vigil an cia controle qualidade agua

VIGILNCIA E CONTROLE DA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO

2006 Ministrio da Sade Todos os direitos reservados. permitida a reproduo parcial ou total desta obra, desde que citada a fonte e que no seja para venda ou qualquer m comercial. A responsabilidade pelos direitos autorais de textos e imagens desta obra da rea tcnica. A coleo institucional do Ministrio da Sade pode ser acessada na ntegra na Biblioteca Virtual do Ministrio da Sade: http://www.saude.gov.br/bvs Tiragem: 7.000 exemplares. Elaborao, distribuio e informaes MINISTRIO DA SADE Secretaria de Vigilncia em Sade Coordenao-Geral de Vigilncia em Sade Ambiental Apoio tcnico Representao da Opas/OMS no Brasil Endereo Esplanada dos Ministrios, bloco G, Edifcio Sede, 1 o andar CEP: 70058-900, Braslia - DF E-mail: [email protected] Home-page: www.saude.gov.br Produo editorial Coordenao: Fabiano Camilo Capa, projeto grfico e diagramao: Grau Design Grfico (Designer responsvel: Fernando Rabello) Reviso e normalizao: Sonja Cavalcanti Impresso no Brasil / Printed in Brazil

_________________________________________________________________________________________________________ Brasil. Ministrio da Sade. Secretaria de Vigilncia em Sade. Vigilncia e controle da qualidade da gua para consumo humano/ Ministrio da Sade, Secretaria de Vigilncia em Sade. Braslia : Ministrio da Sade, 2006. 212 p. (Srie B. Textos Bsicos de Sade) ISBN 85-334-1240-1 1. Controle da qualidade da gua. 2. Vigilncia sanitria de ambientes. I. Ttulo. II. Srie. NLM WA 675 _________________________________________________________________________________________________________Catalogao na fonte Coordenao-Geral de Documentao e Informao Editora MS OS 2006/1029

Ficha catalogrca

Ttulos para indexao: Em ingls: Surveillance and Control in Water Quality for Human Consumption Em espanhol: Vigilancia y Control de Calidad de Agua para el Consumo Humano

MINISTRIO DA SADE SECRETARIA DE VIGILNCIA EM SADE COORDENAO-GERAL DE VIGILNCIA EM SADE AMBIENTAL

VIGILNCIA E CONTROLE DA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO

BRASLIA - DF 2006

Equipe de coordenao e responsvel tcnica pela edio Albertino Alexandre Maciel Filho CGVAM/SVS/MS Mara Lcia Oliveira Carneiro CGVAM/SVS/MS Silvano Silvrio da Costa CGVAM/SVS/MS Jacira Azevedo Cancio OPAS/OMS Elaboradores Marcelo Libnio UFMG Eduardo von Sperling UFMG Rafael Kopschitz Xavier Bastos UFV Lo Heller UFMG Patrcia Campos Borja UFBA Colaboradores Bruno Maia Piramo Costa Bolsista de iniciao cientca da UFMG Leonardo Mitre Alvim de Castro Bolsista de iniciao cientca da UFMG Paulo Augusto Cunha Libnio Bolsista de iniciao cientca da UFMG Equipe de reviso da edio Nolan Ribeiro Bezerra CGVAM/SVS/MS Jacira Azevedo Cancio OPAS/OMSl Maria de Lourdes Fernandes Neto CGVAM/SVS/MS Mariely Helena Barbosa Daniel CGVAM/SVS/MS Silvano Silvrio da Costa CGVAM/SVS/MS

SUMRIOLISTA DE TABELAS, 09 LISTA DE FIGURAS, 10 LISTA DE ANEXOS, 11 APRESENTAO, 13 1 INTRODUO, 151.1 ESTRUTURA DA PUBLICAO, 17 1.2 HISTRICO DA PROBLEMTICA DA GUA NO BRASIL, 18 1.3 A IMPORTNCIA DA VIGILNCIA E DO CONTROLE DA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO NA PREVENO DAS DOENAS RELACIONADAS COM A GUA, 23

gua e sade, 23 Abastecimento de gua e sade, 23 Vigilncia e controle da qualidade da gua para consumo humano como instrumento de proteo sade, 241.4 REFERNCIAS,26

2 A VIGILNCIA EM SADE AMBIENTAL NO BRASIL, 292.1 O SUBSISTEMA DE VIGILNCIA EM SADE AMBIENTAL RELACIONADA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO NO BRASIL, 32 2.2 REFERNCIAS,33

3 QUALIDADE DAS GUAS DE ABASTECIMENTO, 353.1 INTRODUO, 37 3.2 PROPRIEDADES DAS GUAS NATURAIS, 39

Massa especca, 39 Viscosidade, 40 Tenso supercial, 40 Calor especco, 41 Condutividade trmica, 41 Dissoluo de gases, 41 Dissoluo de substncias, 433.3 PRINCIPAIS CARACTERSTICAS FSICAS, QUMICAS E BIOLGICAS, 44

Caractersticas fsicas, 44 Caractersticas qumicas, 48 Caractersticas biolgicas, 53 Interpretao dos resultados, 553.4 POLUIO DE MANANCIAIS DE ABASTECIMENTO DE GUA, 55 3.5 PRINCIPAIS FENMENOS POLUIDORES DA GUA, 57

Contaminao, 57 Assoreamento, 60

Eutrozao, 60 Acidicao, 62 Alteraes hidrolgicas, 633.6 PROBLEMAS CAUSADOS POR ORGANISMOS EM MANANCIAIS DE ABASTECIMENTO DE GUA, 64

Doenas de transmisso hdrica, 643.7 REFERNCIAS, 68

4 PRODUO E DISTRIBUIO DAS GUAS DE ABASTECIMENTO, 694.1 TIPOS DE CAPTAO E SEUS EFEITOS SOBRE A QUALIDADE DA GUA, 71

Consideraes sobre a vazo de demanda, 71 Captaes superciais, 73 Captaes subterrneas, 754.2 TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE GUA, 76

Fatores intervenientes na denio das tecnologias de tratamento, 76 Tecnologias de tratamento, 79 Filtrao lenta, 80 Filtrao direta, 80 Tratamento convencional, 81 Tratamento domiciliar, 824.3 DESINFECO DE GUAS DE ABASTECIMENTO, 84

Conceituao e histrico da desinfeco, 84 Fatores intervenientes na desinfeco, 86 Princpios da inativao dos patognicos, 87 Tipos de desinfetantes, 88 Subprodutos da desinfeco, 89 Sistemas de desinfeco para comunidades de pequeno porte, 92 Clorador por difuso, 93 Clorador de pastilhas, 94 Desinfeco domiciliar, 974.4 RESERVAO E A QUALIDADE DA GUA, 98

Consideraes iniciais, 98 Nitricao em reservatrios, 100 Outros problemas associados reservao, 101 Algas, 101 Deteriorao do concreto, 1024.5 REDES DE DISTRIBUIO, 103

Introduo, 103 Tipos de redes, 103 Redes ramicadas, 103 Redes malhadas , 104 Funcionamento, operao e manuteno, 105 Formao de biolmes, 107 Consideraes iniciais, 107 Fatores intervenientes na formao dos biolmes, 1084.6 REFERNCIAS, 110

5 CONTROLE E VIGILNCIA DA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO, 1135.1 ASPECTOS CONCEITUAIS, 115 5.2 ASPECTOS LEGAIS E INSTITUCIONAIS, 118 5.3 IMPORTNCIA DA IMPLEMENTAO DO PROGRAMA NACIONAL DE VIGILNCIA AMBIENTAL EM SADE RELACIONADA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO, 122 5.4 MONITORAMENTO DA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO, 124 5.5 CONTROLE DA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO, 126 5.6 VIGILNCIA DA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO, 129

Avaliao integrada da qualidade da gua para consumo humano, 130 Anlise de dados secundrios, 130 Coleta e anlise de amostras, 131 Caracterizao do abastecimento e do consumo da gua, 135 Caracterizao dos mananciais e das fontes de abastecimento, 135 Caracterizao do tratamento, 136 Caracterizao da distribuio e do consumo, 1365.7 ASPECTOS CONCEITUAIS DA AVALIAO DA QUALIDADE MICROBIOLGICA DA GUA PARA CONSUMO HUMANO, 137

Doenas transmitidas pelo consumo de gua, 137 Organismos indicadores de contaminao, 139 Coliformes, 139 Coliformes fecais, 141 Escherichia coli, 141 Estreptococos fecais, 142 Emprego de indicadores na avaliao da qualidade da gua para consumo humano, 143 Mananciais e fontes de abastecimento, 143 Avaliao da ecincia do tratamento da gua, 143 gua distribuda, 146 Tcnicas de laboratrio para a deteco de coliformes em amostras de gua, 146 Fundamentos da tcnica dos tubos mltiplos, 148 Fundamentos da tcnica de membrana ltrante, 149 Mtodo do substrato cromognico, 150 Metodologia de anlise na vigilncia da qualidade da gua para consumo humano, 1505.8 CRITRIOS E PADRES DE QUALIDADE MICROBIOLGICA DE GUAS PARA CONSUMO HUMANO, 150 5.9 OPERACIONALIZAO DA VIGILNCIA DA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO, 153 5.10 REFERNCIAS, 156

ANEXOS, 161

LISTA DE TABELAS

Tabela 1.1 Percentuais de municpios conforme as causas de descontinuidade no abastecimento de gua, 22 Tabela 3.1 Distribuio de gua no globo terrestre (LVOVITCH,1979), 38 Tabela 3.2 Doenas relacionadas com a gua, 64 Tabela 4.1 Concentrao mxima permissvel de trihalometanos em guas de abastecimento de alguns pases (MACDO, 1997), 90 Tabela 4.2 Concentrao mxima recomendada pela OMS para os subprodutos da desinfeco (1993), 92 Tabela 4.3 Matriz de deciso do monitoramento de reservatrios de abastecimento, 102 Tabela 5.1 Freqncia de amostragem em funo da classe do curso dgua, 128 Tabela 5.2 Controle de qualidade da gua para consumo humano na rede de distribuio da Universidade Federal de Viosa, 133 Tabela 5.3 Qualidade bacteriolgica de fontes individuais de abastecimento de gua para consumo humano no permetro urbano do Municpio de Viosa/MG, 133 Tabela 5.4 Organismos patognicos presentes na gua transmitidos por via oral e sua importncia para o abastecimento, 138 Tabela 5.5 Valores de K para a inativao de diversos microorganismos, 144 Tabela 5.6 Turbidez da gua bruta, decantada e ltrada e ecincia de remoo de turbidez (valores mdios mensais julho/98 a junho/99) ETA/UFV, 145 Tabela 5.7 Recomendaes da OMS para a qualidade bacteriolgica da gua potvel (OMS, 1995), 151 Tabela 5.8 Recomendaes da OMS para a eccia da desinfeco (OMS, 1995), 151 Tabela 5.9 Padro bacteriolgico de potabilidade (Portaria MS no 518/2004), 152 Tabela 5.10 Padro fsico-qumico de potabilidade brasileiro, parmetros associados qualidade microbiolgica da gua, 152 Tabela 5.11 Proposta de classicao de aes de vigilncia da qualidade da gua para consumo humano, de acordo com seu grau de complexidade (Opas, 1998), 156

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 Proporo de municpios com sistema de abastecimento de gua com tratamento, por regies, em 1989 (fonte: apud PNSB, 1989; Opas b, 1998), 21 Figura 1.2 Proporo de municpios com sistema de abastecimento de gua com tratamento, por estados (fonte: apud PNSB, 1989, Opas b, 1998), 21 Figura 4.1 Consumo urbano bruto de gua (fonte: International Water Service Association Statistics & Economic Committee, 1993), 72 Figura 4.2 Cota per capita de abastecimento domstico e industrial em alguns estados dos EUA referentes a 1996 (AWWA, 1998), 72 Figura 4.3 Esquema tpico de um reservatrio de acumulao empregado em sistemas de abastecimento de gua (adaptado de NAGHETTINI, 1999), 74 Figura 4.4 Desenho esquemtico dos aqferos e poos (adaptado de NAGHETTINI, 1999), 76 Figura 4.5 Resultados de anlises de pesticidas referentes ao vero de 1997 na cidade de Bauru/SP (RISSATO, 1998), 78 Figura 4.6 Modelo usual de ltro de vela, 83 Figura 4.7 Esquema de um ltro domstico de areia, 84 Figura 4.8 Concentraes das espcies de THM resultantes da clorao de guas sintticas (BLACK et al., 1996), 91 Figura 4.9 Desenho esquemtico de um clorador por difuso, 93 Figura 4.10 Corte longitudinal e detalhe do tubo perfurado (HONRIO, 1989), 95 Figura 4.11 Corte longitudinal e detalhe do clorador de pastilhas (HONRIO, 1989), 96 Figura 4.12 Desenho esquemtico de uma rede ramicada tipo espinha de peixe, 104 Figura 4.13 Desenho esquemtico de uma rede ramicada tipo grelha, 104 Figura 4.14 Desenho esquemtico de uma rede malhada, 105 Figura 5.1 Aes bsicas para operacionalizao da vigilncia da qualidade da gua para consumo humano, 117

LISTA DE ANEXOS

Anexo I Portaria no 36, de 19 de janeiro de 1990, do Ministrio da Sade, 163 Anexo II Portaria no 518, de 25 de maro de 2004, do Ministrio da Sade, 175 Anexo III Determinao de cloro, turbidez e cor, 197 Anexo IV Procedimentos de coleta e conservao de amostras, 201 Anexo V Determinao de coliformes pela tcnica dos tubos mltiplos, 205 Anexo VI Tabelas para o clculo do Nmero Mais Provvel (NMP) de coliformes, 207 Anexo VII Determinao de coliformes pela tcnica da membrana ltrante, 211

APRESENTAO

O Ministrio da Sade, por meio da Secretaria de Vigilncia em Sade e visando organizao da vigilncia em sade ambiental, est disponibilizando aos prossionais do setor sade a primeira edio do material de apoio estruturao da vigilncia e do controle da qualidade da gua para consumo humano. Trata-se de um conjunto de textos que busca conceituar o tema e abordar os aspectos relevantes da relao entre a qualidade da gua e a sade. Foi elaborado para ser utilizado pelos prprios tcnicos responsveis pelas reas de vigilncia em sade ambiental das secretarias estaduais e municipais de sade e do Distrito Federal. Para a preparao do material, a Secretaria de Vigilncia em Sade contou com o apoio de tcnicos dos servios de sade e de acadmicos com larga experincia de trabalho em questes relacionadas com o conhecimento e a avaliao dos aspectos que envolvem a qualidade da gua, desde sua apresentao na natureza, processos de produo, controle e vigilncia da qualidade da gua para consumo humano e dos riscos de contaminao, at seus efeitos na sade da populao. Esta publicao inclui, tambm, normas e procedimentos para o exerccio no s do controle de qualidade (funo dos prestadores de servios de saneamento), mas tambm da vigilncia da qualidade da gua para consumo humano, responsabilidade indelegvel do setor sade. Esperamos que esta publicao seja til a todos os que trabalham com a vigilncia em sade ambiental relacionada qualidade da gua para consumo humano e com a identicao dos fatores de risco do ambiente que interferem na sade da populao.

INTRODUO

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Vigilncia e controle da qualidade da gua para consumo humano

1 INTRODUO1.1 ESTRUTURA DA PUBLICAONa presente publicao, desenvolve-se o tema da vigilncia e do controle da qualidade da gua para consumo humano em seis captulos, cada qual procurando tratar de aspectos relevantes associados, assim como destacar a relao entre a temtica abordada e a sade. Os captulos 1 e 2 apresentam a situao atual da gua no Brasil, a sua importncia e a vigilncia da gua para consumo humano no contexto da vigilncia em sade ambiental. No captulo 3 desenvolve-se a descrio dos aspectos caractersticos da qualidade da gua. Trata-se de uma apresentao do produto objeto da vigilncia. A relao desse conhecimento com as aes de vigilncia evidente. O prossional que atua em vigilncia de qualidade da gua necessita conhecer, entre outros: a) os parmetros microbiolgicos e fsico-qumicos e seus valores-limites permissveis na gua; b) as possveis fontes dos diversos contaminantes passveis de encontrar na gua; c) o signicado dos parmetros para a sade humana e os agravos sade decorrentes da ingesto de gua contendo substncias em concentraes superiores s permissveis; d) o signicado dos indicadores de qualidade microbiolgica, sua importncia e suas limitaes. No captulo 4 so descritos os Sistemas de Abastecimento de gua SAAs, suas particularidades, seus componentes e suas variaes. Constitui tambm um conhecimento de fundamental importncia para os prossionais da rea de vigilncia da qualidade da gua. Pelo entendimento dos processos que determinam a gua a ser consumida, tem-se, ao mesmo tempo, a compreenso de suas vulnerabilidades e dos potenciais pontos e situaes de risco sade humana. Na produo de gua, destaca-se a questo da vulnerabilidade dos mananciais superciais ou subterrneos cuja qualidade da gua mera decorrncia da combinao entre as caractersticas naturais de sua bacia e os fatores antrpicos que conduzem sua modicao. Ainda na produo, ressalta-se o fundamental papel do tratamento, processo empregado para transformar uma dada qualidade da gua bruta, tornando-a potvel e protegida quanto a posteriores fatores nocivos sua qualidade. To importante quanto a produo a distribuio da gua, concebida para fornecer gua com regularidade e segurana sanitria, continuamente, aos consumidores. Fatores que fragilizam o cumprimento dessa funo da distribuio devem ser conhecidos e tornam-se objeto de ateno das atividades de vigilncia. O captulo 5 conceitua controle e vigilncia, diferenciando ambas as atividades e seus atores. Mostra que, cada uma sua maneira e com seu objetivo, as aes

Secretaria de Vigilncia em Sade

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de controle e vigilncia cumprem funes distintas e igualmente importantes na proteo da sade do consumidor. O controle fornece informaes entidade encarregada da operao do Sistema de Abastecimento de gua (SAA) e de Solues Alternativas Coletivas (SAC) sobre a qualidade do produto gerado, sendo um termmetro da ecincia e eccia de suas prticas operacionais. Por meio do processo de controle da qualidade da gua, SAA e SAC podem ter suas prticas corrigidas e racionalizadas. So, portanto, subsdios fundamentais para a adoo de boas prticas operacionais, visando minimizar os riscos sade humana decorrentes do consumo de gua. As atividades de vigilncia, por sua vez, garantem o devido controle de qualidade pelos rgos pblicos responsveis por assegurar a promoo da sade da populao o denominado setor sade. No admissvel que apenas as atividades de controle suportem a ao do setor sade. fundamental que se distingam os papis do produtor e do agente de scalizao, j que este ltimo deve ter autonomia e independncia para, com estratgias prprias, aferir a qualidade da gua consumida. Por m, o captulo 6 descreve o sistema de informaes da vigilncia da qualidade da gua para consumo humano, iniciativa fundamental para uma disseminao de dados sobre os SAA e SAC e sobre as Solues Alternativas Individuais (SAI). Compreende um valioso conjunto de informaes para os rgos de vigilncia, que, com o acesso ao sistema de informao, passam a contar com um importante subsdio para o conhecimento dos SAA, SAC e SAI sob sua vigilncia, bem como de suas vulnerabilidades, seus riscos e a evoluo histrica da qualidade da gua distribuda. Esse conhecimento constitui fator indispensvel para o planejamento racional das aes de vigilncia. responsabilidade dos rgos de vigilncia ao mesmo tempo zelar pela adequada alimentao de dados ao sistema e facultar a permanente consulta s informaes de interesse nele contidas, a m de pautar sua ao. Completam a publicao os Anexos I a VII, que transcrevem a base legal sobre a qual se deve desenvolver a vigilncia da qualidade da gua para consumo humano.

1.2 HISTRICO DA PROBLEMTICA DA GUA NO BRASILO abastecimento pblico de gua em termos de quantidade e qualidade uma preocupao crescente da humanidade, em funo da escassez do recurso gua e da deteriorao da qualidade dos mananciais. Organismos internacionais, a exemplo da Organizao Pan-Americana da Sade (Opas) e da Asociacin Interamericana de Ingenera Sanitria y Ambiental (Aidis), e nacionais, como o Ministrio da Sade e o Conselho Nacional de Meio Ambiente (Conama), tm reconhecido a problemtica da gua neste nal de sculo. Nessa perspectiva, em 1992 foi assinada em Havana uma declarao para a proteo da qualidade da gua, sendo institudo o Dia Interamericano da gua. Segundo a Declarao Universal dos Direitos da gua, o direito gua um dos direitos fundamentais do ser humano: o direito vida, tal qual estipulado no

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artigo 30 da Declarao Universal dos Direitos do Homem (MINISTRIO DO MEIO AMBIENTE, 2000). fato que as atividades humanas, respaldadas em um estilo de vida e desenvolvimento, tm determinado alteraes signicativas no meio ambiente, inuenciando a disponibilidade de uma srie de recursos. A gua, em alguns territrios, tem-se tornado um recurso escasso e com qualidade comprometida. Os crescentes desmatamentos, os processos de eroso/assoreamento dos mananciais superciais, os lanamentos de euentes e detritos industriais e domsticos nos recursos hdricos tm contribudo para tal situao. Nos pases em desenvolvimento essa problemtica agravada em razo da baixa cobertura da populao com servios de abastecimento de gua com qualidade e quantidade. No Brasil, os potenciais de gua doce so extremamente favorveis para os diversos usos; no entanto, as caractersticas de recurso natural renovvel, em vrias regies do pas, tm sido drasticamente afetadas. Os processos de urbanizao, de industrializao e de produo agrcola no tm levado em conta a capacidade de suporte dos ecossistemas (REBOUAS, 1997). Para este autor,[...] Este quadro est sensivelmente associado ao lanamento deliberado ou no de mais de 90% dos esgotos domsticos e cerca de 70% dos euentes industriais no tratados, o que tem gerado a poluio dos corpos de gua doce de superfcie em nveis nunca antes imaginados (REBOUAS, 1997, p. 6).

Segundo o relatrio da Conferncia Pan-Americana de Sade e Ambiente Humano Sustentvel (Copasad),atualmente cerca de 30% da populao brasileira abastece-se de gua proveniente de fontes inseguras, sendo que boa parte daqueles atendidos por rede pblica nem sempre recebe gua com qualidade adequada e em quantidade suciente (COPASAD, 1996).

A qualidade da gua tem sido comprometida desde o manancial, pelo lanamento de euentes e resduos, o que exige investimento nas estaes de tratamento e alteraes na dosagem de produtos para se garantir a qualidade da gua na sada das estaes. No entanto, tem-se vericado que a qualidade da gua decai no sistema de distribuio pela intermitncia do servio, pela baixa cobertura da populao com sistema pblico de esgotamento sanitrio, pela obsolescncia da rede de distribuio e pela manuteno deciente, entre outros. Nos domiclios, os nveis de contaminao elevam-se pela precariedade das instalaes hidrulico-sanitrias, pela falta de manuteno dos reservatrios e pelo manuseio inadequado da gua. Por muito tempo no Brasil a problemtica da qualidade da gua foi deixada de lado. O dcit na cobertura da populao brasileira com sistemas de abastecimento de gua dirigiu as polticas de saneamento para o atendimento da demanda reprimida, com a implantao e a ampliao de sistemas. Em funo disso, as aes de controle e vigilncia da qualidade da gua foram colocadas em segundo plano.


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O volume de recursos aplicados a esse componente do saneamento fez elevar o nmero de domiclios com canalizao interna e ligados rede geral. Dados de 1997 indicam que 90,4% dos domiclios urbanos tm acesso rede de distribuio, enquanto apenas 16,7% dos rurais o so (MPO, 1997). No entanto, existe uma distribuio desigual do servio entre regies do pas, entre a populao urbana e a rural e ainda entre os municpios. O acesso aos servios de abastecimento de gua decresce das Regies Sudeste e Sul para as Nordeste e Norte, tendo-se os menores ndices nesta ltima. O acesso tambm diminui da populao urbana para a rural e dos municpios de maior populao para os de menor. Nas reas urbanas a cobertura decai do centro para a periferia. Decai ainda dos ricos para os pobres (Opas b, 1998). Os dados da ltima Pesquisa Nacional de Amostras de Domiclios (Pnad/1998) conrmam essa realidade. O aumento da cobertura da populao com esses servios nas ltimas dcadas, principalmente nas reas urbanas, aliado ao agravamento da qualidade das guas nos mananciais de abastecimento e nos sistemas de distribuio, bem como as presses da sociedade, zeram com que, no nal da dcada de 1980, as preocupaes com a qualidade da gua se ampliassem. Legislaes passaram a ser elaboradas e deu-se incio reviso das existentes, a exemplo da Resoluo no 357/2005 do Conama, que busca classicar e proteger as guas dos mananciais, e da Portaria no 518/2004 do Ministrio da Sade, que estabelece normas e padres para a qualidade da gua de consumo humano (MORAES et al., 1999). Segundo estudos realizados pela ONG gua e Vida et al. (1996) junto aos servios autnomos de gua e esgoto, incluindo os operados pela Fundao Nacional de Sade (Funasa), cerca de 50% dos sistemas de abastecimento de gua usavam algum tipo de tratamento e, destes, apenas 39% o faziam por meio de estaes de tratamento. O controle da qualidade da gua era feito em apenas 59% dos municpios que dispunham de laboratrios de anlises. Por outro lado, informaes sobre a qualidade da gua distribuda pelas companhias estaduais de guas e esgotos so desconhecidas, apesar de serem de conhecimento pblico as diculdades encontradas por estas para atender ao estabelecido na Portaria no 36, de 19 de janeiro de 1990. Dados da Pesquisa Nacional de Saneamento Bsico (PNSB) revelaram que, na Regio Norte do Brasil, 47% dos municpios possuam sistemas sem tratamento e que 30% dos municpios do pas no contavam com controle bacteriolgico da gua (IBGE, 1989). A gura 1.1 ilustra as disparidades regionais e a gura 1.2 apresenta diferenciaes entre estados.

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Figura 1.1 Proporo de municpios com sistema de abastecimento de gua com tratamento, por regies, em 1989 (fonte: apud PNSB, 1989; OPAS b, 1998)

Figura 1.2 Proporo de municpios com sistema de abastecimento de gua com tratamento, por estados (fonte: apud PNSB, 1989; OPAS b, 1998)

O estudo realizado pela gua e Vida et al. (1996), j referido, particularmente importante por ser o nico que trata da intermitncia do abastecimento de gua. Segundo o mesmo, em cerca de 73% dos municpios estudados h descontinuidade no fornecimento de gua, problema atribudo falta de capacidade dos sistemas em atender demanda. As causas identicadas para a intermitncia esto listadas na tabela 1.1:


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Tabela 1.1 Percentuais de municpios conforme as causas de descontinuidade no abastecimento de guaCAUSAS % 25,27 24,18 10,99 37,91 1,65 100,00

Insucincia de captao Insucincia de reservao Insucincia na capacidade de tratamento Problemas da rede de distribuio OutrasTOTAL FONTE: apud gua e Vida, Assemae e Funasa, 1996 (Opas b, 1998)

As aes de controle e vigilncia da qualidade da gua tm sido extremamente tmidas. Muitos municpios e localidades no dispem de pessoal e de laboratrios capazes de realizar o monitoramento da qualidade da gua, do manancial ao sistema de distribuio, tendo, at mesmo, dificuldades em cumprir as exigncias da Portaria no 36/1990 do Ministrio da Sade. Segundo a PNSB (1989), das regies brasileiras, mais uma vez, a Norte dispe de apenas 32,4% dos municpios com controle bacteriolgico da gua dos sistemas. A comunidade tcnica brasileira j reconhece a chamada crise da gua e a necessidade de melhorar as aes de vigilncia e controle de sua qualidade, em que a reviso da Portaria no 36/1990 do Ministrio da Sade seria um dos passos (REVISTA BIO, 39, p. 1997). Em 1997, em Foz do Iguau, durante o 19o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitria e Ambiental, esse assunto foi extremamente debatido. Para Santos (apud BIO, 1997, p. 40), o governo no tem condies de negar que a qualidade da gua potvel merece mais ateno no Brasil. Segundo ela, no ano passado o pas gastou R$ 78 milhes com internaes em razo das doenas diarricas. Para Melo (ibid., p. 41), falta uma poltica consistente, com controle social e mecanismos de financiamento, para o controle da qualidade da gua. No ano de 2000, a CGVAM promoveu a reviso da Portaria no 36/1990, aps realizar um processo de discusso, por meio de seminrios e de consultas pblicas pela Internet, que culminou com a publicao da Portaria MS no 1.469/2000, que foi revogada, em maro de 2004, pela Portaria MS no 518/2004.

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1.3 A IMPORTNCIA DA VIGILNCIA E DO CONTROLE DA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO NA PREVENO DAS DOENAS RELACIONADAS COM A GUAGUA E SADEA gua pode veicular um elevado nmero de enfermidades e essa transmisso pode se dar por diferentes mecanismos. O mecanismo de transmisso de doenas mais comumente lembrado e diretamente relacionado qualidade da gua o da ingesto, por meio do qual um indivduo sadio ingere gua que contenha componente nocivo sade e a presena desse componente no organismo humano provoca o aparecimento de doena. Um segundo mecanismo refere-se quantidade insuciente de gua, gerando hbitos higinicos insatisfatrios e da doenas relacionadas inadequada higiene dos utenslios de cozinha, do corpo, do ambiente domiciliar. Outro mecanismo compreende a situao da gua no ambiente fsico, proporcionando condies propcias vida e reproduo de vetores ou reservatrios de doenas. Um importante exemplo o da gua empoada, contaminada por esgotos, como habitat para o molusco hospedeiro intermedirio da esquistossomose. Outro exemplo desse mecanismo o da gua como habitat de larvas de mosquitos vetores de doenas, como o mosquito Aedes aegypti e a dengue. O Aedes aegypti necessita de colees de gua para o seu ciclo de reproduo. importante destacar que tanto a qualidade da gua quanto a sua quantidade e regularidade de fornecimento so fatores determinantes para o acometimento de doenas no homem. Conforme mostram os mecanismos de transmisso descritos, a insuciente quantidade de gua pode resultar em (i) decincias na higiene; (ii) acondicionamento da gua em vasilhames, para ns de reservao, podendo esses recipientes tornarem-se ambientes para procriao de vetores e vulnerveis deteriorao da qualidade, e (iii) procura por fontes alternativas de abastecimento, que constituem potenciais riscos sade, seja pelo contato das pessoas com tais fontes (risco para esquistossomose, por exemplo), seja pelo uso de guas de baixa qualidade microbiolgica (risco de adoecer pela ingesto).

ABASTECIMENTO DE GUA E SADEOs sistemas de abastecimento de gua (SAA) so obras de engenharia que, alm de objetivarem assegurar o conforto s populaes e prover parte da infra-estrutura das cidades, visam prioritariamente superar os riscos sade impostos pela gua. Para que os SAAs cumpram com ecincia a funo de proteger os consumidores contra os riscos sade humana, essencial um adequado e cuidadoso desenvolvimento de todas as suas fases: a concepo, o projeto, a implantao, a operao e a manuteno.


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Controlar os riscos sade em um SAA inicia-se com a escolha do manancial de onde o sistema ser suprido. Assim, mananciais livres de contaminantes naturais, mas sobretudo protegidos contra a contaminao de natureza qumica ou biolgica provocada pelas mais diversas atividades antrpicas, devem ser priorizados. O controle continua com a concepo, o projeto e a operao adequada do tratamento. E se completa nas demais unidades do sistema: captao, estaes elevatrias, adutoras, reservatrios e rede de distribuio. Essas unidades constituem risco potencial de comprometimento da qualidade da gua e, portanto, devem ser encaradas com a viso de sade pblica. importante destacar que no apenas na etapa coletiva dos SAAs podem ser localizados riscos sade. Aps a ligao predial, a gua fornecida pelo sistema pblico ainda passa por diversas operaes, desde o armazenamento predial, at os habituais tratamentos domiciliares, passando por toda a instalao predial. Essa etapa do consumo, em nosso pas, impe elevados riscos sade, a ponto de todo o esforo desenvolvido nas diversas unidades do sistema coletivo freqentemente se ver comprometido por um manuseio inadequado da gua no nvel intradomiciliar. Adicione-se a essa situao de risco a tradicional diculdade do poder pblico em estabelecer a vigilncia no interior do domiclio, comumente considerado domnio sanitrio do indivduo e no da coletividade. Situao similar, e em geral ainda mais preocupante, ocorre nas localidades onde inexistem sistemas coletivos de abastecimento de gua. Nesse caso, a populao recorre a fontes de gua diversas, muitas vezes vulnerveis presena de contaminantes, e tambm nesse caso fundamental a ao do poder pblico, com freqncia omisso. Nesses exemplos, fonte de gua e condies de armazenamento constituem fatores de risco adicionais queles fatores j naturalmente presentes nas instalaes domiciliares.

VIGILNCIA E CONTROLE DA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO COMO INSTRUMENTO DE PROTEO SADETanto o controle da qualidade da gua, exercido pela entidade responsvel pela operao do SAA ou SAC, quanto a sua vigilncia, por meio dos rgos de sade pblica, so instrumentos essenciais para a garantia da proteo sade dos consumidores. falsa a compreenso de que bastam a concepo, o projeto, a implantao, a operao e a manuteno adequados para que um SAA ou SAC esteja livre de riscos sade humana. Obviamente, essas etapas so essenciais, mas no sucientes, para garantir a necessria proteo sade. Fatores diversos podem atingir um SAA ou SAC, por mais sanitariamente ecientes que estes sejam. As mais imprevisveis e variadas situaes podem ocorrer em um SAA, impondo riscos sade. Apenas como exemplos podem ser citadas as seguintes situaes de risco: a) descarga acidental de contaminante no manancial; b) lanamento clandestino de euentes no manancial;

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c) ocorrncia de presso negativa em tubulao adutora ou rede de distribuio e conseqente penetrao de contaminante em seu interior; d) rompimento de redes e adutoras; e) problemas operacionais e de manuteno diversos na estao de tratamento coagulao incorreta, produto qumico adulterado, lavagem ineciente de ltros, comprometimento do leito ltrante, danos em equipamentos de manuseio de produtos qumicos que podem resultar em distribuio de gua no potvel; f) penetrao de contaminantes diversos nos reservatrios pblicos; g) ausncia de manuteno na rede distribuidora. Assim, um conhecimento mais completo dessas situaes s se verificar com procedimentos corretos de controle e vigilncia da qualidade da gua. Por meio desses, tem-se a inspeo do produto a gua distribuda e consumida. Com essa inspeo, realizada em freqncia adequada e nos pontos mais vulnerveis do sistema, tem-se uma viso da probabilidade de ocorrncia de episdios de qualidade indesejvel da gua, o que permite identificar possveis ocorrncias negativas e assim impedi-las ou evit-las, ou ainda possveis procedimentos inadequados e assim corrigi-los. Essa inspeo do produto ocorre mediante a realizao de anlises fsico-qumicas e microbiolgicas, estrategicamente planejadas, para conjuntos de parmetros de qualidade, conforme denido na legislao relativa aos padres de potabilidade. A concepo desse procedimento probabilstica. Assim, procura-se, determinar, por uma amostragem no sistema, o risco sade da qualidade da gua. A avaliao da qualidade microbiolgica da gua tem um papel destacado no processo, em vista do elevado nmero e da grande diversidade de microorganismos patognicos, em geral de origem fecal, que pode estar presente na gua. Em funo da extrema dificuldade, quase impossibilidade, de avaliar a presena de todos os mais importantes microorganismos na gua, a tcnica adotada a de se verificar a presena de organismos indicadores. A escolha desses indicadores foi objeto de um processo histrico cuidadoso, realizado pela comunidade cientfica internacional, de modo que aqueles atualmente empregados renem determinadas caractersticas de convenincia operacional e de segurana sanitria, nesse caso significando que sua ausncia na gua representa a garantia da ausncia de outros patognicos. Mais recentemente, pesquisas tm revelado a limitao dos indicadores tradicionais em especial as bactrias do grupo coliforme como garantia da ausncia de alguns patognicos, como vrus e cistos de protozorios, mais resistentes que os prprios organismos indicadores. Quanto qualidade fsica, a estratgia principal consiste na identicao de parmetros que representem, de forma indireta, a concentrao de slidos em suspenso ou dissolvidos na gua. Esses parmetros tm um duplo signicado para a sade pblica. Por um lado, revelam a qualidade esttica da gua, cuja importncia sanitria reside no entendimento de que guas com inadequado padro


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esttico, mesmo microbiologicamente seguras, podem conduzir os consumidores a recorrerem a fontes alternativas menos seguras. Por outro lado, guas com elevado contedo de slidos comprometem a ecincia da desinfeco, ou seja, nesse caso slidos podem se mostrar associados presena de microorganismos. J a qualidade qumica aferida pela prpria identicao do componente na gua, por meio de mtodos laboratoriais especcos. Tais componentes qumicos no devem estar presentes na gua acima de certas concentraes determinadas com o auxlio de estudos epidemiolgicos e toxicolgicos. As concentraes limites tolerveis signicam que a substncia, se ingerida por um indivduo com constituio fsica mediana, em certa quantidade diria, durante um determinado perodo de vida, adicionada exposio esperada da mesma substncia por outros meios (alimento, ar, etc.), submete esse indivduo a um risco inaceitvel de acometimento por uma enfermidade crnica resultante. Dois importantes grupos de substncias qumicas, cada qual com origens e efeitos sobre a sade humana especcos, so as substncias qumicas inorgnicas, como os metais pesados, e orgnicas, como os solventes. Essas tcnicas amostragem e avaliao laboratorial da qualidade da gua constituem a aferio da qualidade do produto, o que no elimina a inspeo do processo, uma importante ao complementar da vigilncia da qualidade da gua. Nesse caso, a vigilncia verica as condies fsicas e operacionais dos SAAs, identicando potenciais situaes de risco e acionando os responsveis para a sua correo. Dessa forma, atua-se preventivamente, pela antecipao de problemas de qualidade da gua, adicionalmente ao corretiva, determinada aps a observao da violao dos padres de potabilidade da gua mediante as anlises laboratoriais.

1.4 REFERNCIASGUA E VIDA; ASSEMAE; FUNASA. 1o Diagnstico Nacional dos Servios de Saneamento. Braslia: ASSEMAE/FUNASA, 1996. CONFERNCIA PAN-AMERICANA SOBRE SADE E AMBIENTE NO DESENVOLVIMENTO HUMANO SUSTENTVEL (COPASAD). Plano Nacional de Sade e Ambiente no Desenvolvimento Sustentvel. Braslia: Ministrio da Sade, 1995. BRASIL. Instituto Brasileiro de Geograa e Estatstica (IBGE). Pesquisa Nacional de Saneamento Bsico (PNSB). Rio de Janeiro: IBGE, 1989. 86 p. BRASIL. Ministrio do Planejamento e Oramento (MPO). Poltica Nacional de Saneamento. Braslia: MPO, 1997. 39 p. BRASIL. Ministrio do Meio Ambiente. Secretaria de Recursos Hdricos. Declarao Universal dos Direitos da gua. Porto Seguro: MMA/SRH, 2000 (Histore de Leau, George Ifrah, Paris, 1992).

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MORAES, L. R. S.; BORJA, P. C.; TOSTA, C. S. Qualidade da gua da rede de distribuio e de beber em assentamento periurbano: estudo de caso. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITRIA E AMBIENTAL, 20., 1999, Rio de Janeiro. Anais... Rio de Janeiro: Abes, 1999. OLIVEIRA FILHO, A. Terra, Planeta gua. Salvador: FNU/CUT, 2000. ORGANIZAO PAN-AMERICANA DA SADE. Cenrio do saneamento bsico no Brasil: um enfoque sobre as reas atingidas pela seca e pelo Projeto para Reduo da Mortalidade na Infncia PRMI. Braslia: Opas, 1998b. REBOUAS, A. C. Panorama da gua doce no Brasil. In: REBOUAS, Aldo da Cunha (Org.). Panorama da degradao do ar, da gua doce e da terra no Brasil. So Paulo: IEA/USP; Rio de Janeiro: Academia Brasileira de Cincias, 1997. p. 59-107. REVISTA GUAONLINE. Recomendaes do Frum Mundial da gua. Braslia, ano I, no 1, 2000. Disponvel em: . REVISTA BIO. Padro de qualidade da gua de novo na berlinda. Rio de Janeiro, ano IX, no 4, p. 39-41, set.-dez., 1997.


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A VIGILNCIA EM SADE AMBIENTAL NO BRASIL

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2 A VIGILNCIA EM SADE AMBIENTAL NO BRASILA estruturao da vigilncia em sade ambiental no Brasil tem vnculos com as atribuies do SUS estabelecidas na Constituio de 1988, com a Lei no 8.080, de 19 de setembro de 1990, e com o Plano Nacional de Sade e Ambiente no Desenvolvimento Sustentvel. Porm, foi com a Instruo Normativa no 01, de 07 de maro de 2005, que regulamenta a Portaria no 1.172/2004 GM, que estabelece as competncias da Unio, Estados, Municpios e Distrito Federal na rea de vigilncia em sade ambiental no pas. A criao da Coordenao de Vigilncia em Sade Ambiental (CGVAM), como uma das competncias do Centro Nacional de Epidemiologia (Cenepi), foram estabelecidas no Decreto Federal no 3.450, de 10 de maio de 2000, e aprovadas no regimento interno da Funasa regulamentado por meio da Portaria no 410, de 10 de agosto de 2000. Coube, ainda, ao Cenepi responder pela gesto dos sistemas de informao em sade, do Sistema Nacional de Vigilncia Epidemiolgica (SNVE), e coordenar a Rede Nacional de Laboratrios de Sade Pblica (BRASIL, 1999). A partir de junho de 2003, o Cenepi passa a compor a estrutura do Ministrio da Sade, denominando-se Secretaria de Vigilncia em Sade (SVS). A CGVAM passa, dessa forma, a compor a estrutura da SVS. A vigilncia em sade ambiental definida no SINVSA como um conjunto de aes que proporciona o conhecimento e a deteco de qualquer mudana nos fatores determinantes e condicionantes do meio ambiente que interferem na sade humana, com a finalidade de identificar as medidas de preveno e de controle de riscos ambientais relacionadas a doenas ou outros agravos sade. Para a execuo das medidas propostas prevem-se aes integradas com outros setores e instituies. O sistema de informao dever prever o compartilhamento de informaes e conhecimentos com outros sistemas sobre os fatores do ambiente que interram na sade (MINISTRIO DA SADE/FUNASA, 1998, p. 73). De acordo com o SINVSA, a vigilncia em sade ambiental ser implementada considerando os no biolgicos, podendo ser operacionalmente dividida segundo as seguintes reas de concentrao: gua para consumo humano; contaminantes ambientais; qualidade do ar; qualidade do solo, incluindo os resduos txicos e perigosos; desastres naturais e acidentes com produtos perigosos.


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No mbito da vigilncia da qualidade da gua para consumo humano, a Programao das Aes Prioritrias de Vigilncia em Sade (PAP/VS), cumpre papel de instrumento tcnico, aprovado pelas Comisses Intergestoras Bipartite (CIB) de cada estado, na qual so definidas as atividades e as metas a serem cumpridas para fortalecer o Sistema Nacional de Vigilncia Epidemiolgica e Sade Ambiental. Assim, a PAP/VS visa ao aumento da capacidade de detectar precocemente fatores de risco sade da populao, surtos e epidemias e desencadear as medidas para prevenir e controlar doenas e outros agravos. A partir da PPI-ECD estabelecido o valor do teto nanceiro de Epidemiologia e Controle de Doenas de cada municpio.

2.1 O SUBSISTEMA DE VIGILNCIA EM SADE AMBIENTAL RELACIONADA QUALIDADE DA GUA PARA CONSUMO HUMANO NO BRASILDesde 1986, o Ministrio da Sade, por meio da Diviso de Ecologia Humana e Sade Ambiental, institucionalizou o Programa Nacional de vigilncia da qualidade da gua para consumo humano, que tinha como meta:prestar auxlio tcnico e nanceiro s Secretarias Estaduais de Sade para que iniciassem um Programa de vigilncia da qualidade da gua para consumo humano; efetuar uma reviso da legislao afeta ao tema; capacitar tecnicamente os prossionais das Secretarias de Sade para garantir o apoio laboratorial necessrio vericao do cumprimento da legislao quanto ao padro fsico-qumico e bacteriolgico da gua consumida pela populao (OPAS, 1998 c).

O subsistema de vigilncia em sade ambiental relacionada qualidade da gua para consumo humano do Sinvas requer um modelo de atuao da vigilncia da qualidade da gua para consumo humano no Brasil para se consolidar, devendo adotar um Programa bem estruturado, em nvel nacional, com aes a desenvolver nas esferas federal, estadual e municipal, entre as quais se podem destacar: coordenao da vigilncia da qualidade da gua para consumo humano; normalizao; desenvolvimento de recursos humanos; normalizao do registro dos produtos utilizados no tratamento de gua; normalizao das caractersticas dos ltros domsticos; elaborao de guias (mtodos e procedimentos) e outras publicaes para a vigilncia da qualidade da gua para consumo humano; diagnstico e inspeo permanentes das diversas formas de abastecimento de gua; monitoramento da qualidade da gua para consumo humano;

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estruturao da rede laboratorial para vigilncia da qualidade da gua para consumo humano; identicao e mapeamento do grau de risco sade das diferentes formas de abastecimento de gua; avaliao e anlise sistemtica de indicadores de sade e ambiente; avaliao e anlise integrada dos sistemas de informao; atuao junto ao(s) responsvel(is) pela operao de sistema ou soluo alternativa de abastecimento de gua para correo de situaes de risco identicadas; atuao nos fruns intra e intersetoriais dos setores afetos qualidade e quantidade da gua; desenvolvimento de estudos e pesquisas; disponibilizao de informaes; educao, comunicao e mobilizao social.

2.2 REFERNCIASBRASIL. Ministrio da Sade. Fundao Nacional de Sade. Portaria no 125, de 14 de fevereiro de 1999. Adequa as competncias e atribuies do Regimento Interno da Fundao Nacional de Sade (Funasa). Dirio Ocial, Braslia, Seo I, no 33, 19 fev. 1999. BRASIL. Ministrio da Sade. Fundao Nacional de Sade. Programao Pactuada Integrada parmetros de programao para aes de epidemiologia e controle de doenas. Braslia: Funasa/MS, 2000.


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QUALIDADE DAS GUAS DE ABASTECIMENTO

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3 QUALIDADE DAS GUAS DE ABASTECIMENTO3.1 INTRODUOAs caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas da gua esto associadas a uma srie de processos que ocorrem no corpo hdrico e em sua bacia de drenagem. Ao se abordar a questo da qualidade da gua, fundamental ter em mente que o meio lquido apresenta duas caractersticas marcantes, que condicionam de maneira absoluta a conformao desta qualidade: capacidade de dissoluo; capacidade de transporte. Constata-se assim que a gua, alm de ser formada pelos elementos hidrognio e oxignio na proporo de dois para um, tambm pode dissolver uma ampla variedade de substncias, as quais conferem gua suas caractersticas peculiares. Alm disso, as substncias dissolvidas e as partculas presentes no seio da massa lquida so transportadas pelos cursos dgua, mudando continuamente de posio e estabelecendo um carter fortemente dinmico para a questo da qualidade da gua. Nesse aspecto, bastante esclarecedora a armativa do lsofo grego Herclito de que nunca se cruza o mesmo rio duas vezes. Na segunda vez no o mesmo rio que cruzamos, j que as caractersticas da gua, em maior ou menor grau, sero seguramente distintas. A conjuno das capacidades de dissoluo e de transporte conduz ao fato de que a qualidade de uma gua resultante dos processos que ocorrem na massa lquida e na bacia de drenagem do corpo hdrico. Verica-se, assim, que o sistema aqutico no formado unicamente pelo rio ou pelo lago, mas inclui obrigatoriamente a bacia de contribuio, exatamente onde ocorrem os fenmenos que iro, em ltima escala, conferir gua suas caractersticas de qualidade. Outro aspecto bastante relevante refere-se s comunidades de organismos que habitam o ambiente aqutico. Em sua atividade metablica, alguns organismos provocam alteraes fsicas e qumicas na gua, enquanto outros sofrem os efeitos dessas alteraes. Dessa forma, observa-se a ocorrncia de processos interativos dos organismos com seu meio ambiente, fato este que constitui a base da cincia denominada Ecologia. de conhecimento geral que a estrutura qumica de uma molcula de gua formada por dois tomos de hidrognio e um tomo de oxignio: H2O. No entanto, deve ser lembrado que esses dois elementos apresentam formas isotpicas, a saber: Hidrognio : H1 (prton), H2 (deutrio), H3 (trtio) Oxignio : O16, O17, O18.


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Na atmosfera de nosso planeta, os tomos de oxignio esto distribudos na seguinte proporo: 10 tomos O17 : 55 tomos O18 : 26.000 tomos O16 A combinao dos diversos istopos de hidrognio e oxignio fornece uma variedade de 48 formas de gua, das quais 39 so radioativas e apenas nove so estveis: H2O16, H2O17, H2O18, HDO16 (D = deutrio), HDO17, HDO18, D2O16, D2O17, D2O18 Esta ltima forma (D2O18) conhecida como gua pesada, sendo utilizada em reatores nucleares para moderao da velocidade dos nutrons. Verica-se, assim, que existem variantes qumicas para uma molcula de gua, de acordo com a distribuio dos diversos istopos de hidrognio e oxignio. No entanto, a forma predominante e de maior interesse ecolgico H2O16. A gua, alm de ocupar cerca de trs quartos da superfcie do planeta, ainda o constituinte inorgnico mais abundante na matria viva, j que mais de 60% do peso humano constitudo por gua, e em certos animais aquticos e mesmo em alguns legumes e verduras esse percentual pode atingir at 98%. A tabela 3.1 indica como a distribuio da gua no globo terrestre.Tabela 3.1 Distribuio de gua no globo terrestre (LVOVITCH, 1979)LOCALIZAO VOLUME (103 KM3) 1.370.000 64.000 24.000 280 150 125 5 85 14 1,2 0,006 0,001 0,0001 PERCENTAGEM (%) 93,94 4,39 1,65 0,019

Oceanos guas subterrneas Gelo Lagos gua doce gua salgada Reservatrios Umidade do solo Atmosfera Rios

A gua, no nvel do mar, apresenta temperatura de ebulio de 100 C. Curiosamente, ao se avaliar o posicionamento de seus tomos constituintes (hidrognio e oxignio) na Tabela Peridica dos Elementos, era de se esperar um ponto de fervura a -80 C, j que, quanto menor o nmero de tomos, mais baixa a temperatura de ebulio. Da mesma forma, o ponto de congelamento da gua, 0 C, deveria baixar a -100 C se fosse considerado unicamente o posicionamento dos elementos na Tabela Peridica.

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3.2 PROPRIEDADES DAS GUAS NATURAISMASSA ESPECFICAA massa especca ou densidade absoluta indica a relao entre a massa e o volume de uma determinada substncia. Ao contrrio de todos os outros lquidos, que apresentam a densidade mxima na temperatura de congelamento, no caso da gua ela ocorre a 4 C, quando atinge o valor unitrio. Isso signica que a gua nessa temperatura, por ser mais densa, ocupa as camadas profundas de rios e lagos. Em pases de clima frio, essa caracterstica especial, conhecida como anomalia trmica da gua, tem importncia vital para a ecologia aqutica em perodos de inverno. Sendo a gua a 4 C mais densa que a 0 C (ponto de congelamento), os rios e os lagos no inverno congelam-se apenas na superfcie, cando a temperatura do fundo sempre acima da temperatura do ponto de congelamento. Dessa forma, possibilitada a sobrevivncia de peixes e outras espcies aquticas, que obviamente morreriam se o corpo dgua se congelasse integralmente. Para se entender a anomalia trmica da gua, necessrio que se contemplem as variaes na estrutura molecular da gua de acordo com a temperatura. A gua, na forma de gelo, apresenta uma estrutura tetradrica ou cristalina, caracterizada pela existncia de muitos espaos vazios. medida que a temperatura aumenta, a gua vai abandonando a estrutura cristalina e assumindo gradativamente a estrutura conhecida como compacta, na qual as molculas esto acondicionadas sem espaos vazios. Isso signica que, com o incremento de temperatura, a gua vai se tornando cada vez mais densa. Porm, o aumento da temperatura provoca a expanso molecular nos corpos. Verica-se, assim, a ocorrncia simultnea de dois fenmenos antagnicos quando ocorre um aumento de temperatura: enquanto a densidade aumenta, em razo de alteraes na estrutura molecular, ela ao mesmo tempo diminui, em decorrncia da expanso molecular. A superposio desses dois processos conduz obteno do ponto de densidade mxima. Assim, a densidade absoluta da gua aumenta com a temperatura at atingir o valor de 4 C, para, a partir da, passar a diminuir com esse aumento. Outro aspecto a ser destacado com relao densidade da gua o fato de se observarem maiores amplitudes de variao de densidade na faixa de temperaturas mais elevadas. Como exemplo, pode-se citar a diferena de densidade da gua entre as temperaturas de 24 e 25 C, que 26 vezes maior que a observada entre as temperaturas de 4 e 5 C. Isso exerce uma inuncia marcante na estraticao de corpos dgua, principalmente de lagos e represas. Quando grande a diferena de densidade entre superfcie (gua mais quente, menos densa) e fundo (gua mais fria, mais densa), ocorre a formao de trs estratos no corpo dgua: uma camada superior, movimentada pelo ao do vento e, por essa razo, apresentando temperatura uniforme; uma camada intermediria, onde ocorre uma queda brusca de temperatura, e uma camada inferior, de mais baixa temperatura. Tais camadas so denominadas, respectivamente, epilmnio, metalmnio e hipolmnio. Enquanto permanecer, no meio lquido, uma certa distribuio de


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temperaturas e, portanto, de densidades, j que ambas esto intimamente relacionadas, o corpo dgua estar estraticado, com o claro delineamento de trs camadas distintas. Em pocas mais frias do ano ocorre uma gradativa diminuio da temperatura supercial, at que essa camada atinja valores prximos aos do fundo. Nessa situao, a coluna dgua apresenta densidade aproximadamente uniforme no perl, o que acaba com a estabilidade anteriormente existente. Se houver um agente externo de energia (vento, por exemplo), o corpo dgua pode circular completamente, com as camadas inferiores indo at a superfcie e vice-versa. o fenmeno conhecido como virada, circulao ou turn over do lago ou represa. Quando a temperatura da superfcie volta a subir, o corpo dgua vai gradativamente reassumindo sua condio de estraticao. Como as diferenas de densidade so maiores sob temperaturas mais elevadas, lagos situados em regies de clima quente, como o caso do nosso pas, apresentam estabilidades de estraticao superiores quelas encontradas em regies de clima frio, onde as diferenas de densidade entre epilmnio e hipolmnio no so to marcantes. Evidentemente, isto traz conseqncias para a vida aqutica e para a distribuio de substncias no corpo dgua, j que, em lagos estraticados, a comunicao entre camadas restrita.

VISCOSIDADEA viscosidade de um lquido caracteriza a sua resistncia ao escoamento. Essa grandeza inversamente proporcional temperatura, o que signica que uma gua quente menos viscosa que uma gua fria. Tal fato traz naturalmente conseqncias para a vida aqutica: os pequenos organismos, que no possuem movimentao prpria, tendem a ir mais rapidamente para o fundo do corpo dgua em perodos mais quentes do ano, quando a viscosidade menor. O mesmo ocorre com partculas em suspenso, que se sedimentam mais intensamente no caso de ambientes aquticos tropicais. Para muitos organismos, o fato de atingirem o fundo signica a sua morte, em razo da pouca disponibilidade de oxignio e luz. Por essa razo, muitos deles desenvolvem mecanismos para retardar sua precipitao, o que pode ser observado principalmente com as microalgas. Tais mecanismos esto relacionados produo de bolhas de gs, excreo de reservas de leo e at mesmo alteraes morfolgicas, assumindo s vezes formas semelhantes a guarda-chuvas ou pra-quedas, tudo isso com o intuito de retardar ao mximo sua sedimentao. No caso das alteraes morfolgicas, elas podem ocorrer de forma cclica, sempre que a temperatura da gua aumentar (perodos de vero, por exemplo), sendo esse fenmeno conhecido por ciclomorfose.

TENSO SUPERFICIALNa interface que separa o meio lquido e o meio atmosfrico, ou seja, na camada supercial micromtrica de um corpo dgua, h uma forte coeso entre as molculas, fenmeno este denominado tenso supercial. s vezes, essa coeso to forte que pode ser observada a olho nu em um recipiente de gua, ao se tocar levemente sua superfcie

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com o dedo. Essa na camada de aparncia gelatinosa serve de substrato para a vida de pequenos organismos, que podem habitar tanto a parte superior quanto a inferior da pelcula. A coeso molecular na superfcie afetada por alguns fatores fsicos e qumicos, como, por exemplo, a temperatura e a presena de substncias orgnicas dissolvidas. Quanto maior a temperatura, menor a tenso supercial. Quando h o lanamento de esgotos industriais em rios e lagos, ocorre um aumento na concentrao de substncias orgnicas dissolvidas, o que tambm leva a uma diminuio da tenso supercial. Em casos extremos, como, por exemplo, quando da forte presena de sabes e detergentes, a tenso supercial praticamente acaba, trazendo prejuzos comunidade que vive na interface guaar e que desempenha importante papel na cadeia alimentar do corpo dgua.

CALOR ESPECFICODene-se calor especco como a quantidade de energia requerida, por unidade de massa, para elevar a temperatura de um determinado material. A energia necessria para elevar em 1 C (de 14,5 a 15,5 C) a temperatura de um grama de gua foi denida como sendo uma caloria (1 cal), cando, pois, estabelecido o calor especco da gua pura como igual a 1,0 cal/g oC. O calor especco da gua elevadssimo, superado, dentre os lquidos, apenas pelo amonaco e pelo hidrognio lquido. Isso signica que so necessrias grandes quantidades de energia para promover alteraes de temperatura na gua ou, de outra forma, que a gua pode absorver grandes quantidades de calor sem apresentar fortes mudanas de temperatura. Em razo do alto calor especco da gua, ambientes aquticos so bastante estveis com relao temperatura. Isso ca evidente no caso de pequenas ilhas situadas nos oceanos, as quais apresentam temperaturas mdias uniformes durante todo o ano, em funo da estabilidade trmica da gua que as circunda.

CONDUTIVIDADE TRMICAAo contrrio do calor especco, a condutividade trmica da gua extremamente baixa. Se um corpo dgua permanecesse imvel, sem turbulncia, a difuso do calor seria to lenta que seu fundo s seria aquecido aps vrios sculos. Na prtica, isso no ocorre porque o transporte de calor tambm se d por conveco, ou seja, por movimentos que ocorrem em razo de gradientes de densidade na gua (ver circulao ou turn over).

DISSOLUO DE GASESA gua apresenta a capacidade de dissoluo de gases, alguns dos quais bastante importantes para a ecologia do ambiente hdrico. O gs de maior relevncia para o meio aqutico , sem dvida alguma, o oxignio, j que dele dependem todos os


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organismos aerbios que habitam o corpo dgua. Sabe-se que a biota (conjunto de seres vivos) aqutica pode ser formada por organismos aerbios e/ou anaerbios. Enquanto os primeiros utilizam o oxignio dissolvido para sua respirao, os ltimos respiram utilizando o oxignio contido em molculas de diversos compostos, como nitratos (NO-3), sulfatos (SO42-) e outros. Para o ser humano, o predomnio de uma condio aerbia no corpo dgua fundamental, j que a maioria dos usos da gua exige condies de qualidade s encontradas em ambientes aerbios. No entanto, do ponto de vista ecolgico, os ambientes anaerbios, como pntanos, por exemplo, tambm apresentam relevncia, muito embora no se prestem para a utilizao humana. Alm disso, muitos sistemas aquticos anaerbios so resultantes de antigos sistemas aerbios que sofreram uma forte degradao de sua qualidade, como, por exemplo, por meio do lanamento de esgotos. Sabe-se ainda que as condies anaerbias favorecem a proliferao de gases com maus odores, o que naturalmente indesejvel para o ser humano. A concentrao dos gases na gua depende da chamada presso parcial do gs e da temperatura. Sabe-se que, na atmosfera terrestre, os principais gases esto distribudos aproximadamente na seguinte proporo: Nitrognio (N2) : 78%; Oxignio (O2) : 21%; e Gs carbnico (CO2) : 0,03% A solubilidade qumica absoluta dos gases na gua, temperatura de 20 C, a seguinte: CO2 : 1.700 mg/l; O2 : 43 mg/l; N2 : 18 mg/l Multiplicando-se essas concentraes absolutas pela presso parcial dos gases obtm-se a concentrao de saturao dos gases, isto , os valores mximos de concentrao que podem ser atingidos no meio. Na gua, essa concentrao de saturao diretamente proporcional presso e indiretamente proporcional temperatura e ao teor salino. Isso signica que, em condies naturais, as guas de clima tropical so menos ricas em oxignio que aquelas de clima temperado; os corpos dgua situados prximos ao nvel do mar (maior presso atmosfrica) possuem mais oxignio que os localizados nas montanhas; a gua do mar (maior teor salino) apresenta menores teores de oxignio que a gua doce. Um corpo de gua doce submetido presso de uma atmosfera e com a temperatura de 20 C possui aproximadamente as seguintes concentraes de saturao para os principais gases: O2 : 9 mg/l; N2 : 14 mg/l; CO2 : 0,5 mg/l

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Em geral, mais conveniente expressar as concentraes de gases em percentuais de saturao, o que muito mais elucidativo do que o fornecimento de concentraes absolutas. Por exemplo, a concentrao de oxignio de 7 mg/l pode ser um valor bastante satisfatrio para rios e lagos em climas quentes, mas ser um teor baixo se ela se referir a guas de regies frias. A ausncia de oxignio em um ambiente aqutico designada pelo termo anoxia, enquanto o predomnio de baixas concentraes expresso por hipoxia. O aumento da concentrao de oxignio, em soluo, no meio lquido ocorre, fundamentalmente, por meio de dois fenmenos: aerao atmosfrica e atividade fotossinttica das plantas aquticas. Enquanto em rios a fonte principal de oxignio a atmosfera, mediante a existncia de turbulncia em suas guas, no caso de lagos h a dominncia da fotossntese, em decorrncia do maior crescimento de microalgas e plantas aquticas. interessante observar que, por meio da atividade de fotossntese, podem ser obtidas temporariamente concentraes de oxignio superiores ao valor de saturao. Tal fato designado como supersaturao do ambiente aqutico. Torna-se importante ressaltar que a supersaturao da gua apenas ocorre em decorrncia da fotossntese e nunca da aerao atmosfrica. A diminuio da concentrao de oxignio, em soluo, no meio lquido conseqncia dos seguintes processos: perdas para a atmosfera (desorpo atmosfrica), respirao dos organismos, mineralizao da matria orgnica e oxidao de ons. Em funo das entradas e sadas de oxignio, pode-se avaliar o balano desse gs no ambiente hdrico. Existe a possibilidade de utilizao de modelos, mediante o emprego de coecientes para reaerao atmosfrica, fotossntese, respirao e mineralizao da matria orgnica. Esses modelos so muito teis para o estabelecimento de prognsticos relativos qualidade da gua em decorrncia da maior ou menor presena de oxignio. Alm do oxignio, outros gases so tambm relevantes para o estudo da qualidade da gua. Dentre eles, podem ser citados o gs metano (CH4), o gs sulfdrico (H2S), ambos decorrentes de processos de respirao anaerbia, e o gs carbnico (CO2), matria-prima para a fotossntese e produto nal da respirao (na atividade fotossinttica h absoro de CO2 e liberao de O2, enquanto na respirao ocorre exatamente o contrrio).

DISSOLUO DE SUBSTNCIASAlm de gases, a gua tem a capacidade de dissolver outras substncias qumicas, as quais apresentam relevncia na determinao de sua qualidade. A solubilidade dessas substncias est vinculada ao pH do meio, havendo geralmente um acrscimo da solubilidade com a reduo do pH. O aumento da temperatura tambm favorece a solubilidade das diversas substncias qumicas. A inuncia do pH e da temperatura pode ser observada na distribuio de substncias dissolvidas em rios e lagos. Principalmente nestes ltimos, ocorre um gradiente acentuado de pH, com a obteno de valores elevados na superfcie como


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decorrncia da atividade fotossinttica (absoro de cido carbnico aumento de pH), e teores mais baixos no fundo, em funo do predomnio de processos respiratrios (liberao de gs carbnico diminuio de pH). Dessa forma, freqente a ocorrncia de altas concentraes de substncias dissolvidas no hipolmnio de lagos e represas, fenmeno este que reforado pelos baixos teores de oxignio encontrados naquela regio. Quando acontece a circulao do corpo dgua, toda essa massa de substncias dissolvidas, dentre elas vrios nutrientes, sobe at a superfcie, o que pode favorecer o crescimento excessivo de algas e plantas (fenmeno da eutrozao). Entre os compostos dissolvidos na gua, merecem destaque: nutrientes responsveis pela eutrozao: compostos de nitrognio (amnia, nitrito, nitrato) e de fsforo (fosfato); compostos de ferro e mangans: tais compostos podem passar pelas estaes de tratamento de gua na forma dissolvida (reduzida quimicamente), vindo posteriormente a precipitar-se, por meio de oxidao qumica, na rede de distribuio, provocando o surgimento de gua com colorao avermelhada ou amarronzada; compostos orgnicos; metais pesados; e alguns ctions (sdio, potssio, clcio, magnsio) e nions (carbonatos, bicarbonatos, sulfatos, cloretos). Estas so as principais substncias dissolvidas utilizadas para a avaliao da qualidade de uma amostra de gua.

3.3 PRINCIPAIS CARACTERSTICAS FSICAS, QUMICAS E BIOLGICASAps a apresentao feita anteriormente, descrevendo a estrutura da gua e do ambiente aqutico do ponto de vista ecolgico, parte-se agora para o conhecimento das principais caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas da gua, as quais, em seu conjunto, permitem a avaliao da sua qualidade. Como tais caractersticas podem ser expressas por meio de concentraes ou outros valores numricos, elas passaro a ser designadas como parmetros, alguns destes referenciados como propriedades organolpticas no padro de potabilidade vigente.

CARACTERSTICAS FSICAS a) TemperaturaA temperatura expressa a energia cintica das molculas de um corpo, sendo seu gradiente o fenmeno responsvel pela transferncia de calor em um meio.

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A alterao da temperatura da gua pode ser causada por fontes naturais (principalmente energia solar) ou antropognicas (despejos industriais e guas de resfriamento de mquinas). A temperatura exerce inuncia marcante na velocidade das reaes qumicas, nas atividades metablicas dos organismos e na solubilidade de substncias. Os ambientes aquticos brasileiros apresentam em geral temperaturas na faixa de 20 C a 30 C. Entretanto, em regies mais frias, como no Sul do pas, a temperatura da gua em perodos de inverno pode baixar a valores entre 5 C e 15 C, atingindo, em alguns casos, at o ponto de congelamento. Em relao s guas para consumo humano, temperaturas elevadas aumentam as perspectivas de rejeio ao uso. guas subterrneas captadas a grandes profundidades freqentemente necessitam de unidades de resfriamento a m de adequ-las ao abastecimento. Diversas cidades do interior do Estado de So Paulo utilizam-se de guas subterrneas aps resfriamento.

b) Sabor e odorA conceituao de sabor envolve uma interao de gosto (salgado, doce, azedo e amargo) com o odor. No entanto, genericamente usa-se a expresso conjunta: sabor e odor. Sua origem est associada tanto presena de substncias qumicas ou gases dissolvidos, quanto atuao de alguns microorganismos, notadamente algas. Neste ltimo caso so obtidos odores que podem at mesmo ser agradveis (odor de gernio e de terra molhada, etc.), alm daqueles considerados repulsivos (odor de ovo podre, por exemplo). Despejos industriais que contm fenol, mesmo em pequenas concentraes, apresentam odores bem caractersticos. Vale destacar que substncias altamente deletrias aos organismos aquticos, como metais pesados e alguns compostos organossintticos, no conferem nenhum sabor ou odor gua. Para consumo humano e usos mais nobres, o padro de potabilidade exige que a gua seja completamente inodora.

c) CorA cor da gua produzida pela reexo da luz em partculas minsculas de dimenses inferiores a 1 m denominadas colides namente dispersas, de origem orgnica (cidos hmicos e flvicos) ou mineral (resduos industriais, compostos de ferro e mangans). Corpos dgua de cores naturalmente escuras so encontrados em regies ricas em vegetao, em decorrncia da maior produo de cidos hmicos. Um exemplo internacionalmente conhecido o do Rio Negro, auente do Rio Amazonas, cujo nome faz referncia sua cor escura, causada pela presena de produtos de decomposio da vegetao e pigmentos de origem bacteriana (Chromobacterium violaceum). A determinao da intensidade da cor da gua feita comparando-se a amostra com um padro de cobalto-platina, sendo o resultado fornecido em unidades de cor, tambm chamadas uH (unidade Hazen). As guas naturais apresentam, em geral, intensidades de cor variando de 0 a 200 unidades. Valores inferiores a 10 unidades so


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dicilmente perceptveis. A clorao de guas coloridas com a nalidade de abastecimento domstico pode gerar produtos potencialmente cancergenos (trihalometanos), derivados da complexao do cloro com a matria orgnica em soluo. Para efeito de caracterizao de guas para abastecimento, distingue-se a cor aparente, na qual se consideram as partculas suspensas, da cor verdadeira. A determinao da segunda realiza-se aps centrifugao da amostra. Para atender ao padro de potabilidade, a gua deve apresentar intensidade de cor aparente inferior a cinco unidades.

d) TurbidezA turbidez pode ser denida como uma medida do grau de interferncia passagem da luz atravs do lquido. A alterao penetrao da luz na gua decorre da presena de material em suspenso, sendo expressa por meio de unidades de turbidez (tambm denominadas unidades de Jackson ou nefelomtricas). A turbidez dos corpos dgua particularmente alta em regies com solos erodveis, onde a precipitao pluviomtrica pode carrear partculas de argila, silte, areia, fragmentos de rocha e xidos metlicos do solo. Grande parte das guas de rios brasileiros naturalmente turva em decorrncia das caractersticas geolgicas das bacias de drenagem, ocorrncia de altos ndices pluviomtricos e uso de prticas agrcolas muitas vezes inadequadas. Ao contrrio da cor, que causada por substncias dissolvidas, a turbidez provocada por partculas em suspenso, sendo, portanto, reduzida por sedimentao. Em lagos e represas, onde a velocidade de escoamento da gua menor, a turbidez pode ser bastante baixa. Alm da ocorrncia de origem natural, a turbidez da gua pode tambm ser causada por lanamentos de esgotos domsticos ou industriais. A turbidez natural das guas est, geralmente, compreendida na faixa de 3 a 500 unidades. Para ns de potabilidade, a turbidez deve ser inferior a uma unidade. Tal restrio fundamenta-se na inuncia da turbidez nos processos usuais de desinfeco, atuando como escudo aos microorganismos patognicos e assim minimizando a ao do desinfetante. Um outro parmetro diretamente associado turbidez a transparncia da gua, a qual usada principalmente no caso de lagos e represas. A transparncia medida mergulhando-se na gua um disco de aproximadamente 20 cm de dimetro (disco de Secchi, em homenagem a seu inventor, um naturalista italiano) e anotando-se a profundidade de desaparecimento. Lagos turvos apresentam transparncias reduzidas, da ordem de poucos centmetros at um metro, enquanto em lagos cristalinos a transparncia pode atingir algumas dezenas de metros.

e) SlidosA presena de slidos na gua comentada neste tpico relativo aos parmetros fsicos, muito embora os slidos possam tambm estar associados a caractersticas qumicas ou biolgicas. Os slidos presentes na gua podem estar distribudos da seguinte forma:

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slidos totais

{

em suspenso

dissolvidos

{ {

sedimentveis no sedimentveis volteis xos

Slidos em suspenso podem ser denidos como as partculas passveis de reteno por processos de ltrao. Slidos dissolvidos so constitudos por partculas de dimetro inferior a 10-3 m e que permanecem em soluo mesmo aps a ltrao. A entrada de slidos na gua pode ocorrer de forma natural (processos erosivos, organismos e detritos orgnicos) ou antropognica (lanamento de lixo e esgotos). Muito embora os parmetros turbidez e slidos totais estejam associados, eles no so absolutamente equivalentes. Uma pedra, por exemplo, colocada em um copo de gua limpa confere quele meio uma elevada concentrao de slidos totais, mas sua turbidez pode ser praticamente nula. O padro de potabilidade refere-se apenas aos slidos totais dissolvidos (limite: 1000 mg/l), j que essa parcela reete a inuncia de lanamento de esgotos, alm de afetar a qualidade organolptica da gua.

f) Condutividade eltricaA condutividade eltrica da gua indica sua capacidade de transmitir a corrente eltrica em funo da presena de substncias dissolvidas que se dissociam em nions e ctions. Quanto maior a concentrao inica da soluo, maior a oportunidade para a ao eletroltica e, portanto, maior a capacidade em conduzir corrente eltrica. Muito embora no se possa esperar uma relao direta entre condutividade e concentrao de slidos totais dissolvidos, j que as guas naturais no so solues simples, tal correlao possvel para guas de determinadas regies onde exista a predominncia bem denida de um determinado on em soluo. A condutividade eltrica da gua deve ser expressa em unidades de resistncia (mho ou S) por unidade de comprimento (geralmente cm ou m). At algum tempo atrs, a unidade mais usual para expresso da resistncia eltrica da gua era o mho (inverso de ohm), mas atualmente recomendvel a utilizao da unidade S (Siemens). Enquanto as guas naturais apresentam teores de condutividade na faixa de 10 a 100 S/cm, em ambientes poludos por esgotos domsticos ou industriais os valores podem chegar at 1.000 S/cm.


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CARACTERSTICAS QUMICAS a) pHO potencial hidrogninico (pH) representa a intensidade das condies cidas ou + alcalinas do meio lquido por meio da medio da presena de ons hidrognio (H ). calculado em escala antilogartmica, abrangendo a faixa de 0 a 14 (inferior a 7: condies cidas; superior a 7: condies alcalinas). O valor do pH inui na distribuio das formas livre e ionizada de diversos compostos qumicos, alm de contribuir para um maior ou menor grau de solubilidade das substncias e de denir o potencial de toxicidade de vrios elementos. As alteraes de pH podem ter origem natural (dissoluo de rochas, fotossntese) ou antropognica (despejos domsticos e industriais). Em guas de abastecimento, baixos valores de pH podem contribuir para sua corrosividade e agressividade, enquanto valores elevados aumentam a possibilidade de incrustaes. Para a adequada manuteno da vida aqutica, o pH deve situar-se geralmente na faixa de 6 a 9. Existem, no entanto, vrias excees a essa recomendao, provocadas por inuncias naturais, como o caso de rios de cores intensas, em decorrncia da presena de cidos hmicos provenientes da decomposio de vegetao. Nessa situao, o pH das guas sempre cido (valores de 4 a 6), como pode ser observado em alguns cursos dgua na plancie amaznica. A acidicao das guas pode ser tambm um fenmeno derivado da poluio atmosfrica, mediante complexao de gases poluentes com o vapor dgua, provocando o predomnio de precipitaes cidas. Podem tambm existir ambientes aquticos naturalmente alcalinos em funo da composio qumica de suas guas, como o exemplo de alguns lagos africanos nos quais o pH chega a ultrapassar o valor de 10. O intervalo de pH para guas de abastecimento estabelecido pela Portaria o n 1469/2000 entre 6,5 e 9,5. Esse parmetro objetiva minimizar os problemas de incrustao e corroso das redes de distribuio.

b) AlcalinidadeA alcalinidade indica a quantidade de ons na gua que reagem para neutralizar os ons hidrognio. Constitui, portanto, uma medio da capacidade da gua de neutralizar os cidos, servindo assim para expressar a capacidade de tamponamento da gua, isto , sua condio de resistir a mudanas do pH. Ambientes aquticos com altos valores de alcalinidade podem, destarte, manter aproximadamente os mesmos teores de pH, mesmo com o recebimento de contribuies fortemente cidas ou alcalinas. Os principais constituintes da alcalinidade so os bicarbonatos (HCO-3), carbonatos (CO32-) e hidrxidos (OH-). Outros nions, como cloretos, nitratos e sulfatos, no contribuem para a alcalinidade. A distribuio entre as trs formas de alcalini-

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dade na gua (bicarbonatos, carbonatos, hidrxidos) funo do seu pH: pH > 9,4 (hidrxidos e carbonatos); pH entre 8,3 e 9,4 (carbonatos e bicarbonatos); pH entre 4,4 e 8,3 (apenas bicarbonatos). Verica-se assim que, na maior parte dos ambientes aquticos, a alcalinidade deve-se exclusivamente presena de bicarbonatos. Valores elevados de alcalinidade esto associados a processos de decomposio da matria orgnica e alta taxa respiratria de microorganismos, com liberao e dissoluo do gs carbnico (CO2) na gua. A maioria das guas naturais apresenta valores de alcalinidade na faixa de 30 a 500 mg/L de CaCO3.

c) AcidezA acidez, em contraposio alcalinidade, mede a capacidade da gua em resistir s mudanas de pH causadas pelas bases. Ela decorre, fundamentalmente, da presena de gs carbnico livre na gua. A origem da acidez tanto pode ser natural (CO2 absorvido da atmosfera ou resultante da decomposio de matria orgnica, presena de H2S gs sulfdrico) ou antropognica (despejos industriais, passagem da gua por minas abandonadas). De maneira semelhante alcalinidade, a distribuio das formas de acidez tambm funo do pH da gua: pH > 8.2 CO2 livre ausente; pH entre 4,5 e 8,2 acidez carbnica; pH < 4,5 acidez por cidos minerais fortes, geralmente resultantes de despejos industriais. guas com acidez mineral so desagradveis ao paladar, sendo portanto desaconselhadas para abastecimento domstico.

d) DurezaA dureza indica a concentrao de ctions multivalentes em soluo na gua. Os ctions mais freqentemente associados dureza so os de clcio e magnsio (Ca2+, Mg2+) e, em menor escala, ferro (Fe2+), mangans (Mn2+), estrncio (Sr2+) e alumnio (Al3+). A dureza pode ser classicada como dureza carbonato ou dureza no carbonato, dependendo do nion com o qual ela est associada. A primeira corresponde alcalinidade, estando portanto em condies de indicar a capacidade de tamponamento de uma amostra de gua. A dureza no carbonato refere-se associao com os demais nions, exceo do clcio e do magnsio. A origem da dureza das guas pode ser natural (por exemplo, dissoluo de rochas calcreas, ricas em clcio e magnsio) ou antropognica (lanamento de euentes industriais). A dureza da gua expressa em mg/L de equivalente em carbonato de clcio (CaCO3) e pode ser classicada em: mole ou branda: dureza moderada: dura: muito dura: < 50 mg/L de CaCO3; entre 50 mg/L e 150 mg/L de CaCO3; entre 150 mg/L e 300 mg/L de CaCO3; e > 300 mg/L de CaCO3.


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guas de elevada dureza reduzem a formao de espuma, o que implica um maior consumo de sabes e xampus, alm de provocar incrustaes nas tubulaes de gua quente, caldeiras e aquecedores, em funo da precipitao dos ctions em altas temperaturas. Existem evidncias de que a ingesto de guas duras contribui para uma menor incidncia de doenas cardiovasculares. Em corpos dgua de reduzida dureza, a biota mais sensvel presena de substncias txicas, j que a toxicidade inversamente proporcional ao grau de dureza da gua. Para guas de abastecimento, o padro de potabilidade estabelece o limite de 500 mg/L CaCO3. Valores dessa magnitude usualmente no so encontrados em guas superciais no Brasil, podendo ocorrer, em menor monta, em aqferos subterrneos.

e) Oxignio dissolvidoTrata-se de um dos parmetros mais signicativos para expressar a qualidade de um ambiente aqutico. Conforme j comentado anteriormente, a dissoluo de gases na gua sofre a inuncia de distintos fatores ambientais (temperatura, presso, salinidade). As variaes nos teores de oxignio dissolvido esto associadas aos processos fsicos, qumicos e biolgicos que ocorrem nos corpos dgua. Para a manuteno da vida aqutica aerbia so necessrios teores mnimos de oxignio dissolvido de 2 mg/L a 5 mg/L, de acordo com o grau de exigncia de cada organismo. A concentrao de oxignio disponvel mnima necessria para a sobrevivncia das espcies pisccolas de 4 mg/L para a maioria dos peixes e de 5 mg/L para trutas. Em condies de anaerobiose (ausncia de oxignio dissolvido), os compostos qumicos so encontrados na sua forma reduzida (isto , no oxidada), a qual geralmente solvel no meio lquido, disponibilizando portanto as substncias para assimilao pelos organismos que sobrevivem no ambiente. medida que cresce a concentrao de oxignio dissolvido, os compostos vo-se precipitando, cando armazenados no fundo dos corpos dgua.

f) Demandas qumica e bioqumica de oxignioOs parmetros DBO (Demanda Bioqumica de Oxignio) e DQO (Demanda Qumica de Oxignio) so utilizados para indicar a presena de matria orgnica na gua. Sabe-se que a matria orgnica responsvel pelo principal problema de poluio das guas, que a reduo na concentrao de oxignio dissolvido. Isso ocorre como conseqncia da atividade respiratria das bactrias para a estabilizao da matria orgnica. Portanto, a avaliao da presena de matria orgnica na gua pode ser feita pela medio do consumo de oxignio. Os referidos parmetros DBO e DQO indicam o consumo ou a demanda de oxignio necessria para estabilizar a matria orgnica contida na amostra de gua. Essa demanda referida convencionalmente a um perodo de cinco dias, j que a estabilizao completa da matria orgnica exige um tempo maior, e a uma temperatura de 20 C.

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A diferena entre DBO e DQO est no tipo de matria orgnica estabilizada: enquanto a DBO se refere exclusivamente matria orgnica mineralizada por atividade dos microorganismos, a DQO engloba tambm a estabilizao da matria orgnica ocorrida por processos qumicos. Assim sendo, o valor da DQO sempre superior ao da DBO. Alm do mais, a relao entre os valores de DQO e DBO indica a parcela de matria orgnica que pode ser estabilizada por via biolgica. Tanto a DBO quanto a DQO so expressas em mg/L. A concentrao mdia da DBO que , entre os dois, o parmetro normalmente mais utilizado em esgotos domsticos da ordem de 300 mg/L, o que indica que so necessrios 300 miligramas de oxignio para estabilizar, em um perodo de cinco dias e a 20 C, a quantidade de matria orgnica biodegradvel contida em um (1) litro da amostra. Alguns euentes de indstrias que processam matria orgnica (laticnios, cervejarias, frigorcos) apresentam valores de DBO na ordem de grandeza de dezenas ou mesmo centenas de gramas por litro. Em ambientes naturais no poludos, a concentrao de DBO baixa (1 mg/L a 10 mg/L), podendo atingir valores bem mais elevados em corpos dgua sujeitos poluio orgnica, esta em geral decorrente do recebimento de esgotos domsticos ou de criatrios de animais.

g) Srie nitrogenadaNo meio aqutico, o elemento qumico nitrognio pode ser encontrado sob diversas formas: nitrognio molecular (N2): nessa forma, o nitrognio est, continuamente, sujeito a perdas para a atmosfera. Algumas espcies de algas conseguem xar o nitrognio atmosfrico, o que permite seu crescimento mesmo quando as outras formas de nitrognio no esto disponveis na massa lquida; nitrognio orgnico: constitudo por nitrognio na forma dissolvida (compostos nitrogenados orgnicos) ou particulada (biomassa de organismos); on amnio (NH4+): forma reduzida do nitrognio, sendo encontrada em condies de anaerobiose; serve ainda como indicador do lanamento de esgotos de elevada carga orgnica; on nitrito (NO2-): forma intermediria do processo de oxidao, apresentando uma forte instabilidade no meio aquoso; e on nitrato (NO3-): forma oxidada de nitrognio, encontrada em condies de aerobiose. O ciclo do nitrognio conta com a intensa participao de bactrias, tanto no processo de nitricao (oxidao bacteriana do amnio a nitrito e deste a nitrato) quanto no de desnitricao (reduo bacteriana do nitrato ao gs nitrognio). O nitrognio um dos mais importantes nutrientes para o crescimento de algas e macrtas (plantas aquticas superiores), sendo facilmente assimilvel nas formas


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de amnio e nitrato. Em condies fortemente alcalinas, ocorre o predomnio da amnia livre (ou no ionizvel), que bastante txica a vrios organismos aquticos. J o nitrato, em concentraes elevadas, est associado doena da metaemoglobinemia, que diculta o transporte de oxignio na corrente sangnea de bebs. Em adultos, a atividade metablica interna impede a converso do nitrato em nitrito, que o agente responsvel por essa enfermidade. Alm de ser fortemente encontrado na natureza, na forma de protenas e outros compostos orgnicos, o nitrognio tem uma signicativa origem antropognica, principalmente em decorrncia do lanamento, em corpos dgua, de despejos domsticos, industriais e de criatrios de animais, assim como de fertilizantes.

h) FsforoO fsforo , em razo da sua baixa disponibilidade em regies de clima tropical, o nutriente mais importante para o crescimento de plantas aquticas. Quando esse crescimento ocorre em excesso, prejudicando os usos da gua, caracteriza-se o fenmeno conhecido como eutrozao. No ambiente aqutico, o fsforo pode ser encontrado sob vrias formas: orgnico: solvel (matria orgnica dissolvida) ou particulado (biomassa de microorganismos); inorgnico: solvel (sais de fsforo) ou particulado (compostos minerais, como apatita) A frao mais signicativa no estudo do fsforo a inorgnica solvel, que pode ser diretamente assimilada para o crescimento de algas e macrtas. A presena de fsforo na gua est relacionada a processos naturais (dissoluo de rochas, carreamento do solo, decomposio de matria orgnica, chuva) ou antropognicos (lanamento de esgotos, detergentes, fertilizantes, pesticidas). Em guas naturais no poludas, as concentraes de fsforo situam-se na faixa de 0,01 mg/L a 0,05 mg/L.

i) Ferro e mangansOs elementos ferro e mangans, por apresentarem comportamento qumico semelhante, podem ter seus efeitos na qualidade da gua abordados conjuntamente. Muito embora esses elementos no apresentem inconvenientes sade nas concentraes normalmente encontradas nas guas naturais, eles podem provocar problemas de ordem esttica (manchas em roupas ou em vasos sanitrios) ou prejudicar determinados usos industriais da gua. Dessa forma, o padro de potabilidade das guas determina valores mximos de 0,3 mg/L para o ferro e 0,1 mg/L para o mangans. Deve ser destacado que as guas de muitas regies brasileiras, como o caso de Minas Gerais, por exemplo,

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em funo das caractersticas geoqumicas das bacias de drenagem, apresentam naturalmente teores elevados de ferro e mangans, que podem at mesmo superar os limites xados pelo padro de potabilidade. Altas concentraes desses elementos so tambm encontradas em situaes de ausncia de oxignio dissolvido, como, por exemplo, em guas subterrneas ou nas camadas mais profundas dos lagos. Em condies de anaerobiose, o ferro e o mangans apresentam-se em sua forma solvel (Fe2+ e Mn2+), voltando a precipitar-se quando em contato com o oxignio (oxidao a Fe3+ e Mn4+).

j) MicropoluentesExistem determinados elementos e compostos qumicos que, mesmo em baixas concentraes, conferem gua caractersticas de toxicidade, tornando-a assim imprpria para grande parte dos usos. Tais substncias so denominadas micropoluentes. O maior destaque nesse caso dado aos metais pesados (por exemplo, arsnio, cdmio, cromo, cobre, chumbo, mercrio, nquel, prata, zinco), freqentemente encontrados em guas residurias industriais. Alm de ser txicos, esses metais ainda se acumulam no ambiente aqutico, aumentando sua concentrao na biomassa de organismos medida que se evolui na cadeia alimentar (fenmeno de biomagnicao). Outros micropoluentes inorgnicos que apresentam riscos sade pblica, conforme sua concentrao, so os cianetos e o or. Entre os compostos orgnicos txicos destacam-se os defensivos agrcolas, alguns detergentes e uma ampla gama de novos produtos qumicos elaborados articialmente para uso industrial (compostos organossintticos). Alm de sua difcil biodegradabilidade, muitos desses compostos apresentam caractersticas carcinognicas (gerao de cncer), mutagnicas (inuncias nas clulas reprodutoras) e at mesmo teratognicas (gerao de fetos com graves decincias fsicas).

CARACTERSTICAS BIOLGICAS a) Microorganismos de importncia sanitriaO papel dos microorganismos no ambiente aqutico est fundamentalmente vinculado transformao da matria dentro do ciclo dos diversos elementos. Tais processos so realizados com o objetivo de fornecimento de energia para a sobrevivncia dos microorganismos. Um dos processos mais signicativos a decomposio da matria orgnica, realizada principalmente por bactrias. Esse processo vital para o ambiente aqutico, na medida em que a matria orgnica que ali chega decomposta em substncias mais simples pela ao das bactrias. Como produto nal, obtm-se compostos minerais inorgnicos, como, por exemplo, nitratos, fosfatos e sulfatos que, por sua vez, so reassimilados por outros organismos aquticos. O processo de decomposio, tambm designado como estabilizao ou


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vigil an cia controle qualidade agua

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