DISCIPLINA: Qualidade da Água PROFESSORA: Érica Cristine CURSOS: Engenharia Ambiental e de Alimentos PERÍODO: 2015.1
ALUNO (A):
Índices de Qualidade da Água
1. DETERMINAÇÃO DO IQA (CETESB)
Cálculo do IQA
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 da respectiva “curva média de
variação de qualidade”, em função de sua concentração ou medida;
wi: peso correspondente ao i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 1; n: número de parâmetros considerados.
Classificação do IQA Categoria Ponderação ÓTIMA 79 < IQA ≤ 100 BOA 51 < IQA ≤ 79 REGULAR 36 < IQA ≤ 51 RUIM 19 < IQA ≤ 36 PÉSSIMA IQA ≤ 19
Teor de saturação do oxigênio em função da temperatura e da altitude
Temperatura (°C) Altitude (m) 0 250 500 750 1000 0 14,6 14,2 13,8 13,2 12,9 2 13,8 13,4 13 12,6 12,2 4 13,1 12,7 12,3 12 11,6 6 12,5 12,1 11,7 11,4 11,0 8 11,9 11,5 11,2 10,8 10,5 10 11,3 11 10,7 10,3 10,0 15 10,2 9,9 9,5 9,3 9,0 20 9,2 8,9 8,6 8,4 8,1 25 8,4 8,1 7,9 7,6 7,4 30 7,6 7,4 7,2 7,0 6,7
IQA
q
i n i wi=
=∏
11 10¹ 10² 10³ 104 105 C. F. # / 100 ml Nota: se C. F. > 10 , q = 3,05 1 q1 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Coliformes Fecais para i = 1 w = 0,151 2 q2 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 pH para i = 2 pH, Unidades Nota: se pH < 2,0, q = 2,02 se pH > 12,0, q = 3,02 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 w = 0,122 0 q3 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Demanda Bioquímica de Oxigênio para i = 3 DBO , mg/l5 Nota: se DBO > 30,0, q = 2,05 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 w = 0,103 0 q4 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Nitrogênio Total para i = 4 N. T. mg/l Nota: se N. T. > 100,0, q = 1,04 10 20 30 40 50 60 70 80 100 w = 0,104 0 q5 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Fósforo Total para i = 5 PO - T mg/l4 Nota: se Po - T > 10,0, q = 1,04 5 1 2 3 4 5 6 7 8 10 w = 0,105 -5 q6 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Temperatura
(afastamento da temperatura de equilíbrio) para i = 6 Nota: se t < -5,0 q é indefinido∆ 6 0 5 10 15 20 w = 0,106 At, °C se t > 15,0 q = 9,0∆ 6 0 q7 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Turbidez para i = 7 Turbidez U. F. T. Nota: se turbidez > 100, q = 5,07 10 20 30 40 50 60 70 80 100 w = 0,087 0 q8 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Resíduo Total para i = 8 R. T. mg/t Nota: se R. T. > 500, q = 32,08 100 200 300 400 500 w = 0,088 0 q9 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Oxigênio Dissolvido para i = 9 O.D. % de saturação Nota: se OD. %sat. > 140, q = 47,09
40 80 120 160 200
w = 0,179 Curvas médias de variação da qualidade da água
2. DETERMINAÇÃO DO IAP (CETESB) Cálculo do IAP ܫܣܲ = ܫܳܣ ∗ ܫܱܵܶ ܫܱܵܶ = ܵܶ ∗ ܱܵ ܵܶ = ܯí݊1൫ݍ; ݍி்ெு; ݍௗ; ݍ; ݍே; ݍு; ݍே൯ ∗ ܯí݊2൫ݍ; ݍி்ெு; ݍௗ; ݍ; ݍே; ݍு; ݍே൯ ܱܵ = ܯé݀݅ܽ ܣݎ݅ݐ݉éݐ݅ܿܽሺݍ; ݍ௨; ݍ; ݍி; ݍெሻ onde:
IAP: Índice de Qualidade da Água Bruta para fins de abastecimento público; IQA: Índice de Qualidade das Águas;
ISTO: Índice de substâncias tóxicas e organolépticas ST: Ponderação do grupo de substâncias tóxicas
SO: Ponderação do grupo de substâncias organolépticas
Mín1: valor mínimo da qualidade relativa dos parâmetros do grupo ST
Mín2: segundo valor mínimo da qualidade relativa dos parâmetros do grupo ST
qx: qualidade relativa dos parâmetros (Pb: Chumbo, PFTMH: Potencial de formação de trialometanos, Cd:
Cádmio, Cr: Cromo, Ni: Níquel, Hg: Mercúrio, NCC: Número de colônias de cianobactérias, Al: Alumínio, Cu: Cobre, Zn: Zinco, Fe: Ferro, Mn: Manganês)
Classificação do IAP Categoria Ponderação ÓTIMA 79 < IAP ≤ 100 BOA 51 < IAP ≤ 79 REGULAR 36 < IAP ≤ 51 RUIM 19 < IAP ≤ 36 PÉSSIMA IAP ≤ 19
Curva de qualidade relativas para as variáveis incluídas no ISTO (com exceção de qNCC)
Se valor medido ≤ LI então qi = 1
senão,
qi = 0,5
(Valor Medido – LI) / (LS – LI)
Faixas de número de céluas de cianobactérias e a respectiva taxação
Níveis qNCC Nº. de células ≤ 20.000 1,00 20.000 < Nº. de células ≤ 50.000 0,80 50.000 < Nº. de células ≤ 100.000 0,70 100.000 < Nº. de células ≤ 200.000 0,60 200.000 < Nº. de células ≤ 500.000 0,50 Nº. de células > 500.000 0,35 Limites superiores e inferiores de metais e PFTHM
Grupo Variáveis Unidade Limite
Inferior Limite Superior Tóxicos Cádmio mg/L 0,005 0,01 Chumbo Mg/L 0,01 0,033 Cromo Total mg/L 0,05 0,059 Níquel mg/L 0,02 0,025 Mercúrio mg/L 0,001 0,002 PFTHM µg/L 373 461 Organolépticos Alumínio Dissolvido mg/L 0,2 2 Cobre Dissolvido mg/L 1 4 Ferro Dissolvido mg/L 0,3 5 Manganês mg/L 0,1 0,5 Zinco mg/L 5 5,9
3. DETERMINAÇÃO DO IET (LAMPARELLI, 2004)
Cálculo do IET
Para rios: IET = 10.(6-((0,42-0,36.(ln.PT)/ln2))
Para reservatórios: IET = 10. (6-(1,77-0,42.(ln.PT)/ln2)) onde:
IET: Índice de Estado Trófico;
PT: Concentração de Fósforo Total (µg/L )
Determinação da classe de estado trófico
Valor do IET Classes de Estado Trófico = 47 Ultraoligotrófico 47<IET= 52 Oligotrófico 52 <IET= 59 Mesotrófico 59<IET=63 Eutrófico 63<IET=67 Supereutrófico > 67 Hipereutrófico Classificação do IET
Categoria de Estado Trófico Ponderação
Ultraoligotrófico 0,5 Oligotrófico 1,0 Mesotrófico 2,0 Eutrófico 3,0 Supereutrófico 4,0 Hipereutrófico 5,0
4. DETERMINAÇÃO DO IVA (CETESB)
Cálculo do IVA ܫܸܣ = ሺܫܲܯܥܣݔ1,2ሻ + ܫܧܶ
ܫܲܯܥܣ = ܲܧ ݔ ܵܶ onde:
IVA: Índice de proteção da vida aquática
IPMCA: Índice de Variáveis Mínimas para a Preservação da Vida Aquática; PE: Valor de maior ponderação do grupo de variáveis essenciais;
ST: Valor médio das três maiores ponderações do grupo de substâncias tóxicas. Este valor é um número
inteiro, logo, o valor médio deve ser arredondado.
Variáveis componentes do IPMCA e suas ponderações.
Grupos Variáveis Níveis Faixa de variação Ponderação
Variáveis Essenciais (PE) OD (mg/L) A ≥ 5,0 1 B 3,0 a 5,0 2 C < 3,0 3 pH A 6,0 a 9,0 1 B 5,0 a < 6,0 e > 9,0 a 9,5 2 C < 5,0 e > 9,5 3
Toxicidade A Não Tóxico 1
B Efeito Crônico 2 C Efeito Agudo 3 Substâncias Tóxicas (ST) Cádmio (mg/L) A ≤ 0,001 1 B > 0,001 a 0,005 2 C > 0,005 3 Cromo (mg/L) A ≤ 0,05 1 B > 0,05 a 1,00 2 C > 1,00 3 Cobre (mg/L) A ≤ 0,02 1 B > 0,02 a 0,05 2 C > 0,05 3 Chumbo (mg/L) A ≤ 0,03 1 B > 0,03 a 0,08 2 C > 0,08 3 Mercúrio (mg/L) A ≤ 0,0002 1 B > 0,0002 a 0,001 2 C > 0,001 3 Níquel (mg/L) A ≤ 0,025 1 B > 0,025 a 0,160 2 C > 0,160 3 Fenóis (mg/L) A ≤ 0,001 1 B > 0,001 a 0,050 2 C > 0,050 3 Surfactantes (mg/L) A ≤ 0,5 1 B > 0,5 a 1,0 2 C > 1,0 3 Zinco (mg/L) A ≤ 0,18 1 B >0,18 a 1,00 2 C > 1,00 3 Classificação do IVA Categoria Ponderação
Qualidade ótima IVA ≤ 2,5 Qualidade boa 2,6 ≤ IVA ≤ 3,3 Qualidade regular 3,4 ≤ IVA ≤ 4,5 Qualidade ruim 4,6 ≤ IVA ≤ 6,7 Qualidade péssima IVA ≥ 6,8
5. DETERMINAÇÃO DO IQAR
Cálculo do IQAR IQAR=∑(wi.qi)/ ∑wi
Onde:
IQAR: Índice de qualidade da água de reservatórios wi: peso associado à variável i
qi: classe de qualidade da variável i
Variáveis componentes do IQAR e suas classes de qualidade
Variáveis Classes de qualidade q Pesos
w 1 2 3 4 5 6 Déficit de oxigênio dissolvido (%)* ≤ 5 6 - 20 21 - 35 36 - 50 51 - 70 > 70 17 Clorofila a (µg/l) ≤ 1,5 1,5 – 3,0 3,1 – 5,0 5,1 – 10,0 11,0 – 32,0 > 32 15 Fósforo total (PO2 – mg/l)
≤ 0,010 0,011 – 0,025 0,026 – 0,040 0,041 – 0,085 0,085 – 0,210 > 0,210 12 Profundidade – Disco de secch (m) ≥ 3 3 – 2,3 2,2 – 1,2 1,1 – 0,6 0,5 – 0,3 < 0,3 12 Demanda química de oxigênio – DQO (mg/l) ≤ 3 3 - 5 6 - 8 9 - 14 15 - 30 > 30 12 Tempo de residência (dias) ≤ 10 11 - 40 41 - 120 121 - 365 365 - 550 > 550 10 Nitrogênio inorgânico total – (N – mg/l) ≤ 0,15 0,16 – 0,25 0,26 – 0,60 0,61 – 2,00 2,00 – 5,00 > 5,00 8 Cianobactérias (nº de células / ml) ≤ 1000 1001 - 5000 5001 - 20000 20001 - 50000 50001 - 100000 > 100000 8 Profundidade média (m) ≥ 35 34 – 15 14 - 7 6 – 3,1 3 – 1,1 < 1 6 Classificação do IQAR
Valor do IQAR Qualificação
0 – 1,50 Não impactado a muito pouco degradado 1,51 – 2.50 Pouco degradado
2,51 – 3,50 Moderadamente degradado 3,51 – 4,50 Criticamente degradado a poluído 4,51 – 5,50 Muito poluído
