Agência Nacional de Águas. Superintendência de Gestão da Rede Hidrometeorológica

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1 COLETA E PRESERVAÇÃO DE AMOSTRAS DE ÁGUAS SUPERFICIAIS QUALIDADE DE ÁGUA Agência Nacional de Águas - ANA Superintendência de Gestão da Rede Hidrometeorológica SGH Superintendente: Valdemar Guimarães Especialista: Maurrem Ramon Vieira

2 Tipos de amostras

3 Tipos de amostras Para a caracterização dos corpos hídricos, h em função do programa de monitoramento estabelecido, é possível utilizar três tipos de amostras (APHA; AWWA; WEF, 1999): Amostras discretas são amostras únicas, coletadas em um ponto específico do corpo d ád água, em um período de tempo muito pequeno, da ordem de segundos a minutos. Assim, a amostra pode ser considerada uma fotografia da área de amostragem, a menos que o corpo d ád água tenha uma composição relativamente constante ao longo do tempo e por uma extensão significativa.

4 Tipos de amostras Amostras compostas amostras compostas permitem obter informações mais representativas de matrizes heterogêneas no tempo, onde a concentração das variáveis veis de interesse pode variar em um curto intervalo de tempo. As amostras compostas são obtidas pela combinação de múltiplas m amostras individuais, ou então, com utilização de amostradores automáticos, ticos, que possibilitam a coleta e armazenagem de pequenas alíquotas da água em intervalos de tempo pré-definidos, resultando no final do período de coleta em uma amostra única, também é possível obter amostras compostas que são proporcionais ao fluxo do corpo hídrico. h Este tipo de amostragem deve ser evitado quando os constituintes da amostra são susceptíveis a alterações ou degradação durante a armazenagem.

5 Tipos de amostras Amostras integradas amostras em locais onde a composição do corpo d água varia ao longo da seção transversal, ou seja, em pontos heterogêneos no espaço, as informações necessárias são fornecidas por amostras coletadas em diferentes pontos do corpo d ád água, diferentes verticais, utilizando-se métodos m de coleta proporcionais à descarga em cada ponto.

6 Técnicas de Amostragem em Rios

7 Técnicas de Amostragens de Qualidade de Água O objetivo principal da amostragem de qualidade de água é a determinação de valores representativos do corpo d ád água em relação aos diversos parâmetros monitorados. Para ser representativa a amostragem deve levar em consideração a distribuição das concentrações ao longo da seção transversal e da profundidade, possibilitando a determinação de uma concentração média m ponderada pela vazão. Para determinação do tipo de amostragem a ser utilizada é necessário identificar as características da seção em termos da homogeneidade da distribuição das concentrações.

8 Técnicas de Amostragens de Qualidade de Água A homogeneidade da seção pode ser verificada através s da determinação, na superfície e a meia profundidade, ao longo da seção transversal de parâmetros medidos em campo. Um bom indicador para este fim é a Condutividade Elétrica, pois é um parâmetro estável, de resposta rápida r e sensível às s alterações de qualidade. Além m disso, o aparato para esta determinação resume-se se em um barco e uma sonda ou outro kit para monitoramento em campo.

9 Técnicas de Amostragens de Qualidade de Água Seções Homogêneas

10 Técnicas de Amostragens de Qualidade de Água Seções Homogêneas Amostras de superfície de rios Amostras da superfície podem ser obtidas manualmente, submergindo o frasco de coleta até uma profundidade de 20 a 30 cm, onde é removida a sua tampa para preenchimento com água, quando então a tampa é recolocada. Recomenda-se que a abertura do frasco seja feita contra o fluxo. No caso de d amostras para análises de gases dissolvidos ou compostos voláteis deve-se minimizar a agitação da amostra durante o preenchimento do frasco.

11 Técnicas de Amostragens de Qualidade de Água Seções Homogêneas O tipo de recipiente utilizado para a coleta e acondicionamento das amostras é de fundamental importância para que os resultados das avaliações sejam confiáveis. Dependo do tipo de variável vel a ser analisada devem ser utilizados frascos de amostragem em material polimérico ou em vidro. Determinados materiais poliméricos podem liberar alguns contaminantes para a amostra, de forma que devem ser utilizados frascos de vidro para a análise de compostos orgânicos. Deve-se considerar também m que algumas substâncias são sensíveis à luz, de maneira que devem ser utilizados frascos coloridos, em geral âmbar ou opacos, para minimizar a degradação pela luz.

12 Técnicas de Amostragens de Qualidade de Água Seções Heterogêneas

13 Amostragem em uma Vertical O objetivo da amostragem numa vertical é determinar a concentração média m dos parâmetros de qualidade de água nessa vertical. As amostragens são realizadas descendo o amostrador em toda a profundidade na vertical e retornando à superfície utilizando uma velocidade de trânsito constante. A velocidade de trânsito utilizada na subida do amostrador não precisa p ser igual a da descida, mas ambas as velocidades devem ser constantes para garantir que a amostragem seja proporcional à velocidade média m na vertical. As velocidades de trânsito devem ser aquelas onde as garrafas cheguem mais próximo dos volumes ideais para cada garrafa. Caso em alguma amostragem, o volume de água na garrafa passe do limite máximo, ou seja, seja percebido que sai água pelo bico do amostrador após sua retirada da água, a amostra deve ser descartada e uma nova amostragem na mesma vertical realizada.

14 Amostragem em uma Vertical Utilização de amostradores para integração na vertical em rios profundos RT = Velocidade de Trânsito (Transit Rate).

15 Amostragem em Várias V Verticais Uma amostra coletada utilizando a técnica t de integração na vertical representará a concentração média, m ponderada pelas velocidades ao longo da vertical, dos parâmetros de qualidade de água no momento da amostragem. C n i i= 1 = n v C i= 1 v i i C n i= = 1 Q Q i C total i Resta determinar em quantas e em quais verticais devem ser realizadas as amostras de modo a determinar a concentração média m na seção transversal, a qual será a média m das concentrações nas verticais amostradas, ponderadas pela vazão em cada área parcial da seção transversal total.

16 Amostragem em Várias V Verticais O USGS (United States Geological Survey) ) utiliza dois métodos m para definir a localização e espaçamento amento das verticais de amostragem. Um é baseado no Igual Incremento de Descarga Líquida L IID, e o outro é baseado no Igual Incremento de Largura no rio IIL.

17 Método de Igual Incremento de Descarga (IID) Pelo Método de Igual Incremento de Descarga (IID),, as amostras são coletadas nas verticais que passam pelos centróides das áreas de igual incremento de descarga. Este método m requer o conhecimento da distribuição de vazão na seção transversal de interesse, baseado na série histórica de medições de vazão nessa seção ou na medição de vazão realizada anteriormente às amostragens. Se essas informações estiverem disponíveis, utilizando-se o método m IID, pode-se economizar tempo e trabalho quando comparado com o Método de Igual Incremento de Largura,, principalmente em grandes rios, devido ao menor número n de verticais necessárias para as amostragens.

18 Método de Igual Incremento de Descarga (IID) Aplicação do Método de Igual Incremento de Descarga. As amostras são coletadas na vertical que passa pelo centróide das áreas de iguais incrementos de descarga líquida.

19 Método de Igual Incremento de Descarga (IID) Um mínimo m de quatro (04) e um máximo m de nove (09) verticais devem ser escolhidas para a utilização do método m de IID. Este método m assume que cada amostra coletada na vertical que passa pelo centróide de cada sub-área dos incrementos de igual descarga representa a concentração média m na sub-área.

20 Método de Igual Incremento de Descarga (IID)

21 Método de Igual Incremento de Descarga (IID) Como exemplo de aplicação do método m IID,, será utilizada uma medição de descarga realizada no rio Madeira na estação Porto Velho (código ), em 23/03/2006,, cuja vazão total medida foi de m 3 /s,, velocidade média m na seção foi de 1,95 m/s, profundidade média m da seção igual a 22,88 m e largura de topo da seção igual a 758 m. m

22 Método de Igual Incremento de Descarga (IID)

23 Método de Igual Incremento de Descarga (IID)

24 Método de Igual Incremento de Descarga (IID) Vazão Acumulada (%) Vazão Acumulada (m 3 /s) Distância Corrigida ao Ponto Inicial - PI (m) 0

25 Método de Igual Incremento de Descarga (IID) A velocidade de trânsito em cada vertical, tanto na subida como na descida do amostrador de sedimentos, podem ser diferentes, mas devem ser constantes em cada sentido (subida ou descida). As amostras coletadas em cada vertical utilizando o método m IID podem ser analisadas separadamente em laboratório rio,, ou seja, pode-se determinar a concentração média m dos parâmetros de qualidade de água em cada vertical, e a concentração média m da seção será a média m aritmética tica das concentrações de cada vertical. A vantagens dessa análise individual por vertical é que se terá a distribuição transversal das concentrações no rio. Neste método m uma amostra composta de maior volume pode ser produzida pela mistura de volumes iguais extraídos das amostras coletadas em cada vertical, e analisar os parâmetros somente na amostra composta

26 Método de Igual Incremento de Descarga (IID) Velocidade de Trânsito em cada vertical para amostragem pelo Método de Igual Incremento de Descarga.

27 Método de Igual Incremento de Largura (IIL) No Método M de Igual Incremento de Largura (IIL), o volume amostrado em cada vertical deve ser proporcional à vazão em cada sub-área determinada pelos incrementos de igual largura na seção transversal do rio. O igual incremento de largura e a amostragem utilizando uma mesma velocidade de trânsito para todas as verticais de amostragem, garante que a amostra composta coletada seja proporcional à vazão do rio na seção transversal amostrada. Dessa forma, deve-se utilizar o mesmo bico do amostrador para as amostragens em todas as verticais. Utilizando o método m IIL, o número n mínimo m de verticais a serem amostragens é 10.

28 Método de Igual Incremento de Largura (IIL) No método m IIL, as amostragens devem ser realizadas utilizando uma mesma ma velocidade de trânsito para todas as verticais, tanto na subida quanto na descida do amostrador. A velocidade de trânsito é determinada com base na vertical que possui o maior produto entre profundidade e velocidade média m da seção transversal. Utilizando este método, m garante-se que o volume da amostra individual coletada em cada vertical utilizando amostradores por integração na vertical ou pontuais por integração, seja proporcional à velocidade média m em cada vertical onde foi realizada a amostragem.

29 Método de Igual Incremento de Largura (IIL) Método de Igual Incremento de Largura (IIL).

30 Método de Igual Incremento de Largura (IIL) Velocidade de trânsito (VT) nas verticais de amostragens utilizando o Método de Igual Incremento de Largura. Como todas VTs devem ser iguais, os volumes das amostras são proporcionais ao produto da velocidade média e da profundidade na vertical.

31 Vantagens e Desvantagens dos Métodos M IID e IIL Apesar das diferenças entre as metodologias de amostragem dos métodos m de IID e IIL, esses métodos m conduzem a um mesmo resultado para a concentração média dos parâmetros de qualidade de água.

32 Vantagens e Desvantagens dos Métodos M IID e IIL As vantagens do método m IID são: Um menor número n de verticais é necessário, resultando na redução do tempo destinado às s amostragens; Amostragens durante cheias são mais fáceis f devido ao menor número n de verticais; As amostras de cada vertical podem ser analisadas separadamente em laboratório; rio; A distribuição das concentrações dos parâmetros na seção transversal pode ser determinada; Podem ser utilizadas diferentes velocidades de trânsito entre as verticais; Quando a medição de descarga não é necessária e a seção transversal é estável, leva-se menos tempo para realizar as amostragens.

33 Vantagens e Desvantagens dos Métodos M IID e IIL As vantagens do método m IIL são: Conhecimento prévio da distribuição da vazão ao longo da seção transversal não é necessário; Variações na distribuição das concentrações na seção transversal são mais bem consideradas devido ao maior número n de verticais utilizadas; Tempo com análises laboratoriais é reduzido devido à composição das amostras individuais em uma única amostra composta; É um método m mais fácil f de ser ensinado e utilizado uma vez que é baseado na simples divisão da seção transversal do rio em iguais larguras, em vez de iguais incrementos de descarga.

34 Velocidades de Trânsito para Amostragem Uma amostra obtida através s da passagem do amostrador em uma determinada vertical do rio é quantitativamente ponderada em relação à velocidade de passagem em cada trecho dessa vertical. Portanto, se a amostragem na vertical representa o fluxo por uma largura específica, a amostra é considerada como sendo ponderada em relação à vazão, visto que com uma velocidade de trânsito uniforme, os sedimentos em suspensão terão um igual intervalo de tempo para entrarem no amostrador.

35 Velocidades de Trânsito para Amostragem A velocidade de trânsito máximam utilizada em amostragens por integração na vertical deve ser respeitada para assegurar a coleta de amostras representativas. Se a velocidade de trânsito for muito alta, a taxa de redução do volume de ar dentro da garrafa do amostrador será menor do que a taxa de aumento da pressão hidrostática tica ao redor do amostrador, dificultando a entrada de água pelo bico do amostrador ou dificultando a saída de ar pelo exaustor. Adicionalmente, uma velocidade de trânsito excessiva pode fazer com que a velocidade de passagem de água através s do bico do amostrador seja menor do que a velocidade da água ao redor do mesmo, devido à inclinação do amostrador, provocando amostragens de modo não-isocin isocinético. As velocidades de trânsito máximas m são função do diâmetro do bico do amostrador e do volume da garrafa de coleta de água do amostrador.

36 Fonte: Edwards, Thomas K. and Glysson, G. Douglas, 1999, Field methods for measurement of fluvial sediment: Techniques of Water-Resources Investigations of the U.S. Geological Survey, Book 3, Applications of Hydraulics, Chapter 2, 89 p.

37 Velocidades de Trânsito para Amostragem Determinação da Velocidade de Trânsito para Amostragens de Sedimentos em Suspensão Amostradores com Garrafas de 473 ml (1 pint ) e com Bico de 6,35 mm (1/4 pol.) Profundidade Velocidade de Trânsito / Velocidade Média Profundidade Velocidade de Trânsito / Velocidade Média (m) mínimo (420 ml) médio máximo (300 ml) máximo (compressão) (m) mínimo (420 ml) médio máximo (300 ml) máximo (compressão) 0,0 0,00 0,00 0,00 0,35 2,4 0,36 0,43 0,51 0,59 0,1 0,02 0,02 0,02 0,36 2,5 0,38 0,45 0,53 0,60 0,2 0,03 0,04 0,04 0,37 2,6 0,39 0,47 0,55 0,61 0,3 0,05 0,05 0,06 0,38 2,7 0,41 0,49 0,57 0,62 0,4 0,06 0,07 0,08 0,39 2,8 0,42 0,51 0,59 0,63 0,5 0,08 0,09 0,11 0,40 2,9 0,44 0,52 0,61 0,64 0,6 0,09 0,11 0,13 0,41 3,0 0,45 0,54 0,63 0,65 0,7 0,11 0,13 0,15 0,42 3,1 0,47 0,56 0,65 0,66 0,8 0,12 0,14 0,17 0,43 3,2 0,48 0,58 0,68 0,67 0,9 0,14 0,16 0,19 0,44 3,3 0,50 0,60 0,70 0,68 1,0 0,15 0,18 0,21 0,45 3,4 0,51 0,62 0,72 0,69 1,1 0,17 0,20 0,23 0,46 3,5 0,53 0,63 0,74 0,70 1,2 0,18 0,22 0,25 0,47 3,6 0,54 0,65 0,76 0,71 1,3 0,20 0,24 0,27 0,48 3,7 0,56 0,67 0,78 0,72 1,4 0,21 0,25 0,30 0,49 3,8 0,57 0,69 0,80 0,73 1,5 0,23 0,27 0,32 0,50 3,9 0,59 0,71 0,82 0,74 1,6 0,24 0,29 0,34 0,51 4,0 0,60 0,72 0,84 0,75 1,7 0,26 0,31 0,36 0,52 4,1 0,62 0,74 0,87 0,76 1,8 0,27 0,33 0,38 0,53 4,2 0,63 0,76 0,89 0,77 1,9 0,29 0,34 0,40 0,54 4,3 0,65 0,78 0,91 0,78 2,0 0,30 0,36 0,42 0,55 4,4 0,66 0,80 0,93 0,79 2,1 0,32 0,38 0,44 0,56 4,5 0,68 0,81 0,95 0,80 2,2 0,33 0,40 0,46 0,57 4,6 0,69 0,83 0,97 0,81 2,3 0,35 0,42 0,49 0,58 4,7 0,71 0,85 0,99 0,82

38 Velocidades de Trânsito para Amostragem Determinação da Velocidade de Trânsito para Amostragens de Sedimentos em Suspensão Amostradores com Garrafas de 473 ml (1 pint ) e com Bico de 4,76 mm (3/16 pol.) Profundidade Velocidade de Trânsito / Velocidade Média Profundidade Velocidade de Trânsito / Velocidade Média (m) mínimo (420 ml) médio máximo (300 ml) máximo (compressão) (m) mínimo (420 ml) médio máximo (300 ml) máximo (compressão) 0,0 0,00 0,00 0,00 0,19 2,4 0,20 0,24 0,29 0,33 0,1 0,01 0,01 0,01 0,20 2,5 0,21 0,25 0,30 0,34 0,2 0,02 0,02 0,02 0,21 2,6 0,22 0,26 0,31 0,34 0,3 0,03 0,03 0,04 0,21 2,7 0,23 0,27 0,32 0,35 0,4 0,03 0,04 0,05 0,22 2,8 0,24 0,29 0,33 0,35 0,5 0,04 0,05 0,06 0,22 2,9 0,25 0,30 0,34 0,36 0,6 0,05 0,06 0,07 0,23 3,0 0,25 0,31 0,36 0,36 0,7 0,06 0,07 0,08 0,23 3,1 0,26 0,32 0,37 0,37 0,8 0,07 0,08 0,10 0,24 3,2 0,27 0,33 0,38 0,37 0,9 0,08 0,09 0,11 0,25 3,3 0,28 0,34 0,39 0,38 1,0 0,08 0,10 0,12 0,25 3,4 0,29 0,35 0,40 0,39 1,1 0,09 0,11 0,13 0,26 3,5 0,30 0,36 0,42 0,39 1,2 0,10 0,12 0,14 0,26 3,6 0,31 0,37 0,43 0,40 1,3 0,11 0,13 0,15 0,27 3,7 0,31 0,38 0,44 0,40 1,4 0,12 0,14 0,17 0,27 3,8 0,32 0,39 0,45 0,41 1,5 0,13 0,15 0,18 0,28 3,9 0,33 0,40 0,46 0,41 1,6 0,14 0,16 0,19 0,28 4,0 0,34 0,41 0,48 0,42 1,7 0,14 0,17 0,20 0,29 4,1 0,35 0,42 0,49 0,43 1,8 0,15 0,18 0,21 0,30 4,2 0,36 0,43 0,50 0,43 1,9 0,16 0,19 0,23 0,30 4,3 0,36 0,44 0,51 0,44 2,0 0,17 0,20 0,24 0,31 4,4 0,37 0,45 0,52 0,44 2,1 0,18 0,21 0,25 0,31 4,5 0,38 0,46 0,53 0,45 2,2 0,19 0,22 0,26 0,32 4,6 0,39 0,47 0,55 0,45 2,3 0,20 0,23 0,27 0,32 4,7 0,40 0,48 0,56 0,46

39 Velocidades de Trânsito para Amostragem Determinação da Velocidade de Trânsito para Amostragens de Sedimentos em Suspensão Amostradores com Garrafas de 473 ml (1 pint ) e com Bico de 3,18 mm (1/8 pol.) Profundidade Velocidade de Trânsito / Velocidade Média Profundidade Velocidade de Trânsito / Velocidade Média (m) mínimo (420 ml) médio máximo (300 ml) máximo (compressão) (m) mínimo (420 ml) médio máximo (300 ml) máximo (compressão) 0,0 0,00 0,00 0,00 0,09 2,4 0,09 0,11 0,13 0,15 0,1 0,00 0,00 0,01 0,09 2,5 0,09 0,11 0,13 0,15 0,2 0,01 0,01 0,01 0,09 2,6 0,10 0,12 0,14 0,15 0,3 0,01 0,01 0,02 0,09 2,7 0,10 0,12 0,14 0,15 0,4 0,02 0,02 0,02 0,10 2,8 0,11 0,13 0,15 0,16 0,5 0,02 0,02 0,03 0,10 2,9 0,11 0,13 0,15 0,16 0,6 0,02 0,03 0,03 0,10 3,0 0,11 0,14 0,16 0,16 0,7 0,03 0,03 0,04 0,10 3,1 0,12 0,14 0,16 0,16 0,8 0,03 0,04 0,04 0,11 3,2 0,12 0,14 0,17 0,17 0,9 0,03 0,04 0,05 0,11 3,3 0,12 0,15 0,17 0,17 1,0 0,04 0,05 0,05 0,11 3,4 0,13 0,15 0,18 0,17 1,1 0,04 0,05 0,06 0,11 3,5 0,13 0,16 0,18 0,17 1,2 0,05 0,05 0,06 0,12 3,6 0,14 0,16 0,19 0,18 1,3 0,05 0,06 0,07 0,12 3,7 0,14 0,17 0,20 0,18 1,4 0,05 0,06 0,07 0,12 3,8 0,14 0,17 0,20 0,18 1,5 0,06 0,07 0,08 0,12 3,9 0,15 0,18 0,21 0,18 1,6 0,06 0,07 0,08 0,13 4,0 0,15 0,18 0,21 0,19 1,7 0,06 0,08 0,09 0,13 4,1 0,15 0,19 0,22 0,19 1,8 0,07 0,08 0,10 0,13 4,2 0,16 0,19 0,22 0,19 1,9 0,07 0,09 0,10 0,13 4,3 0,16 0,19 0,23 0,19 2,0 0,08 0,09 0,11 0,14 4,4 0,17 0,20 0,23 0,20 2,1 0,08 0,10 0,11 0,14 4,5 0,17 0,20 0,24 0,20 2,2 0,08 0,10 0,12 0,14 4,6 0,17 0,21 0,24 0,20 2,3 0,09 0,10 0,12 0,14 4,7 0,18 0,21 0,25 0,20

40 Garrafas Os amostradores pontuais e por integração na vertical utilizam garrafas de volumes padrões nos Estados Unidos na América, tais como: garrafa de vidro de leite ml (1 pint), garrafa de vidro de maionese ml (1 quart) ) e garrafas plásticas de 1, 2 e 3 litros. Em vez de vidro, garrafas plásticas e de teflon também m são utilizadas. Estas últimas, comparadas com as de vidro, são mais leves, resistentes e adequadas para amostragens com finalidade de analisar alguns parâmetros de qualidade de água.

41 Garrafas Garrafa do amostrador de sedimentos onde são apresentados os níveis máximos e mínimos desejáveis para as amostras, bem como outras informações importantes para a correta identificação da amostra (Carvalho et al., 2000).

42 Amostradores Amostrador Diâmetro do Bico (pol.) Volume da Garrafa/Saca (L) Profundidade Máxima de Amostragem (m) Velocidade Mínima para Amostragens (m/s) Velocidade Máxima para Amostragens (m/s) Zona nãoamostrada (m) Peso do Amostrador (kg) US DH-81 3/16 1,0 2,7 0,61 1,9 0,10 0,5 US DH-81 1/4 1,0 2,7 0,46 2,3 0,10 0,5 US DH-81 5/16 1,0 2,7 0,61 2,1 0,10 0,5

43 Amostradores Amostrador Diâmetro do Bico (pol.) Volume da Garrafa/Saca (L) Profundidade Máxima de Amostragem (m) Velocidade Mínima para Amostragens (m/s) Velocidade Máxima para Amostragens (m/s) Zona nãoamostrada (m) Peso do Amostrador (kg) US DH-95 3/16 1,0 4,6 0,64 1,9 0,12 13,2 US DH-95 1/4 1,0 4,6 0,52 2,1 0,12 13,2 US DH-95 5/16 1,0 4,6 0,64 2,3 0,12 13,2

44 Amostradores Amostrador Diâmetro do Bico (pol.) Volume da Garrafa/Saca (L) Profundidade Máxima de Amostragem (m) Velocidade Mínima para Amostragens (m/s) Velocidade Máxima para Amostragens (m/s) Zona nãoamostrada (m) Peso do Amostrador (kg) US D-96 3/16 3,0 33,5 0,61 3,8 0,10 59,9 US D-96 1/4 3,0 18,3 0,61 3,8 0,10 59,9 US D-96 5/16 3,0 11,9 0,61 3,8 0,10 59,9

45 Amostradores Amostrador Diâmetro do Bico (pol.) Volume da Garrafa/Saca (L) Profundidade Máxima de Amostragem (m) Velocidade Mínima para Amostragens (m/s) Velocidade Máxima para Amostragens (m/s) Zona nãoamostrada (m) Peso do Amostrador (kg) US D-99 3/16 6,0 67,1 1,07 4,6 0,24 124,7 US D-99 1/4 6,0 36,6 0,91 4,6 0,24 124,7 US D-99 5/16 6,0 23,8 0,91 4,6 0,24 124,7

46 Bicos de amostradores normalmente utilizados (diâmetros: 1/4,, 3/16 e 1/8 )

47 Técnicas de Amostragem em Lagos e Reservtórios rios

48 Técnicas de Amostragens de Qualidade de Água Os corpos lênticos,, apresentam características hidráulicas de escoamento que resultam em uma distribuição desigual, à priori, das concentrações dos diversos tipos de parâmetros de qualidade de água. Além m disso, devido à baixa velocidade de escoamento e aos elevados tempos de residência, desenvolvem-se processos específicos neste tipo de corpo d ád água, que não ocorrem em corpos lóticos. l Sendo assim, as técnicas t de amostragem e os aparatos utilizados na mesma são bastante diferenciados, assim como alguns dos parâmetros monitorados.

49 Técnicas de Amostragens de Qualidade de Água A amostragem em corpos lênticos deve permitir a caracterização do lago ou reservatório rio em seu sentido longitudinal e vertical. A caracterização longitudinal envolve a amostragem invidualizada de três zonas: a zona rio, a zona de transição e a zona lacustre.

50 Técnicas de Amostragens de Qualidade de Água Em cada uma das zonas do corpo lêntico deve ser feita a caracterização na vertical. A amostragem na vertical também m deve caracterizar de forma individualizada a zona fótica, f correspondente a 150% da profundidade Secchi; ; a zona intermediária, ria, localizada abaixo da profundidade Secchi; ; e o fundo, cerca de 1,0 m acima do leito do lago ou reservatório. rio. Os aparatos utilizados para a amostragem de água em corpos lênticos compreendem: Disco de Secchi; ; Sondas com cabos longos (>30m) para determinar, no mínimo m os parâmetros ph, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido e temperatura ao longo da coluna d ád água (perfilamento( perfilamento); amostradores tipo garrafa de Van Dorn

51 Técnicas de Amostragens de Qualidade de Água Garrafa de Van Dorn Disco de Secchi

52 Técnicas de Amostragens de Qualidade de Água Sondas de qualidade de água

53 Preservação de Amostras para Análises de Parâmetros de Qualidade de Água

54 Preservação das Amostras Entre a coleta no campo e a análise no laboratório, rio, mudanças as físicas f e reações químicas e bioquímicas podem ocorrer no frasco que contem a amostra, resultando em alterações nas características da amostra. Isto exige que as amostras sejam preservadas antes do seu envio para o laboratório rio para minimizar as possíveis mudanças as na amostra, o que é feito por vários v procedimentos como manter a amostra no escuro, adicionar produtos químicos preservantes,, reduzir a temperatura para retardar as reações, congelar a amostra, utilizar procedimentos de extração, ou a combinação entre estes métodos. m Um aspecto importante sobre a preservação de amostras é que deve existir uma rotina consistente, garantindo que todas as amostras que exigem preservação recebam imediatamente o tratamento necessário.

55 Preservação das Amostras Adição química mica: : este método, m que inclui a adição de ácidos, é utilizado para preservar amostras de água para vários v testes, incluindo a maioria dos metais dissolvidos e herbicidas com grupo ácido fenóxil xil. É necessário dar atenção especial ao reagente que está sendo utilizado, o qual deve ter padrão analítico, de forma a garantir que a amostra não será contaminada. Algumas amostras para ensaios biológicos também requerem preservação química; Congelamento: : o congelamento pode ser utilizado para certas análises, mas não é utilizado como uma técnica t geral de preservação uma vez que pode ocasionar mudanças as físicof sico-químicas nos constituintes presentes, como formação de precipitados e perda de gases dissolvidos, podendo afetar a composição da amostra.

56 Preservação das Amostras Refrigeração ão: : a refrigeração a 4 C 4 é uma técnica t comum de preservação de amostras, amplamente utilizada no trabalho de campo. Embora esta e técnica possibilite retardar as reações químicas e bioquímicas que podem ocorrer na amostra, ela não mantém m a completa integridade de todos os constituintes. Em alguns casos ela pode afetar a solubilidade de alguns constituintes, fazendo com que estes precipitem. Em geral é utilizada em conjunto com a técnica t de adição química.

57 Preservação das Amostras Para a análise de constituintes inorgânicos dissolvidos, é necessário que a amostra seja filtrada através s de uma membrana com diâmetro de poro de 0,45 micrometros, imediatamente após s a sua coleta. O filtrado obtido, no caso da análise de metais deve ser preservado imediatamente, enquanto que as amostras para a análise de ânions não são preservadas. No caso de amostras para a análise de constituintes orgânicos, as amostras devem ser filtradas através s de um filtro de fibra de vidro isento de ligantes orgânicos. Após s a filtração o filtrado pode ser analisado para compostos orgânicos dissolvidos, enquanto o elemento filtrante é analisado para os compostos orgânicos particulados (GEMS, 2004).

58 Preservação das Amostras Variável Frasco recomendado Preservante Tempo de armazenagem Clorofila Amostra não filtrada, refrigerar a 4ºC no escuro Amostra filtrada, refrigerar a -20ºC no escuro 24 a 48 horas 28 dias DBO P; V Refrigerar 6 horas DQO Fosfato dissolvido P; V V(A) Analisar o mais rápido possível, ou adicionar H2SO4 até ph < 2 e refrigerar Filtrar no campo utilizando um filtro de 0,45 micrometros e refrigerar 7 dias 48 horas Fósforo Total P; V Adicionar H2SO4 até ph < 2 e refrigerar 28 dias Metais em geral Nitrogênio Amoniacal P, V P(A); V(A) P; V Para metais dissolvidos filtrar imediatamente, adicionar HNO3 até ph < 2. Analisar o mais rápido possível, adicionar H2SO4 até ph < 2 e refrigerar 6 meses Kjeldahl P; V Refrigerar, adicionar H2SO4 até ph < 2 7 dias Nitrato P; V Analisar o mais rápido possível, refrigerar 48 horas Nitrito P; V Analisar o mais rápido possível, refrigerar nenhum ph P; V Analisar imediatamente 0,25 horas 7 dias Turbidez P; V Analisar no mesmo dia, armazenar no escuro por até 24 horas refrigerada 48 horas P = Plástico (Polietileno ou equivalente); V = Vidro; P(A) ou V(A) = lavado com solução de HNO 3 1:1;

59 Análises de Laboratório rio

60 Análises de Laboratório rio Assim como para as análises de campo, as análises de laboratório rio são realizadas com base em métodos m analíticos padronizados, como aqueles apresentados Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater,, 20th editon (APHA; AWWA; WEF, 1999), podendo-se utilizar edições mais recentes, ou métodos m compatíveis, como aqueles desenvolvidos pela Agência Americana de Proteção Ambiental (EPA, 2007), quando disponíveis.

61 Análises de Laboratório rio Método de Referência Variável Standard Methods EPA Gerais Sólidos Totais 2540 B... Sólidos Dissolvidos Totais 2540 C... Sólidos Suspensos Totais 2540 D... Dureza total 2340 C Fósforo total 4500-P B; 4500-P E Nitrogênio Amônia 4500-NH3 B; 4500-NH3 C, D (Rev. 2.0) Nitrato 4500-NO3 D; 4110 B Nitrito 4500-NO2 B; 4110 B Matéria Orgânica DBO 5210 B... DQO 5220 B, C, D Metais Alumínio 3500-Al B; 3120 B; 3111 D Arsênio 3500-As B; 3120 B 206.5; 200.7; Cádmio 3111 B; 3120 B 200.7; Chumbo 3113 B; 3500-Pb B 200.8; Cobre 3111 B, C; 3113 B; 3120 B 200.7; 200.8; Cromo 3500-Cr B, C; 3111 B; 3113 B; 3120 B 200.7; 200.8; Ferro 3500-Fe B; 3111 B, C; 3120 B 200.7; Manganês 3500-Mn B; 3111 B, C; 3113 B 3120 B 200.7; 200.8; Mercúrio 3112 B (REv. 3.0) Zinco 3500-Zn B; 3111 B, C; 3120 B 289.2; 200.7; Biológicos Clorofila-a H...

62 OBRIGADO! Maurrem Ramon Vieira Especialista em Recursos HídricosH Agência Nacional de Águas Superintendência de Gestão da Rede Hidrometeorológica (61)