Qualidade da Água. Prof. Ariston Alves Afonso Eng. Agrônomo, MSc; Eng. de Segurança do Trabalho; Especialista em Educação Ambiental

Qualidade da Água

Prof. Ariston Alves Afonso Eng. Agrônomo, MSc;

Eng. de Segurança do Trabalho; Especialista em Educação Ambiental

Qualidade da Água

Coloração

A cor de uma amostra de água = grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la

devido à presença de sólidos dissolvidos,

material em estado coloidal orgânico e inorgânico.
os ácidos húmico e fúlvico,

substâncias naturais - compostos orgânicos presentes em

Qualidade da Água

Coloração

esgotos sanitários: apresentam matéria em estado coloidal;
efluentes industriais contém taninos, anilinas lignina e celulose;
compostos inorgânicos provocam os efeitos de matéria coloidal.
compostos inorgânicos provocam os efeitos de matéria coloidal.
os óxidos de ferro e manganês,

outros metais presentes em efluentes industriais conferem-lhes cor;

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É toda matéria que permanece, após evaporação, secagem ou calcinação;

- essas operações definem as diversas frações de sólidos - essas operações definem as diversas frações de sólidos

presentes na água (sólidos totais, em suspensão, dissolvidos, fixos e voláteis).

métodos para determinação de sólidos:

- são gravimétricos (utilizando-se balança analítica ou de precisão).

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Resíduo Total

No controle de poluição das águas naturais e caracterização de esgotos sanitários e de efluentes industriais,

- distribuição das partículas com relação ao tamanho (sólidos em - distribuição das partículas com relação ao tamanho (sólidos em

suspensão e dissolvidos)

- com relação à natureza (fixos ou minerais e voláteis ou orgânicos).

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Resíduo Total

Importante no controle operacional de sistemas de tratamento de esgotos, algumas frações de sólidos assumem grande importância.

- Em processos biológicos aeróbios, como os sistemas de lodos ativados e de lagoas aeradas mecanicamente, bem como em processos anaeróbios,

- os sólidos podem causar danos aos peixes e à vida aquática.

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- Eles podem se sedimentar no leito dos rios destruindo organismos que fornecem alimentos, ou também danificar os leitos de desova de peixes.

- sólidos podem reter bactérias e resíduos orgânicos no fundo dos rios, promovendo decomposição anaeróbica.

Altos teores de sulfato e cloreto, causam corrosão em sistemas de distribuição,

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Temperatura

corpos de água naturais apresentam variações sazonais e diurnas;
estratificação vertical;

A temperatura superficial é influenciada por fatores tais como
A temperatura superficial é influenciada por fatores tais como

latitude, altitude, estação do ano, período do dia, taxa de fluxo e profundidade;

A elevação da temperatura em um corpo d'água geralmente é

provocada por despejos industriais (indústrias canavieiras, por exemplo) e usinas termoelétricas.

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Temperatura

à medida que a temperatura aumenta, de 0 a 30°C:

- a viscosidade, tensão superficial, compressibilidade, calor específico, constante de ionização e calor latente de

vaporização diminuem;

- a condutividade térmica e a pressão de vapor aumentam as solubilidades com a elevação da temperatura.

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Temperatura

Organismos aquáticos possuem limites de tolerância térmica superior e inferior:

- temperaturas ótimas para crescimento;

- temperatura preferida em gradientes térmicos e limitações de temperatura para migração, desova e incubação dos ovos.

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Turbidez

- é o grau de atenuação de intensidade que um feixe de luz sofre ao

atravessá-la:

- a redução se dá por absorção e espalhamento;
- a redução se dá por absorção e espalhamento;
- deve-se à presença de sólidos em suspensão;

- A erosão das margens dos rios resulta no aumento da turbidez;
- exigem manobras operacionais, como alterações nas dosagens de

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Turbidez

- os esgotos sanitários e diversos efluentes industriais também

provocam elevações na turbidez;

- atividades de mineração;
- atividades de mineração;

- reduz a fotossíntese de vegetação enraizada submersa e algas.
- suprimir a produtividade de peixes;

- afeta adversamente os usos doméstico, industrial e recreacional de

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Alumínio

Brasil é um grande produtor: em torno de 762.000 t/ano.

Na atmosfera - presente na poeira derivada de solos
- partículas originadas da combustão de carvão.

Em áreas urbanas - na poeira das ruas varia de 3,7 a 11,6 µg/kg.
No ar: varia de 0,5 ng/m³ sobre a Antártica

mais de 1000 ng/m³ em áreas industrializadas.

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Variáveis Químicas Alumínio

Exposição humana: não ocupacional - ingestão de alimentos e água.

- Toxicidade aguda: baixa: LD50 oral de mais de 1.000 mg de

- Toxicidade aguda: baixa: LD50 oral de mais de 1.000 mg de

alumínio/kg peso corpóreo por dia.

Danos à saúde:
-osteomalacia;
- neurotóxico.

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- ocorre naturalmente na forma de carbonatos;

- Decorre de atividades industriais e da extração da bauxita.
- Não cumulativo - dose letal: de 550 a 600 mg.

- causa elevação da pressão arterial;
- causa elevação da pressão arterial;
- age sobre o sistema nervoso.

- Padrão de potabilidade é 1,0 mg/L;

- utilizado na elaboração de cores, fogos de artifício, fabricação de vidro,

inseticidas, etc;

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Cádmio

- presente nas águas naturais: devido às descargas de efluentes industriais;

- usado na galvanoplastias; pigmentos; soldas; equipamentos
- usado na galvanoplastias; pigmentos; soldas; equipamentos

eletrônicos; lubrificantes e acessórios fotográficos;
- também usado como inseticida.

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Cádmio

-concentra-se nos rins, no fígado, no pâncreas e na tireóide;
- efeito agudo: dose de 9,0 gramas pode levar à morte;

- não é benéfico ou essencial para os seres vivos; - não é benéfico ou essencial para os seres vivos;

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Cádmio

- pode causar anemia, retardamento de crescimento, disfunção renal, hipertensão, arteriosclerose, doenças crônicas em idosos e câncer.

e câncer.

- é um irritante gastrointestinal

- padrão de potabilidade: 0,005 mg/L.

- se acumula em organismos aquáticos - entra na cadeia alimentar.

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Chumbo

- presente no ar, no tabaco, nas bebidas e nos alimentos (naturalmente, por contaminação e na embalagem);

- na água, devido às descargas de efluentes industriais:
- na água, devido às descargas de efluentes industriais:
- indústrias de acumuladores (baterias);

- uso indevido de tintas, tubulações e acessórios a base de chumbo

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Chumbo

- é cumulativo - provoca envenenamento crônico (saturnismo),
- efeito sobre o sistema nervoso central;

- tontura, irritabilidade, dor de cabeça, perda de memória
- sistema periférico - deficiência dos músculos extensores
- quando aguda - sede intensa, sabor metálico, inflamação

gastrointestinal, vômitos e diarréias;

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Cloreto

O cloreto é o ânion

Cl-
- ocorre nas águas superficiais: - descargas de esgotos sanitários;
- cada pessoa expele cerca 6 g de cloreto por dia,

- concentração nos esgotos: 15 mg/L.

- presente em diversos efluentes industriais:
- na indústria do petróleo;

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Cloreto

- regiões costeiras - águas com níveis altos de cloreto.
- águas tratadas: - adição de cloro puro.

- para abastecimento público: padrão de potabilidade: 250 mg/L - para abastecimento público: padrão de potabilidade: 250 mg/L (NaCl) ou 1000 mg/L (CaCl);

- provoca corrosão em estruturas hidráulicas: têm sido construídos com polietileno de alta densidade (PEAD).

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Cloreto

Interferem na determinação da DQO;

Interfere também na determinação de nitratos.

- influência nas características dos ecossistemas aquáticos - influência nas características dos ecossistemas aquáticos naturais:

- causa alterações na pressão osmótica em células de microrganismos.

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Cobre

- naturalmente, em concentrações inferiores a 20 µg/L.
- em concentrações elevadas:

- é prejudicial à saúde e
- confere sabor às águas.

- 100 mg/L por dia produzirem intoxicações humanas

com lesões no fígado.

- 5 mg/L tornam a água absolutamente impalatável,

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Cobre

Interessante:

- trigo, tem de 190 a 800 mg/kg de cobre,
- aveia 40 a 200 mg/kg,

- aveia 40 a 200 mg/kg,
- lentilha 110 a 150 mg/kg
- ervilha de 13 a 110 mg/kg.

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Cobre

- em pequenas quantidades é até benéfico: - síntese da

hemoglobina do sangue humano, facilitando a cura de anemias. Para os peixes, doses elevadas de cobre são nocivas - morrem Para os peixes, doses elevadas de cobre são nocivas - morrem em dosagens de 0,5 mg/L.

- coagulação do muco das brânquias causa asfixia;

Os microrganismos perecem em concentrações superiores a 1,0 mg/L.

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Cobre

- concentração de 1,0 mg/L para águas reservadas para o

abastecimento público

- fontes de cobre: corrosão de tubulações de latão por águas ácidas;
- efluentes de estações de tratamento de esgotos;

- uso de compostos de cobre como algicidas aquáticos,
- usos agrícolas do cobre como agrotóxicos;

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Condutividade

capacidade de conduzir a corrente elétrica.

- depende das concentrações iônicas e da temperatura e indica a

quantidade de sais existentes na água,

- representa uma medida indireta da concentração de poluentes.
- em geral, níveis superiores a 100 µS/cm indicam ambientes

impactados;

- a medida que mais sólidos dissolvidos são adicionados, a

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Cromo

- as concentrações em água doce são muito baixas, normalmente

inferiores a 1 µg/L;

- é utilizado na produção de alumínio anodizado, aço inoxidável, tintas,

pigmentos, explosivos, papel, fotografia.

- na forma trivalente é essencial ao metabolismo humano (insulina) e,

sua carência, causa doenças.

- na forma hexavalente é tóxico e cancerígeno (lesão renal e hepática).

Os limites máximos são estabelecidos basicamente em função do cromo

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DDT

O DDT é um inseticida persistente - banido em vários países,
- exceto para campanhas de saúde pública no controle de

doenças transmitidas por insetos; doenças transmitidas por insetos;

- na água encontra-se ligado a partículas, indo depositar-se no leito de rios e mares;

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DDT

- meia-vida longa, causa bioacumulação;

- na água é bioconcentrado no plâncton marinho, em insetos, moluscos e peixes;

moluscos e peixes;

- a via digestiva é a mais significativa via de entrada no organismo humano;

- principais efeitos: neurotoxicidade, hepatoxicidade, efeitos metabólicos, efeitos reprodutivos e câncer.

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Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5,20)

A DBO5,20 é a quantidade de oxigênio necessária

para oxidar a matéria orgânica por decomposição microbiana aeróbia para uma forma inorgânica microbiana aeróbia para uma forma inorgânica estável;

A DBO5,20 é a quantidade de oxigênio consumido

durante um determinado período de tempo, numa temperatura de incubação específica;

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Metabolismo de microrganismos heterotróficos

- os compostos orgânicos biodegradáveis são transformados em produtos finais estáveis ou mineralizados: água, CO2, sulfatos, fosfatos, amônia, nitratos, etc.

sulfatos, fosfatos, amônia, nitratos, etc.

- há consumo de oxigênio da água e liberação da energia;
- os microrganismos desempenham este importante papel no

tratamento de esgotos;

- aproveitam a energia liberada e outros nutrientes, para a reprodução e locomoção;

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Metabolismo de microrganismos heterotróficos

- a DBO5,20 não indica a presença de matéria não biodegradável;

- os maiores aumentos em termos de DBO5,20, num corpo d'água, são

provocados por despejos de origem predominantemente orgânica.

- alto teor de matéria orgânica pode induzir à completa extinção do

oxigênio na água, provocando o desaparecimento de peixes e outras formas de vida aquática;

- a DBO5,20 é importante no controle das eficiências das estações,

tanto de tratamentos biológicos aeróbios e anaeróbios, sendo exigidos 60 mg/L;

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Demanda Química de Oxigênio (DQO)

- É a quantidade de oxigênio necessária para oxidação da matéria orgânica através de um agente químico.

- o aumento da DQO num corpo d'água se deve principalmente
- o aumento da DQO num corpo d'água se deve principalmente

a despejos de origem industrial;

- é um parâmetro indispensável nos estudos de caracterização de esgotos sanitários e de efluentes industriais.

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Fenóis

- aparecem nas águas naturais através das descargas de efluentes

industriais.

- Indústrias da borracha, de colas e adesivos, de resinas impregnantes,

de componentes elétricos (plásticos) e as siderúrgicas;

- Os fenóis são tóxicos ao homem, aos organismos aquáticos e aos

microrganismos

- existem muitas indústrias contendo efluentes fenólicos, que devem

sofrer tratamento na própria unidade industrial;

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Ferro Total

- aparece principalmente em águas subterrâneas devido à dissolução do minério pelo gás carbônico devido à dissolução do minério pelo gás carbônico da água, conforme a reação:

Qualidade da Água

Ferro Total

O carbonato ferroso é solúvel e frequentemente encontrado em

águas de poços contendo elevados níveis de concentração de ferro;

- nas águas superficiais:

- aumenta nas estações chuvosas devido ao carreamento de solos e a ocorrência de processos de erosão;

- efluentes industriais, remoção da camada oxidada (ferrugem);

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Ferro Total

- tratamento abastecimento público - emprego de

coagulantes a base de ferro provoca elevação em seu teor; - causa diversos problemas para o abastecimento público - causa diversos problemas para o abastecimento público
- confere cor e sabor à água,

- provoca manchas em roupas e utensílios sanitários.
- padrão de potabilidade, tendo sido estabelecida a

Qualidade da Água

Fluoreto

- o flúor é abundante na crosta terrestre:

ocorre na forma de fluorita, Fluoroapatita e criolita;

- traços são normalmente encontrados em águas naturais e
- traços são normalmente encontrados em águas naturais e concentrações elevadas geralmente estão associadas com fontes subterrâneas;

O fluossilicato de sódio era o composto mais utilizado, tendo sido substituído pelo ácido fluossilícico em diversas estações de tratamento de água.

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Fluoreto

- industriais descarregam fluoreto nas águas naturais:

indústrias de vidro e de fios condutores de eletricidade;

- presente em alguns alimentos; peixes, certos vegetais
- presente em alguns alimentos; peixes, certos vegetais

e chá;

Água fluoretada é usado da na preparação de alimentos;
quantidade diária ingerida:

de 0,2 a 3,1 mg para adultos e

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Fluoreto

- outras fontes: pastas de dente, gomas de mascar, vitaminas e

remédios.

- no corpo humano: parte é retida nos ossos, parte é retida nos dentes.

é adicionado às águas para conferir-lhes proteção à cárie

dentária.

- acima de certas dosagens provoca a fluorose dentária;
- a fluoretação das águas deve ser executada sob controle

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Fósforo Total

- o fósforo aparece por descargas de esgotos sanitários:
- fontes: os detergentes;

- matéria fecal;
- matéria fecal;

- efluentes industriais, de indústrias de fertilizantes, pesticidas, químicas em geral, conservas alimentícias, abatedouros,

frigoríficos e laticínios,

Qualidade da Água

Fósforo Total

- pode se apresentar nas águas sob três formas diferentes:

- fosfatos orgânicos – com moléculas orgânicas - como a de um detergente;

detergente;

- os ortofosfatos - sais inorgânicos

- é um dos principais nutrientes para os processos biológicos;
- é um parâmetro em programas de caracterização de efluentes

Qualidade da Água

Fósforo Total

- concentração de fósforo total nos esgotos sanitários no Brasil: - de 6 a 10 mgP/L;

- em efluentes industriais com concentrações muito baixas,
- em efluentes industriais com concentrações muito baixas,

deve-se adicionar artificialmente compostos contendo fósforo como o (MAP)

- o excesso de fósforo em efluentes causa eutrofização das águas naturais.

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Fósforo Total
Manganês

- o manganês desenvolve coloração negra na água;

- concentração de manganês menor que 0,05 mg/L é aceitável; - concentração de manganês menor que 0,05 mg/L é aceitável;
- é muito usado na indústria do aço, na fabricação de ligas

metálicas e baterias e na indústria química em tintas, vernizes, fogos de artifícios e fertilizantes;

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Mercúrio

- utilizado nos garimpos, no processo de extração do ouro;
- o garimpeiro inala o vapor de mercúrio;

- descarregado nas águas – causa danos ambientais;
- descarregado nas águas – causa danos ambientais;

- usado em indústrias de produtos medicinais, desinfetantes e pigmentos;

- é altamente tóxico ao homem, sendo que doses de 3 a 30 gramas são fatais;

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Mercúrio

- apresenta efeito cumulativo e provoca lesões cerebrais;
- episódio de Minamata, no Japão - mercúrio metálico

contaminou peixes e habitantes da região, provocando graves contaminou peixes e habitantes da região, provocando graves lesões neurológicas e mortes;

- padrão de potabilidade: 0,001 mg/L;

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Mercúrio

- fontes antropogênicas:

- indústrias cloro-álcali de células de mercúrio;
- vários processos de mineração e fundição;

- efluentes de estações de tratamento de esgotos,

- fabricação de certos produtos odontológicos e farmacêuticos; - indústrias de tintas, etc.

Qualidade da Água

Mercúrio

- a intoxicação aguda pelo mercúrio, é caracterizada por

náuseas, vômitos, dores abdominais, diarréia, danos nos ossos náuseas, vômitos, dores abdominais, diarréia, danos nos ossos e morte;

- intoxicação crônica afeta glândulas salivares, rins e altera as funções psicológicas e psicomotoras.

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Níquel

- o níquel é utilizado em galvanoplastias;
- é carcinogênico;

- em soluções diluídas, podem precipitar a secreção da
- em soluções diluídas, podem precipitar a secreção da

mucosa produzida pelas brânquias dos peixes;

- o peixe fica impedido de realizar as trocas gasosas e morre por asfixia.

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Níquel

- a maior contribuição: queima de combustíveis fósseis;

- contribuem também:

mineração e fundição do metal, e fusão e modelagem de ligas;
- fabricação de alimentos, artigos de panificadoras, refrigerantes e

sorvetes aromatizados.

- doses elevadas causam dermatites e pode afetar nervos

Qualidade da Água

Óleos e Graxas

- são substâncias orgânicas de origem mineral, vegetal ou animal;
- não se volatiliza durante a evaporação de solvente a 100oC;

- são solúveis em n-hexano: ácidos graxos, gorduras animais, sabões,

graxas, óleos vegetais, ceras, óleos minerais, etc;

- em águas naturais - oriundos de despejos e resíduos industriais:

refinarias, frigoríficos, saboarias; esgotos domésticos, efluentes de oficinas mecânicas, postos de gasolina, estradas e vias públicas;

Qualidade da Água

Óleos e Graxas

- a pequena solubilidade constitui um fator negativo no que se refere à

sua degradação em unidades de tratamento de despejos por processos biológicos;

- em mananciais utilizados para abastecimento público, causam

problemas no tratamento d'água;

Qualidade da Água

Oxigênio Dissolvido (OD)

- o oxigênio proveniente da atmosfera se dissolve nas águas naturais, devido à diferença de pressão parcial;

- a taxa de reaeração superficial em uma cascata é maior do que a de um rio de velocidade normal, que superior à de uma represa;

Qualidade da Água

Oxigênio Dissolvido (OD)

- em águas eutrofizadas ocorre alta concentração de O2;

superiores a 10 mg/L;

- nitrogênio e fósforo, que são utilizados como nutrientes pelas
- nitrogênio e fósforo, que são utilizados como nutrientes pelas

algas;

- lançamentos de esgotos - causa turbidez e a cor elevadas: dificultam a penetração dos raios solares e limita a população das algas;

Qualidade da Água

Oxigênio Dissolvido (OD)

- a fotossintética ocorre após a decomposição da matéria orgânica; clarificando as águas e permitindo a penetração de luz;

luz;

- águas poluídas apresentam baixa concentração de oxigênio dissolvido;

- as águas limpas apresentam concentrações de oxigênio dissolvido elevadas;

Qualidade da Água

Oxigênio Dissolvido (OD)

em algumas lagoas de estabilização, o O2 é obtido pela fotossíntese;

- bactérias produzem CO2 – (Simbiose)
- bactérias produzem CO2 – (Simbiose)

- aeração artificial - aeradores superficiais eletro-mecânicos ou máquinas sopradoras de ar;

- os níveis de oxigênio dissolvido também indicam a capacidade de um corpo d'água natural manter a vida aquática.

Qualidade da Água

Potencial Hidrogeniônico (pH)

- o pH é um parâmetro importante em muitos estudos no campo do saneamento ambiental.

- a pH influencia a fisiologia das diversas espécies;

- o pH contribui para a precipitação de elementos químicos tóxicos como metais pesados;

- as restrições de faixas de pH são estabelecidas para as

diversas classes de águas naturais, - os critérios de proteção à vida aquática fixam o pH entre 6 e 9;

Qualidade da Água

Potencial Hidrogeniônico (pH)

- o pH influi nos tratamentos biológicos de esgotos - neutro, tanto em meios aeróbios como nos anaeróbios.

- procede-se à neutralização prévia do pH dos efluentes industriais

antes de serem submetidos ao tratamento biológico;

- pH padrão de potabilidade para abastecimento público: entre 6,5 e 8,5;

Qualidade da Água

Potencial Hidrogeniônico (pH)

- a legislação do Estado de São Paulo, estabelece:

- faixa de pH entre 5 e 9 para o lançamento direto nos corpos receptores e;

receptores e;

- entre 6 e 10 para o lançamento na rede pública seguida de estação de tratamento de esgotos.

Qualidade da Água

Potássio

- em baixas concentrações nas águas;

- sais de potássio são usados na indústria e em fertilizantes para agricultura;

para agricultura;

- entra nas águas doces com descargas industriais e lixiviação das terras agrícolas;

- os compostos de potássio são altamente solúveis;

- pode ser incorporado em estruturas minerais e acumulado pela biota aquática pois é um elemento nutricional essencial.

Qualidade da Água

Série de Nitrogênio

- (amônia, nitrato, nitrito e nitrogênio orgânico)

- são diversas as fontes de nitrogênio nas águas naturais;
- principal: esgotos sanitários;

- principal: esgotos sanitários;

- outros: efluentes industriais - como indústrias químicas, petroquímicas, siderúrgicas, farmacêuticas, de conservas alimentícias, matadouros, frigoríficos e curtumes.

Qualidade da Água

Série de Nitrogênio

- a atmosfera é outra fonte importante devido a diversos

mecanismos: fixação biológica desempenhada por bactérias e algas;

algas;

- escoamento das águas pluviais dos solos fertilizados nas áreas agrícolas;

águas pluviais associadas às deficiências do sistema de limpeza pública;

Qualidade da Água

Clorofila “a”

- a clorofila é um dos pigmentos responsável pelo processo fotossintético;

- é considerada a principal variável indicadora de estado
- é considerada a principal variável indicadora de estado

Qualidade da Água

Comunidade fitoplanctônica

- pode ser utilizada como indicadora da qualidade da água, principalmente em reservatórios;

- é a base da cadeia alimentar e, portanto, a produtividade dos elos

seguintes depende da sua biomassa;

- pode ser utilizada como indicador de poluição por pesticidas ou

metais;

- Cianobactérias, possui espécies potencialmente tóxicas. A ocorrência

destas algas tem sido relacionada a eventos de mortandade de animais e com danos à saúde;

Qualidade da Água

Comunidade zooplanctônica

- a comunidade zooplanctônica é formada por animais microscópicos: protozoários, rotíferos, cladóceros e copépodes;

- são importantes:

- atuam como reguladores da comunidade fitoplanctônica (utilizando-a como alimento)

- na reciclagem de nutrientes;

- e servem de alimento para diversas espécies de peixes.

- vêm sendo avaliado como indicador da qualidade da água de lagos e reservatórios em diversos países.

Qualidade da Água

Comunidade bentônica

- conjunto de organismos que vive todo ou parte de seu ciclo de vida no substrato de fundo de ambientes aquáticos;

- têm baixa motilidade e estão continuamente sujeitos às
- têm baixa motilidade e estão continuamente sujeitos às

alterações de qualidade do ambiente aquático;

- possibilitam a avaliação a longo prazo dos efeitos de

descargas regulares, intermitentes e difusas, de concentrações variáveis de poluentes;