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1 Universidade Federal do Paraná Engenharia Civil Ciências do Ambiente Aula 23 O meio aquático II: Monitoramento e parâmetros de qualidade de água Prof.ª Heloise Knapik 1

2 Frequência de Amostragem Função do objetivo: Diagnóstico Fiscalização e controle Pesquisa de curto, médio ou longo termo

3 Tipos de parâmetros Físicos Químicos Biológicos (ecotoxicológicos) Hidrológicos

4 Meio de análise (matriz) Coluna d água Sedimento Organismos

5 Medições In situ: parâmetros físicos e hidrológicos, sensores portáteis, titulação em campo Laboratório: parâmetros químicos e biológicos, experimentos de biodegração

6 Quais parâmetros monitorar? Objetivos & aplicações

7 Parâmetros de Qualidade de Água - Potabilização Parâmetros físicos: Cor Turbidez Sabor e odor Parâmetros químicos: ph Alcalinidade Acidez Dureza Cloretos, sulfatos e sólidos totais Ferro e manganês Produtos farmacêuticos Parâmetros bacteriológicos: Bactérias Algas Organismos indicadores (Coliformes)

8 Parâmetros de Qualidade de Água Águas residuárias Parâmetros físicos: Temperatura Sólidos Parâmetros químicos: ph Alcalinidade OD DBO DQO Nitrogênio Fósforo Parâmetros bacteriológicos: Cianobactérias Algas Organismos indicadores (coliformes)

9 Parâmetros de Qualidade de Água Fiscalização em Corpos Receptores Parâmetros físicos: Cor Turbidez Temperatura Parâmetros químicos: ph OD DBO DQO Nitrogênio Fósforo Micropoluentes Parâmetros bacteriológicos: Algas Organismos indicadores (coliformes)

10 Parâmetros Físicos Por quê monitorar alterações físicas? O que elas representam e o que podem influenciar no ecossistema aquático? Legislação?

11 Parâmetros Físicos de Q.A. - Potabilização Cor Turbidez Sabor e odor Substâncias minerais e orgânicas dissolvidas, coloidais, em suspensão e gasosas. Formação de THM, aparência, aceitação

12 Cor Parâmetros Físicos Substâncias minerais e orgânicas dissolvidas, coloidais ou sem suspensão Significa a capacidade da água em absolver certas radiações do espectro visível Turbidez Medida indireta da quantidade de sólidos em suspensão Representa o grau de interferência com a passagem da luz através da água (aparência turva) Sabor e odor Função de sólidos em suspensão ou dissolvidos e/ou gases dissolvidos

13 Parâmetros Físicos de Q.A. - Potabilização Cor Turbidez Sabor e odor?

14 Determinação de sabor e odor

15 Determinação de sabor e odor Padrões de cheiro para treinar e capacitar os avaliadores: Cheiro medicinal (preparado com 2,6 ciclorofenol) Cheiro terroso e a peixe (solução de geosmina 2 g/l) Cheiro de mofo (2-metilsoborneol) Cheiro de ovos podres (sulfeto de hidrogênio) Cheiro a cloro (1 mg/l) Padrões para sabor: Sabor sal ( 1g/L de cloreto de sódio) Sabor doce (10 g/l de sacarose) Sabor amargo (1 /L de cafeína) Sabor ácido (1 ml/l de ácido cítrico) Sabor de mofo (2-metil isoborneol) Sabor de terra e peixe (geosmina) Sabor medicinal (2-6 diclorofenol)

16 Determinação de sabor e odor Primeiro determina-se o odor, seguido do sabor Comparação de resultados de diferentes analistas Identificação analítica para a origem dos resultados da análise sensorial

17 Parâmetros Físicos: legislação CONAMA 430/2011 (Complementa a 357/2005) o Condição de lançamento de efluentes: temperatura (inferior a 40ºC, e com variação de até 3º na zona de mistura), materiais sedimentáveis (até 1mg/L) CONAMA 357/2005 o Águas doces classe 1: Turbidez até 40 NTU, cor verdadeira natural, resíduos sólidos virtualmente ausentes. o Águas doces classe 2 e 3: Turbidez até 100 NTU, cor verdadeira até 75 mg Pt/L

18 Parâmetros Químicos Por quê monitorar alterações químicas? Quais os parâmetros? Qual a representatividade desses parâmetros? Quais os cuidados de coleta e preservação? Legislação?

19 Parâmetros Químicos - Potabilização ph Alcalinidade Acidez Dureza Cloretos, sulfatos e sólidos totais Ferro e manganês Produtos farmacêuticos

20 Parâmetros Químicos de Q.A. - Potabilização Compostos emergentes Potencialmente tóxicos Efeitos sobre gerações Usados há tempo ou descobertos recentemente Não regulamentados Concentrações baixas (µg L -1 a ng L -1 ) Relacionados com despejos domésticos Incluem diversas substâncias: remédios, produtos de limpeza, hormônios

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22 Parâmetros Químicos Poluição Orgânica DBO Demanda bioquímica de oxigênio DQO Demanda química de oxigênio Carbono orgânico OD - Oxigênio Dissolvido Nitrogênio Fósforo

23 Oxigênio Dissolvido Importância Essencial para os organismos aeróbios Consumido durante a estabilização da matéria orgânica Origem: Fotossíntese Dissolução do oxigênio atmosférico

24 Oxigênio Dissolvido Determinação Método químico fixação de oxigênio e titulação Sensores: membranas ou sensores óticos para determinação da concentração de OD

25 Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Determinação da DBO Determinação indireta da quantidade de oxigênio necessária para degradar bioquimicamente a matéria orgânica Diferença da concentração de oxigênio dissolvido entre o primeiro e quinto dias de análise Método químico Método respirométrico

26 BOD (mgo 2 /L) Dissolved Oxygen (mgo 2 /L) Resultados DBO e OD no Rio Iguaçu IG01 IG02A IG03 IG04 IG05 IG06 IG01 IG02A IG03 IG04 IG05 IG06 26

27 Demanda Química de Oxigênio (DQO) Determinação indireta da quantidade de oxigênio necessária para degradar quimicamente a matéria orgânica biodegradável e compostos refratários Utiliza um forte oxidante em substituição do oxigênio dissolvido - reduz o tempo de determinação para 2 horas

28 Parâmetros Químicos: legislação CONAMA 430/2011 (Alterou a 357/2005) o Condição de lançamento de efluentes: remoção mínima de 60% da DBO. o Condição de lançamento de efluentes de sistemas de tratamento: DBO máxima de 120 mg/l, ph entre 5 e 9. CONAMA 357/2005 o Águas doces classe 1: OD não inferior a 6 mg/l, DBO até 3 mg/l o Águas doces classe 2: OD não inferior a 5 mg/l, DBO até 5 mg/l o Águas doces classe 3: OD não inferior a 4 mg/l, DBO até 10 mg/l o Águas classe 4: OD superior a 2 mg/l

29 Parâmetros Biológicos Por quê parâmetros biológicos são importantes? Quais são representativos? Quais as dificuldades, cuidados e vantagens nas análises? A legislação considera esse tipo de parâmetro?

30 Parâmetros Biológicos Bactérias Algas Indicadores da presença de esgotos e matéria orgânica. Dificultam e encarecem o tratamento da água. Risco de doenças de veiculação hídrica

31 Microrganismos indicadores Coliformes totais Coliformes fecais ou termotolerantes Contagem de bactérias heterotróficas

32 Bactérias resistentes a grande parte dos antibióticos foram encontradas em um dos principais rios da cidade, o Carioca, no Rio de Janeiro. Um dos locais contaminados fica próximo à Praia do Flamengo e é frequentado por diversos banhistas e pescadores (Notícia de Dezembro/2014) Cientistas do Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz) encontraram enzima resistente a antibióticos (Foto: André Luiz Mello/Agência O Dia/Estadão Conteúdo)

33 Algas Aumentam a turbidez; Parâmetros Biológicos Grande formação de massa orgânica oxidação, produção de lodo, problemas nas etapas de tratamento; Confere sabor e odor desagradável; Remoção processo de floculação;

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35 Biomonitoramento o É o uso sistemático de respostas biológicas para avaliar alterações no ambiente dentro de programas de qualidade de água. o Comunidades mais utilizadas: o Fitoplanctônica (microalgas e cianobactérias); o Zooplanctônica (animais que vivem em suspensão na coluna d água); o Zoobentônica (animais que habitam os sedimentos).

36 Assistir o filme: Erin Brockovich - Uma Mulher de Talento

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