Características e padrões de qualidade da água Introdução A água é um bem precioso para nossa subsistência, sendo útil ao homem como fonte de alimento, meio de produção de bens e serviços, transporte e recreação. Você já pensou em quantos usos faz da água em seu dia a dia? Nesta aula, teremos uma visão geral dos diversos usos das águas, o detalhamento de suas classes e índice de qualidade. Ao finalizar o tema, você será capaz de: Ao final desta aula, você será capaz de: interpretar o índice de qualidade da água, identificando os parâmetros que o definem; identificar os usos da água, considerando os diferentes tipos de abastecimento possíveis; reconhecer a quantidade de oxigênio dissolvido na água, analisando a decomposição de matéria orgânica no ambiente. Índice de qualidade da água (IQA) De acordo com o Instituto Mineiro de Gestão das Águas IGAM (2013), o Índice de Qualidade da Água (IQA) desenvolvido nos Estados Unidos pela National Sanitation Foundantion (NSF) vem sendo usado como parâmetro para mensurar a qualidade das águas superficiais brutas (águas da fonte ainda não tratadas) e constatar o lançamento de esgotos sanitários ou outros contaminantes compostos de matéria orgânica. - 1 -
Figura 1 - Qualidade da água Fonte: Chepko Danil Vitalevich / Shutterstock O IQA é o resultado de um cálculo ponderado de nove variáveis: oxigênio dissolvido, ph, coliformes termotolerantes, nitrato e fosfato total, demanda bioquímica de oxigênio, sólidos totais, temperatura e turbidez da água. O índice representa um valor que varia de 0 a 100, conforme a tabela a seguir. - 2 -
Figura 2 - Classificação e faixa de valores do IQA Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. FIQUE ATENTO Após a criação deste parâmetro, no Brasil, a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo, Cetesb, com algumas universidades e outros órgãos sanitários, adaptou o IQA norte-americano para as condições dos aquíferos brasileiros, criando, assim, o Índice de Qualidade da Água Bruta para fins de Abastecimento Público (IAP). O IAP, índice desenvolvido no Brasil, vai além das características já analisadas no IQA, pois também leva em consideração os parâmetros que avaliam a possível presença de substâncias tóxicas no segmento de corpo d água e, ainda, considera em seu cálculo as contaminações que afetam as qualidades organolépticas da água, ou seja, aquelas percebidas pelos sentidos humanos. Em virtude de suas melhores análises, pouco a pouco, tem sido cada vez mais utilizado no país, em detrimento do IQA. SAIBA MAIS Algumas normas ambientais brasileiras são publicadas pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (Conama), órgão consultivo e deliberativo do Sistema Nacional do Meio Ambiente, que tem, por finalidade, propor diretrizes de políticas governamentais. Leia a Resolução Conama nº 357/2005. O monitoramento da qualidade da água é muito importante para que a informação ao usuário se mantenha constante e transparente. - 3 -
Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) A Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) consiste no método mais utilizado para se quantificar a degradação antrópica, ou seja, o impacto ambiental causado pela ação humana, com lançamentos de esgotos nos corpos d água. É o método mais utilizado por ser um dos mais simples de analisar e, também, por possuir um custo financeiro pequeno. Em termos práticos, a DBO demonstra a quantidade de oxigênio necessária para ocorrer a oxidação da matéria orgânica pelas bactérias presentes no corpo d água. O valor mínimo para a manutenção da vida em qualquer segmento de corpo d água é de, ao menos, 3 mg/l de oxigênio dissolvido. Expressa em miligramas, a DBO fornece o conteúdo orgânico presente em um efluente, quanto maior seu valor, mais conteúdo orgânico está presente. Os procedimentos exatos para o cálculo da DBO constam do livro Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (RICE, 2017). EXEMPLO Calcule a vazão mínima de um corpo d água. Dados: Oxigênio dissolvido (OD) = 8 mg/l ; Vazão de despejo de esgoto (Q) = 185 l/s DBO = 438 mg/l; Teor mínimo de OD = 3 mg/l. Calculando a demanda de oxigênio do efluente: DBO Q = (438 x 86400 / 10⁶) 185 = 7000 kg/dia Observações: 1min = 60 s ; 1 hora = 60 min e 1 dia = 24 60 60 = 86400 ODinicial corpo d água = (8 86400) / 10⁶ = 0,691Q kg/dia ODfinal corpo d água = 3 86400 / 10⁶ (Q = 185) = [0,259 (Q + 185)] kg/dia Balanço de oxigênio: 0,691Q 7000 = [0,259 (Q + 185)] 0,691Q 0,259Q = 7000 + 48 0,432Q = 7048 logo, Q = 7048/0,432 = 16400 l/s = 16,4 m³/s Podemos observar no exemplo acima que a vazão mínima para que o corpo d água possa purificar o despejo de esgoto é de 16,4 m³/s. Enquadramento de cursos d água naturais O enquadramento do curso de água naturais ou corpos hídricos é um processo que visa a tipificação e a qualificação das águas em classes que vão desde a classe especial até a classe 4. - 4 -
Esse processo de enquadramento se baseia nos usos preponderantes da água e possui três grandes fases distintas: o diagnóstico inicial, o prognóstico e o enquadramento, como se pode observar em detalhes na figura a seguir. Figura 3 - Processos de enquadramento Fonte: Elaborado pelo autor, 2017. Note que, ao final, o acompanhamento visa manter o padrão de qualidade atingido para aquele corpo d água ao longo do tempo. Classificação dos cursos d água De acordo com a Resolução 357 do Conama (2005), a classificação das águas se divide em cinco classes. Figura 4 - Classificação das águas Fonte: AJancso / Shutterstock Classe especial: águas para o abastecimento e consumo urbano; águas destinadas a preservação do equilíbrio das comunidades aquáticas e unidades de proteção integral. - 5 -
Classe 1: águas de abastecimento para consumo humano após tratamento simplificado; proteção das comunidades aquáticas; recreação de contato primário (Conama 274/2000); irrigação de hortaliças e frutas consumidas cruas. Classe 2: águas de abastecimento para consumo humano após tratamento convencional; proteção das comunidades aquáticas; recreação de contato primário (Conama 274/2000); irrigação de hortaliças e plantas frutíferas, parque e jardins; aquicultura e pesca. Classe 3: águas de abastecimento para consumo humano após tratamento convencional ou avançado; irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; pesca amadora; recreação de contato secundário e dessedentação de animais. Classe 4: Navegação e paisagismo. FIQUE ATENTO Nas águas de classe 1, não são tolerados lançamentos de efluentes. Nas águas de classe 2, 3 e 4 são tolerados lançamentos de efluentes desde que atendam as condições estabelecidas pelo órgão competente. A classificação dos corpos d água é o ponto de partida para que sejam definidos quais usos finais cada porção das águas poderá atender. Usos da água Para que a água possa cumprir seu papel primordial na manutenção da vida, é preciso que ela apresente níveis apropriados de qualidade e esteja disponível em quantidade suficiente para atender a toda a demanda da coletividade humana. Diferentes tipos de usos da água Existem diversos usos para a água em nossa sociedade, desde usos recreativos até o abastecimento mais nobre. Vejamos os principais tipos: Abastecimento urbano: a água de abastecimento é considerada uma das mais importantes para a sociedade, pois vai influenciar a qualidade de vida dos seres humanos por intermédio da higienização de alimentos, lavagens em geral e pequenas irrigações de jardins. Essa é a água que abastece as residências e deve ser potável, ou seja, ter isenção de patogênicos e de substâncias. Ela deve ser sem cor, sem odor e sem gosto ao paladar. Abastecimento industrial: a água é utilizada na indústria para o funcionamento de torres de resfriamento, por onde passa retirando calor dos diversos processos fabris, materiais e equipamentos instalados e voltando a ser resfriada por ventilação. Este tipo de utilização ainda inclui a água como solvente para processos de conformação e, até mesmo, componente do produto final, por exemplo, em indústrias de alimentos e bebidas. Irrigação: a água de irrigação representa 70% de todo consumo e deve manter qualidade de água potável, uma vez que seu uso é diretamente ligado ao cultivo de plantas para consumo humano. Essa água deve ser mantida isenta de substâncias tóxicas e patogênicas, pois, ao final do processo, se contaminada com defensivos agrícolas, a água carreada poderá contaminar solos e águas subterrâneas. - 6 -
Geração de energia: a água é muito utilizada na geração de energia elétrica, que se dá pelo aproveitamento da energia cinética e potencial da água ao atravessar as turbinas de uma usina, movimentando-as e gerando energia, ou por aquecimento, que gera vapor de água para as usinas termelétricas. Esgotamento sanitário: os cursos d água são, muitas vezes, utilizados para transporte de esgotos neles lançados. A rigor, estes lançamentos são ilegais, entretanto, são prática comum das cidades brasileiras, acarretando uma quantidade cada vez maior de carga orgânica na água, impactando sobre toda fauna e flora do entorno. Fechamento Agora que você já conhece os diversos usos e classes da água, seus índices de qualidade exigidos e um método de quantificação de carga orgânica, poderá reconhecer as características da água ideal para cada uso. Nesta aula, você teve a oportunidade de: conhecer o índice de qualidade da água e as variáveis que o compõem; compreender a demanda bioquímica de oxigênio e sua importância na determinação da carga orgânica despejada nos corpos d água; entender a classificação e os usos das águas de abastecimento sanitário. Referências BRAGA, B. et al. Introdução à engenharia ambiental. São Paulo: Prentice Hall, 2002. CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. 357: Classificação dos corpos de água. Brasília, 2005. Disponível em: < http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf>. Acesso em: 05/12/2017. INSTITUTO MINEIRO DE GESTÃO DAS ÁGUAS. Relatório executivo de 2013. Disponível em: < http://www.igam. mg.gov.br/images/stories/qualidade_aguas/2014/resumo-executivo-2013.pdf>. Acesso em: 13/12/2017. RICE, E. W. et al. Standard methods for the examination of water and wastewater. [S.l.]: Pharmabooks, 2017. SISTEMA INTEGRADO DE RECURSOS HÍDRICOS DO ESTADO DE SÃO PAULO. Enquadramento dos corpos d água. s. d. Disponível em: < http://www.sigrh.sp.gov.br/arquivos/enquadramento/pbh_enquad_p_cbhs_nov14. pdf>. Acesso em: 13/12/2017. - 7 -