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Aula 3: Química das Águas

Profa. Lilian Silva

2012

DISCIPLINA: QUÍMICA ANALÍTICA AMBIENTA

TRATAMENTO DA ÁGUA

As principais operações consistem na decantação, coagulação/floculação,

filtração e desinfecção

Estas operações têm como principais objetivos:

- A remoção de material particulado, bactérias e algas;

-Remoção da matéria orgânica dissolvida que confere cor à água;

-Remoção ou destruição de organismos patogênicos tais como bactérias e

vírus.

Estas operações podem variar dependendo da fonte de água e igualmente

dos padrões a serem alcançados

TRATAMENTO DA ÁGUA

TRATAMENTO DA ÁGUA

Captação - A água que chega à Estação de Tratamento de Água é captada diretamente

nos rios (águas superficiais) ou no subsolo (águas subterrâneas). Porém, a água

captada apresenta várias impurezas/ sujidades como lamas, areias, lixos, micróbios e

bactérias.

Linha Líquida

Gradagem - A água captada segue pelos canais até ao primeiro processo de

tratamento: a gradagem. Neste tratamento são retirados da água os lixos de maior

dimensão como folhas, ramos, embalagens, atc., que ficam retidos em grades por

onde a água é forçada a passar.

Decantação - É um processo de separação de partículas em suspensão na água.

Estas partículas, sendo mais pesadas que a água, tenderão a depositar-se no fundo do

decantador, clarificando a água e reduzindo em grande percentagem as impurezas.

FIltração - A água passa por filtros de areia ou carvão ativado (e pedra), nos quais

ficam retidas as pequenas partículas sólidas que ainda possam existir.

Desinfeção - Nesta fase é adicionada uma grande quantidade de cloro para que a água

não seja contaminada durante o transporte.

TRATAMENTO DA ÁGUA

Figura 1 - Água superficial sendo tratada em uma ETA após a adição de uma agente

para floculação de impurezas.

(Floculação: Formação de flocos, em câmaras (floculadores) onde água é levemente

agitada, permitindo a aglutinação de impurezas)

TRATAMENTO DA ÁGUA

Linha Sólida

Desidratação Mecânica de Lamas - As águas residuais resultantes de

lavagem dos filtros, assim como as lamas provenientes do processo de

decantação, são encaminhadas para a desidratação mecânica de lamas e

transportadas para um destino final adequado.

TRATAMENTO DA ÁGUA

Para assegurar que a água esteja livre de microorganismos patogênicos,

ela deve passar por um processo de desinfecção.

A cloração é o método de desinfecção mais comumente utilizado na

maioria dos países.

Quantidades suficientes de cloro, na forma do gás cloro ou ainda de

hipoclorito, são adicionadas à água visando destruir ou inativar or

organismos alvo.

A cloração permanece como sendo um método confiável, de relativo

baixo custo e de simplicidade de aplicação.

TRATAMENTO DA ÁGUA

O cloro se apresenta na forma de gás, sob condições normais de pressão e

temperatura.

Este gás pode ser comprimido para ser estocado em cilindros, na forma líquida

Como o cloro é um gás altamente tóxico,ele é normalmente dissolvido em

água, sob pressão reduzida, e a solução concentrada resultante é aplicada a

água que vai ser tratada

O cloro também pode ser encontrado na forma sólida, como hipoclorito de

cálcio, Ca(OCl)2, ou ainda na forma de solução, como hipoclorito de sódio,

NaOCl

O gás cloro reage quase completamente com a água para formar o ácido

hipocloroso: Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl-

O ácido hipocloroso se dissocia, gerando os íons H+ e OCl-:

HOCl H+ + OCl-

TRATAMENTO DA ÁGUA

Um dos problemas decorrentes do uso do cloro como agente de desinfecção

está relacionado com sua capacidade em reagir com as substâncias orgânicas

de ocorrência natural, que podem estar presentes na água.

Estas reações produzem os trialometanos (THM), entre eles o clorofórmio,

que é cancerígeno.

Os THM não são removidos da água através do tratamento convencional, e

desta forma, deve-se assegurar que a matéria orgânica deve estar ausente da

água que vai ser sumetida a cloração.

TRATAMENTO DA ÁGUA

•A poluição de águas naturais por contaminantes tanto biológicos como

químicos é um problema de âmbito mundial

Poucas áreas povoadas, seja em países desenvolvidos ou não desenvolvidos,

não sofrem de uma ou outra forma de poluição

TRATAMENTO DA ÁGUA

Desinfecção da Água por Outros Métodos que não a cloração

OZÔNIO

Para livrar a água que está sendo purificada de bactérias e vírus nocivos,

especialmente daqueles que se originam da matéria fecal humana e animal

Purificação com um agente oxidante mais poderoso que o O2: O Ozônio

O ozônio é algumas vezes usado como um desinfetante no lugar do cloro,

particularmente na Europa

Como o ozônio não pode ser armazenado ou transportado porque seu tempo

de vida é muito curto

Gerado in situ mediante um processo relativamente caro que envolve

descargas elétricas (20.000 volts) em ar seco

TRATAMENTO DA ÁGUA

Figura 1 – Um diagrama esquemático de um sistema de tratamento de água

utilizando ozônio

TRATAMENTO DA ÁGUA

Uma vez que a cloração da água pode levar á produção de compostos organoclorados tóxicos, tem crescido o interesse pelos processos utilizando ozônio para a desinfecção de águas contaminadas

Ozônio é mais destrutivo para os vírus do que cloro

Porém, a solubilidade de ozônio em água é relativamente baixa, o que limita o

seu poder desinfectante

Ozônio seja decomposto espontaneamente, durante o tratamento de água, por

um complexo mecanismo que envolve: a geração de radicais hidroxila com

velocidades da ordem de 1010-1013 L.mol-1.s-1

TRATAMENTO DA ÁGUA

Desvantagens na utilização de ozônio:

a)Devido ao curto tempo de vida do ozônio, a água purificada não tem uma proteção residual que evite contaminações futuras;

Algum cloro deve ser adicionado para manter o poder desinfetante através do sistema de distribuição de água.

b) A reação do ozônio em água com bromo leva à formação de compostos orgânicos, especificamente aqueles que contém o grupo carbonila

Formaldeído e outros aldeídos de baixa massa molar e vários outros

compostos, alguns deles tóxicos

c) Ocorre reação com íon brometo em água para formar o íon bromato, BrO3-,

um agente carcinógeno, segundo testes realizados com animais

BrO3- pode reagir subsequentemente com matéria orgânica para produzir

compostos organobromados tóxicos

TRATAMENTO DA ÁGUA

•O gás dióxido de cloro, ClO2., é usado de maneira similar em mais de 300

comunidades norte-americanas e em alguns milhares de cidades européias para desinfectar a água

As moléculas de ClO2. operam oxidando moléculas orgânicas por meio de um

mecanismo que envolve a extração de elétrons

ClO2. + 4H+ + 5e- Cl- + 2H2O

Os cátions radicais orgânicos criados na semi-reação de oxidação

subsequente reagem, posteriormente, tornando-se espécies mais

completamente oxidadas

DIÓXIDO DE CLORO

TRATAMENTO DA ÁGUA

Vantagens na utilização de dióxido de cloro

O dióxido de cloro não é um agente de cloração: geralmente não introduz

átomos de cloro nas substâncias com as quais reage

Oxida a matéria orgânica dissolvida, formando-se quantidades muito menores

de subprodutos orgânicos tóxicos que quando é usado cloro molecular.

Desvantagens na utilização de dióxido de cloro

Como o ozônio, não pode ser estocado, já que é explosivo em concentrações

elevadas: deve ser gerado in situ pela sua oxidação de sua forma reduzida,

encontrada no sal clorito de sódio

ClO2- ClO2

. + e-

Algum dióxido de cloro é convertido nestes processos em íons ClO2- e ClO3

-

(clorato): a presença dessas espécies na água final tem causado problemas de

saúde.

TRATAMENTO DA ÁGUA

LUZ ULTRAVIOLETA

Usada para desinfetar e purificar a água

Lâmpadas potentes a vapor de mercúrio, cujos átomos excitados emitem luz

UV-C, com emissão a 254nm, são imersas no fluxo de água

Cerca de dez segundos de irradiação são suficientes para eliminar os

microorganismos tóxicos

Vantagens na utilização de luz ultravioleta

Podem ser utilizadas unidades menores para atender a pequenas

populações, tanto em países desenvolvidos ou em desenvolvimento, de

maneira que não se faz necessário o monitoramento contínuo dos sistemas

químicos

A ação germicida da luz se deve a decomposição severa do DNA dos

microorganismos, o que impossibilita sua replicação, deixando as células

inativas.

TRATAMENTO DA ÁGUA

Desvantagens na utilização de luz ultravioleta

O uso de luz ultravioleta para purificar água é complicado devido à presença

de ferro dissolvido e de substâncias húmicas, pois ambos absorvem a luz ,

reduzindo, assim, a quantidade disponível para desinfecção.

Partículas pequenas de sólidos em suspensão na água inibem também a

ação da luz UV, já que podem esconder ou absorver as bactérias, além de

espalhar ou absorver a radiação.

TRATAMENTO DA ÁGUA

•Recentemente, foi desenvolvido na França um sistema de membranas que purifica a água sem necessidade de usar compostos químicos ou luz.

•A água é bombeada sob pressão através de finas membranas com poros de apenas cerca de 1 nanômetro de diâmetro: remoção de bactérias, vírus e todo material de origem orgânica capaz de dar suporte à reprodução das bactérias.

Esses “nanofiltros” permitem a passagem de moléculas de água através do

filtro, já que seu tamanho é de apenas alguns décimos de nanômetro, mas

impedem a passagem de outras moléculas orgânicas e bioinôrganicas

grandes, cujo diâmetro é muito maior que um nanômetro

TRATAMENTO DA ÁGUA

Desinfecção da Água por cloração

O agente mais comum empregado para purificação de água na América do Norte é o ácido hipocloroso, HOCl.

Esse composto neutro e covalente mata microorganismos, passando facilmente através de suas membranas celulares.

Além de ser efetiva, a desinfecção pelo método de cloração é relativamente barata.

O uso de um pequeno excesso do produto pode fornecer água com um poder residual de desinfecção, durante seu armazenamento e fornecimento.

Na América do Norte, a cloração é mais comum do que a ozonização, já que

geralmente a água é em sua origem menos poluída do que na Europa

TRATAMENTO DA ÁGUA

Como o ozônio, o HOCl não é estável na forma concentrada, não podendo,

portanto, ser armazenado.

Em instalações em grande escala (plantas municipais de tratamento de água)

é gerado por dissolução de cloro molecular gasoso, Cl2, em água:

Cl2(g) + H2O(aq) HOCl(aq) + H+ + Cl-

No caso em que se permita que o pH da água de reação torne-se

demasiadamente alto: ionização do ácido fraco HOCl formando íon hipoclorito,

OCl-, que é capaz de penetrar as bactérias em virtude de sua carga elétrica.

Nas aplicações de cloração em pequena escala, como em piscinas, a

manipulação de cilindros de cloro é inconvenientemente perigosa.

Com mais frequência, o HOCl é gerado a partir de Ca(OCl)2, ou é fornecido

na forma de uma solução aquosa de NaOCl.

A valores moderados de pH: equilíbrio muito deslocado para a direita.

TRATAMENTO DA ÁGUA

•Em água, ocorre uma reação ácido-base para converter a maior parte do OCl-

em HOCl:

OCl- + H2O HOCl + OH-

Em locais como piscinas, é necessário um controle rigoroso do pH para evitar

o deslocamento para a esquerda da posição de equilíbrio dessa reação, que

ocorre quando se permite a prevalênica de condições muito alcalinas.

Por outro lado, se a água é ácida, pode ocorrer a corrosão dos materiais de

construção de piscina, de maneira que o pH é mantido usualmente próximo de

7 para impedir a corrosão

A manutenção de um pH alcalino impede também a conversão da amônia

dissolvida, NH3, em cloraminas NH2Cl, NHCl2 e, especialmente, em NCl3, que

é fortemente irritante para os olhos:

NH3 + 3HOCl NCl3 + 3H2O

TRATAMENTO DA ÁGUA

Desvantagens na utilização de cloração

Produção concomitante de substâncias orgânicas cloradas, algumas das

quais são tóxicas

HOCl não é apenas um agente oxidante, mas também um agente de cloração

Se a água contém fenol ou um derivado, o cloro substitui facilmente os átomos

de hidrogênio do anel para dar lugar a fenóis clorados que têm gosto e odor

ofensivos e são tóxicos

Em algumas comunidades, troca-se o cloro por dióxido de cloro quando o

suprimento de água bruta está contaminado temporariamente com fenóis

TRATAMENTO DA ÁGUA

Um problema mais generalizado da cloração de água reside na produção de

trialometanos (THMs): CHX3 (X = cloro, bromo ou uma combinação de ambos)

O composto de maior preocupação é o CHCl3: produzido quando o HOCl

reage com a matéria orgânica dissolvida na água

TRATAMENTO DA ÁGUA

Rachel V. R. A. Rios, Lilian L. da Rocha, Tales G. Vieira, Rochel M. Lago and Rodinei Augusti, Chemistry

Department, ICEx, Federal University of Minas Gerais, 31270-901 Belo Horizonte, MG, Brazil

“On-line monitoring by membrane introduction mass spectrometry of chlorination of organics in water. Mechanistic

and kinetic aspects of chloroform formation, J. Mass Spectrom. 35, 618–624 (2000)

TRATAMENTO DA ÁGUA

Figure 2. MIMS-SIM profile for phenol consumption (m/z 94) and chloroform

formation (m/z 83) during reaction with sodium hypochlorite in water.

TRATAMENTO DA ÁGUA

Figure 5. MIMS SIM monitoring of phenol chlorination by hypochlorite solution:

chlorophenol (m/z 128), dichloro (m/z 162), trichloro (m/z 196), tetrachloro (m/z 230),

and pentachloro intermediate (m/z 264).

TRATAMENTO DA ÁGUA

Scheme 1

TRATAMENTO DA ÁGUA

•O clorofórmio é suspeito de ser carcinógeno para o fígado humano, podendo

também causar efeitos nocivos na reprodução e no desenvolvimento.

•Não está claro se o carcinógeno da água potável clorada é o próprio THM ou

algum sub-produto não-volátil de maior massa molar, presente em

concentrações ainda menores, mas cujos níveis poderiam presumivelmente

ser proporcionais aos THM´s.

•É importante destacar que a desinfecção da água é extremamente importante

para a proteção da saúde pública e que salva muitas vidas

Tanto o tifo como a cólera estavam disseminados na Europa e na América do

Norte havia um século

Foram quase completamente erradicados no mundo desenvolvido graças à

cloração e a outros métodos de desinfecção da água servida, e à melhoria do

saneamento em geral

PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS

Processos Oxidativos Avançados para Purificação de Água

Os métodos convencionais de purificação de água frequentemente não são

efetivos no tratamento de compostos orgânicos sintéticos, como

organoclorados que se encontram dissolvidos em baixas concentrações

Com a finalidade de purificar a água destes compostos orgânicos extra-

estáveis têm sido desenvolvidos e disseminados os Processos Oxidativos

Avançados (POAs)

Tais métodos visam a mineralizar os poluentes, isto é, convertê-los

inteiramente em CO2, H2O e ácidos minerais, como HCl


•A maioria dos POAs são processos à temperatura ambiente que utilizam

energia para produzir intermediários altamente reativos de elevado potencial

de oxidação ou de redução

Atacam e destroem os compostos-alvo

A maioria dos POAs envolve a geração de quantidades significativas de

radicais livres hidroxila, OH.

Agente oxidante muito efetivo

Reação Redox Eº (EPH) /

Volt, 25°C

F2 + 2e- 2F- 2.87

OH + H+ + e- H2O

2,33

O3 + 2H+ + 2e- O2 + H2O 2,07

H2O2 + H+ + 2e- H3O2+ 1,76

MnO4- + 4H+ + 3e- MnO2 + 2H2O 1,68

HClO2 + 3H+ + 4e- Cl- + 2H2O 1,57

MnO4- + 8H+ + 5e- Mn 2+ + 4H2O 1,49

HOCl + H+ + 2e- Cl- + H2O 1,49

Cl2 + 2e- 2Cl- 1,36

HBrO + H+ + 2e- Br- + H2O 1,33

O3 + H2O + 2e- O2 + 2OH- 1,24

ClO2(g) + e- ClO2- 1,15

Br2 + 2e- 2Br- 1,07

HIO + H+ + 2e- I- + H2O 0,99

ClO2(aq) + e- ClO2- 0,95

ClO + H2O + 2e- Cl- + 2OH- 0,90

H2O2 + 2H + + 2e- 2H2O 0,87

ClO2- + 2H2O + 4e- Cl- + 4OH- 0,78

BrO- + H2O + 2e- Br- + 2OH- 0,70

I2 + 2e- 2I- 0,54

I3- + 3e- 3I- 0,53

IO- + H2O + 2e- I- + 2OH- 0,49

Tabela 1 – Potenciais de redução.


A maioria usa a combinação de fortes espécies oxidantes (O3 e H2O2) com

catalisadores (metais de transição ou fotocatalisadores) e/ou irradiação (p. ex.:

ultravioleta (UV), ultra-som ou feixe de elétrons).

Tabela 2 - Exemplos de sistemas típicos baseados em POAs.

Sistemas Homogêneos Sistemas Heterogêneos

Com

Irradiação

Sem

Irradiação

Com

Irradiação

Sem

Irradiação

H2O2/UV H2O2/Fe2+

(Fenton)

TiO2/UV Eletro-

Fenton

O3/UV O3 TiO2/H2O2/

UV

Feixe de

elétrons

O3/HO-

Ultra-som

(US)

O3/H2O2

H2O2/US

UV/US


•Os radicais hidroxila são espécies extremamente reativas, podendo reagir

com a maioria das substâncias orgânicas com uma constante de velocidade na

ordem de 106 a 109 L.mol-1.s-1.

•Dependendo da natureza da espécie orgânica, três tipos de mecanismos

podem ocorrer durante este ataque :

•- abstração de hidrogênio: OH + CH3COCH3 CH2COCH3 + H2O (1)

- adição de OH: OH + C6H6 C6H6OH (2)

-transferência de elétron: OH + Fe2+ HO- + Fe3+ (3)

O ataque do radical hidroxila inicia complexas reações em cascata que

podem levar a mineralização do composto orgânico.

As rotas exatas para estas reações não estão completamente claras.


Exemplos:

-compostos clorados são primeiramente oxidados a intermediários (aldeídos ou

ácidos carboxílicos) e finalmente a CO2, H2O e cloretos;

-enquanto compostos orgânicos nitrogenados normalmente se oxidam gerando

nitratos ou N2.

Desde que a geração de radicais OH em solução é um processo

relativamente caro,

É mais econômico usar os POAs para tratar apenas os resíduos resistentes

aos processos de tratamento convencional, mais baratos

Apropriado integrar um POA a um pré-tratamento das águas residuais por

algum outro processo para descartar em primeiro lugar os materiais que

oxidam-se facilmente


Sistema H2O2/UV

Para iniciar a produção de radicais hidroxila e começar, assim, as oxidações, é usada frequentemente luz ultravioleta (UV).

Comumente, adiciona-se à água poluída H2O2: que é irradiado na solução com luz UV fornecida por uma fonte potente na faixa de 200–300nm.

O H2O2 absorve luz UV e usa a energia obtida desta maneira para clivar a ligação O-O

H2O2 + h 2 OH (1)

A aplicação deste sistema pode ser apreciado em diversos trabalhos:

-degradação de corantes;

-tratamento de esgoto doméstico;

-degradação de fármacos e herbicidas, entre outros.


Sistema H2O2/Fe+2 (Reagente de Fenton)

A capacidade oxidante da mistura de H2O2 com sais de Fe2+ foi inicialmente

observada por Fenton no final do século XIX.

Após 40 anos, foi proposto que o radical hidroxila é a espécie oxidante neste

sistema, sendo capaz de oxidar várias classes de compostos orgânicos em

uma reação espontânea:

Fe2+ + H2O2 Fe3+ + OH + OH- k1 = 76 L.mol-1.s-1 (1)

O radical hidroxila formado pode oxidar outro íon Fe2+, na ausência de

substrato:

Fe2+ + OH Fe3+ + OH- k2 = 3 x 108 L.mol-1.s-1 (2)

•A estequiometria da reação (adicionando prótons para formação da água) é

dada por:

2 Fe2+ + H2O2 + 2 H+ 2 Fe3+ + 2 H2O (3)


•Devido a características como a realização da reação à temperatura e

pressão ambientes, não há necessidade de reagentes ou

equipamentos especiais e pode ser aplicado a uma grande variedade

de alvos.

•Assim, um grande número de trabalhos tem demonstrado a

aplicabilidade deste sistema como:

-degradação de fenóis e clorofenóis;

- tratamento de chorume, entre outras diversas aplicações.


Sistema TiO2/UV

No sistema constituído pela interação de TiO2 com a radiação UV ocorre um

processo denominado oxidação fotocatalítica.

Neste tipo de processo, um material semicondutor (TiO2, CdS, ZnO, etc) em

solução aquosa absorve radiação eletromagnética com energia suficiente para

superar o band-gap e, assim, produzir elétrons na banda de condução (eBC) e

lacunas na banda de valência (h+BV).

Dessa forma, o processo se inicia com a formação do par elétron-lacuna:

TiO2 + h e BC + h+BV (1)

Estes elétrons podem reduzir oxigênio dissolvido gerando íon radical

superóxido (O2-) e as lacunas, por sua vez, são capazes de oxidar H2O ou HO-

, produzindo os radicais hidroxila:


TiO2 (h+) + H2Oad TiO2 + HO

ad + H+ (2)

TiO2 (h+) + HO-

ad TiO2 + HOad (3)

Estas reações são importantes devido à elevada concentração de H2O ou HO-

adsorvidos na superfície do catalisador.

O substrato pode ser oxidado através de reações com os radicais hidroxila e

também quando se encontrar adsorvido na superfície do catalisador, através

de reações de transferência de elétrons:

TiO2 (h+) + RXad TiO2 + RXad

+ (4)

Entre os semicondutores que têm sido utilizados em aplicações ambientais, o

TiO2 é geralmente preferido devido ao seu alto nível de fotossensibilidade,

disponibilidade, baixa toxicidade, elevada estabilidade química e baixo custo.


Ozonização

O ozônio (O3) é um gás incolor, altamente corrosivo, tóxico e de odor

pungente. É um poderoso agente oxidante que foi usado no tratamento de água pela

primeira vez em 1893 na Holanda e é ainda um tratamento freqüentemente

utilizado na Europa e nos Estados Unidos.

Propõem-se que o ozônio seja decomposto espontaneamente, durante o

tratamento de água, por um complexo mecanismo que envolve a geração de

radicais hidroxila com velocidades da ordem de 1010-1013 L.mol-1.s-1.

Assim, durante o processo de ozonização em solução aquosa, a oxidação

pode ocorrer por meio de dois mecanismos:

- via direta, onde ocorre a oxidação direta do substrato pelo ozônio molecular

(O3(aq));

- via indireta, onde a oxidação do substrato é feita por radicais hidroxila

produzidos durante a decomposição do O3.


Estes dois caminhos competem pelo substrato, sendo a oxidação direta mais

lenta do que a indireta.

Por outro lado, a concentração de O3 é relativamente mais alta do que a de

radical hidroxila.

1)sob condições ácidas a via de oxidação por O3 é a preferencial

2) sob condições que favoreçam a formação de radicais livres, tais como

irradiação com UV, adição de H2O2 e elevação do pH, a via indireta será

favorecida.

A aplicação do ozônio no tratamento de efluentes é bastante difundida tanto

para desinfecção quanto para oxidação como, por exemplo, no controle de

odor e sabor, descoloração, eliminação de micro poluentes.


Monitoramento dos Processos Oxidativos Avançados

O objetivo das reações de degradação não é apenas promover o

desaparecimento dos substratos, mas sim alcançar a oxidação completa a CO2

e H2O (mineralização).

Para que seja assegurado que tanto os substratos quanto os produtos

originados neste processo tenham sido degradados.

No entanto, a mineralização pode não ser completamente alcançada na

maior parte dos tratamentos.

Isto torna necessária a realização de um monitoramento mais adequado dos

processos.


•A eficiência dos processos oxidativos pode ser monitorada com auxílio de

várias análises

Medidas da demanda química e demanda bioquímica de oxigênio (DQO e

DBO), que medem o oxigênio necessário para oxidar a matéria orgânica e

inorgânica contida na amostra, ou carbono orgânico total (COT), que informa o

grau de mineralização ocorrido.

Os ensaios de toxicidade podem ser feitos com organismos (p. ex.: Daphnia.

Magna) para medir a eficiência do processo em relação aos efeitos nocivos

que podem ser causados pelas substâncias remanescentes ou formadas

durante o processo.

As análises para caracterização das substâncias formadas no processo:

espectroscopia no infravermelho, espectrofotometria ultra-violeta visível e

espectrometria de massas, que também podem ser acopladas a técnicas de

separação como cromatografias a gás e líquida de alta eficiência.

INDICADORES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS

O aporte de substâncias nos mananciais origina-se de várias fontes:

-efluentes domésticos e industriais;

-escoamentos superficial urbano e agrícola.

Dependem do tipo de uso e ocupação do solo

Cada uma dessas fontes possui características próprias quanto aos poluentes

que transportam, como os efluentes domésticos, que por exemplo, contêm:

-contaminantes orgânicos biodegradáveis;

-nutrientes;

-bactérias.

Além do mais, a grande diversidade das indústrias existentes contribui para

aumentar a variabilidade dos contaminantes aportados nos corpos de água.


Devido às diferentes espécies aportadas, torna-se praticamente impossível a

determinação sistemática de todos os poluentes que possam estar presentes

nas águas superficiais, em tempo relativamente curto.

Selecionaram parâmetros físicos, químicos e bioensaios ecotoxicológicos de

qualidade de água, levando em conta os mais representativos

CETESB – Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental

IGAM – Instituto Mineiro de Gestão das Águas

(Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005)

Parâmetros Físicos: temperatura, condutividade elétrica, sólidos totais,

sólidos dissolvidos, sólidos em suspensão, cor, turbidez, alcalinidade total,

alcalinidade bicarbonato, dureza de cálcio, dureza de magnésio.


•Parâmetros Químicos: pH, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de

oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), série de nitrogênio

(orgânico, amoniacal, nitrato e nitrito), fósforo total, surfactantes aniônicos,

óleos e graxas, cianetos, fenóis, cloretos, ferro, potássio, sódio, sulfetos,

magnésio, manganês, alumínio, zinco, bário, cádmio, boro, arsênio, níquel,

chumbo, cobre, cromo (III), cromo (VI), selênio, mercúrio.

•Parâmetros microbiológicos: coliformes fecais, coliformes totais e

estreptococos totais.

•Bioensaios Ecotoxicológicos: ensaios de toxicidade aguda (0 a 96horas –

efeito morte é o mais observado) e crônica (1/10 do ciclo vital até a totalidade

da vida do organismo) com Ceriodaphnia dubia, visando a aprimorar as

informações referentes à toxicidade causada pelos lançamentos de

substâncias tóxicas nos cursos de água.


Para facilitar a interpretação das informações sobre a qualidade da água de

forma abrangente e útil, para especialistas ou não

A partir de um estudos feito em 1970 pela “National Sanitation Foundation” dos

Estados Unidos, a CETEB e o IGAM, adaptaram e desenvolveram o Índice de

Qualidade das Águas - IQA

Tal índice incorpora nove parâmetros considerados relevantes para a avaliação

da qualidade das águas

Tem como determinante principal a utilização das mesmas para abastecimento

público

IQA = Produto ponderado das Qualidades da Água, variando de 0 a 100


Parâmetro Peso - wi

Oxigênio Dissolvido – OD (%OD Sat) 0,17

Coliformes fecais (NMP/100mL) 0,15

pH 0,12

Demanda Bioquímica de Oxigênio – DBO (mg/L) 0,10

Nitratos (mg/L NO3) 0,10

Fosfatos (mg/L PO4) 0,10

Variação na temperatura (0C) 0,10

Turbidez (NTU) 0,08

Resíduos Totais (mg/L) 0,08

IQA = qi wi

9

i=1

qi = qualidade do parâmetro i obtido através obtido através da curva média específica

de qualidade

wi = peso atribuído ao parâmetro, em função de sua importância na qualidade, entre 0 e 1


Nível de Qualidade

Faixa

Excelente 90 < IQA 100 Bom 70 < IQA 90

Médio 50 < IQA 70 Ruim 25 < IQA 50

Muito Ruim 0 < IQA 25

O IQA reflete a interferência por esgotos sanitários e outros materiais

orgânicos, nutrientes e sólidos

QUALIDADE DAS ÁGUAS

Referências Bibliográficas

1 – BAIRD, C., Química Ambiental, Bookman, 2002, p. 483-524.

2 - http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf (Resolução CONAMA

nº 357, de 17 de março de 2005). Consultada em 04/12/12

3 - http://www.igam.mg.gov.br (Qualidade das Águas Superficiais do Estado de Minas

Gerais em 2004: Superficiais na Bacia do Rio Jequitinhonha em 2004. Belo Horizonte:

IGAM Monitoramento das Águas, 2004, 116p).

4 - http://www.adna.com.pt/educacao-ambiental/tratamento-de-agua. Consultada em

03/12/12

5 - http://agua-molhada.blogspot.com.br/2010_06_01_archive.html. Consultada em

03/12/12

http://www.igam.mg.gov.br/

http://www.adna.com.pt/educacao-ambiental/tratamento-de-agua












http://agua-molhada.blogspot.com.br/2010_06_01_archive.html






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