MONITORAR A QUALIDADE DA ÁGUA É QUESTÃO DE SAÚDE PÚBLICA

Apresentação em tema: "MONITORAR A QUALIDADE DA ÁGUA É QUESTÃO DE SAÚDE PÚBLICA"— Transcrição da apresentação:

1 MONITORAR A QUALIDADE DA ÁGUA É QUESTÃO DE SAÚDE PÚBLICA
O que é uma água de qualidade? Qual a importância em se ter um indíce que dimensione a qualidade da água?

2 IMPORTÂNCIA DA QUALIDADE DA ÁGUA
O homem tem necessidade de água de qualidade adequada e em quantidade suficiente para todas suas necessidades, não só para proteção de sua saúde, como também para o seu desenvolvimento econômico. Assim, a importância do abastecimento de água deve ser encarada sob os aspectos sanitário e econômico. A importância sanitária é devida a uma rápida e sensível melhoria na saúde e nas condições de vida de uma comunidade, devido a implantação ou melhoria dos serviços de abastecimento, principalmente através do controle e prevenção de doenças, promoção de hábitos higiênicos, desenvolvimento de esportes, limpeza pública, etc. A implantação do sistema de abastecimento provoca a diminuição sensível na incidência de doenças relacionadas à água, assim como a complementação com um sistema de esgoto adequado.

3 BENEFÍCIOS ECONÔMICOS DE UMA ÁGUA DE QUALIDADE
A água tratada (assim como o oferecimento de um sistema de saneamento básico no geral) provocam um acréscimo na vida média da população servida, uma diminuição da mortalidade em geral e em particular na infantil e como consequência uma maior eficiência nas atividades econômicas desta, pela redução do número de horas perdidas com diversas doenças o que possibilita o aumento da renda per capta nacional. Além disso ao se prevenir possíveis doenças economiza-se no tratamento das mesmas.

4 O que é água de qualidade?
Água pura, no sentido rigoroso do termo, não existe na natureza, pois a água é um ótimo solvente, e desta forma, nunca é encontrada em estado de absoluta pureza. A água pode conter uma série de impurezas, que vão definir suas características físicas, químicas e biológicas, determinando dessa forma o grau de tratamento necessário para que possa utilizar para um determinado fim.

5 De um modo geral a água destinada ao consumo, deve apresentar uma qualidade, que depende dos seguintes fatores: Antecedentes da água Condições de preparação e de distribuição da água: processo de tratamento, sistema de fornecimento de água, etc; Finalidade a que se destina a água; Portanto, há necessidade de se estabelecer limites gerais aceitáveis para as impurezas contidas nas águas, de acordo com o fim a que as mesmas se destinam.

6 A importância de se ter um Indíce de qualidade para a água
O Monitoramento de parâmetros relacionados às alterações nas características físicas, químicas e biológicas da água é um processo fundamental para mensurar a qualidade dos recursos hídricos, especialmente da água direcionada ao abastecimento público.

7 Os índices são números utilizados para classificar os corpos hídricos em faixas de qualidade. Eles possibilitam ao órgão responsável pela gestão da água identificar as áreas prioritárias, que merecem algum tipo de atividade de controle. Também permitem uma interface com o público, comunicando sobre a qualidade no corpo hídrico, além de colaborar na investigação científica. Uma desvantagem da utilização de índices é que, quando você abrange um grupo de variáveis, fica difícil individualizar aquela variável que está sendo responsável pela classificação, ruim ou boa, deste índice.

8 IQA (Índice de Qualidade da Água)
O IQA é importante, pois indica a presença de esgoto doméstico no corpo hídrico, através de várias variáveis.

9 História do IQA O Índice de Qualidade de Água (IQA) foi elabo‑ rado em 1970 pela National Sanitation Foundation (NSF), dos Estados Unidos, a partir de uma pesquisa de opinião realizada com especialistas em qualidade de águas. Nessa pesquisa, cada especialista indicou os parâmetros a serem avaliados, seu peso relativo e a condição em que se apresenta cada parâmetro.

10 No caso especifico do IQA, foram listados 35 parâmetros, para 142 profissionais da área da qualidade água. as opções: Incluir Não incluir Indeciso Sendo possível apontar outros parâmetros não listados. Cada parâmetro incluido deveria receber peso 1 a 5. Numa segunda rodada, foi enviado questionário com 15 parâmetros mais importantes. Resultado: 9 parâmetros com seus respectivos respectivos pesos (os pesos veremos mais adiante).

11 PARÂMETROS DE QUALIDADE DA ÁGUA NO IQA
Os parâmetros considerados no cálculo do IQA são: Parâmetros Unidades Temperatura °C pH - Oxigênio Dissolvido(OD) mg/L Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Coliformes Termotolerantes NP/100ml Nitrogênio total(NT) Fósforo total(PT) Resíduo total(RT) Turbidez UNT

12 Os nove parâmetros que compõem o IQA refletem, principalmente, a poluição da água causada pelo lançamento de esgotos domésticos e cargas orgânicas de origem industrial.

13 CONHECENDO MELHOR OS PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DA ÁGUA

14 Oxigênio Dissolvido (OD)

15 OXIGÊNIO DISSOLVIDO (OD)
O oxigênio dissolvido é geralmente medido em miligramas por litro (mg/l) da água analisada. Provém, em geral, da dissolução do oxigênio atmosférico, naturalmente ou artificialmente, e também, da produção liberada por alguns microorganismos vivos na água (algas e bactérias). O oxigênio dissolvido é vital para os seres aquáticos aeróbicos (dependentes de oxigênio). Dentro do IQA, o oxigênio dissolvido é o principal parâmetro de caracterização do ambiente aquático (17%)

16 O nível de disponibilidade de OD na água vai depender do balanço entre a quantidade consumida por bactérias para oxidar a matéria orgânica (fontes pontuais e difusas) e a quantidade produzida no próprio corpo d’água através de organismos fotossintéticos, processos de aeração natural e/ou artificial. Se o balanço do nível de OD permanece negativo por tempo prolongado, o corpo d’água pode tornar-se anaeróbico (ausência de oxigênio), causando a geração de maus odores, o crescimento de outros tipos de bactérias e morte de diversos seres aquáticos aeróbicos, inclusive peixes. Portanto, o OD é um dos principais parâmetros de caracterização dos efeitos da poluição das águas decorrentes de despejos orgânicos.

17  A solubilidade do OD é função da altitude e da temperatura do corpo de água. Em geral, ao nível do mar e à temperatura de 20°C, a concentração de saturação é de 9.2 mg/l. Vale informar que valores de OD inferiores ao valor de saturação podem indicar a presença de matéria orgânica e, valores superiores, a existência de crescimento anormal de algas, uma vez que, como já foi citado, elas liberam oxigênio durante o processo de fotossíntese.

18 Em resumo, o OD será consumido por bactérias durante o processo metabólico de conversão da matéria orgânica em compostos simples e inertes, como água e gás carbônico (CO2). Com isso, crescem e se multiplicam e mais oxigênio dissolvido será consumido enquanto houver matéria orgânica proveniente das fontes de poluição.

19 Demanda Biológica De Oxigênio (DBO)

20 DEMANDA BIOLÓGICA DE OXIGÊNIO (DBO)
A Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) é medida, em geral, em miligramas por litro (mg/l) e traduz indiretamente a quantidade de matéria orgânica presente no corpo de água. Este índice é um bom indicador de quão poluída está uma água, pois quanto mais matéria orgânica tiver maior será seu DBO, isto é sua Demanda Bioquímica por Oxigênio. No caso de efluentes (esgoto), o valor da DBO dirá quanto de oxigênio este consumirá ao ser lançado num corpo d'água, sendo portanto uma medida do impacto negativo.

21 ENTENDENDO UM POUCO MAIS SOBRE MATÉRIA ORGÂNICA
A matéria orgânica é formada por inúmeros componentes, como compostos de proteína, carboidratos, uréia, surfactantes (detergentes), gordura, óleos, fenóis, pesticidas, etc. Esta matéria, carbonácea, apresenta-se em suspensão ou dissolvida, podendo ser biodegradável ou não. Dada a diversidade dos compostos e formas como se apresenta no corpo d’água, procura-se quantificá-la, indiretamente, medindo-se sua capacidade de consumo de oxigênio dissolvido na água.

22 A DBO padrão é aquela que representa o consumo de oxigênio no processo de oxidação da matéria orgânica presente em uma amostra de água durante o período de 5 dias e incubada a 200 ºC. Se a DBO for muito alta, o oxigênio da água é rapidamente consumido, ficando redutor e tendo início a decomposição anaeróbica da matéria orgânica. Este tipo de decomposição é responsável pela produção de subprodutos poluidores e que degradam a qualidade da água. Dentre estes produtos podemos citar: metano (CH4), amônia (NH3) e gás (H2S), responsáveis por um grande mal cheiro. O ácido sulfídrico (H2S) em especial é muito conhecido devido ao forte cheiro de ovo podre.

23 Um efluente com alto DBO, ao ser lançado num corpo de água, provocará o total consumo do oxigênio dissolvido, levando à morte todos os organismos dependente do oxigênio dissolvido na água. Os esgotos domésticos possuem uma DBO em torno de 300 mg/l, que representa o consumo de 300 mg de oxigênio em 5 dias, à 20 C, no processo de estabilização da matéria orgânica carbonácea biodegradável presente em 1 litro de esgoto.

24 Valores aproximados de DBO de acordo com o tipo de água ou esgoto
Grau de Poluição 2 a 8 mg/L Rio Pouco Poluído 20 mg/L  Esgotos bem tratados 500 a 600 mg/L Esgotos não tratados 2000 mg/L Águas de Currais

25 Potencial Hidrogeniônico (PH)

26 PH O que é pH?  pH é a abreviação para Potencial Hidrogeniônico (quantidade de prótons H+), que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de uma solução aquosa

27 O pH 7 significa neutralidade.
pH < 7 significa acidez e quanto menor o número do pH, mais ácida é a solução aquosa. O pH é medido em escala logarítmica, o que significa que com a diminuição de 1 ponto no pH torna a solução 10 vezes mais ácida. Ou seja uma solução com pH 3 é 10 vezes mais ácida que uma solução de pH 4 e 100x mais ácida que uma solução de pH 5, 1000 x mais ácida que uma solução de pH 6 e x mais ácida que uma solução com pH 7. Quando temos pH > 7 a solução é chamada de alcalina. Uma solução com pH 10 é 10x mais alcalina que uma solução com pH 9, 100x mais alcalina que uma solução com pH 8 e 1000x mais alcalina que a solução neutra com pH 7.

28 A escala de pH A escala do pH pode variar de 0 até 14, sendo que quanto menor o índice do pH de uma substância, mais ácida a substância será. Veja o pH de algumas substâncias: Ácido de bateria - < 1,0 Coca-Cola - 2,5 Água Pura - 7,0 Saliva Humana - 6,5 ~ 7,4 Cloro - 12,5 O valor do pH está diretamente relacionado com a quantidade de íons hidrogênio de uma solução e pode ser obtido com o uso de indicadores.

29 Escala de pH (Sorensen)

30 Fatores que alteram o pH da Água:
Vários fatores influenciam o pH da Água, como gases e aerossóis da atmosfera, processos resultantes da erosão de rochas e solos, como também intervenções humanas.

31 Valores altos de pH (alcalino) de sistemas hídricos pode estar associado a proliferação de vegetais em geral, pois com o aumento da fotossíntese há consumo de gás carbônico e portanto, diminuição do ácido carbônico da água e conseqüente aumento do pH A acidez no meio aquático (pH baixo) é causada principalmente pela presença de CO2, ácidos minerais e sais hidrolizados. Quando um ácido reage com a água, o íon hidrogênio é liberado, acidificando o meio. As variações do pH no meio aquáticas estão relacionadas ainda com a dissolução de rochas, absorção de gases da atmosfera, oxidação da matéria orgânica e fotossíntese. Para que se conserve a vida aquática, o ph ideal deve variar entre 6 e 9 O pH, em determinadas condições pode contribuir para a precipitação de elementos químicos tóxicos como metais pesados e em outras condições exercer efeitos sobre as solubilidades de nutrientes.

32 Como o pH afeta a vida aquática

33 Equipamento medidor de pH
Exame laboratorial visual de pH Equipamento medidor de pH Muitos são os métodos de medição do ph, desde uso de indicadores ao de equipamento portáteis que podem ser utilizados no dia-a-dia por um profissonal que trabalha com recursos hídicos, cultura de peixes em cativeiro, piscinas recreativas, etc.

34 Coliformes Termotolerantes

35 Coliformes Termotolerantes
Segundo a resolução nº 375 de 17 de março de 2005, CONAMA, coliformes termotolerantes são: “Bactérias gram-negativas, em forma de bacilos, caracterizadas pela atividade da enzima β- galactosidase. Podem crescer em meios contendo agentes tenso-ativos e fermentar a lactose nas temperaturas de 44º - 45ºC, com produção de ácido, gás e aldeído. Além de estarem presentes em fezes humanas e de animais homeotérmicos (animais que mantém a temperatura do corpo constante), ocorrem em solos, plantas ou outras matrizes ambientais que não tenham sido contaminados por material fecal.” (versão resumida)

36 Coliformes Termotolerantes
O grupo coliforme é formado por um número de bactérias que inclui os gêneros Klebsiella, Escherichia, Serratia, Erwenia e Enterobactéria. A determinação da concentração dos coliformes assume importância como parâmetro indicador da possibilidade da existência de microorganismos patogênicos, responsáveis pela transmissão de doenças de veiculação hídrica, tais como febre tifóide, febre paratifóide, disenteria bacilar e cólera.

37 Coliformes Termotolerantes
• São facilmente detectáveis e quantificáveis por técnicas simples e economicamente viáveis, em qualquer tipo de água; • Possuem maior tempo de vida na água que as bactérias patogênicas intestinais, por serem menos exigentes em termos nutricionais, além de ser incapazes de se multiplicarem no ambiente aquático; • São mais resistentes à ação dos agentes desinfetantes do que os germes patogênicos.

38 Coliformes Termotolerantes
A Contagem Padrão de Bactérias é muito importante durante o processo de tratamento da água, visto que permite avaliar a eficiência das várias etapas do tratamento. É importante, também, conhecer a densidade de bactérias, tendo em vista que um aumento considerável da população bacteriana pode comprometer a detecção de organismos coliformes. Embora a maioria dessas bactérias não seja patogênica, pode representar riscos à saúde, como também, deteriorar a qualidade da água, provocando odores e sabores desagradáveis.

39 Limites de coliformes termotolerantes, Escherichia coli e enterococos em 100 mL de água, para cada categoria. Fonte:

40 Escherichia coli Fonte:

41 Temperatura da água

42 VARIAÇÕES NA TEMPERATURA
Variações de temperatura são parte do regime climático normal, e corpos de água naturais apresentam variações sazonais e diurnas, bem como estratificação vertical. A temperatura superficial é influenciada por fatores tais como: Latitude Altitude Estação do ano Período do dia Taxa de fluxo Profundidade A elevação não natural da temperatura em um corpo d'água geralmente é provocada por despejos industriais.

43 Os Organismos aquáticos possuem limites de tolerância térmica superior e inferior, temperaturas ótimas para crescimento, temperatura preferida em gradientes térmicos assim como limitações de temperatura para migração, desova e incubação de ovos.

44 A temperatura desempenha um papel principal de controle no meio aquático, condicionando as influências de uma série de parâmetros físico- químicos, entre eles o ph, tensão superficial e viscosidade.

45 Nitrogênio Total (NT)

46 NITROGÊNIO TOTAL São diversas as fontes de nitrogênio nas águas naturais. Os esgotos sanitários constituem em geral a principal fonte, lançando nas águas nitrogênio orgânico devido à presença de proteínas e nitrogênio amoniacal, decorrente da hidrólise sofrida pela uréia na água. Alguns efluentes industriais também concorrem para as descargas de nitrogênio orgânico e amoniacal nas águas. Nas áreas agrícolas, o escoamento das águas pluviais pelos solos fertilizados também contribui para a presença de diversas formas de nitrogênio. Também nas áreas urbanas, as drenagens de águas pluviais associadas às deficiências do sistema de limpeza pública, constituem fonte difusa de difícil caracterização.

47 CONSEQUÊNCIAS DA ELEVAÇÃOO DO NITROGÊNIO TOTAL
Um dos reflexos do aumento da concentração de nitrogênio nos rios, assim como a de fósforo, é a eutrofização, processo que permite a proliferação de algas e outras plantas aquáticas, sendo que o fósforo é considerado um nutriente essencial para a sua ocorrência. Há a eutrofização natural, comum no meio ambiente, e a artificial, relacionada às intervenções humanas no uso de nutrientes.

48 Os principais reflexos da eutrofização estão relacionados à degradação da qualidade da água utilizada para consumo e diminuição dos níveis de oxigênio no rio ou reservatório. O desequilíbrio ambiental proporcionado pela eutrofização pode causar mortalidade de peixes e inviabilizar diversos usos da água, como a pesca, a recreação e, especialmente, o abastecimento público.

49 Fósforo Total (FT)

50 Fósforo total O fósforo total (PT) é medido geralmente em miligramas por litro (mg/l). A presença do fósforo na água pode se dar de diversas formas. A mais importante delas para o metabolismo biológico é o ortofosfato. O fósforo é um nutriente fundamental para o crescimento e multiplicação das bactérias responsáveis pelos mecanismos bioquímicos de estabilização da matéria orgânica.

51 A presença de fósforo nas águas pode ter origem na dissolução de compostos do solo (escala muito pequena), despejos domésticos e/ou industriais, detergentes, excrementos de animais e fertilizantes. A utilização crescente de detergentes de uso doméstico e industrial favorece muito o aumento das concentrações de fósforo nas águas, na forma de fosfato.

52 EFEITOS NA ELEVAÇÃO DO FÓSFORO TOTAL
Concentrações elevadas de fósforo pode contribuir, da mesma forma que o nitrogênio, para a proliferação de algas e acelerar, indesejavelmente, em determinadas condições, o processo de eutrofização. Fosfatos nos detergentes são controlados por lei. O acúmulo dessas substâncias nos rios, lagos e praias, que recebem esgotos, pode prejudicar a vida das plantas e animais que vivem nestes locais. Isto porque formam uma espuma branca ("cisne-de-detergente") que reduz a penetração do oxigênio do ar na água, diminuindo assim o oxigênio disponível para respiração.

53 Turbidez

54 Turbidez A turbidez de uma amostra de água é o grau de atenuação de intensidade que um feixe de luz sofre ao atravessá-la (e esta redução se dá por absorção e espalhamento, uma vez que as partículas que provocam turbidez nas águas são maiores que o comprimento de onda da luz branca), devido à presença de sólidos em suspensão, tais como partículas inorgânicas (areia, silte, argila) e de detritos orgânicos, algas e bactérias, plâncton em geral, etc.

55 A erosão das margens dos rios em estações chuvosas é um exemplo de fenômeno que resulta em aumento da turbidez das águas e que exigem manobras operacionais, como alterações nas dosagens de coagulantes e auxiliares, nas estações de tratamento de águas. Atividades de mineração, assim como o lançamento de esgotos e de efluentes industriais, também são fontes importantes que causam uma elevação da turbidez das águas.

56 Essas alterações nas dosagens de produtos químicos coagulantes e auxiliares utilizados nas estações de tratamento de águas, aumentam os custos de tratamento. Além disso, a alta turbidez também afeta a preservação dos organismos vivos aquáticos, o uso industrial e as atividades de recreação.

57 Resíduo Total (RT)

58 Resíduo Total O resíduo total é a matéria que permanece após a evaporação, secagem ou calcinação da amostra de água durante um determinado tempo e temperatura. O resíduo total trás anos à vida aquática pois ao se depositarem no leito eles destroem os organismos que vivem nos sedimentos e servem de alimento para outros organismos, além de danificar os locais de desova de peixes.

59 Um dos principais problemas decorrente dos resíduos totais que afetam os rios, principalmente os que passam por grandes cidades, é o assoreamento. Neste processo ocorre o acúmulo de lixo, entulho e outros detritos no fundo dos rios. Com isso, o rio passa a suportar cada vez menos água, provocando enchentes em épocas de grande quantidade de chuvas.

60 Cálculo do IQA

61 Cálculo De acordo com a Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB) (2009), o cálculo do IQA é feito por meio do produtório ponderado dos nove parâmetros que foram fixados em função da sua importância para a conformação global da qualidade da água, segundo a equação:

62 Onde: IQA = Índice de Qualidade das Águas
Onde: IQA = Índice de Qualidade das Águas. Um número entre 0 e 100; qi = qualidade do i‑ésimo parâmetro. Um número entre 0 e 100, obtido do respectivo gráfico de qua‑lidade, em função de sua concentração ou medida (resultado da análise); wi = peso correspondente ao i‑ésimo parâmetro, isto é, um número entre 0 e 1.

63 PESOS DOS PARÂMETROS DE QUALIDADE DO IQA
Os pesos para os parâmetros considerados no cálculo do IQA são: Parâmetros Peços Oxigênio Dissolvido(OD) W=0,17 Coliformes Termotolerantes W=0,15 pH W=0,12 Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) W=0,10 Temperatura Nitrogênio total(NT) Fósforo total(PT) Resíduo Total(RT) W=0,08 Turbidez

64 Valor de qualidade Além de seu peso (w), cada parâmetro possui um valor de qualidade (q), obtido do respectivo gráfico de qualidade em função de sua concentração ou medida, conforme apresentado nas próximas imagens.

65 Tabelas dos valores de qualidade dos Coliformes Fecais, pH e DBO

66 TABELAS DOS VALORES DE QUALIDADE DO NITROGÊNIO TOTAL, FÓSFORO TOTAL E TEMPERATURA

67 TABELAS DOS VALORES DE QUALIDADE DA TURVIDEZ, RESÍDUO TOTAL E OXIGÊNIO DISSOLVIDO

68 Avaliação da Qualidade da Água
CLASSIFICAÇÃO DO IQA Faixas de IQA utilizadas nos seguintes Estados: AL, MG, MT, PR, RJ, RN, RS Faixas de IQA utilizadas nos seguinte Estados: BA, CE, ES, GO, MS, PB, PE, SP Avaliação da Qualidade da Água 91-100 80-100 Ótima 71-90 52-79 Boa 51-70 37-51 Razoável 26-50 20-36 Ruim 0-25 0-19 Péssima

69 Vantagens do uso do IQA

70 A utilização do índice de qualidade de água tem como principais vantagens:
Facilidade de comunicação com a população; Representação de uma média de diversas variáveis em um único número, combinando unidades de medidas diferentes em uma única unidade, entre 0 e 100.

71 LIMITAÇÕES DO INDICADOR DE QUALIDADE IQA

72 O Índice de Qualidade da água tem como principais desvantagens:
A perda de informação das variáveis individualmente; Perda das informações das interações entre as variáveis. As atividades agrícolas e industriais, entre outras, também geram um grande número de poluentes (ex.: metais pesados, pesticidas, compostos orgânicos), que não são analisados pelo IQA.

73 Desta forma, a avaliação da qualidade da água, obtida pelo IQA, apresenta limitações, entre elas a de considerar apenas sua utilização para o abastecimento público, bem como não fazem parte do IQA parâmetros importantes como compostos orgânicos com potencial mutagênico, substâncias que afetam as propriedades organolépticas da água, o potencial de formação de trihalometanos, número de células de cianobactérias e metais pesados. Por fatores como esses, debate-se muito se o monitoramento das águas utilizando o método do IQA é suficiente para garantir a real qualidade das águas de nossos corpos hídricos.