UNIJUÍ – UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL
PPGSAS – PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU EM SISTEMAS AMBIENTAIS E SUSTENTABILIDADE
CARLA REGINA DARONCO
QUALIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO PROVENIENTE DE CAPTAÇÃO SUBTERRÂNEA
IJUÍ – RS 2021
QUALIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO PROVENIENTE DE CAPTAÇÃO SUBTERRÂNEA
Dissertação submetida ao Programa de Pós- Graduação em Sistemas Ambientais e Sustentabilidade da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), como requisito necessário para obtenção do grau de Mestre em Sistemas Ambientais e Sustentabilidade.
Orientadora: Profa. Dra. Eniva M. Fernandes Stumm
IJUÍ – RS 2021
Catalogação na Publicação
Ginamara de Oliveira Lima CRB10/1204
AGRADECIMENTOS
Inicio meus agradecimentos ao Universo, que sempre conspira a favor do que buscamos.
Aos meus pais, Sergio e Nadia, pelo apoio incondicional e pelos valores que sempre me transmitiram, e que sempre acreditaram em minha capacidade e dedicação.
A Professora e orientadora, Dra. Eniva Miladi Fernandes Stumm, pela paciência, coerência e dedicação em seus ensinamentos, sempre disposta a atender meus anseios, necessidades e dúvidas, e acima de tudo pela amizade que construímos ao longo deste curso.
Ao Professor e co-orientador, Prof. Dr. José Antônio Gonzalez da Silva, pelo aprendizado.
A Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, que proporcionou a estrutura necessária para que o estudo fosse desenvolvido, pela bolsa disponibilizada, pela troca de ideias e conhecimentos durante este período.
A Secretaria da Saúde do Estado do Rio Grande do Sul que disponibilizou o uso dos dados para realização desta pesquisa e pela experiência laboral.
Aos meus colegas e aos Professores do mestrado, pela amizade e compreensão.
As águas subterrâneas são críticas para segurança hídrica global, e sua disponibilidade e qualidade têm sido afetadas pela atividade antrópica. A variabilidade sazonal e espacial de um manancial pode ser monitorada por parâmetros físicos, químicos e microbiológicos. Destaca- se a importância de prover o acesso à população de água potável, gerida de forma segura, uma vez que fontes alternativas e inseguras de abastecimento de água, e às vezes, sem tratamento, representam risco à saúde humana. Busca-se avaliar a qualidade da água para consumo humano, a partir das formas de abastecimento coletivas provenientes de captação subterrânea, localizadas na zona urbana e rural, com vistas à obtenção de dados acerca da qualidade da água, aliada a proposição de estratégias de promoção da saúde da população. Trata-se de estudo quantitativo, retrospectivo, a partir de amostras de água coletadas, mensalmente, pela vigilância da qualidade da água para consumo humano na zona rural e urbana, proveniente de formas de abastecimento coletivas, de janeiro de 2018 a dezembro de 2019. As amostras foram analisadas para cloro residual livre, fluoreto, turbidez, coliformes totais e Escherichia coli, avaliadas segundo estação do ano. Análise de dados com auxílio do software Genes, com uso de estatística descritiva e analítica inferencial. Esta dissertação está organizada em três capítulos:
uma revisão integrativa de literatura e dois capítulos produtos da pesquisa. A revisão integrativa de literatura evidenciou que as taxas de detecção de biomarcadores específicos de humanos foram maiores do que de animais, na maioria dos estudos avaliados, com destaque em águas subterrâneas. No Capítulo 2, observou que na zona urbana, o Sistema de Abastecimento de Água (SAA) apresentou inconformidade nas amostras de cloro residual livre (7,5%), de fluoreto (19,6%) e de E. coli (1,9%); e na Solução Alternativa Coletiva (SAC), cloro residual livre (59,3%), coliformes totais (9,7%) e E. coli (5,3%). Na zona rural, abordada no Capítulo 3, verificou-se inconformidade nas amostras de cloro residual livre (91,6%), de E. coli (23,8%) e a detecção de 69,6% de coliformes totais nas amostras. A vulnerabilidade à contaminação microbiológica foi menor no inverno nas SAC localizadas na zona rural, devido aos menores percentuais de cloro residual livre inconformes e menores detecções de coliformes totais e E.
coli. Na análise da interferência dos elementos meteorológicos na qualidade da água na zona rural abastecida por SAC: a precipitação interferiu em todos os indicadores da qualidade da água, exceto no cloro residual livre; e a temperatura interferiu na turbidez, no cloro residual livre e no fluoreto. Conclui-se que a qualidade da água para consumo humano diferiu entre as formas de abastecimento coletivas estudadas na zona urbana. A SAC urbana demonstrou maior vulnerabilidade à contaminação microbiológica do que a SAA. Temperatura do ar e precipitação pluviométrica interferiram nos indicadores da qualidade da água de SAC rurais, por alterem elementos ligados ao ambiente, à biologia e às reações químicas. Propõem-se ações intersetoriais de melhoria da qualidade da água fornecida, através da adoção de desinfecção contínua de todas as fontes coletivas de água, aprimoramento do controle operacional das empresas fornecedoras de água potável, reforço das ações de monitoramento exercidas pelas vigilâncias e melhorias das condições estruturais dos poços. A determinação da origem contaminação fecal da água para consumo humano permite propor medidas de mitigação e remediação em relação estas fontes e busca reduzir a exposição e risco à saúde. Sugere a incorporação de informações provenientes da qualidade da água distribuída e das formas de abastecimento utilizadas no cálculo do indicador 6.1 da meta número seis dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS), para obter-se a real da situação do acesso à água potável e segura.
Palavras-chave: Qualidade da água para consumo humano. Água subterrânea. Formas de abastecimento público. Interferência meteorológica. Biomarcadores alternativos.
Groundwater is critical for global water security, and its availability and quality have been affected by human activity. The seasonal and spatial variability of a source can be monitored by physical, chemical and microbiological parameters. The importance of providing access to the population of drinking water, managed in a secure manner, is highlighted, since alternative and unsafe sources of water supply, and sometimes, without treatment, represent a risk to human health. The aim is to evaluate the quality of water for human consumption, based on the collective water supply systems obtained from groundwater, located in the urban and rural areas, with a view to obtaining data about water quality, together with the proposition of promotion strategies population health. This is a quantitative, retrospective study, based on water samples collected monthly by monitoring the quality of water for human consumption in rural and urban areas, from collective forms of supply, from January 2018 to December 2019.
The samples were analyzed for free residual chlorine, fluoride, turbidity, total coliforms and Escherichia coli, evaluated according to the season. Data analysis with the aid of the Genes software, using descriptive statistics and inferential analytics. This dissertation is organized in three chapters: an integrative literature review and two chapters that are products of research.
The integrative literature review showed that the detection rates of specific biomarkers in humans were higher than in animals, in most studies evaluated, especially in groundwater. In Chapter 2, he observed that in the urban area, the Water Supply System (SAA) presented non- conformity in the samples of free residual chlorine (7.5%), fluoride (19.6%) and E. coli (1.9%);
and in the Collective Alternative Solution (SAC), free residual chlorine (59.3%), total coliforms (9.7%) and E. coli (5.3%).In the rural area, covered in Chapter 3, there was non-conformity in the samples of free residual chlorine (91.6%), E. coli (23.8%) and the detection of 69.6% of total coliforms in the samples. The vulnerability to microbiological contamination was lower in winter in the SAC located in the rural area, due to the lower percentages of non-conforming free residual chlorine and lower detections of total coliforms and E. coli. In the analysis of the interference of meteorological elements in the water quality in the rural area supplied by SAC:
precipitation interfered in all water quality indicators, except for free residual chlorine; and the temperature interfered with turbidity, free residual chlorine and fluoride. It is concluded that the quality of water for human consumption differed between the forms of collective supply studied in the urban area. Urban SAC demonstrated greater vulnerability to microbiological contamination than SAA. Air temperature and rainfall affected the water quality indicators of rural SAC, as they alter elements related to the environment, biology and chemical reactions.
Intersectoral actions are proposed to improve the quality of the water supplied, through the adoption of continuous disinfection of all collective water sources, improvement of the operational control of the drinking water supply companies, reinforcement of the monitoring actions carried out by the surveillance and improvement of the condition’s structural wells.
Determining the source of faecal contamination of water for human consumption allows us to propose mitigation and remediation measures in relation to these sources and seeks to reduce exposure and health risk. Suggests the incorporation of information from the quality of the water distributed and the forms of supply used in the calculation of indicator 6.1 of goal number six of the Sustainable Development Goals (ODS), in order to obtain the real situation of access to safe and potable water.
Keywords: Quality of water for human consumption. Groundwater. Forms of public supply.
Meteorological interference. Alternative biomarkers.
AM Estado do Amazonas
AP Estado do Amapá
BA Estado da Bahia
CE Estado do Ceará
CRL Cloro residual livre CT Coliformes totais DPD Dietilfenileno diamina
DPP Dentro do padrão de potabilidade
EC Escherichia coli
ES Estado do Espírito Santo
FL Fluoreto
FPP Fora do padrão de potabilidade
GAL Gerenciador de Ambiente Laboratorial
GO Estado de Goiás
IDHM Índice de Desenvolvimento Humano Municipal IRDeR Instituto Regional de Desenvolvimento Rural Lacen Laboratório Central de Saúde Pública
MA Estado do Maranhão
MG Estado de Minas Gerais RJ Estado do Rio de Janeiro RN Estado do Rio Grande do Norte
RO Estado de Rondônia
RS Estado do Rio Grande do Sul SAA Sistema de abastecimento de água SAC Solução alternativa coletiva SC Estado de Santa Catarina
Sisagua Sistema de informação da qualidade da água para consumo humano SP Estado de São Paulo
TB Turbidez
Unijuí Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul Vigiagua Vigilância da qualidade da água para consumo humano
Figura 1 - Mapa das regiões de saúde do Estado do Rio Grande do Sul e indicação da Região 13 de estudo ... 21 Figura 2 - Fluxograma do processo de identificação, seleção e elegibilidade dos artigos que compuseram a revisão ... 30
Tabela 1 - Número de amostras coletadas, segundo forma de abastecimento e localização... 23 Tabela 2 - Relação das variáveis estudadas ... 23 Tabela 3 - Padrões de potabilidade dos indicadores da qualidade da água, segundo forma de abastecimento e metodologia de análise utilizada ... 24 Tabela 4 - Resumo do ano de publicação, local de estudo e biomarcador utilizado dos artigos selecionados ... 31 Tabela 5 - Resumo dos tipos de amostras de água para consumo humano e os principais resultados encontrados ... 32 Tabela 6 - Estatística descritiva e comparação entre médias e percentuais de cloro residual livre em amostras de água coletadas em formas de abastecimento coletivo na zona urbana e em diferentes estações do ano... 46 Tabela 7 - Estatística descritiva e comparação entre médias e percentuais de fluoreto em amostras de água coletadas em formas de abastecimento coletiva na zona urbana e em diferentes estações do ano ... 47 Tabela 8 - Estatística descritiva e comparação entre médias e percentuais de turbidez em amostras de água coletadas em formas de abastecimento coletiva na zona urbana e em diferentes estações do ano ... 48 Tabela 9 - Estatística descritiva e comparação entre percentuais dos indicadores microbiológicos em amostras de água em formas de abastecimento coletiva na zona urbana e em diferentes estações do ano... 49 Tabela 10 - Valores de temperatura do ar, precipitação acumulada e número de dias de chuvas, por estação do ano, de 2018 a 2019 ... 50 Tabela 11 - Estatística descritiva e comparação entre os percentuais de amostras FPP dos indicadores da qualidade da água de captação subterrânea na zona rural, em diferentes estações do ano ... 66 Tabela 12 - Valores médios dos indicadores da qualidade da água na zona rural, provenientes de captação subterrânea e dos elementos meteorológicos em diferentes estações do ano ... 67 Tabela 13 - Correlação entre os elementos meteorológicos com os indicadores da qualidade da água de captação subterrânea na zona rural, segundo ano avaliado ... 68 Tabela 14 - Importância relativa dos elementos meteorológicos e indicadores da qualidade da água para consumo humano e similaridades entre as estações do ano ... 69 Tabela 15 - Temperatura do ar, precipitação acumulada e número de dias de chuvas, por estação do ano ... 70
1 INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA ... 12
2 OBJETIVOS ... 20
2.1 OBJETIVO GERAL ... 20
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 20
2.2.1 Objetivo específico I ... 20
2.2.2 Objetivo específico II ... 20
2.2.3 Objetivo específico III ... 20
3 METODOLOGIA GERAL ... 21
3.1 DELINEAMENTO DO ESTUDO ... 21
3.2 LOCAL DO ESTUDO ... 21
3.3 CARACTERIZAÇÃO DO ESTUDO ... 22
4 BIOINDICADORES ALTERNATIVOS DA QUALIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO ... 26
4.1 INTRODUÇÃO ... 26
4.2 METODOLOGIA ... 28
4.3 RESULTADOS ... 29
4.4 DISCUSSÃO ... 33
4.5 CONCLUSÃO ... 36
4.6 REFERÊNCIAS ... 37
5 QUALIDADE DA ÁGUA SUBTERRÂNEA DISTRIBUÍDA NA ZONA URBANA POR DIFERENTES FORMAS DE ABASTECIMENTO PÚBLICO ... 41
5.1 INTRODUÇÃO ... 41
5.2 METODOLOGIA ... 43
5.3 RESULTADOS ... 45
5.4 DISCUSSÃO ... 50
5.5 CONCLUSÃO ... 55
5.6 REFERÊNCIAS ... 56
6 QUALIDADE DA ÁGUA SUBTERRÂNEA DISTRIBUÍDA POR SOLUÇÃO ALTERNATIVA COLETIVA NA ZONA RURAL TEM INTERFERÊNCIA DE VARIÁVEIS METEOROLÓGICAS ... 61
6.1 INTRODUÇÃO ... 61
6.2 METODOLOGIA ... 62
6.3 RESULTADOS ... 65
6.4 DISCUSSÃO ... 70
6.5 CONCLUSÃO ... 78
6.6 REFERÊNCIAS ... 79
CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 87
REFERÊNCIAS ... 89
SOCIETY AND DEVELOPMENT ... 98 ANEXO A – AUTORIZAÇÃO DO CENTRO ESTADUAL DE VIGILÂNCIA EM SAÚDE (CEVS) PARA A UTILIZAÇÃO DOS DADOS DO GAL ... 116 ANEXO B – REGRAS DE PUBLICAÇÃO REVISTA RESEARCH, SOCIETY AND DEVELOPMENT ... 118
1 INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA
A água é essencial à vida no planeta (BICUDO; TUNDISI; SCHEUENSTUHL, 2010;
AUGUSTO et al., 2012; FIALHO et al., 2017; WHO, 2017) e um direito humano fundamental (DOVIDAUSKAS et al., 2017; Unicef; WHO, 2017; ANA, 2019). Os recursos hídricos superficiais e subterrâneos têm papel ecológico, social, econômico e estratégico (BICUDO; TUNDISI;
SCHEUENSTUHL, 2010; DOVIDAUSKAS et al., 2017; Unicef; WHO, 2017; ANA, 2019). O acesso à água deve ser equitativo e universal, independente de condições culturais ou sócio- econômicas (AMARAL et al., 2003; AUGUSTO et al., 2012; DOVIDAUSKAS et al., 2017; Unicef;
WHO, 2017; ANA, 2019).
A superfície da terra é coberta por dois terços de água, e menos de 3% desta é doce, e a maior parte de geleiras (BRASIL, 2007; ZERWES et al., 2015; WHO, 2017). Destaca-se que cerca de 98% das reservas de água doce e líquida encontram-se em aquíferos (BRASIL, 2007; BICUDO;
TUNDISI; SCHEUENSTUHL, 2010; MOTTA et al., 2015; OLIVEIRA, 2017), portanto, as águas subterrâneas são críticas para a segurança hídrica global (ANA, 2019; HIRATA et al., 2019).
A disponibilidade e a qualidade da água têm sido afetadas pela atividade antrópica, respaldadas pelo estilo de vida e pelo desenvolvimento (BRASIL, 2006b; KROLOW et al., 2018;
MENDONÇA et al., 2019). O processo de urbanização marcante no século XX, foi resultado do desenvolvimento econômico e da oferta de trabalho (TUCCI, 1997; BICUDO; TUNDISI;
SCHEUENSTUHL, 2010), e em 2014, 54% da população mundial vivia em áreas urbanas, segundo as Nações Unidas. O desenvolvimento urbano altera a cobertura vegetal, que provoca alterações nos componentes do ciclo hidrológico natural, como: redução da infiltração do solo, aumento do escoamento superficial, redução do escoamento subterrâneo e da evapotranspiração (TUCCI, 1997;
BICUDO; TUNDISI; SCHEUENSTUHL, 2010). A contaminação da água subterrânea está ligada à forte pressão de uso e ocupação do solo e, os contaminantes mais frequentes em áreas de indisponibilidade ou baixa eficiência de serviços de saneamento ambiental são os efluentes domésticos (BANANA et al., 2015; PEIXOTO; CAVALCANTE, 2019). Em zonas urbanas, a contaminação fecal das águas deve-se, principalmente, à falta de saneamento e à destinação inadequada de águas residuais, urbanas e industriais (TUCCI, 1997; FERNÁNDEZ-MOLINA;
ÁLVAREZ-ALCÁNTARA; ESPIGARES-GARCÍA, 2001; ARCOS PULIDO et al., 2005). Já, no meio rural, a contaminação é gerada pela destinação inadequada dos esgotos ou pela defecação a céu aberto, além da presença de animais domésticos e silvestres, que atuam como reservatórios de patógenos (FERNÁNDEZ-MOLINA; ÁLVAREZ-ALCÁNTARA; ESPIGARES-GARCÍA, 2001;
ARCOS PULIDO et al., 2005).
A recarga dos mananciais subterrâneos se dá pela infiltração de água precipitada na superfície. A química natural da água subterrânea é controlada pelas rochas e sedimentos, que formam o aquífero, e pelo clima na sua área de recarga (ECKHARDT et al., 2009; BICUDO;
TUNDISI; SCHEUENSTUHL, 2010; KEMERICH et al., 2013). O fluxo da água subterrânea é muito lento, quando comparado às águas superficiais. As velocidades dos recursos hídricos superficiais costumam expressar-se em metros por segundo, ao passo que, nos aquíferos, a velocidade normalmente é medida em metros por ano. Nesse sentido, as mudanças na disponibilidade e na qualidade da água subterrânea são processos lentos, e tem muitas implicações, especialmente no que se refere à proteção, ao monitoramento e à contaminação. Os aquíferos podem sofrer alterações em suas áreas de recarga, devido à forte expansão da fronteira agrícola, à vulnerabilidade pela contaminação por agrotóxicos e à susceptibilidade à erosão, além de alterações dos índices pluviométricos (OLEAGA; PACHECO; FELLER, 2009). A qualidade da água subterrânea é condicionada por variáveis naturais, ligadas ao regime de chuvas, escoamento superficial, geologia e cobertura vegetal, e por impactos antrópicos. Estes últimos envolvem o lançamento de efluentes, provenientes de fontes pontuais e fontes difusas, o manejo dos solos, entre outros (ANA, 2019).
Os aquíferos desempenham importante papel no suprimento das necessidades de água de cidades, comunidades, indústrias, irrigações agrícolas e lazer. A capacidade de armazenamento e resistência a longos períodos de estiagem, que se agravam com as mudanças climáticas, fazem dos mananciais subterrâneos um grande aliado daqueles que enfrentam ou enfrentaram o estresse hídrico (BICUDO; TUNDISI; SCHEUENSTUHL, 2010; MOTTA et al., 2015; WHO, 2017; MENDONÇA et al., 2019). A percepção da sociedade sobre a existência deste recurso e o conhecimento da sua importância econômica e ambiental é deficiente, mesmo em locais nos quais os aquíferos constituem a principal fonte hídrica disponível (HIRATA et al., 2019).
A variabilidade sazonal e espacial da qualidade da água de um manancial pode ser monitorada por parâmetros físicos, químicos e microbiológicos (BERTOSSI et al., 2013). Variações temporais na qualidade da água podem ser causadas, principalmente, por fatores climáticos e/ou fontes poluidoras pontuais (XIAOLONG et al., 2010). As mudanças climáticas globais, referidas em relatórios nacionais e internacionais, apontam o aquecimento global como resultado das crescentes emissões de gases de efeito estufas, oriundas das atividades antrópicas. Estas mudanças podem gerar alterações significativas no regime de chuvas, evaporação e umidade em relação aos valores históricos de uma região (IPCC, 2014). As projeções climáticas são cercadas de imperfeições e incertezas, oriundas da própria dinâmica do sistema climático (IPCC, 2014; PMCB, 2014a; HIRATA et al., 2019). Há pouca pesquisa sobre o impacto de mudanças climáticas sobre
águas subterrâneas, incluindo a questão de como elas afetarão a relação entre as águas superficiais e os aquíferos que são hidraulicamente conectados (PMCB, 2014b).
O Brasil é privilegiado quanto aos seus recursos hídricos, apresenta cerca de 12% da água doce do planeta (BRASIL, 2007a; AUGUSTO et al., 2012; OLIVEIRA, 2017). E a região hidrográfica do Amazonas possui a maior disponibilidade de água superficial e, a região do Uruguai, a maior disponibilidade hídrica das reservas subterrâneas explotáveis específicas. O aquífero Guarani é a maior reserva de água doce subterrânea do planeta, localizado na porção centro-sul do Brasil (ANA; MMA, 2007; LÖBLER; SILVA, 2015). Sua reserva potencial é capaz de atender anualmente 450 milhões de pessoas para um regime pluviométrico médio de 1.500 mm/ano. Caso esse regime se altere ou se torne imprevisível, a capacidade de fornecimento de água poderá sofrer alterações significativas, e pode comprometer sua explotação (LOPÉZ et al., 2009).
O maior consumo de água no Brasil ocorre por irrigação (68%), consumo humano (18%) e uso industrial (14%) (TUCCI; HESPANHOL; CORDEIRO NETTO, 2001; BICUDO; TUNDISI;
SCHEUENSTUHL, 2010; KEMERICH et al., 2013). A demanda por uso de água no Brasil é crescente, e nas últimas décadas, houve um aumento estimado de cerca de 80% no total de água retirada. Até 2030, há a previsão que essa retirada aumente 26%. O histórico da evolução dos usos da água está diretamente relacionado ao desenvolvimento econômico e ao processo de urbanização do país. O crescimento das demandas hídricas contribui para aumento do stress hídrico (ANA, 2019). Destaca-se o aumento no uso de água subterrânea proveniente de poço com fonte importante de abastecimento humano. Portanto, uma condição que fortalece a necessidade de maior qualidade dessa água distribuída para consumo da população (ECKHARDT et al., 2009; KEMERICH et al., 2013; MOTTA et al., 2015; LÖBLER; SILVA, 2015; KROLOW et al., 2018). Vários municípios brasileiros são abastecidos total (36%) ou parcialmente (16%) por águas subterrâneas. O tamanho das cidades é inversamente proporcional a explotação destes recursos hídricos: 48% dos municípios com população menor de 10 mil habitantes e 30% daqueles com 10 a 15 mil habitantes são abastecidos exclusivamente por captação subterrânea (ANA, 2010; HIRATA et al., 2019).
A água destinada ao consumo humano é aquela utilizada na ingestão, preparação de alimentos, higiene pessoal e usos domésticos habituais. Para tais usos, deve ser potável e gerenciada de forma segura (SANTOS et al., 2013; ZORZI; TURATTI; MAZZARINO, 2016; WHO, 2017).
No mundo, em 2015, estimou-se que 844 milhões de pessoas não possuíam acesso à água potável e 2,1 milhões não tinham acesso à água de forma segura (Unicef; WHO, 2017). Dados apontam que cerca de 45% da população que vive na zona rural e 15% na urbana, não fazem uso de serviços de abastecimento de água seguros (KEMERICH et al., 2013; Unicef; WHO, 2017).
O acesso à água potável e segura é essencial para promoção da saúde. Assim, uma falha na garantia de acesso a mesma pode expor a população e contribuir para o desencadeamento de diversas doenças de transmissão hídrica, além de intoxicações crônicas oriundas da ingestão de substâncias químicas presentes na água (DANIEL; CABRAL, 2011; ARAUJO; HIPÓLITO; WAICHMAN, 2013; MOTTA et al., 2015; COELHO et al., 2017; WHO, 2017; MENDONÇA et al., 2019;
BRASIL, 2021). A segurança microbiológica da água está relacionada à contaminação fecal, aos organismos que se desenvolvem nos sistemas de distribuição, enquanto outros ocorrem nas fontes de abastecimento, e podem causar surtos ou doenças de veiculação hídrica. Estas podem ser causadas por microrganismos, tanto de origem viral, como hepatite A e E, e rotavírus; de origem bacteriana, como Vibrio, Campylobacter, E. coli O157, Salmonella, Shigella; e protozoária, como Giardia, Cryptosporidium, Toxoplasma gondii, dentre outros (DANIEL; CABRAL, 2011;
COELHO et al., 2017; WHO, 2017; MENDONÇA et al., 2019; BRASIL, 2021).
A água é a principal fonte de dispersão de patógenos em ambientes aquáticos. A via de transmissão mais comum desses microrganismos ao homem é a oral, os quais passam pelo trato gastrointestinal, completam o ciclo de infecção, e são eliminados através das fezes. Ao entrar em contato com água, esses patógenos enfrentam barreiras naturais, como pH e temperatura; e artificiais, tais como produtos de desinfecção e outros processos de tratamento de água, que podem ser parcial ou totalmente eliminados. Essas barreiras variam de intensidade e duração (SÁNCHEZ- SALAZAR et al., 2014; RIOS-TOBON; AGUDELO-CADAVID; GUTIERREZ-BUILES, 2017;
WHO, 2017). A exposição ao risco pode ocorrer durante toda a vida, no entanto a sensibilidade difere nos diferentes estágios da vida humana. Crianças, imunossuprimidos, desnutridos e idosos são aqueles com maior risco de adoecerem por doenças de veiculação hídrica (DANIEL; CABRAL, 2011; COELHO et al., 2017; WHO, 2017; MENDONÇA et al., 2019; BRASIL, 2021).
O Decreto Federal 79.367 de 1977 estabeleceu como competência do Ministério da Saúde, a definição do padrão de potabilidade da água para consumo humano em todo território nacional, através da Portaria BSB nº 56, publicada no mesmo ano. Em 1986, foi criado o programa nacional de vigilância de qualidade de água para consumo humano (Vigiagua) com várias iniciativas para definir diretrizes e organizar ações inerentes ao programa (FREITAS; FREITAS, 2005; FRAZÃO et al., 2018; GUERRA; SILVA, 2018; OLIVEIRA JÚNIOR et al., 2019). A Portaria BSB nº 56/1977 foi revisada e resultou na Portaria GM n.º 36/1990, que introduziu inovações, incluiu a definição de controle e vigilância da qualidade e de sistema de abastecimento de água (SAA). O controle da qualidade da água é exercido pelos responsáveis pelo fornecimento da água e busca assegurar a manutenção da potabilidade da água distribuída. A vigilância se dá através de um conjunto de ações exercidas pelas autoridades de saúde pública para verificar a potabilidade e avaliar se a água
consumida pela população apresenta riscos à saúde humana (BEVILACQUA et al., 2014; WHO, 2017; OLIVEIRA JÚNIOR et al., 2019; BRASIL, 2021). Já, a Portaria MS n.º 1469 de 29 de dezembro de 2000, substitui a anterior e estabelece procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, e insere a definição de solução alternativa coletiva-SAC (GUERRA; SILVA, 2018; OLIVEIRA JÚNIOR et al., 2019).
A criação da primeira versão do sistema de informação de qualidade da água para consumo humano (Sisagua) foi realizada pela Fundação Nacional da Saúde, e foi disponibilizada em 2000. O mesmo se constitui em um sistema de informação em saúde que visa auxiliar no gerenciamento de riscos à saúde associado ao abastecimento de água para consumo humano no país, que não atenda ao padrão de potabilidade. O Sisagua possui cadastro das formas de abastecimento, infraestrutura, condições operacionais do abastecimento e monitoramento da qualidade da água: controle e vigilância. Desde 2014, está disponível a versão 4 do Sisagua (GUERRA; SILVA, 2018;
OLIVEIRA JÚNIOR et al., 2019; BRASIL, 2020, 2021). A legislação vigente que determina o padrão de potabilidade da água no Brasil é a Portaria GM/MS Nº 888, de 4 de maio de 2021 (BRASIL, 2021).
Toda a água distribuída coletivamente no Brasil é objeto de controle e de vigilância da qualidade da água, nas formas de abastecimento SAA e SAC (BRASIL, 2021). A primeira compreende um conjunto de obras civis, materiais e equipamentos, desde a captação da água bruta até cavalete, e que ocorre, frequentemente, na zona urbana. A segunda é uma forma de abastecimento simplificada mais frequente no meio rural, e que deve fornecer água potável, com ou sem canalização (DANIEL; CABRAL, 2011; GUERRA; SILVA, 2018; OLIVEIRA JÚNIOR et al., 2019; BRASIL, 2021).
A captação de água bruta para consumo humano é oriunda de mananciais superficiais, subterrâneos e água de chuva (cisternas). A captação superficial ocorre em córregos, ribeirões, rios, lagos ou represas, que deveriam ter capacidade de vazão suficiente para o abastecimento e manutenção da preservação do manancial. A captação subterrânea ocorre a partir de mananciais subterrâneos, por meio de poços freáticos (lençol freático não confinado), poços artesianos (lençol confinado) e fontes, que devem apresentar vazão constante, sem comprometer o recurso hídrico regional (BRASIL, 2006b; ECKHARDT et al., 2009; MOTTA et al., 2015; MENDONÇA et al., 2019). O tratamento da água começa na sua captação e depende do tipo de manancial. Toda água distribuída coletivamente deve passar por processo de desinfecção ou cloração, e quando oriunda de manancial superficial também deve ser filtrada. (BRASIL, 2006b; DANIEL; CABRAL, 2011;
ARAUJO; HIPÓLITO; WAICHMAN, 2013; BRASIL, 2021). O Decreto nº 76.872/1975 do
Ministério da Saúde regulamenta a fluoretação da água em SAA como medida preventiva para a cárie dentária da população, sendo esta não recomendada para SAC (FRAZÃO et al., 2018;
SCALIZE et al., 2018; BRASIL, 2021).
Existe dificuldade para a determinação da presença de todos os microorganismos patogênicos implicados nos processos de contaminação ambiental. Desta forma, surge a necessidade de trabalhar com indicadores e biomarcadores que permitam fazer uma avaliação rápida e fiel da presença destes patógenos (ARCOS PULIDO et al., 2005). Um bom biomarcador deve estar presente quando há organismos patogênicos e ausente, quando a água não está contaminada; deve concentrar-se em número maior que os organismos patogênicos; apresentar maior grau de resistência dos que os patogênicos nas condições ambientais e processos de tratamento da água; e por fim, seu isolamento, identificação e contagem devem ser de fácil realização (FERNÁNDEZ- MOLINA; ÁLVAREZ-ALCÁNTARA; ESPIGARES-GARCÍA, 2001; ARCOS PULIDO et al., 2005; VÁZQUEZ SILVA et al., 2006; WHO, 2017). Dentre as bactérias entéricas, as do grupo coliformes, que se comportam de maneira semelhante aos patógenos, permanecem viáveis na água por mais tempo, são fácil e rapidamente detectadas, e utilizadas como biomarcadores (FERNÁNDEZ-MOLINA; ÁLVAREZ-ALCÁNTARA; ESPIGARES-GARCÍA, 2001; ARCOS PULIDO et al., 2005; RÍOS-TOBÓN; AGUDELO-CADAVID; GUTIERREZ-BUILES, 2017). Os biomarcadores tradicionais de contaminação fecal da água para consumo humano, como Escherichia coli, não permitem revelar qual é a fonte de contaminação fecal (animal ou humana), e se há a presença de vírus ou parasitas entéricos (ARCOS PULIDO et al., 2005; RIOS-TOBON;
AGUDELO-CADAVID; GUTIERREZ-BUILES, 2017; WHO, 2017). A determinação da fonte de poluição fecal em ambientes aquáticos é essencial para estimar os riscos associados à saúde humana e pode auxiliar na adoção de medidas mitigatórias ou de remediação em relação às fontes de contaminação das formas de abastecimento de água para a população (HARWOOD et al., 2014;
Unicef; WHO, 2017).
O monitoramento da qualidade da água distribuída é realizado pela vigilância através do plano de amostragem básico de rotina, cujos parâmetros foram definidos a partir do conhecimento consolidado sobre indicadores da qualidade microbiológica da água para consumo humano, sendo estes: cloro residual livre, coliformes totais, E. coli, turbidez e fluoreto. Este último é importante na promoção da saúde, tanto na deficiência ou excesso (ASHBOLT; GRABOW; SNOZZI, 2001;
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY, 2006; BRASIL, 2016; WHO, 2017). A desinfecção visa inativar organismos patogênicos, e o método mais utilizado no Brasil é a cloração. Esta é monitorada pela presença e quantificação do cloro residual livre na distribuição da água à população (DANIEL; CABRAL, 2011; BRASIL, 2016). A turbidez é um indicador sanitário
da eficiência da filtração, através da remoção de partículas suspensas, e é um indicador de menor ação do desinfetante, quando utilizado em águas com elevada concentração de material particulado.
A E. coli e coliformes totais são biomarcadores de contaminação, uma vez que a E. coli indica contaminação fecal recente; e a presença de coliformes totais, na saída do tratamento e/ou na rede de distribuição, indicam falhas na desinfecção ou problemas na integridade da rede (DANIEL;
CABRAL, 2011; SILVA; LOPES; AMARAL, 2016; KROLOW et al., 2018; BRASIL, 2021).
Dos dezessete Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS), propostos pelas Nações Unidas, o de número seis assegura disponibilidade, gestão sustentável da água e saneamento para toda a população. No Brasil, a meta 6.1 é alcançar o acesso universal e equitativo à água potável, em quantidade e qualidade suficientes às necessidades de consumo da população até 2030. Tal meta é medida pelo indicador da proporção da população que utiliza serviços de água potável, gerenciados de forma segura. (UNGA, 2015; BRASIL, 2018b; ANA, 2019). Para o cálculo deste indicador, utiliza-se dados da pesquisa nacional por amostras de domicílios contínua realizada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Em 2018, 98,2% da população utilizava serviços de água potável, geridos de forma segura no Brasil, ou seja, ocorreu um aumento em seis pontos percentuais em relação a 2009. As regiões Sudeste e Sul apresentaram as maiores proporções (99,7%
e 99,8%) e a Nordeste, a menor (95,2%) (IBGE, 2018; ANA, 2019; IBGE, 2021). No Brasil, 99,4%
da população que reside na zona urbana utiliza serviços de água potável geridos de forma segura, e na rural, 91,1% (IBGE, 2021). Importante ressaltar que o respectivo indicador calculado contempla somente variáveis relativas à acessibilidade, não considera disponibilidade (existência de intermitências, por exemplo), nem qualidade da água consumida, abastecida pela rede pública de abastecimento ou por fontes alternativas, tais como poços, nascentes e cisternas ou outras formas (IBGE, 2018; ANA, 2019).
O Sisagua possui dados sobre o monitoramento da qualidade da água de mais de 100 parâmetros estabelecidos na norma vigente (GUERRA; SILVA, 2018; OLIVEIRA JÚNIOR et al., 2019; BRASIL, 2021), dentre eles, E. coli e fluoreto, que constam como parâmetros prioritários na ficha do indicador 6.1 (BRASIL, 2018b; ANA, 2019). Em 2018, haviam cadastradas as formas de abastecimento de água de 98% dos municípios brasileiros e dados referentes a qualidade da água de 80% dos municípios. Em suma, entende-se que o Sisagua é uma base de dados importante sobre acesso à água segura no país (ANA, 2019; BRASIL, 2020). No entanto, há discrepância em relação a inserção dos dados sobre qualidade entre as macrorregiões do país: na região Norte com a menor (47%), e a região Sul, com a maior (96%) (BRASIL, 2020).
Neste contexto, considera-se importante pontuar que nos locais onde não existem SAA, a população recorre a outras formas de abastecimento. As SAC cobrem uma parte pequena da
população se comparado a cobertura por SAA, mas têm implicações negativas para a população abastecida, quando se considera o tratamento da água fornecida (DANIEL; CABRAL, 2011;
BRASIL, 2015). Do total de SAC cadastradas no Sisagua no país, 63% não recebem quaisquer tipos de tratamentos (BRASIL, 2018a), o que pode favorecer a ocorrência de organismos patogênicos. E a população que consome água sem tratamento, está exposta ou vulnerável a riscos relacionados à saúde (DANIEL; CABRAL, 2011; ARAUJO; HIPÓLITO; WAICHMAN, 2013; BRASIL, 2015;
WHO, 2017). Em 2016, no Estado do Rio Grande do Sul (RS), 78,5% dos municípios possuíam abastecimento público por SAA, o que correspondia a 87,5% da população, ou seja, 21,9% dos municípios eram abastecidos, exclusivamente, por soluções alternativas (RIO GRANDE DO SUL, 2017).
Há várias investigações realizadas no Brasil que avaliam a qualidade da água destinada ao consumo humano na zona urbana, proveniente de SAA (MORAIS et al., 2016; SILVA; LOPES;
AMARAL, 2016; ROMANI et al., 2018; SOUZA; FRADE; SOARES, 2018) e de SAC (COSTA et al., 2012; MOTTA et al., 2014; ALVES et al., 2016; MARTINS et al., 2017; TAVARES et al., 2017; GROTT et al., 2018). Já, em estudos realizados na zona rural, alguns utilizaram dados provenientes do Vigiagua na avaliação de cloro residual livre e parâmetros microbiológicos (TEIXEIRA et al., 2012; SANTOS et al., 2018), mas a maioria das investigações não utilizaram os dados de amostras coletadas pela vigilância para avaliar a qualidade da água distribuída (FANTONG et al., 2010; MONTEIRO et al., 2015; COELHO et al., 2017; SILVA et al., 2018;
FIORAVANTI et al., 2020).
Diante da importância e necessidade de prover o acesso à população de água potável, gerida de forma segura, em detrimento da busca por soluções alternativas e inseguras de abastecimento de água, e às vezes, sem tratamento, que impõe elevado risco a saúde humana, busca-se com a presente pesquisa responder a seguinte questão: como está a qualidade da água para consumo humano, a partir das formas de abastecimento coletivas provenientes de captação subterrânea na zona urbana e rural, a partir da análise de amostras coletadas pela vigilância da qualidade da água, com vistas à obtenção de dados acerca da qualidade da água, aliada a proposição de estratégias de promoção da saúde da população.
O desenvolvimento da apresentação dos resultados desta dissertação está organizado em três capítulos com objetivos específicos distintos, primordiais para o alcance do objetivo geral desta pesquisa. Cada capítulo contempla breve introdução, metodologia utilizada, as análises dos resultados e suas discussões, bem como sua devida conclusão, seguida das referências pertinentes.
Ao final, constam as considerações finais, e que faz o fechamento da pesquisa.
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Avaliar a qualidade da água para consumo humano, a partir das formas de abastecimento coletivas provenientes de captação subterrânea na zona urbana e rural, a partir da análise de amostras coletadas pela vigilância da qualidade da água, com vistas à obtenção de subsídios para ampliar a qualidade da água, aliada a proposição de estratégias de promoção da saúde da população.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
2.2.1 Objetivo específico I
Encontrar evidências científicas sobre biomarcadores alternativos que possam identificar a fonte de contaminação fecal na água destinada ao consumo humano.
2.2.2 Objetivo específico II
Avaliar a qualidade da água consumida pela população urbana oriunda de sistema de abastecimento de água e de solução alternativa coletiva de captação subterrânea, localizados na zona urbana.
2.2.3 Objetivo específico III
Avaliar as interferências das condições meteorológicas, de temperatura do ar e precipitação pluviométrica ao longo do ano, na qualidade da água consumida pela população rural, proveniente de solução alternativa coletiva de captação subterrânea.
3 METODOLOGIA GERAL
3.1 DELINEAMENTO DO ESTUDO
Trata-se de um estudo retrospectivo, quantitativo, a partir da análise de amostras coletadas pela Vigiagua, cadastradas mensalmente no Gerenciador de Ambiente Laboratorial (GAL).
3.2 LOCAL DO ESTUDO
O presente estudo foi desenvolvido em dois municípios de pequeno porte, escolhidos de forma intencional, que integram a Região da Saúde da Diversidade, localizados no Noroeste do RS, ambos com formas de abastecimento coletivas de captação subterrânea, denominados como município A e B.
Figura 1 - Mapa das regiões de saúde do Estado do Rio Grande do Sul e indicação da Região 13 de estudo.
Fonte: https://saude.rs.gov.br/regioes-de-saude. ]
Considera-se Região de Saúde, segundo Resolução nº 1 da Comissão de Intergestores Tripartite, de 29 de setembro de 2011, do Ministério da Saúde, espaço geográfico contínuo constituído por agrupamento de municípios limítrofes, delimitado a partir de identidades culturais, econômicas e sociais, de redes de comunicação e infraestrutura de transportes compartilhados, com
a finalidade de integrar a organização, o planejamento e a execução de ações e serviços de saúde. A maioria da população (75,14 %) que integra a Região de Saúde (Região 13) da Diversidade do RS (Figura 1) é abastecida por SAA, e 19,64 % por SAC (Sisagua, 2019). O município de A tem 7063 habitantes e entre a população, 57% é abastecida por SAA, localizada na zona urbana; e 41 % é abastecida por SAC, localizadas na zona rural. Menos de 50% da população rural é abastecida por SAC com desinfecção (Sisagua, 2019). A população rural corresponde a 43% do total e o índice de desenvolvimento humano municipal (IDHM) é 0,753 (IBGE, 2010).
O município B tem 6706 habitantes, no qual a maioria da população (99,73%) é abastecida por SAC localizadas, tanto na zona urbana quanto na rural, e 61,7% desta população é abastecida através de SAC com desinfecção (Sisagua, 2019). A população urbana corresponde a 52% do total e o IDHM deste município é 0,743 (IBGE, 2010).
O clima do RS é temperado do tipo subtropical, classificado como mesotérmico úmido, e apresenta grandes diferenças em relação ao clima do restante do país. Sua localização geográfica reforça as influências das massas de ar oriundas da região polar e da área tropical continental e Atlântica. As temperaturas apresentam grande variação sazonal, com verões quentes e invernos bastante rigorosos, com a ocorrência de geadas e precipitação eventual de neve. As temperaturas médias variam entre 15 e 18°C, com mínimas de até -10°C e máximas de 40°C. Com relação às precipitações, o Estado apresenta uma distribuição relativamente equilibrada das chuvas ao longo de todo o ano, em decorrência das massas de ar oceânicas que penetram no Estado, com médias anuais entre 1500 a 1800 mm (RIO GRANDE DO SUL, 2019).
A área estudada possui alta atividade agrícola com uso de fertilizantes e agrotóxicos. Em 2017, o município A teve 62,6% de área plantada para soja e 4,3% para o milho, dentre as culturas de verão; já, o trigo e a aveia (28,7% e 10%, respectivamente) foram as culturas de inverno de maior destaque. No que tange ao município B, 55,7% da sua área plantada destinou-se para a cultura da soja e 2%, para o milho; dentre as culturas de inverno, destacou-se o trigo e a aveia, 15,6% e 8,8%, respectivamente (IBGE, 2017).
3.3 CARACTERIZAÇÃO DO ESTUDO
A Diretriz Nacional do Plano de Amostragem da Vigilância da Qualidade da Água para Consumo Humano estabelece o quantitativo de amostras mensais por município, de acordo com faixas populacionais, com objetivo de monitorar a qualidade da água nas diferentes formas de abastecimento presentes no seu território. A definição dos pontos de coleta se deu por meio de uma composição entre pontos críticos e não críticos, fixos e variáveis, e que devem considerar as
características socioeconômicas e do tipo de fonte de abastecimento, através de uma abordagem de análise de risco, cuja representatividade é obtida através da identificação de vulnerabilidades (BRASIL, 2016).
Foram coletadas nove amostras mensais em cada município, oriundas de captação em manancial subterrâneo, por servidores municipais do Vigiagua: 107 foram amostradas em SAA (58 em 2018 e 49 em 2019), 113, em SAC na zona urbana (59 em 2018 e 54 em 2019) e 214, em SAC na zona rural (107 amostras em cada ano de estudo), no período de janeiro de 2018 a dezembro de 2019, conforme Tabela 1. Para obter estes dados, utilizou-se um banco de dados primários, extraídos do GAL, no qual foram cadastrados os resultados. As análises foram agrupadas de acordo com as estações do ano: verão (janeiro, fevereiro, março), outono (abril, maio, junho), inverno (julho, agosto, setembro) e primavera (outubro, novembro e dezembro).
Tabela 1. Número de amostras coletadas, segundo forma de abastecimento e localização.
Ano Zona urbana Zona rural
SAA SAC SAC
2018 58 59 107
2019 49 54 107
Fonte: Própria do autor (2021). SAA = Sistema de Abastecimento de Água; SAC = Solução Alternativa Coletiva.
Neste estudo, utilizou-se variáveis físico-químicas e microbiológicas da qualidade da água, as quais corresponde aos parâmetros básicos, e elementos meteorológicos, conforme Tabela 2.
Tabela 2. Relação das variáveis estudadas.
Variáveis da qualidade da água Variáveis meteorológicas
Cloro residual livre (mgL-1) Precipitação pluviométrica acumulada (mm) Fluoreto (mgL-1) Número de dias de chuvas (dias)
Turbidez (uT) Temperatura do ar (°C)
Coliformes totais (presença/ausência) Escherichia coli (presença/ausência)
Fonte: Própria do autor (2021).
Em cada ponto de amostragem, realizou-se a coleta de duas alíquotas da mesma amostra:
uma em um bag estéril de 100 mL, no qual se realiza as análises microbiológicas (coliformes totais e E. coli) e outra, em um bag de 500 mL, no qual realiza-se as análises de turbidez e fluoreto. Estes bags são fornecidos pelo Laboratório Central de Saúde Pública (Lacen) aos municípios. As coletas
seguiram os Procedimentos Operacionais Padrão, estabelecidos pelo Lacen e contemplaram as seguintes etapas: proceder a higienização das mãos; fazer a higienização da torneira: borrifar álcool 70% na parte externa (inclusive registro) e introduzir no interior da torneira uma bucha de gaze embebida em álcool 70%; calçar as luvas e passar álcool 70% nas mesmas; abrir a torneira e deixar correr na vazão máxima por três minutos, após diminuir a vazão; rasgar o pontilhado do topo do bag de 100 mL e puxar ao mesmo tempo as duas linguetas brancas do topo para abri-lo; coletar água até a linha de 100 mL; dobrar o bag adequadamente; coletar com bag de 500 mL e fechar bem.
Acondicionar as amostras em caixa isotérmica refrigerada e transportá-las ao laboratório em até 24 horas.
As amostras de água, coletadas mensalmente pelo Vigiagua municipal, foram enviadas ao Laboratório Regional de Saúde Pública da 17ª Coordenadoria Regional de Saúde (Lacen–Ijuí), para realizar as análises dos parâmetros básicos, exceto o cloro residual livre, que foi realizado a campo pelo Vigiagua municipal no momento da coleta, cujo resultado também foi cadastrado no GAL.
A dosagem de cloro residual livre foi realizada após coletas das amostras em bags, através do método colorimétrico com o reagente DPD (dietilfenileno diamina) em pó, expressos em mgL-1 (SOARES et al., 2016). Já, no Lacen, os ensaios foram executados segundo Standard Methods for Examination of Water and Wastewater para turbidez (método nefelométrico 2130 B), fluoreto (método potenciométrico com eletrodo íon seletivo 4500-F-C) e quanto à presença ou à ausência de coliformes totais e E. coli (método de substrato cromogênico/enzimático 9223 B - sistema Colilert) (APHA, 2012), conforme Tabela 3.
Tabela 3. Padrões de potabilidade dos indicadores da qualidade da água, segundo forma de abastecimento e metodologia de análise utilizada.
Indicador da qualidade da água
Padrão de potabilidade Metodologia de análise
SAA SAC
Cloro residual livre 0,2 a 5,0 mgL-1* 0,2 a 5,0 mgL-1* Colorimétrico com reagente DPD Fluoreto 0,6 a 0,9 mgL-1** Até 1,5 mgL-1* Potenciométrico com eletrodo
íon seletivo 4500-F-C****
Turbidez Até 5,0 uT* Até 5,0 uT* Nefelométrico 2130B****
Coliformes totais Até uma amostra positiva*** por SAA,
mensalmente*
Até uma amostra positiva***por SAC,
mensalmente*
Substrato cromogênico/
enzimático 9223 B****
Escherichia coli Ausente* Ausente* Substrato cromogênico/
enzimático 9223 B****
Fonte: Própria do autor (2021). SAA = Sistema de Abastecimento de Água; SAC = Solução Alternativa Coletiva;
DPD = Dietilfenileno diamina. *PortariaGM/MS n°888/2021; ** Portaria Estadual RS n°10/1999; *** Em SAA e SAC que abastecem até 20.000 habitantes; ****Standard Methods for Examination of Water and Wastewater.
Os dados meteorológicos de temperatura do ar e precipitação acumulada foram obtidos pela estação automática total instalada no Instituto Regional de Desenvolvimento Rural/IRDeR- Unijuí, em Augusto Pestana-RS (28° 26’ 30’’ latitude S e 54° 00’ 58’’ longitude W), e serve de referência de informações para os municípios analisados. As médias de temperatura mínima, média e máxima do ar, por estação do ano, foram calculadas a partir das temperaturas (mínimas/média/máxima) mensais. A precipitação acumulada foi calculada pela somatória da precipitação acumulada mensal e totalizada por estação do ano estudada. Para avaliar a intensidade da precipitação, utilizou-se o número de dias de chuva, que permite verificar a distribuição da precipitação ao longo do tempo (BARNSTON; SMITH, 1996; FISCHER; DINIZ; MARQUES, 2008). O número de dias de chuvas foi calculado por estação do ano estudada, através da somatória do número de dias de chuvas mensais.
4 BIOINDICADORES ALTERNATIVOS DA QUALIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO
Publicado na revista Research, Society and Development, que está anexado no Apêndice A, e regras da revista para publicação, no Anexo B.
4.1 INTRODUÇÃO
O acesso à água potável, distribuída de forma segura, é um direito fundamental (UNGA, 2015; ZORZI; TURATTI; MAZZARINO, 2016; WHO; Unicef, 2017). A exposição a agentes infecciosos, direta ou indiretamente, através da ingestão de água contaminada, altera o bem-estar e a qualidade de vida da sociedade (WHO; Unicef, 2017).
Em 2015, a Organização Mundial da Saúde estimou que, no mundo, havia 844 milhões de pessoas que não possuíam acesso à água potável, e 2,1 milhões que não tinham acesso à água de forma segura (WHO; Unicef, 2017). Diante dessa situação, no mesmo ano, a Organização das Nações Unidas, propõe 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), com uma agenda para 2030. A ODS de número três trata da busca de uma vida saudável e promoção do bem-estar. Dentro dessa perspectiva, a ODS seis busca assegurar disponibilidade, gestão sustentável da água e saneamento para toda a população (UNGA, 2015).
As doenças de veiculação hídrica são transmitidas através de água contaminada por bactérias, vírus e parasitas, que são eliminados pelas fezes de animais e indivíduos infectados. Após a ingestão, esses patógenos passam pelo trato gastrointestinal, onde completam o ciclo de infecção ou parasitismo, para depois serem eliminados pelas fezes (RIOS-TOBON; AGUDELO-CADAVID;
GUTIERREZ-BUILES, 2017; WHO, 2017). Quando chegam na água, enfrentam barreiras naturais, como pH e temperatura (WHO, 2017); e artificiais, como os produtos de desinfecção e outros processos de tratamento de água, que podem levar a sua eliminação parcial ou total. Essas barreiras variam de intensidade e duração (BRASIL, 2006; BRASIL, 2016; WHO, 2017).
Existe uma dificuldade para a determinação da presença de todos os microorganismos patogênicos implicados nos processos de contaminação ambiental. Desta forma, surge a necessidade de emprego de indicadores e biomarcadores que permitam uma avaliação rápida e fiel da presença destes patógenos (ARCOS PULIDO et al., 2005; HARWOOD et al., 2014; WHO, 2017).
Um adequado biomarcador deve ser encontrado na água quando os organismos patogênicos estão e ausente quando não está contaminada; deve concentrar-se em número maior e apresentar maior grau de resistência que os organismos patogênicos nas condições ambientais e em processos
de tratamento da água; e por fim, seu isolamento, identificação e contagem devem ser de fácil realização (FERNÁNDEZ-MOLINA; ÁLVAREZ-ALCÁNTARA; ESPIGARES-GARCÍA, 2001;
ARCOS PULIDO et al., 2005; BRASIL, 2016; WHO, 2017).
Os biomarcadores de contaminação fecal devem ser micro-organismos da flora saprófita do intestino dos animais de sangue quente; abundante, para facilitar sua identificação e isolamento;
representarem os indivíduos de maior número na população; devem ser incapazes de se reproduzir fora destes animais e não serem patógenos (FERNÁNDEZ-MOLINA; ÁLVAREZ-ALCÁNTARA;
ESPIGARES-GARCÍA, 2001; ARCOS PULIDO et al., 2005; WHO, 2017). Dentre as bactérias entéricas, as do grupo coliformes, que se comportam semelhantes aos micro-organismos patogênicos, permanecem viáveis na água por mais tempo, além de serem de rápida e simples detecção, usados como biomarcadores (BRASIL, 2016; RIOS-TOBON; AGUDELO-CADAVID;
GUTIERREZ-BUILES, 2017; WHO, 2017). Os coliformes totais pertencem à família Enterobacteriaceae, que são bactérias gram-negativas que vivem de forma saprófita ou como oportunistas em algumas situações, ou seja, são bactérias de vida livre (RAMÍREZ-GONZALES;
VIÑA-VIZCAÍNO, 2000; BRASIL, 2016; WHO, 2017). Essas bactérias encontram-se naturalmente em grande quantidade em fontes de água, vegetação e solo, assim não necessariamente estão associadas à contaminação fecal (ARCOS PULIDO et al., 2005; BRASIL, 2016; RIOS- TOBON; AGUDELO-CADAVID; GUTIERREZ-BUILES, 2017; WHO, 2017). Como são, em teoria, mais resistentes do que as bactérias patogênicas, seu emprego exclusivo desse indicador para avaliação da qualidade da água, pode levar a superestimativa dos riscos à saúde associado ao consumo de água (BRASIL, 2016; WHO, 2017).
O gênero Escherichia, pertence ao grupo dos coliformes totais, apresenta cepas patogênicas e não patogênicas, e corresponde a 10% da microflora intestinal normal (ARCOS PULIDO et al., 2005; WHO, 2017). A Escherichia coli cresce em alta temperatura e está presente em grande número em fezes de animais e humanos, e raramente é encontrada na ausência de poluição fecal, embora exista alguma evidência de crescimento em solos tropicais (HARWOOD et al., 2014;
BRASIL, 2016; WHO, 2017).
Os coliformes termotolerantes podem ser usados como alternativa na análise de E. coli.
Neste grupo, o gênero Escherichia é o predominante, mas podem estar presentes outros gêneros, como Citrobacter spp, Klebsiella spp e Enterobacter spp, que são organismos ambientais (HARWOOD et al., 2014, WHO, 2017). Portanto, a E. coli é considerada o biomarcador mais adequado para determinar a contaminação fecal em ambientes aquáticos, sendo um marcador de poluição recente. Não se admite a presença de E. coli na água destinada ao consumo humano, independente do ponto de amostragem. No entanto, é uma bactéria muito mais sensível à
