressão hidrostática.

2. Concentração de substânciasA salinidade ou a concentração de Cloreto de SódioA água do mar é 2% mais densa do que água pura.Ex. Estuários observa-se a diferença de densidade da água doce e salgada.

Densidade variar com:

Características físicas da água

• Temperatura;• Concentração de substâncias;• Pressão hidrostática.

3. Pressão hidrostáticaÉ a pressão do fundo de uma coluna vertical de água.Ex. grandes profundezas a pressão é enorme e pode causar alterações nos sistemas biológico (velocidade das reações, solubilidade, ponto de ebulição).

Calor específico

Características físicas da água

Bastante elevado;

Absorver ou liberar grandes quantidade de calor

Potencial de alterar características locais

Em ambientes aquáticos as variações tendem ser bandas

Viscosidade

Características físicas da água

Biota aquática;

Alterada a temperaturaViscosidade diminui

Força de atrito e a superfície dos fitoplâncton diminui

aumenta a sedimentaçãoCessa a fotossíntese

Causa desequilíbrio

Luz 2 características

Características físicas da água

• Comprimento de onda• Intensidade

Fotossíntese

Luz

Características físicas da água

Cor e Turbidez do meio

Cor – luz refletidaCor real ou aparente

Ex. Rio Negro – ácidos húmico

TurbidezVariações na limpeza das

água de superfíciePresença de material em

suspensãoEx. partículas de minerais

e algas.

Tensão superficial

Características físicas da água

Atração das moléculas de água na superfície

Afetado pela ação de detergentes

Constitui o hábitat de muitas espécies

Barreira para o meio líquido

Características químicas da água

Água – solvente universal

Gases dissolvidos - O2 e CO2

Sais dissolvidos – sais de fósforo, de nitrogênio, de manganês, zinco, cobre, entre outros.

pH – acidez ou alcalinidade

Características biológica da água

Surgi a cadeia alimentar

Organismos aquáticos:

Fonte de alimento;Recuperação da qualidade da água.Introdução e gases da atmosfera e hidrosfera.

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Indicadores físicos;Indicadores químicos;Indicadores biológicos.

Indicadores físicosCor – existência de substâncias em solução.

Turbidez – devia a raios luminosos – materiais e organismos microscópicos suspensos.

Sabor e odor - presença de poluentes ou substâncias indesejáveis.

Rejeitadas para consumo humano.

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Indicadores químicosSais – presença de bicarbonatos, cloretos,

sulfatos.

Indicativo de esgoto doméstico.

Dureza – presença de alcalinos terrosos - Cálcio, magnésio.

Alcalinidade - presença de bicabonatos, carbonatos e hidróxidos.

Quando tratada – uso doméstico.

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Indicadores químicosCorrosividade – presença ácidos minerais ou

existência de O2 e CO2 Casos raros

Ferro e Manganês – sabor – coloração avermelhada (deixa manchas).

Impurezas orgânicas, nitrogênio e cloretos - presença de constituintes de animal ou vegetal; formação de nitratos; águas residuais.

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Indicadores químicosCompostos tóxicos – presença de alguns

elementos ou compostos químicos – indrústia, agricultura, mineração.

Detergentes – não biodegradáveis – sabor desagradáveis, problemas nas estações de tratamento.

Agrotóxicos - tóxico ao homem, aos peixes e outros animais – polui a água.

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Indicadores biológicosParâmetros indicadores da

qualidade da água

Microrganismos aquáticos

Atividades biológicas

Modificações químicas e ecológico

- Algas

Microrganismos patogênicos

Matéria fecalEsgoto sanitário

doenças

Indicadores químicosA transmissão de enfermidades pode ser por

águas de abastecimento, pois devem passar regularmente por um tratamento adequado.

Para isso seria necessário a determinação individual da eventual presença de cada microrganismo patogênico, no entanto o procedimento é complexo e financeiramente inviável.

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Doenças associadas com a água é transmitida por via fecal.

As bactérias do grupo coliforme habitam normalmente o intestino de homens e de animais, servindo portanto como indicadoras da contaminação de uma amostra de água por fezes.

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Na prática, é a utilizado a detecção desses organismos patogênicos, por serem facilmente identificáveis, portanto são chamados organismos indicadores.

O mais importante organismo indicador são as bactérias coliformes, principalmente a presença de Escherichia coli.

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Caracterização e quantificação por métodos relativamente simples:

A água - várias diluições - semeadas nos tubos de ensaio – meio de cultura - produção gases

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Tubos positivos Número Mais Provável - NMP

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Teste presuntivo – caldo lactosado

Produção de gás positivo

Não houve produção de gás negativo

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Teste completo

Caldo lactosadoProdução de gás –

positivo

Ágar inclinado (coloração de gram)Coliformes são gram-negativas não

esporulada

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Teste confirmativo

Caldo lactosado verde brilhante (CLVBB)Produção de gás – positivo

Ágar eosina azul de metileno (EMB)Produção de colônias típicas

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Medida é expressa através da concentração de coliformes

fecais em Número Mais Provável (NMP) por 100 ml de água

NMP/100ml.

Água é desinfetada pela radiação solar na favela de Kibera, em Nairóbi, no Quênia.

Método Sodis (2006)

Lançado na Suiça

Garantir água potável

Fonte: National Geographic, abril de 2010

Interpretação dos resultadosA avaliação da qualidade de uma água deve ser

feita de forma integrada, considerando-se o conjunto das informações de caráter físico, químico e biológico.

É importante observar que, como conceito de ‘qualidade de água boa’ para o consumo humano é dinâmico, os parâmetros, assim como seus valores-limites, devem ser mantidos sob constante revisão

Parâmetros indicadores da qualidade da água

Avaliação do alunoProvas discursivas com perguntas breves,

provas objetivas com escolha múltipla como também através de questionários, produção de ficha de leitura, resumos servindo de treinamento para pesquisa bibliográfica.

Indicações Bibliográficas BRAGA. B, HESPANHOL, I, MIERZWA, J C, BARROS, M T L,

SPENCER, M, PORTO, M, NUCCI, N, JULIANO, N, EIGER, S. Introdução à engenharia ambiental. 2 ed. São Paulo Prentice Hall – Br, 2005.

BRASIL. Vigilância e controle da qualidade da água para consumo humano/ Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância em Saúde. Brasília, Ministério da Saúde, 2006.

PELCZAR Jr, M J, CHAN, E C S, KRIEG, N R. Microbiologia: conceitos e Aplicações. V 2, 2 ed., São Paulo, Pearson Education do Brasil, 1997.

VERSILIND, P A, MORGAN, S M. Introdução à engenharia ambiental. Tradução da 2ª edição norte americana.São Paulo. Cengage Learning. 2011.

Obrigada pela atenção!Francisca Denyse Antônia Mendes Cruz

Aspectos fundamentais damicrobiologia da água

Sobral, 06 de agosto de 2013