Indicadores-de-Qualidade-de-Água

Professora:

Érica Cristine

(

erica@ccta.ufcg.edu.br

)

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE

Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar

Unidade Acadêmica de Agronomia e Tecnologia de Alimentos

Qualidade da Água

SEGUNDO MÓDULO

Indicadores de qualidade

de água

Indicadores de Qualidade de Água



_{São vários os parâmetros indicadores da}

qualidade da água relacionadas a diferentes

tipos de poluição

Ex: Demanda Bioquímica de Oxigênio

(DBO); Oxigênio Dissolvido (OD), etc.

Indicadores de Qualidade de Água



_{Surge o Índice de Qualidade de Água (IQA)}



_{Permitem resumir os valores de vários}

parâmetros de qualidade da água em um

único número



_{Indica a relativa qualidade da água em}



_{Um dos mais utilizados é o IQA (WQI-Water}

Quality Index)



_Desenvolvido

_em

₁₉₇₀

_pelo

_National

Sanitation Foundation (NSF), dos Estados

Unidos



_{No Brasil, a CETESB de São Paulo utiliza}

desde 1975 uma versão do IQA adaptada do

original



_{O parâmetro nitrato foi substituído por}

nitrogênio total

A Criação do Índice de Qualidade de

Água

Índice de Qualidade da Água - IQA



_{Posteriormente, outros estados adotaram o}

IQA, com algumas variações

VARIAÇÕES

NOS

PARÂMETROS

CONSIDERADOS:



_{RS  retirado o parâmetro de temperatura}



_{AP, MG e MT  utilizam fosfato total e}

nitrato total

A Criação do Índice de Qualidade de

Água



_{A criação do IQA}



_{Pesquisa de opinião junto a especialistas em}

qualidade de águas, que indicaram os parâmetros

a serem avaliados, o peso relativo dos mesmos e

a condição com que se apresenta cada

parâmetro, segundo uma escala de valores



_{Dos 35 parâmetros indicadores de qualidade de}

água inicialmente propostos, somente 9 foram

Parâmetros

-

Oxigênio dissolvido

- Coliformes fecais

-

pH

- Demanda bioquímica de

oxigênio

-

Nitratos

- Fosfatos

Indicadores de Qualidade de Água



_Vantagens:



_{Facilidade de apresentação para o público}

não técnico;



_{Representatividade maior do que os}

parâmetros individuais;



_Combina

_diversos

_parâmetros

_com

Indicadores de Qualidade de Água



_{Desvantagens:}



_{Consiste na perda de informação das}

variáveis individuais e da interação entre

as mesma

Importante:

O índice, apesar de fornecer uma

avaliação integrada, jamais substituirá uma

avaliação detalhada da qualidade das águas de

uma determinada bacia hidrográfica

Indicadores de Qualidade de Água



_{IQA: Índice de qualidade da água}



_{IAP: Índice de Qualidade da Água Bruta para fins}

de abastecimento público



_{IET: Índice de Estado Trófico}



_{IVA: Índice de qualidade de água para proteção da}

Índice de Qualidade da Água - IQA



_{Reflete principalmente}

a contaminação

ocasionada pelo

lançamento de esgotos

domésticos



_{Tem como}

determinante principal

o uso da água para

abastecimento público

Índice de Qualidade da Água - IQA



_{Não contempla parâmetros, como:}



_{metais pesados;}



_{substâncias que afetam as propriedades}

organolépticas da água;



_{potencial de formação de trihalometanos}

Índice de Qualidade da Água – IQA

(CETESB)

Nº

Parâmetro

Peso (w)

1

Coliformes totais

0,15

2

pH

0,12

3

DBO

₅

0,10

4

Nitrogênio Total

0,10

5

Fósforo Total

0,10

6

Temperatura*

0,10

7

Turbidez

0,08

Índice de Qualidade da Água – IQA

(CETESB)

20

1 1 0 ¹ 1 0 ² 1 0 ³ 1 04 _{1 0}5 C . F . # / 1 0 0 m l N o t a : s e C . F . > 1 0 , q = 3 , 05 1

q

1 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 C o l if o r m e s F e c a i s p a r a i = 1 w = 0 , 1 51 2

q

2 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 p H p a r a i = 2 p H , U n id a d e s N o t a : s e p H < 2 , 0 , q = 2 , 02 s e p H > 1 2 , 0 , q = 3 , 02 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 w = 0 , 1 22 0

q

3 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 D e m a n d a B i o q u í m i c a d e O x ig ê n i o p a r a i = 3 D B O , m g / l5 N o t a : s e D B O > 3 0 , 0 , q = 2 , 05 3 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 w = 0 , 1 03 0

q

4 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 N i t r o g ê n io T o t a l p a r a i = 4 N . T . m g / l N o t a : s e N . T . > 1 0 0 , 0 , q = 1 , 04 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 1 0 0 w = 0 , 1 04 0

q

5 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 F ó s f o r o T o t a l p a r a i = 5 P O - T m g / l4 N o t a : s e P o - T > 1 0 , 0 , q = 1 , 04 5 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 w = 0 , 1 05 - 5

q

6 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 T e m p e r a t u r a ( a f a s t a m e n t o d a t e m p e r a t u r a d e e q u il í b r i o ) p a r a i = 6 N o t a : s e t < - 5 , 0 q é i n d e f in i d o 6 0 5 1 0 1 5 2 0 w = 0 , 1 06 A t , ° C s e t > 1 5 , 0 q = 9 , 0 6

q

7 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 T u r b i d e z p a r a i = 7 w = 0 , 0 87

q

8 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 R e s í d u o T o t a l p a r a i = 8 w = 0 , 0 88

q

9 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 O x i g ê n i o D is s o l v i d o p a r a i = 9 w = 0 , 1 79

Índice de Qualidade da Água – IQA

(CETESB)

21

1 1 0 ¹ 1 0 ² 1 0 ³ 1 04 _{1 0}5 C . F . # / 1 0 0 m l N o t a : s e C . F . > 1 0 , q = 3 , 05 1

q

1 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 C o l if o r m e s F e c a i s p a r a i = 1 w = 0 , 1 51 2

q

2 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 p H p a r a i = 2 p H , U n id a d e s N o t a : s e p H < 2 , 0 , q = 2 , 02 s e p H > 1 2 , 0 , q = 3 , 02 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 w = 0 , 1 22 0

q

3 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 D e m a n d a B i o q u í m i c a d e O x ig ê n i o p a r a i = 3 D B O , m g / l5 N o t a : s e D B O > 3 0 , 0 , q = 2 , 05 3 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 w = 0 , 1 03 0

q

4 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 N i t r o g ê n io T o t a l p a r a i = 4 N . T . m g / l N o t a : s e N . T . > 1 0 0 , 0 , q = 1 , 0₄ 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 1 0 0 w = 0 , 1 04 0

q

5 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 F ó s f o r o T o t a l p a r a i = 5 P O - T m g / l4 N o t a : s e P o - T > 1 0 , 0 , q = 1 , 04 5 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 w = 0 , 1 0₅ - 5

q

6 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 T e m p e r a t u r a ( a f a s t a m e n t o d a t e m p e r a t u r a d e e q u il í b r i o ) p a r a i = 6 N o t a : s e t < - 5 , 0 q é i n d e f in i d o 6 0 5 1 0 1 5 2 0 w = 0 , 1 06 A t , ° C s e t > 1 5 , 0 q = 9 , 0 6 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 T u r b i d e z p a r a i = 7 w = 0 , 0 87 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 R e s í d u o T o t a l p a r a i = 8 w = 0 , 0 88 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 O x i g ê n i o D is s o l v i d o p a r a i = 9 w = 0 , 1 79

Índice de Qualidade da Água – IQA

(CETESB)

1 1 0 ¹ 1 0 ² 1 0 ³ 1 04 _{1 0}5 C . F . # / 1 0 0 m l N o t a : s e C . F . > 1 0 , q = 3 , 05 1

q

1 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 C o l if o r m e s F e c a i s p a r a i = 1 w = 0 , 1 51 2

q

2 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 p H p a r a i = 2 p H , U n id a d e s N o t a : s e p H < 2 , 0 , q = 2 , 02 s e p H > 1 2 , 0 , q = 3 , 02 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 w = 0 , 1 22 0

q

3 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 D e m a n d a B i o q u í m i c a d e O x ig ê n i o p a r a i = 3 D B O , m g / l5 N o t a : s e D B O > 3 0 , 0 , q = 2 , 05 3 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 w = 0 , 1 03 0

q

4 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 N i t r o g ê n io T o t a l p a r a i = 4 N . T . m g / l N o t a : s e N . T . > 1 0 0 , 0 , q = 1 , 04 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 1 0 0 w = 0 , 1 04 0

q

5 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 F ó s f o r o T o t a l p a r a i = 5 P O - T m g / l4 N o t a : s e P o - T > 1 0 , 0 , q = 1 , 04 5 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 w = 0 , 1 05 - 5

q

6 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 T e m p e r a t u r a ( a f a s t a m e n t o d a t e m p e r a t u r a d e e q u il í b r i o ) p a r a i = 6 N o t a : s e t < - 5 , 0 q é i n d e f in i d o 6 0 5 1 0 1 5 2 0 w = 0 , 1 06 A t , ° C s e t > 1 5 , 0 q = 9 , 0 6 0

q

7 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 T u r b i d e z p a r a i = 7 T u r b i d e z U . F . T . N o t a : s e t u r b i d e z > 1 0 0 , q = 5 , 07 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 1 0 0 w = 0 , 0 87 0

q

8 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 R e s í d u o T o t a l p a r a i = 8 R . T . m g / t N o t a : s e R . T . > 5 0 0 , q = 3 2 , 08 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 w = 0 , 0 88 0

q

9 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 O x i g ê n i o D is s o l v i d o p a r a i = 9 O . D . % d e s a t u r a ç ã o N o t a : s e O D . % s a t . > 1 4 0 , q = 4 7 , 09 4 0 8 0 1 2 0 1 6 0 2 0 0 w = 0 , 1 79

IQA = índice de qualidade da água,

representado por um número em escala

contínua de 0 a 100

w

_i

= peso do parâmetro i

q

_i

= pontos recebidos pelo parâmetro i

(um valor entre 0 e 100), retirado das

curvas de variação da qualidade da água

Índice de Qualidade da Água – IQA

(CETESB)

IQA

q

i

n

i

w

_i







1

Calcule o valor do IQA para os seguintes

trechos de um rio, monitorados conforme

resultados apresentados na tabela abaixo.

Ponto 01

Ponto 02

TEMPERATURA

25

25

pH

7,3

7,3

OXIGÊNIO DISSOLVIDO (O.D)

6,6

6,2

DBO

10

10

NITROGÊNIO TOTAL

0,3

0,5

FÓSFORO TOTAL

0,01

0,07

pH = 7,3

DBO = 10mg/L

Valores de q

obtidos

IAP - Índice de Qualidade da Água Bruta

para fins de abastecimento público

IAP - Índice de Qualidade da Água Bruta

para fins de abastecimento público

Foi criado por um Grupo Técnico composto por

integrantes da CETESB, SABESP, institutos de

pesquisa e universidades.

IAP - Índice de Qualidade da Água Bruta

para fins de abastecimento público



_{O IAP é o produto da ponderação dos}

resultados atuais do:

IQA (Índice de Qualidade de Águas);

ISTO (Índice de Substâncias Tóxicas e

Organolépticas)

IAP - Índice de Qualidade da Água Bruta

para fins de abastecimento público

ISTO – Índice de Substâncias Tóxicas e

Organolépticas

Para cada parâmetro incluído no ISTO são

estabelecidas curvas de qualidade que atribuem

ponderações variando de 0 a 1.

Determinação do ISTO:



_{Para todas as variáveis, com exceção do}

número de células de cianobactérias:

IAP - Índice de Qualidade da Água Bruta

para fins de abastecimento público

As faixas de variação de qualidade (qi),

refletem

as

seguintes

condições

de

qualidade da água bruta destinada ao

abastecimento público

IAP - Índice de Qualidade da Água Bruta

para fins de abastecimento público

O que representam LI e LS?

Valor medido ≤ LI

Atendem aos padrões de potabilidade da Portaria 2.914/2011 do

Ministério da Saúde em relação às variáveis

O que representam LI e LS?

LI < Valor medido ≤ LS

Atendem aos padrões de qualidade da classe 3 da Resolução

CONAMA 357/05 em relação às variáveis determinadas.

O que representam LI e LS?

Valor medido ≥ LS

Não atendem aos padrões de qualidade da classe 3 da

Resolução CONAMA 357/05 em relação às variáveis avaliadas.

águas que não devem ser submetidas apenas a tratamento

convencional.

Determinação do ISTO:

Limites Superiores e Inferiores dos metais e PFTHM

Grupo

Variáveis

Unidade

_Inferior

Limite

_Superior

Limite

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

g/L

373

461

Organolépticos

Alumínio

Dissolvido

mg/L

0,2

2

Cobre

Dissolvido

mg/L

1

4

Ferro

Dissolvido

mg/L

0,3

5

IAP - Índice de Qualidade da Água Bruta

para fins de abastecimento público

Padrão

Portaria

M.S

Padrão

CONAM

A

Inclusão de mais uma variável no

ISTO

Inclusão de mais uma variável no

ISTO

IAP - Índice de Qualidade da Água Bruta

para fins de abastecimento público

Biológica

Biológica

40

Determinação do ISTO:



_{Para o número de células de cianobactérias:}

Faixas de número de células de cianobactérias e a

respectiva taxação para o cálculo do ISTO.

Níveis

Taxação (q

NCC

)

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 ≤

IAP - Índice de Qualidade da Água Bruta

para fins de abastecimento público

Determinação do ISTO:



_{Ponderação do grupo de substâncias tóxicas:}

ST = Mín-1 ( q

_THMFP;

q

_Cd;

q

_Cr;

q

_Pb;

q

_Ni;

q

_Hg;

q

_NCC,

) x Mín-2 (q

_THMFP;

q

_Cd;

q

_Cr;

q

_Pb;

q

_Ni;

q

_Hg;

q

NCC

)



_Ponderação

_do

_grupo

_de

_substâncias

organolépticas:

SO = Média Aritmética (q

_Al

; q

_Cu

; q

_Zn

; q

_Fe

; q

_Mn

)

IAP - Índice de Qualidade da Água Bruta

para fins de abastecimento público

Classificação do IAP

Categoria

Ponderação

ÓTIMA

79 < IAP  100

BOA

51 < IAP  79

REGULAR

36 < IAP  51

RUIM

19 < IAP  36

PÉSSIMA

IAP  19

IAP = IQA x ISTO

IAP - Índice de Qualidade da Água Bruta

para fins de abastecimento público

IET - Índice de Estado Trófico

Classifica corpos d’água em diferentes graus de

trofia, ou seja, avalia a qualidade da água quanto

ao enriquecimento por

nutrientes

e seu efeito

relacionado ao crescimento excessivo das algas ou

ao aumento da infestação de macrófitas aquáticas.

Em rios (Lamparelli, 2004):

IET = 10.(6-((0,42-0,36.(ln.PT)/ln2))

Em reservatórios (Lamparelli, 2004)

IET - Índice de Estado Trófico

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

IVA – Índice de qualidade de

água para proteção da vida

aquática

É utilizado pela

CETESB

Tem o objetivo de avaliar a qualidade das

águas para

fins de proteção da fauna e flora

-

Diferente do índice para avaliação da água

para o consumo humano e recreação de

contato primário.

IVA – Índice de qualidade de

água para proteção da vida

aquática

É composto por dois índices: IPMCA e

IET

1,2

IVA – Índice de qualidade de

água para proteção da vida

aquática

O IVA leva em consideração a presença e

concentração de contaminantes químicos

tóxicos

IVA – Índice de qualidade de água para

proteção da vida aquática



_{IPMCA – índice de variáveis mínimas para a}

preservação da vida aquática



_{Grupo de substâncias tóxicas: cobre, zinco,}

chumbo, cromo, mercúrio, níquel, cádmio,

surfactantes e fenóis



_{Grupo de variáveis essenciais: oxigênio}

dissolvido, pH e toxicidade



_{IET – índice do}

_{estado trófico}

_{de Carlson}

modificado

Variáveis componentes do IPMCA e suas ponderações.

Grupos

Variáveis

Níveis

Faixa de variação

Ponderação

Variáveis

Essenciais

(PE)

OD (mg/L)

A

B

C

 5,0

3,0 a 5,0

< 3,0

1

2

3

pH (Sörensen)

B

A

C

6,0 a 9,0

5,0 a < 6,0 e > 9,0 a 9,5

< 5,0 e > 9,5

1

2

3

Toxicidade

B

A

C

Não Tóxico

Efeito Crônico

Efeito Agudo

1

2

3

Substâncias

Tóxicas

(ST)

Cádmio (mg/L)

B

A

C

 0,001

> 0,001 a 0,005

> 0,005

1

2

3

Cromo (mg/L)

B

A

C

 0,05

> 0,05 a 1,00

> 1,00

1

2

3

Cobre (mg/L)

B

A

C

 0,02

> 0,02 a 0,05

> 0,05

1

2

3

Chumbo (mg/L)

B

A

C

 0,03

> 0,03 a 0,08

> 0,08

1

2

3

Mercúrio (mg/L)

B

A

C

 0,0002

> 0,0002 a 0,001

> 0,001

1

2

3

Níquel (mg/L)

B

A

C

 0,025

> 0,025 a 0,160

> 0,160

1

2

3

A

 0,001

1

IPMCA = PE x ST

onde:

PE: Valor da maior ponderação do grupo de variáveis essenciais;

ST: Valor médio das três maiores ponderações do grupo de substâncias

tóxicas.

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

IVA – Índice de qualidade de água para

proteção da vida aquática