aula 3 - monitoramento da qualidade da Água

Gestão do Monitoramento e

Controle de Poluição

2. Monitoramento e Poluição da água

Monitoramento da água

• O monitoramento da qualidade da água constitui-se em um

apontador, que possibilita o acompanhamento dos processos

de utilização dos cursos d'água, delineando os efeitos sobre

suas características qualitativas, e que pode subsidiar ações

de controle ambiental, transformando-se em um dos

principais instrumentos de sustentação de uma política de

planejamento e gestão de recursos hídricos (PRADO,

2002

Variáveis a serem monitoradas

variam de acordo com a poluição

que um corpo d’água pode estar

sofrendo.

...então vamos falar de poluição!

Impactos da Poluição da água

• Peres et al. (2008) alega que impactos antropogênicos,

em diferentes níveis, contribuem para a redução da

heterogeneidade ambiental e a conseqüente redução da

diversidade de espécies, sendo que, ecossistemas

aquáticos continentais são extremamente vulneráveis a

esses impactos.

• Impactos urbanos:

▫ (i) frequência de inundações devido a

impermeabilização das superfícies e aumento do

escoamento por meio de condutos e canais,

▫ (ii) produção de sedimentos, consequência da falta de

proteção das superfícies e dos resíduos sólidos; e

▫ (iii) deterioração da qualidade da água, por meio do

transporte de material sólido, ligações clandestinas de

esgoto e lavagem de ruas (TUCCI, 1999).

• Impactos da produção agropecuária:

▫ (i) demanda hídrica produtiva,

▫ (ii) desmatamento e erosão do solo,

▫ (iii) poluição e contaminação de águas superficiais e

subterrâneas,

▫ (iv) depleção do nível dos cursos d’água e da vazão

▫ (v) rebaixamento do lençol freático,

▫ (vi) salinização e problemas de drenagem do solo, que

juntos formam um grande passivo ambiental em

relação a demanda hídrica da atividade agropecuária.

Impactos da Poluição da água

• Estudos que investiguem a qualidade da água em seus

diferentes níveis são importantes contribuições para a

compreensão dos impactos causados pela interferência

humana das áreas adjacentes.

▫ Características Físicas

▫ Características Químicas

▫ Características Biologicas

Características Físicas - Temperatura

• Elevações de temperatura diminuem a solubilidade dos

gases (ex. oxigênio dissolvido);

• Elevações de temperatura aumentam a taxa de

transferência de gases, o que pode gerar mau cheiro, no

caso da liberação de gases com odores desagradáveis;

• Um aumento de temperatura afeta a viscosidade e com

isso a mobilidade de alguns organismos;

Características físicas - Odor

• Os odores característicos dos esgotos são causados

pelos gases formados no processo de

decomposição da matéria orgânica.

• Odor de mofo: razoavelmente suportável, típico

do esgoto fresco;

Características físicas - odor

▫ Odor de ovo podre: “insuportável” típico do esgoto

velho ou séptico (formação de H2S proveniente da

decomposição do lodo contido nos despejos); e

▫ Odores variados: de produtos podres, como de

repolho, legumes, peixe, podres; de matéria fecal; de

produtos rançosos; de acordo com a predominância de

produtos sulfurosos, nitrogenados, ácidos orgânicos,

etc.

Características físicas - cor

• A cor é responsável pela coloração na água, sendo que

o constituinte responsável é os sólidos dissolvidos,

principalmente material em estado coloidal orgânico

e inorgânico, responsáveis pela coloração na água.

Características físicas - cor

▫ Unidade de medida: uH (Unidade Hanzen –padrão de

platina cobalto).

▫ Origem natural: a decomposição da matéria orgânica,

ferro e manganês;

▫ Origem antropogênica: resíduos industriais e esgotos

domésticos.

Características físicas - turbidez

• A turbidez representa o grau de interferência na

passagem da luz através da água, conferindo uma

aparência turva à mesma.

▫ Unidade de medida: uT (Unidade de Turbidez – unidade

Nefelométrica).

Características físicas - turbidez

• Origem natural: presença de partículas de rochas,

argila e silte, algas e outros microrganismos.

• Origem antropogênica: despejos domésticos e

industriais, microrganismos e erosão.

• Nas águas residuárias industriais a turbidez é um

parâmetro indicativo com relação ao material coloidal

presente .

Características Químicas – pH

• representa a concentração de íons hidrogênio, H+.

▫ indicação das condições de acidez, neutralidade e basicidade

da água.

• A faixa de pH adequada para a existência de vida é

muito estreita e crítica, tipicamente 6 a 9.

• faixa recomendada de pH na água distribuída é de

6,0 a 9,5.

Características Químicas – OD

• A quantidade de oxigênio que pode estar presente na

água é regulada por vários fatores, tais como:

▫ A solubilidade do gás, a pressão parcial do gás na atmosfera,

a temperatura e a concentração de impurezas na águas (por

exemplo, a salinidade, sólidos em suspensão, etc.).

▫ Ao nível do mar a concentração de saturação de OD é igual a

9,2 mg/L (20°C).

Características Químicas – OD

• Monitoramento em aguas naturais

▫ Valores de OD superiores à saturação são indicativos da

presença de algas, devido à fotossíntese;

▫ valores de OD bem inferiores à saturação são

indicativos da presença de matéria orgânica,

provavelmente esgotos.

Características Químicas – Matéria Orgânica

• A matéria orgânica está contida na fração de

sólidos voláteis, mas normalmente é medida de

forma indireta pela DBO e DQO.

▫ Essa matéria ao ser biodegradada nos corpos receptores

causa um decréscimo da concentração de

oxigênio dissolvido no meio hídrico, deteriorando

a qualidade ou inviabilizando a vida aquática

(GIORDANO, 1999).

Características Químicas – Matéria Orgânica

• A matéria orgânica carbonácea presente nos despejos

é uma característica de primordial importância,

sendo a causadora do principal problema de poluição

das águas: o consumo de oxigênio dissolvido

pelos microrganismos nos seus processos de

utilização e estabilização da matéria orgânica

(VON SPERLING, 1996).

Características Químicas – nitrogênio

• Nitrogênio é um componente de grande importância

em termos da geração e do próprio controle da

poluição das águas, devido principalmente aos

seguintes aspectos:

▫ A) Poluição das águas: elemento indispensável para

o crescimento das algas, podendo por isso, sob certas

condições, conduzir lagos e represas a eutrofização;


• O nitrogênio orgânico ocorre em esgotos sanitários,

principalmente devido à presença de proteínas ou

seus produtos de degradação como poliptiptídeos

e aminoácidos.

• A degradação desses compostos e de uréia gera nitrogênio

amoniacal.

• Nitrato (NO3) , Nitrito (NO2), Nitrogênio Amoniacal

(NH3), Amônio(a) (NH4)


▫ No processo de conversão da amônia (NH3) a nitrito

(NO2-) e este a nitrato (NO3

-), implica num consumo

de oxigênio do corpo receptor;

▫ Na forma de amônia (NH3) livre é diretamente tóxico

para os peixes.

▫ No processo de conversão da amônia (NH3) a nitrito

(NO2-) e este a nitrato (NO3

-), implicam no tratamento,

um consumo de oxigênio e alcalinidade.


• O nitrogênio amoniacal, pode estar presente em

águas residuárias industriais que utilizam sais de

amônia ou uréia.

• As formas oxidadas de nitrogênio, (nitritos e nitratos)

podem estar presentes em efluentes de sistemas de

tratamento aeróbios, ou nas águas residuárias

industriais.


• Nos esgotos sanitários, o nitrogênio, é proveniente

dos próprios excrementos humanos, mas atualmente

têm fontes importantes nos produtos de limpeza

domésticos e ou industriais tais como detergentes e

amaciantes de roupas (VON SPERLING, 1996).

Importante!!!!

• Nos esgotos brutos a forma predominante do

nitrogênio são o nitrogênio orgânico e a amônia

(NH3).

▫ Portanto, se houver predominância no determinado ponto de coleta, das formas reduzidas de N (Nitrogênio orgânico e amônia) significa que o foco de poluição se encontra próximo (poluição recente) e

▫ se prevalecer formas oxidadas (nitritos e nitratos) significa que as descargas dos despejos encontram-se distantes (poluição remota).

Importante!!!! pH x Nitrogênio

• A amônia: existe em solução tanto na forma de íon (NH4

+) como na forma livre, e não ionizada NH3;

• A distribuição relativa assume a seguinte forma em função dos valores de pH (VON SPERLING, 1996) :

▫ pH < 8: praticamente toda amônia na forma NH4+;

▫ pH = 9,5: aproximadamente 50% de NH3 e 50% NH4+;

▫ pH > 11: praticamente toda a amônia na forma de NH3.

Características Químicas – fósforo

• O fósforo encontra-se presente em águas residuárias,

principalmente como ortofosfatos e polifosfatos, bem

como na forma de fósforo orgânico.

• A presença excessiva de fósforo causa a eutrofização

dos corpos d’água.

• Esgotos municipais, por exemplo, contem cerca de 4

a 16 mg/L de fósforo.


▫ a) Ortofosfatos: são diretamente disponíveis para o

metabolismo biológico, sem necessidade de conversões

a formas mais simples. As principais fontes dessa forma

são: o solo, detergentes, fertilizantes, despejos

industriais e esgotos domésticos.


▫ b) Polifosfatos: são moléculas mais complexas com

dois átomos ou mais de fósforo. Os polifosfatos se

transformam em ortofosfatos por hidrólise em solução

aquosa, esta hidrólise é geralmente lenta.


▫ c) Fósforo orgânico: é normalmente de menor

importância nos esgotos domésticos típicos, mas nos

despejos industriais e no lodo proveniente do

tratamento pode ser significativo. Nos sistemas de

tratamento e nos corpos receptores sofre conversão em

ortofosfatos.

Características Biológicas

• Os principais microrganismos encontrados nos rios e

esgotos são:

▫ as bactérias, os fungos, os vírus, as algas e os grupos de

plantas e animais.

▫ As bactérias constituirão talvez o elemento mais importante

deste grupo de organismos, pois são responsáveis pela

decomposição e estabilização da matéria orgânica,

tanto na natureza como nas unidades de tratamento biológico

Características Biológicas

• Um outro aspecto de grande relevância em termos de

qualidade biológica da água é o relativo à

possibilidade de transmissão de doenças.

▫ pode ser verificada de forma indireta, através dos

organismos indicadores de contaminação fecal,

pertencentes principalmente ao grupo coliformes.

Poluição da água - Eutrofização

• A intensidade luminosa, temperatura, concentração de

nutrientes e a morfologia hidrodinâmica dos corpos

d’água são os principais fatores que influenciam a

composição da comunidade fitoplantônica (CASPERS,

1984; ZHU et al., 2010).

33


• Eutrofização é o fenômeno causado pelo excesso

de nutrientes em um corpo d’água, provocando um

aumento excessivo de algas (biomassa). Estas, por sua

vez, fomentam o desenvolvimento dos consumidores

primários e eventualmente de outros elementos da teia

alimentar nesse ecossistema.

34


• Este aumento da biomassa pode levar a uma diminuição

do oxigênio dissolvido, provocando a morte e

consequente decomposição de muitos organismos,

diminuindo a qualidade da água e eventualmente a

alteração profunda do ecossistema.

35


• Aportes antrópicos de nitrogênio e fósforo nos

corpos d’água devem-se principalmente à atividades

agropecuárias e introdução de esgotos não coletados

e/ou insuficientemente tratados.

• Esses nutrientes, quando em taxas superiores à

capacidade de recuperação do ambiente, podem

tornar-se os principais responsáveis pela eutrofização (VON SPERLING, 1996; ESTEVES, 1998; MOTA, 2006).

36


• É a resposta biológica do corpo d’água ao excesso

de nutrientes

▫ Acarreta intenso crescimento da comunidade fitoplantônica,

resultando na diminuição da diversidade das espécies em

todos os níveis tróficos.

▫ Permite o aumento da produtividade biológica, formação de

tapetes de plantas flutuantes e macrófitas, e permitindo

ainda periódicas florações de cianobactérias.

37

Poluição da água – Doenças

• Os efluentes não tratados, quando lançados no ambiente,

podem comprometer gravemente a saúde pública.

• A água poluída provoca doenças como cólera, disenteria,

meningite, amebíase e hepatites A e B.

• Efluentes industriais que poluem os rios podem causar

contaminação por metais pesados, provocando tumores

hepáticos e de tireoide, rinites alérgicas, dermatoses

e alterações neurológicas.

39

Poluição por matéria orgânica e autodepuração

dos cursos de águas

• Mecanismos de autodepuração de origens físicas,

químicas e biológicas trabalham para alterar as

concentrações de poluentes descartados nas

águas.

• A redução da matéria orgânica pela ação das

bactérias se dá pela utilização do oxigênio

dissolvido por esses microorganismos.

40

Processo de autodepuração de um corpo

d’água

• Um aumento na carga poluidora estimula o crescimento

de bactérias e a oxidação se processa num ritmo

acelerado.

• Von sperling (1996) afirma que o fenômeno de

autodepuração está vinculado ao restabelecimento do

equilíbrio no meio aquático, por mecanismos

essencialmente naturais, após as alterações induzidas

pelos despejos afluentes

41

1

1 2 3 4 5

1 e 6 - Zona de águas limpas:

As águas apresentam-

se novamente limpas,

voltando a ser atingida

a condição normal

anterior à poluição,

pelo menos no que diz

respeito ao oxigênio

dissolvido, à matéria

orgânica e aos teores de

bactérias.

43

6

2 Zona de degradação:

Esta zona tem início logo

após o lançamento das

águas residuárias no

curso d’água e vai até a

zona de decomposição

ativa. A principal

característica química é

alta concentração de

matéria orgânica;

44

1 2 3 4 5 6

1

3 Zona de

decomposição

ativa:

É a região com maior

concentração

microbiológica e maior

intensidade no consumo

de oxigênio

45

1 2 3 4 5 6

1

1 2 3 4 5

4 Zona de recuperação:

Após a fase de intenso consumo de matéria orgânica e de degradação do ambiente aquático, inicia-se a etapa de recuperação. É a degradação quase completa da matéria orgânica e o corpo d’água começa a recuperar o nível de oxigênio.

46

Próximas Aulas

• NBR 9798

• NBR 9898

• Palestra com Rafael Kramer

aula 3 - monitoramento da qualidade da Água

Documents