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Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 1/15 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Qualidade de Água dos Furos de Captação da FEUP Parâmetros Microbiológicos Projeto FEUP : 1º ano Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente Manuel Firmino e Sara Ferreira João Bastos Equipa 103_02: Supervisor: Margarida Bastos Monitor: Joana Manso Estudantes & Autores: Arlete Oliveira [email protected] Ana Rita [email protected] Catarina Silva [email protected] João Neves [email protected] José Martins [email protected] Pedro Sobral [email protected]

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Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 1/15

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Qualidade de Água dos Furos de Captação da FEUP

Parâmetros Microbiológicos

Projeto FEUP : 1º ano Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente

Manuel Firmino e Sara Ferreira João Bastos

Equipa 103_02:

Supervisor: Margarida Bastos Monitor: Joana Manso

Estudantes & Autores:

Arlete Oliveira [email protected] Ana Rita [email protected]

Catarina Silva [email protected] João Neves [email protected]

José Martins [email protected] Pedro Sobral [email protected]

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 2/15

Resumo

Este trabalho foi proposto no âmbito da unidade curricular “Projeto FEUP”, do 1º ano

do Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente da Faculdade de Engenharia da

Universidade do Porto. Teve como principal objetivo o estudo dos parâmetros

microbiológicos da água captada nos furos da FEUP para determinar se esta cumpria com

os valores definidos pela lei portuguesa.

O tema que foi proposto abordar foi a "Qualidade das Águas dos Furos de Captação

da FEUP" relativamente a parâmetros microbiológicos.

Para isso, com a ajuda de técnicos da Faculdade de Engenharia da Universidade do

Porto procedeu-se à recolha das águas em 2 furos de captação, um a 75 m e outro a 125 m

de profundidade. De seguida, em laboratório, realizou-se a análise das águas que consistiu

em filtrar a água através de vácuo, e, seguidamente, colocou-se um filtro num meio de

cultura apropriado ao desenvolvimento das bactérias, e incubaram-se as amostras. Por fim,

após o tempo estabelecido observaram-se os meios de cultura de maneira a analisar o

desenvolvimento bacteriano.

Com este projeto, pretendeu-se avaliar a qualidade da água dos furos de captação

da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, e com isto compreender qual a

melhor finalidade que esta poderia ter.

Assim após a realização das atividades laboratoriais em relação à análise dos

parâmetros microbiológicos, que deram negativos quanto à presença de bactérias fecais,

concluiu-se que esta água poderia, eventualmente, ser usada quer para consumo humano,

quer para águas de rega ou até águas balneares. No entanto, seria adequado repetir a

recolha de uma nova amostra de água bem como efetuar outro tipo de testes para se ter a

certeza absoluta que poderia ser usada para essa finalidade.

Palavras-Chave

Água; Poluição; Contaminação; Decreto-Lei; E. coli; Enterococos; Parâmetros

Microbiológicos; Tratamento; Água para consumo humano.

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 3/15

Índice

Glossário ........................................................................................................................ 5

1. Introdução ................................................................................................................... 6

1.1 Introdução Teórica ................................................................................................ 6

1.1.1 Água ................................................................................................................... 6

1.1.2 Poluição e Contaminação ................................................................................... 6

1.1.3 Controlo da Qualidade da Água .......................................................................... 7

1.1.4 Parâmetros Microbiológicos ................................................................................ 7

1.1.5 Tratamento de Águas .......................................................................................... 9

2. Metodologia .............................................................................................................. 10

2.1 Procedimento ...................................................................................................... 10

3. Resultados e Discussão ........................................................................................... 11

3.1 Resultados .......................................................................................................... 11

3.2 Análise de Resultados ......................................................................................... 12

4. Conclusão ................................................................................................................. 14

5. Recomendações ....................................................................................................... 14

6. Referências bibliográficas ......................................................................................... 15

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 4/15

Lista de figuras

Figura 1 - Meio de LSA (teste presuntivo) usado para pesquisa de E. coli...................... 9

Figura 2 - Testes Confirmativos ...................................................................................... 9

Figura 3 - Meio de Cultura SB ...................................................................................... 11

Figura 4 - Meio de Cultura SB ...................................................................................... 11

Figura 5 - Meio de Cultura SB ...................................................................................... 11

Figura 6 - Meio de Cultura SB ...................................................................................... 11

Figura 7 - Meio de Cultura LSA .................................................................................... 12

Figura 8 - Meio de Cultura LSA .................................................................................... 12

Figura 9 - Meio de Cultura LSA .................................................................................... 12

Lista de Tabelas

Tabela 1 – Resultados obtidos para cada amostra recolhida. ....................................... 11

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 5/15

Glossário

1 - “Águas doces superficiais destinadas à produção de água para consumo

humano” – “águas doces superficiais que sejam utilizadas ou estejam destinadas a serem

utilizadas, após tratamento adequado, para a produção de água para consumo humano.”

(Decreto-Lei nº 236/1998)

2 – “Águas para consumo humano” – “águas utilizadas para, qualquer que seja a

sua origem e o seu estado original ou após tratamento, abrangendo: águas para consumo

humano; água utilizada nas indústrias alimentares para fins de fabrico, de tratamento ou de

conservação de produtos ou de substâncias destinadas a serem consumidas pelo homem,

e que seja suscetível de afetar a salubridade do produto alimentar final; a água utilizada

para a produção de gelo; a água acondicionada em embalagens, recipientes ou

autotanques que, em circunstâncias excecionais, poderá ser posta à disposição do

consumidor para consumo humano, direto; a água embalada disponibilizada em circuitos

comerciais.” (Decreto-Lei nº 236/1998)

3 – “Águas balneares” – “Águas doces lóticas e lênticas, comummente designadas

de correntes e paradas, assim como a água do mar e as águas estuarinas, que se

encontram classificadas como balneares ou, não estando classificadas, onde o banho não

esteja interdito e seja habitualmente praticado por um número considerável de banhistas

(aproximadamente 100/dia durante a época balnear)”. (Decreto-Lei nº 236/1998)

4 – “Água de rega” – “água superficial ou subterrânea ou água residual, que vise

satisfazer ou complementar as necessidades hídricas das culturas agrícolas ou florestais.”

(Decreto-Lei nº 236/1998)

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 6/15

Figura SEQ Figura \* ARABIC 1 – Poluição Hídrica. (Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Polui%C3%A7%C3%A3o_da_%C3%A1gua)

1. Introdução

1.1 Introdução Teórica

1.1.1 Água

Devido à sua importância e abundância, existem inúmeros tipos de água como a

água potável, a água mineral, a água doce, que se pode encontrar em rios, por exemplo, a

água salgada, mais conhecida como a água do mar, a água destilada, a água salobra, a

água poluída, e por fim, a água contaminada, que é aquela que está na base de todo o

trabalho.

1.1.2 Poluição e Contaminação

“O termo poluição está associado a uma alteração indesejável nas características

físicas, químicas ou biológicas por ação humana, suscetível de prejudicar a saúde humana

ou a qualidade do ambiente. “(Da Silva. 2014)

Todo o tipo de poluição causa efeitos nocivas no Homem, no entanto, a poluição da

água, por causa de esta ser um bem tão essencial à vida humana, causa efeitos ainda

piores como afetar a segurança e o bem-estar de uma população; criar condições pouco

favoráveis às atividades sociais e económicas; afeta a biodiversidade, as condições

estéticas ou sanitárias do ambiente de uma forma negativa e pode levar à acumulação de

materiais ou energia que divergem dos padrões ambientais.

“A contaminação dos recursos hídricos está envolvida no conceito de poluição e diz-

se que existe contaminação quando ocorre a introdução de microrganismos, substâncias

químicas e/ou resíduos no meio ambiente numa concentração superior aos valores normais

definidos para essa área e cujos efeitos são suficientes para desequilibrar as características

desse meio.” (Da Silva. 2014)

A presença destes microrganismos na água pode afetar a saúde humana seja

através do consumo direto ou pelo seu uso na produção e/ou processamento de alimentos

presente no nosso quotidiano.

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 7/15

1.1.3 Controlo da Qualidade da Água

A qualidade da água define-se pelo “conjunto de valores de parâmetros físicos,

químicos, biológicos e microbiológicos da água que permite avaliar a sua adequação para

determinados usos diretos ou potenciais” (Decreto-Lei 236/98). Assim, para serem

adequadas para consumo, as águas devem respeitar uma série de exigências sensoriais

(p.e, cor, cheiro, sabor), químicas (p.e, ausência de produtos químicos), e biológicas (p.e,

ausência de bactérias fecais).

Estas normas e parâmetros estão definidos em vários Decretos-Lei dos governos

portugueses nos últimos anos, como o Decreto-Lei nº 236/98 ou o Decreto-Lei nº 306/2007.

Foi nestes Decretos-Lei que foram baseadas as análises que permitiram retirar conclusões

acerca da qualidade da água dos furos de captação da FEUP, relativamente a parâmetros

microbiológicos.

No entanto, nem todas as águas são próprias para consumo, e por esta razão, o

Decreto-Lei nº 236/98 abrange todos os tipos de água e quais os critérios que devem ser

tidos em conta para que a água possa ser considerada utilizável para diversos fins: quer

seja para consumo humano, para suporte da vida aquícola, balnear ou de rega.

Por outro lado, no Decreto-Lei nº 306/2007 estão apenas referidos os parâmetros

que as águas próprias para consumo humano devem seguir.

1.1.4 Parâmetros Microbiológicos

Os principais indicadores de contaminação fecal da água são a presença de

bactérias fecais (Escherichia coli) e Enterococcus e bactérias coliformes totais.

As bactérias fecais fazem parte de um grupo de organismos que podem ser

encontrados no solo, nas águas naturais ou residuais domésticas. A sua principal

característica é habitarem no intestino do Homem e de outros animais, sendo que, nos

seres vivos, em quantidades normais, não têm efeitos nocivos, no entanto, quando

começam a estar em número elevado, podem provocar várias doenças.

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 8/15

Este tipo de bactérias pode-se dividir em 3 grupos: as coliformes totais,

Enterococcus e coliformes fecais. As coliformes totais e fecais distinguem-se

principalmente pela sua capacidade de crescimento a diferentes temperaturas. As

coliformes fecais têm uma capacidade de crescimento a temperaturas mais elevadas (cerca

de 44 ºC). Daí também ser possível fazer referência às coliformes fecais como bactérias

coliformes Termo tolerantes.

A pesquisa de bactérias fecais é utilizada para determinar se uma certa água está

contaminada ou não, pois, caso estas bactérias estejam presentes na água, indica que

aquela água pode ter estado em contacto com descargas de origem fecal (de esgotos, por

exemplo), e que essa água poderá conter muitos outros tipos de bactérias, que essas sim,

poderiam prejudicar a nossa saúde.

Para avaliar a contaminação da água ao nível destes parâmetros efetua-se a

determinação da densidade de bactérias que produzem UFC (Unidades Formadoras de

Colónias - unidade de medida usada para estimar o número de bactérias de uma amostra)

através dos testes presuntivos e confirmativos.

Os testes presuntivos (Figura 1) são os primeiros testes aos quais a água é

submetida. São testes mais abrangentes, em que é permitido o desenvolvimento de todas

as bactérias semelhantes a E. coli ou a Enterococos e não apenas a estas. Para se obter a

confirmação da presença de E. coli ou Enterococos nos meios de cultura , efetuam-se os

testes confirmativos (Figura 2).

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 9/15

Figura 1 - Meio de LSA (teste presuntivo) usado para pesquisa de E. coli

Figura 2 - Testes Confirmativos

1.1.5 Tratamento de Águas

Os tratamentos de águas são normalmente dois, com duas finalidades distintas: os

tratamentos de águas e o tratamento de águas residuais. O tratamento de águas, consiste

no tratamento de águas captadas de algum tipo de fonte, como por exemplo, um rio, e

purifica-la, de modo a que se torne própria para consumo humano. Este tipo de tratamento é

realizado nas ETA – Estações de Tratamento de Aguas. O tratamento de águas residuais,

ou seja, águas de origem doméstica, como esgotos, em que se procede ao tratamento da

água para que possa posteriormente ser devolvida ao ciclo da água com o mínimo de

poluentes possível. Este é realizado nas ETAR – Estações de Tratamento de Águas

Residuais.

O tratamento de águas que possuem contaminação fecal (E. coli e Enterococos) é

relativamente simples, sendo possível através de processos de desinfeção química, com

produtos como cloro ou ozono, ou através de processos de desinfeção física, como

ultravioleta ou ultrafiltração. (APDA. 2012)

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 10/15

2. Metodologia

2.1 Procedimento

Procedeu-se à recolha das águas dos furos de captação da Faculdade de

Engenharia da Universidade do Porto. Esta foi dividida em duas recolhas uma vez que

existiam dois furos de captação a diferentes profundidades, um a 75 m e outro a 125 m.

Posteriormente recorremos aos laboratórios de microbiologia do Departamento de

Engenharia Química para a análise destas águas.

A metodologia consistiu em:

1. Identificar duas placas de Petri contendo o meio de cultura seletivo LSA (Lauryl

Sulfate Agar) e SB (Slanetz and Bartley) que foram identificados com a designação da

turma e dos nomes dos alunos.

2. Colocar o funil de filtração estéril na rampa de filtração.

3. Colocar a membrana filtrante estéril (0,45 μm de porosidade e 47 mm de

diâmetro) com a ajuda de uma pinça espatulada flamejada (isto é, mergulhada em álcool

etílico e levada à chama do bico de Bunsen).

4. Agitar a amostra e adicionar 100 mL de amostra ao funil com a torneira fechada.

5. Ligar a bomba de vácuo e filtrar a amostra abrindo a torneira da rampa de

filtração.

6. Depois do processo de filtração, fechar novamente a torneira e, com a pinça

espatulada flamejada, retirar a membrana e colocar sobre a superfície do meio de cultura.

(Nota: a membrana deverá aderir bem em toda a superfície ao meio de cultura,caso

contrário não haverá crescimento nessas zonas).

7. Agitar novamente a amostra de água e repetir o procedimento para o duplicado.

8. Incubar as culturas de acordo com as temperaturas recomendadas para cada

grupo de indicadores de poluição. Para o meio seletivo de LSA (pesquisa de E.coli), as

amostras devem ser incubadas a 30 °C durante 4 h, e depois a 44 °C durante 14 h. Para o

meio SB (pesquisa de Enterococos) as amostras devem ser incubadas a 36ºC±2ºC durante

44h±4h.

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3. Resultados e Discussão

3.1 Resultados

A tabela 1 apresenta os resultados laboratoriais que se obtiveram a partir da análise

das Águas dos Furos de Captação da FEUP.

Nas figuras abaixo, apresentam-se também as imagens representativas dos

resultados, em ambos os meios.

Tabela 1 – Resultados obtidos para cada amostra recolhida.

Água dos Furos de Captação da FEUP

Furo 1 – 125m (amostra 4)

Furo 2 – 75m (amostra 5)

Escherichia Coli Tipo de UFC ----- -----

Nº de UFC 0 (UFC/100mL água) 0 (UFC/100mL água)

Enterococcus Tipo de UFC ----- -----

Nº de UFC 0 (UFC/100mL água) 0 (UFC/100mL água)

Figura 3 - Meio de Cultura SB

Figura 4 - Meio de Cultura SB

Figura 5 - Meio de Cultura SB

Figura 6 - Meio de Cultura SB

Resultados das amostras no

meio de Cultura SB – Pesquisa

de Enterococcus.

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 12/15

3.2 Análise de Resultados

Através da análise dos resultados dos Testes Presuntivos (contagem de UFC que

apareceram no meio de cultura), e sabendo que no meio de cultura LSA, propício ao

desenvolvimento das colónias de E. coli apresenta uma cor amarela, e que no meio de

cultura SB, benéfico para o crescimento das colónias de Enterococcus apresenta uma cor

rosa-castanho avermelhado escuro, conclui-se que nenhuma das amostras da água dos

furos de captação da FEUP, apresenta nem uma, nem outra bactéria.

Devido a estes resultados não foi necessário proceder à realização de Testes

Confirmativos.

Figura 7 - Meio de Cultura LSA

Figura 8 - Meio de Cultura LSA

Figura 9 - Meio de Cultura LSA

Resultados das amostras no meio de Cultura LSA – Pesquisa de E. coli.

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 13/15

Assim, e segundo o Decreto-Lei nº 236/1998, estas águas seguem os valores

paramétricos necessários para serem consideradas de qualidade para:

- “Águas doces superficiais destinadas à produção de água para consumo humano” -

o VMR – Valor Mínimo Recomendado – é de 20/100mL para ser sujeito a um tratamento

físico e desinfeção, no caso de estudo como os resultados foram nulos, confirma-se que

pode ter esta finalidade;

- “Águas para consumo humano” – Neste tipo de água o valor de coliformes fecais

tem de ser nulo, portanto, a água dos furos de captação da FEUP pode também ter este

fim.

- “Águas balneares” - o VMR é de 100/100mL, daí conclui-se que as amostras

podem ser usadas para este fim.

- “Águas de rega” – o Valor Mínimo Recomendado é de 100 por 100mL de água, por

isso podem também ser usadas como águas destinadas à rega.

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 14/15

4. Conclusão

Depois da análise dos resultados e depois de analisados os Decretos-Lei referentes

à qualidade das águas, conclui-se que as águas dos furos de captação da FEUP podem ter

vários usos, entre eles, águas para consumo humano, águas para rega, ou até mesmo

águas para uso balnear.

Analisando também os Decretos-Lei, e respondendo a um dos objetivos do trabalho,

que era de avaliar se as águas analisadas necessitavam de algum tratamento, conclui-se

que nos parâmetros microbiológicos não haveria necessidade de se realizar alguma espécie

de tratamento às águas dos furos de captação da Faculdade de Engenharia da

Universidade do Porto.

5. Recomendações

Apesar das amostras seguirem os valores paramétricos de referência para este tipo

de águas, devem sempre ser avaliados os parâmetros físico-químicos da água, deverá ser

efetuado uma nova recolha de amostra de águas dos furos para confirmação dos resultados

obtidos, tal como outros testes complementares aos parâmetros microbiológicos, para se

poder ter a certeza de qual a finalidade mais adequada a este tipo de água.

Qualidade das Águas dos Furos de Captação da FEUP – Parâmetros Microbiológicos 15/15

6. Referências bibliográficas

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Especialização Tecnológica em Qualidade Ambiental.

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Regional. 2007. Decreto-Lei 306/2007 de 27 de agosto. Diário da República. 1ª série

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https://pt.wikipedia.org/wiki/Coliforme. Acedido a 22 de Outubro de 2016