Resumo Caracteriza o de Efluentes Continua o

8/20/2019 Resumo Caracteriza o de Efluentes Continua o

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCENTRO SUPERIOR DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA

Missão/CESET: Formar e aperfeiçoar cidadãos e prestar serviços atendendo às necessidades tecnológicasda sociedade com agilidade, dinâmica e qualidade.

ST 502 – TRATAMENTO BIOLÓGICO DE EFLUENTES LÍQUIDOS

ST 503 - TRATAMENTO FÍSICO-QUÍMICO DE EFLUENTES LÍQUIDOS

ALCALINIDADE:

Origem:

Natural: rochas, atmosfera, mat organica, fotossíntese.

Antropogênica: despejos domésticos e industriais.

Importância:

Natural:

Antropogênica: confere gosto amargo às águas.

A alcalinidade indica a quantidade de íons na água que reagem para neutralizar os íons

hidrogênio. Constitui-se, portanto, em uma medição da capacidade da água de neutralizar os ácidos,

servindo assim para expressar a capacidade de tamponamento da água, i.e., sua condição de resistira mudanças do pH.

Os principais constituintes da alcalinidade são os bicarbonatos (HCO3-), carbonatos (CO3

-) e

hidróxidos (OH-). Outros íons, como cloretos, nitratos e sulfatos não contribuem para a alcalinidade. A

distribuição entre as três formas de alcalinidade na água (bicarbonatos, carbonatos, hidróxidos) é

função do seu pH:

pH > 9,4: hidróxidos e carbonatos;

8,3 < pH < 9,4: carbonatos e bicarbonatos;

4,4 < pH < 8,3: apenas bicarbonatos.

Verifica-se assim que na maior parte dos ambientes aquáticos a alcalinidade é devida

exclusivamente à presença de bicarbonatos. Valores elevados de alcalinidade estão associados a

processos de decomposição da matéria orgânica e à alta taxa respiratória de microrganismos, com

liberação e dissolução do gás carbônico (CO2) na água. A maioria das águas naturais apresenta

valores de alcalinidade na faixa de 30 a 500 mg/l de CaCO3, sendo esta a unidade usada para

expressão deste parâmetro.

1Prof. Dr. Peterson B. Moraes - Curso Superior de Tecnologia em Saneamento Ambiental CESET/UNICAMP.E-mail: [email protected] 1S 2008


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ACIDEZ

Origem:

Natural: sólidos e gases (CO2 absorvido da atmosfera ou resultante da decomposição de matéria

orgânica, presença de H2S).Antropogênica: despejos industriais, mineração.

Importância:

Natural:

Antropogênica: corrosividade.

A acidez, ao contrário da alcalinidade, mede a capacidade da água em resistir às mudanças

de pH causadas pelas bases. Ela é devida fundamentalmente à presença de gás carbônico livre na

água. De maneira semelhante à alcalinidade, a distribuição das formas de acidez também é função

do pH dá água:

pH > 8,2 : CO2 livre ausente;

4,5 < pH < 8,2: acidez carbônica;

pH < 4,5: acidez por ácidos minerais fortes, geralmente resultantes de despejos

industriais. Águas com acidez mineral são desagradáveis ao paladar, sendo, desaconselhados para

abastecimento.

DUREZA

A dureza indica a concentração de cátions multivalentes em solução na água. Os cátions

mais freqüentemente associados à dureza são os de cálcio e magnésio (Ca2+, Mg2+ e, em menor

escala, ferro, manganês, estrôncio (Sr 2+) e alumínio (Al3+) A dureza pode ser classificada como

dureza carbonato ou dureza não carbonato, dependendo do ânion com o qual ela está associada. A

dureza carbonato corresponde à alcalinidade, estando portanto em condições de indicar a

capacidade de tamponamento de uma água. A dureza de uma água pode ter origem natural (p.ex.

dissolução de rochas calcáreas, contendo cálcio e magnésio) ou antropogênica (lançamento deefluentes industriais). De acordo com o grau de dureza, expresso em mg/l a água pode ser

classificada em:

• mole ou branda: < 50 mg/l CaCO3

• dureza moderada: entre 50 e 150 mg/l CaCO3

• dura: entre 150 e 300 mg/l CaCO3

• muito dura: > 300 mg/l CaCO3



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Águas com elevados teores de dureza reduzem a formação de espuma, o que implica em um

maior consumo de sabões e xampús, além de provocar incrustações nas tubulações de água quente,

caldeiras e aquecedores, devido à precipitação dos cátions em altas temperaturas. Por outro lado há

evidências de que a ingestão de águas duras contribui para uma menor incidência de doenças

cardiovasculares. Em corpos d'água com reduzidos teores de dureza a biota é mais sensível àpresença de substâncias tóxicas, já que a toxicidade é inversamente proporcional ao grau de dureza

da água.

CONDUTIVIDADE

A condutividade é uma expressão numérica da capacidade de uma água conduzir a corrente

elétrica. Depende das concentrações iônicas e da temperatura e indica a quantidade de sais

existentes na coluna d'água, e, portanto, representa uma medida indireta da concentração de

poluentes. Em geral, níveis superiores a 100 µS/cm indicam ambientes impactados.

A condutividade também fornece uma boa indicação das modificações na composição de uma

água, especialmente na sua concentração mineral, mas não fornece nenhuma indicação das

quantidades relativas dos vários componentes. À medida que mais sólidos dissolvidos são

adicionados, a condutividade da água aumenta. Altos valores podem indicar características

corrosivas da água.

MATÉRIA ORGÂNICA:

Origem:

Natural: biomassa vegetal e animal

Antropogênica: esgotos domésticos, águas residuárias de indústrias que processam matéria orgânica

(indústrias de alimentos, laticínios, matadouros, frigoríficos, cervejarias, etc.)

Moléculas geralmente contendo a forma CxHyOz, analisada pelos ensaios de DQO (Demanda

Química de Oxigênio), DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio), COT (Carbono Orgânico Total),

O.D. e amônia. Constituída por: proteínas e uréia (altos teores de N), carboidratos (açúcares:

solúveis, amido: insolúveis e celulose: insolúveis com baixa biodegradabilidade), lipídeos (gorduras,

óleos e graxas: solúveis em solventes orgânicos), fenóis, pesticidas, etc. O impacto no corpo hídricodepende da capacidade de autodepuração do mesmo, na qual atuam processos fisicos

(sedimentação da matéria orgânica, reaeração atmosférica) e principalmente biológicos (assimilação,

fotossíntese).

Importância

Natural: afetam negativamente o balanço de oxigênio do corpo d'água (aumento do consumo de

O.D.), podendo provocar mortandade dos organismos aeróbios, solubilização de diversos compostos

químicos de presença indesejável, aumento na toxicidade de vários elementos.

Antropogênica: geração de maus odores e inconvenientes estéticos.



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DQO e DBO5 são determinações indiretas (DBO5 é uma medida indireta do carbono orgânico

biodegradável – matéria orgânica carbonácea).

COT é uma determinação direta.

OXIGÊNIO DISSOLVIDO (OD)

Trata-se de um dos parâmetros mais significativos para expressar a qualidade de um

ambiente aquático. A dissolução de gases na água sofre a influência de distintos fatores ambientais

(temperatura, pressão, salinidade). As variações nos teores de oxigênio dissolvido estão associadas

aos processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem nos corpos d'água. A solubilidade do O.D.

em água é de 8,7 ppm a 25 °C, de 14,7 ppm a 0 °C e de 7,0 ppm a 35 °C. Para a manutenção da vida

aquática aeróbia são necessários teores mínimos de oxigênio dissolvido de 2 a 5 ppm, de acordo

com o grau de exigência de cada organismo. Em condições de anaerobiose (ausência de oxigênio

dissolvido) os compostos químicos são encontrados na sua forma reduzida (i.e., não oxidada), a qual

é geralmente solúvel no meio liquido, disponibilizando substâncias para assimilação pelos

organismos que sobrevivem no ambiente. Na medida em que cresce a concentração de oxigênio

dissolvido os compostos vão se precipitando, ficando armazenados no fundo dos corpos d'água.

DEMANDA QUÍMICA E BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (DQO e DBO)

Os parâmetros DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) e DQO (Demanda Química de

Oxigênio) são utilizados para indicar a presença de matéria orgânica dissolvida na água. Sabe-se que

a matéria orgânica é responsável pelo principal problema de poluição das águas, que é a redução na

concentração de oxigênio dissolvido. Isto ocorre como conseqüência da atividade respiratória das

bactérias para a estabilização da matéria orgânica ou reações químicas de oxidação. Portanto a

avaliação da presença de matéria orgânica na água pode ser feita através da medição do consumo

de oxigênio. Os referidos parâmetros DBO e DQO indicam o consumo ou a demanda de oxigênio

necessária para estabilizar a matéria orgânica contida na amostra de água, sendo a DBO definida

como a quantidade de oxigênio necessária para a oxidação bioquímica, enquanto que a DQO

corresponde à oxidação química.Os testes de DBO são usualmente realizados por um período de cinco dias (DBO5), já que a

estabilização completa da matéria orgânica exigiria naturalmente um tempo maior, em temperatura de

20°C. Neste período obtém-se aproximadamente 80% da demanda que seria encontrada para um

tempo muito longo de experimento.

Pelo fato de a DBO somente medir a quantidade de oxigênio consumido num teste

padronizado, não indica a presença de matéria não biodegradável, nem leva em consideração o

efeito tóxico ou inibidor de materiais sobre a atividade microbiana.

5

Os maiores aumentos em termos

de DBO num corpo d'água, são provocados por despejos de origem predominantemente orgânica. A5



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presença de um alto teor de matéria orgânica pode induzir à completa extinção do oxigênio na água,

provocando o desaparecimento de peixes e outras formas de vida aquática.

Um elevado valor da DBO pode indicar um incremento da microflora presente e interferir no

equilíbrio da vida aquática, além de produzir sabores e odores desagradáveis e, ainda, pode obstruir

os filtros de areia utilizados nas estações de tratamento de água.

5

No campo do tratamento de esgotos, a DBO é um parâmetro importante no controle das

eficiências das estações, tanto de tratamentos biológicos aeróbios e anaeróbios, bem como físico-

químicos (embora de fato ocorra demanda de oxigênio apenas nos processos aeróbios, a demanda

"potencial" pode ser medida à entrada e à saída de qualquer tipo de tratamento). Na legislação do

Estado de São Paulo, o Decreto Estadual n.º 8468, a DBO de cinco dias é padrão de emissão de

esgotos diretamente nos corpos d'água, sendo exigidos ou uma DBO máxima de 60 mg/L ou uma

eficiência global mínima do processo de tratamento na remoção de DBO igual a 80%. Este último

critério favorece aos efluentes industriais concentrados, que podem ser lançados com valores de

DBO ainda altos, mesmo removida acima de 80%.

5

5

5

5

5

A carga de DBO expressa em Kg/dia é um parâmetro fundamental no projeto das estações

de tratamento biológico. Dela resultam as principais características do sistema de tratamento como

áreas e volumes de tanques, potências de aeradores, etc. A carga de DBO pode ser obtida do

produto da vazão pela concentração de DBO . Por exemplo, em uma indústria já existente que se

pretenda instalar um sistema de tratamento, pode-se estabelecer um programa de medições de

vazão e de análises de DBO , obtendo-se a carga através do produto dos valores médios. O mesmo

pode ser feito em um sistema de esgotos sanitários já implantado. Na impossibilidade, costuma-se

recorrer a valores unitários estimativos. No caso de esgotos sanitários, é tradicional no Brasil a

adoção de uma contribuição "per capita" de DBO de 54 g/hab.dia. Porém, há a necessidade de

melhor definição deste parâmetro através de determinações de cargas de DBO em bacias de

esgotamento com população conhecida. No caso dos efluentes industriais, também costuma-se

estabelecer contribuições unitárias de DBO em função de unidades de massa ou de volume de

produto processado. Na tabela a seguir são apresentados valores típicos de concentração e

contribuição unitária de DBO .

5,

5

5

5

5

5

5

5

Quanto à DQO, uma característica é que a solução ácida de dicromato utilizada no teste é um

oxidante tão forte que oxida substâncias que consumiriam o oxigênio muito lentamente em águasnaturais, e que, portanto, não constituem uma ameaça real para seu conteúdo de oxigênio. Ou seja, o

dicromato oxida substâncias que não seriam oxidadas na determinação da DBO. Devido a esse

excesso de oxidação, principalmente de matéria orgânica estável (ex.: celulose para CO2; Cl- para

Cl2) o valor da DQO é em regra geral, maior que o valor da DBO. Nenhum dos métodos de análise

oxida hidrocarbonetos aromáticos ou muitos alcanos, que são resistente em qualquer circunstância à

degradação em águas naturais.

A relação entre os valores de DQO e DBO indica a parcela de matéria orgânica que pode ser

estabilizada por via biológica. Define-se como Índice de Biodegradabilidade (IB) como a relação entre

a DBO5 e a DQO (IB = DBO5/DQO). Se IB < 0,1 a amostra é pouco biodegradável, enquanto se IB >



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0,4 a amostra é biodegradável. Tanto a DBO quanto a DQO são expressas em ppm ou mg/l. A

concentração média da DBO, que é o parâmetro normalmente mais utilizado, e em esgotos

domésticos, por exemplo, é da ordem de 300 mg/l, o que indica que são necessárias 300 gramas de

oxigênio para estabilizar, em um período de 5 dias e a 20°C, a quantidade de matéria orgânica

biodegradável contida em 1 litro da amostra. Alguns efluentes de indústrias que processam matériaorgânica (laticínios, cervejarias, frigoríficos) apresentam valores de DBO na ordem de grandeza de

dezenas ou mesmo centenas de gramas por litro. Em ambientes naturais não poluídos a

concentração de DBO é baixa (1 a 10 mg/l) podendo atingir valores bem mais elevados em corpos

d'água sujeitos à poluição orgânica, em geral decorrente do recebimento de esgotos domésticos.

No teste de DBO, são colocados num frasco âmbar e fechado, uma solução contendo tampão

fosfato com pH 7,2, MgSO4, CaCl2, FeCl3, NH4Cl e os microrganismos (semeadura contendo

bactérias saprófitas – que oxidam a matéria orgânica e bactérias autotróficas – que oxidam a matéria

não-carbonácea). Neste frasco é inserido um sensor de O.D., também chamado de oxímetro, o qual

medirá as mudanças desse parâmetro. No caso de águas com elevada concentração de matéria

orgânica como no caso de esgotos (águas residuárias), para se calcular a sua DBO é necessário

realizar diluições da amostra original com água pura saturada com O2.

Cálculo da DBO:

P

B B D D DBO

)()( 21215

−−−=

Onde, D1 e D2 são, respectivamente, o O.D. inicial e final da amostra; B1 e B2 são, respectivamente,

os teores de O.D. inicial e final do branco e P é o fator de diluição.

Reação de DQO (em 2 horas oxida 92% da matéria orgânica):

CaHbOc + Cr 2O72-

+ H+

→ Cr +3 + CO2 + H2O

CARBONO

Como já mencionado anteriormente, a matéria orgânica presente em sistemas aquáticos é

uma mistura complexa de moléculas, tais como carboidratos, hidrocarbonetos, ácidos graxos, fenóis,

ácidos orgânicos, etc. O transporte destes materiais contribuem significativamente no ciclo do

carbono. Os constituintes mais reativos da matéria orgânica (ex.: carboidratos) têm uma significativa

contribuição no metabolismo heterotrófico em sistemas aquáticos. Ácido fúlvico e outras substâncias

orgânicas afetam o comportamento e transporte de metais, complexando-os. Também, interagem

com poluentes orgânicos e são adsorvidos na superfície de sólidos minerais.

A matéria orgânica em águas pode ser mensurada em termos de Carbono Orgânico Total

(COT). Uma indicação da quantidade de matéria orgânica presente também pode ser obtida através



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de medidas de DBO, DQO, turbidez e cor. Geralmente, DQO > DBO > COT. Entretanto, se a amostra

contém substâncias tóxicas, esta relação pode não ser verdadeira. Cor e turbidez, por serem

causadas por substâncias dissolvidas e/ou particuladas, são altamente correlacionadas com os níveis

de carbono orgânico. Em águas superficiais as concentração de COT são geralmente menores que

10 mg/L e em águas subterrâneas menores que 2 mg/L.

Carbono Total (CT)

O teste consiste em injetar uma quantidade conhecida de amostra num forno de alta

temperatura (680 °C) com atmosfera altamente oxidante. O carbono orgânico é oxidado para CO2,

cuja quantidade é medida através de um analisador infravermelho. A redução deste valor está

relacionada à fração dos compostos orgânicos que foi mineralizada. Esta medição indica a

quantidade inicial de carbono existente na amostra. No entanto, este método não consegue distinguir

entre compostos orgânicos e os compostos inorgânicos como os carbonatos e bicarbonatos. Também

não detecta outros compostos consumidores de oxigênio, como as aminas e a uréia, que contribuem

para a carência de oxigênio.

Carbono Orgânico Total (COT)

A análise mede-se o carbono organicamente ligado e é essencialmente a mesmo utilizada

para o carbono total, mas que incorpora um método de remoção de carbonos inorgânicos. Existem

duas técnicas principais para conseguir isto. A primeira consiste em acidificar a amostra e borrifá-la

com um gás de maneira a remover o CO2 resultante. Surge aqui uma limitação: com a acidificação,

os compostos de carbono que são simultaneamente voláteis e insolúveis são parcialmente

removidos, diminuindo o valor do carbono orgânico total. A segunda técnica (Carbono Orgânico

Diferencial) consiste em duas medições em separado. A primeira é uma típica análise de carbono

total. A segunda determina a quantidade de carbono inorgânico pela introdução de uma segunda

amostra num reator, em meio ácido e a baixa temperatura, onde o carbono inorgânico é convertido

em dióxido de carbono e analisado. Subtraindo o valor do carbono inorgânico do valor de carbono

total obtém-se o valor do carbono orgânico (COT = CT – CI). Este método tem duas desvantagens:

duas medições em separado são necessárias com as correspondentes curvas de calibração e arazão entre o carbono total e o carbono inorgânico pode não ser pequena e o erro desta operação

pode, por isso, ser significativo. A redução do valor de COT está relacionada à fração dos compostos

orgânicos que é mineralizada.

O Carbono Orgânico Total consiste de carbono orgânico dissolvido (COD) e carbono orgânico

particulado (COP). Os níveis de COD e COP são determinados separadamente após filtração em

filtro de 0,4 a 0,7 µm. Tipicamente, os valores de COD são maiores que os de COP em 6:1 a 10:1,

exceto em águas altamente túrbidas, onde o COP domina.

Carbono Orgânico Dissolvido (COD)



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É composto principalmente de duas categorias de compostos: substâncias não-húmicas

(carboidratos, proteínas, gorduras, pigmentos e outros compostos de baixa massa molar) e

substâncias húmicas (as quais formam a maior parte da matéria orgânica em águas e consiste de

hidrofílicos coloridos e complexos ácidos com alta massa molar). Substâncias não-húmicas sãofacilmente utilizadas e degradadas pelos microrganismos e suas concentrações instantâneas são

normalmente baixas, embora tenham importante papel no metabolismo. Substâncias húmicas são

formadas predominantemente como resultado de atividade microbiana e são mais persistentes.

Carbono Inorgânico (CI)

O carbono inorgânico pode ocorrer no ambiente aquático, sob três formas principais: carbono

inorgânico livre (CO2 + H2CO3), íons bicarbonato (HCO3-) e íons carbonato (CO3

2-). Estas formas

estão fundamentalmente relacionadas com o pH do meio. A sua distribuição na coluna d´água é

função de fatores bióticos (atividades dos organismos) e abióticos (o pH e a temperatura).

SÉRIE NITROGENADA

No meio aquático o elemento químico nitrogênio (N) pode ser encontrado sob diversas

formas:

Nitrogênio molecular (N2), escapando diretamente para a atmosfera; algumas espécies de algas

conseguem fixar o nitrogênio atmosférico, o que permite o seu crescimento mesmo quando as outras

formas de nitrogênio não estão disponíveis na massa liquida;

Nitrogênio orgânico (Norg), representada principalmente pela fração proteínas e suas combinações,

que pode estar na forma dissolvida (compostos nitrogenados orgânicos) ou particulada (biomassa de

organismos);

Íon amônio (NH4+

): forma reduzida do nitrogênio, sendo encontrada em condições de anaerobiose;serve ainda como indicador do lançamento de esgotos;



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Íon nitrito (NO2-): forma intermediária do processo de oxidação, apresentando uma forte instabilidade;

Íon nitrato (N03-): forma mais oxidada de nitrogênio.

O ciclo do nitrogênio conta com a intensa participação de bactérias, tanto no processo denitrificação (oxidação bacteriana da amônia a nitrito e deste a nitrato) quanto no de desnitrificação

(redução bacteriana do nitrato ao gás nitrogênio). O nitrogênio é um dos mais importantes nutrientes

para o crescimento de algas e macrófitas (plantas aquáticas superiores), sendo facilmente assimilável

nas formas de amônia e nitrato. Em condições fortemente alcalinas ocorre o predomínio da amônia

livre (ou não ionizável), que é bastante tóxica a vários organismos aquáticos. Já o nitrato, em

concentrações elevadas, está associado à doença da metahemoglobinemia, que dificulta o transporte

de oxigênio na corrente sanguínea de bebês. Em adultos a atividade metabólica interna impede a

conversão do nitrato em nitrito, que é o agente responsável por esta enfermidade. Além de ser

fortemente encontrado na natureza, na forma de proteínas e outros compostos orgânicos, o

nitrogênio tem uma significativa origem antropogênica, principalmente em decorrência do lançamento

em corpos d'água de despejos domésticos e industriais, assim como de fertilizantes.

FÓSFORO

O fósforo é, na maioria dos casos, o nutriente mais importante para o crescimento de plantas

aquáticas. Quando este crescimento ocorre em excesso, prejudicando os usos da água, caracteriza-

se o fenômeno conhecido como eutrofização. No ambiente aquático o fósforo pode ser encontrado

sob várias formas: Orgânica (mátéria orgânica dissolvida e particulada na biomassa) e Inorgânica (

fração solúvel representada pelos sais de fósforo dissolvidos e a insolúvel pela presença de minerais

de difícil solubilização como o fosfato de cálcio ).

A fração mais significativa no estudo do fósforo é a inorgânica solúvel, que pode ser

diretamente assimilada para o crescimento de algas e macrófitas. A presença de fósforo na água está

relacionada a processos naturais (dissolução de rochas, carreamento do solo, decomposição de

matéria orgânica, chuva) ou antropogênicos (lançamento de esgotos, detergentes, fertilizantes,

pesticidas). Em águas naturais não poluídas as concentrações de fósforo situam-se na faixa de 0,01

a 0,05 mg/l.

FERRO E MANGANÊS

Os elementos ferro e manganês apresentam comportamento químico semelhante, podendo

portanto ser abordados conjuntamente. Muito embora estes elementos não apresentem

inconvenientes à saúde nas concentrações normalmente encontradas, eles podem provocar



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problemas de ordem estética (manchas em roupas, vasos sanitários) ou prejudicar determinados

usos industriais da água.

Desta forma o padrão de potabilidade das águas determina valores máximos de 0,3 mg/l para

o ferro e 0,1 mg/l para o manganês. Deve ser destacado que as águas de muitas regiões brasileiras,

como é o caso de Minas Gerais p.ex., em função das características geoquímicas das bacias dedrenagem, apresentam naturalmente teores elevados de ferro e manganês, que podem inclusive

superar os limites fixados pelo padrão de potabilidade. Altas concentrações destes elementos são

também encontradas em situações de ausência de oxigênio dissolvido, como p.ex. em águas

subterrâneas ou nas camadas mais profundas dos lagos. Em condições de anaerobiose o ferro e o

manganês apresentam-se em sua forma solúvel (Fe2+ e Mn2+), voltando a precipitar-se quando em

contato com o oxigênio (oxidação a Fe3+ e Mn4+).

Micropoluentes

Existem determinados elementos e compostos químicos que, mesmo em baixas

concentrações, conferem à água características de toxicidade, tornando-a assim imprópria para

grande parte dos usos. Tais substâncias são denominadas micropoluentes. O maior destaque neste

caso é dado aos metais pesados (p.ex. arsênio, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio, níquel, prata,

zinco), freqüentemente encontrados em águas residuárias industriais. Além de serem tóxicos estes

metais ainda acumulam-se no ambiente aquático, aumentando sua concentração na biomassa de

organismos à medida em que se evolui na cadeia alimentar (fenômeno de biomagnificação). Outros

micropoluentes inorgânicos que apresentam riscos à saúde pública, conforme sua concentração, são

os cianetos e o flúor. Dentre os compostos orgânicos tóxicos destacam-se os defensivos agrícolas,

alguns detergentes e uma ampla gama de novos produtos químicos elaborados artificialmente para

uso industrial (compostos organossintéticos). Além de sua difícil biodegradabilidade, muitos destes

compostos apresentam características carcinogênicas (geração de câncer), mutagênicas (influências

nas células reprodutoras) e até mesmo teratogênicas (geração de fetos com graves deficiências

físicas).

MICROPOLUENTES ORGÂNICOS E INORGÂNICOS

Micropoluentes inorgânicos

Componentes tóxicos. Exemplos: Metais Pesados: Arsênio, Cádmio, Cromo, Chumbo, Mercúrio e

Prata. (sólidos dissolvidos ou suspensos), cianetos

Origem:

Atividades industriais e agricultura

Toxicidade: Cumulativa na cadeia alimentar

Micropoluentes Orgânicos: se dissolvidos, podem causar danos ás estações de tratamento



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Componentes tóxicos. Exemplos: Moléculas resistentes à decomposição. Pesticidas, hidrocarbonetos

aromáticos, alifáticos, detergentes, etc. (sólidos dissolvidos ou suspensos)

Origem:

Atividades Industriais e Agricultura

Toxicidade: Cumulativa na cadeia alimentar

Voláteis

Adsorvidos: concentram-se no filtro biológico, podem causar inibição na digestão do lodo ou produzir

lodo ruim.

Existem determinados elementos e compostos químicos que, mesmo em baixas

concentrações, conferem à água características de toxicidade, tornando-a assim imprópria para

grande parte dos usos. Tais substâncias são denominadas micropoluentes. O maior destaque neste

caso é dado aos metais pesados (p.ex. arsênio, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio, níquel, prata,

zinco), freqüentemente encontrados em águas residuárias industriais. Além de serem tóxicos estes

metais ainda acumulam-se no ambiente aquático, aumentando sua concentração na biomassa de

organismos à medida em que se evolui na cadeia alimentar (fenômeno de biomagnificação). Outros

micropoluentes inorgânicos que apresentam riscos à saúde pública, conforme sua concentração, são

os cianetos e o flúor. Dentre os compostos orgânicos tóxicos destacam-se os defensivos agrícolas,

alguns detergentes e uma ampla gama de novos produtos químicos elaborados artificialmente para

uso industrial (compostos organossintéticos). Além de sua difícil biodegradabilidade, muitos destes

compostos apresentam características carcinogênicas (geração de câncer), mutagênicas (influências

nas células reprodutoras) e até mesmo teratogênicas (geração de fetos com graves deficiências

físicas).

Parâmetros biológicos

Microrganismos de importância sanitária

O papel dos microrganismos no ambiente aquático está fundamentalmente vinculado à

transformação da matéria dentro do ciclo dos diversos elementos. Tais processos são realizados como objetivo de fornecimento de energia para a sobrevivência dos microrganismos. Um dos processos

mais significativos é a decomposição da matéria orgânica, realizada principalmente por bactérias.

Este processo é vital para o ambiente aquático, na medida em que a matéria orgânica que ali chega é

decomposta em substâncias mais simples pela ação das bactérias. Com produto final obtém-se

compostos minerais inorgânicos, como p.ex. nitratos, fosfatos, sulfatos, que por sua vez são

reassimilados por outros organismos aquáticos. O processo de decomposição, também designado

como estabilização ou mineralização, é um exemplo do papel benéfico cumprido pelos

microrganismos. Por outro lado existem algumas poucas espécies que são capazes de transmitir

enfermidades, gerando portanto preocupações de ordem sanitária:



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♦ Vírus: paralisia infantil (agora já praticamente extinta no nosso país), hepatite infecciosa,

gastroenterite;

♦ Bactérias: cólera, disenteria bacilar, febre tifóide, salmonelose;

♦ Protozoários: disenteria amebiana, giardíase;

♦ Helmintos: verminoses em geral.

O problema de transmissão de enfermidades é particularmente importante no caso de águas

de abastecimento, as quais devem passar por um tratamento adequado, incluindo desinfecção. No

entanto a determinação individual da eventual presença de cada microrganismo patogênico em uma

amostra de água não pode ser feita rotineiramente, já que envolveria a preparação de diferentes

meios de cultura, tornando o procedimento complexo e financeiramente inviável. Na prática o que é

feito é a utilização de organismos, facilmente identificáveis, cuja presença na água está

correlacionada à presença de organismos patogênicos, ou seja, são usados os chamados

organismos indicadores. O microrganismo bioindicador mais importante para ambientes aquáticos

são as bactérias coliformes, apresentadas a seguir.

Bactérias col iformes

As bactérias do grupo coliforme habitam normalmente o intestino de homens e animais,

servindo portanto como indicadoras da contaminação de uma água por fezes. Tendo em vista que a

maior parte das doenças associadas com a água são transmitidas por via fecal, i.e., os organismos

patogênicos são eliminados pelas fezes, atingem o ambiente aquático e voltam a contaminar aspessoas que se abastecem indevidamente desta água, conclui-se que as bactérias coliformes podem

ser usadas como indicadoras desta contaminação. Quanto maior a população de coliformes em uma

amostra de água, maior é a chance de que haja contaminação por organismos patogênicos.

Evidentemente que uma água potável deve estar livre de coliformes, apesar destes não serem

patogênicos. Para recreação (balneabilidade) existem diversas categorias de avaliação (ótima, muito

boa, satisfatória, imprópria), de acordo com a concentração de coliformes.

Uma grande vantagem no uso de bactérias coliformes como indicadoras de contaminação

fecal é a sua enorme presença nos esgotos domésticos, já que cada pessoa elimina bilhões destas

bactérias diariamente. Desta forma, havendo contaminação da água por esgotos, é muito grande achance de se encontrar coliformes em qualquer parte e em qualquer amostra de água, o que não

acontece por exemplo no caso de metais pesados, que se diluem bastante na massa liquida e muitas

vezes não são detectados nas análises de laboratório. Além disso a identificação de coliformes é feita

facilmente, já que as bactérias pertencentes a este grupo fermentam a lactose do meio de cultura,

produzindo gases que são observados nos tubos de ensaio.

Comunidades hidrobiológicas

As principais comunidades que habitam o ambiente aquático são:



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• Plancton: organismos sem movimentação própria, que vivem em suspensão na água, podendo ser

agrupados em fitoplancton (algas, bactérias) e zooplâncton (protozoários, rotiferos, crustáceos). A

comunidade planctônica exerce um papel fundamental na ecologia aquática, tanto na construção da

cadeia alimentar quanto na condução de processos essenciais, como a produção de oxigênio e a

decomposição da matéria orgânica;

• Benton: é a comunidade que habita o fundo de rios e lagos, sendo constituída principalmente por

larvas de insetos e por organismos anelídeos, semelhantes a minhocas. A atividade da comunidade

bentônica influi nos processos de solubilização dos materiais depositados no fundo de ambientes

aquáticos. Além disso, pelo fato de serem muito sensíveis e apresentarem reduzida locomoção e fácil

visualização, os organismos bentônicos são considerados como excelentes indicadores da qualidade

da água;

• Necton: é a comunidade de organismos que apresentam movimentação própria, sendo

representada principalmente pelos peixes. Além do seu significado ecológico, situandose no topo da

cadeia alimentar, os peixes servem como fonte de proteínas para a população e podem atuar como

indicadores da qualidade da água.

Nesta situação a massa liquida normalmente pode receber a carga de matéria orgânica sem

sofrer quaisquer alterações prejudiciais ao seu uso. Esta capacidade do ambiente aquático de

restabelecer o seu equilíbrio após impactos decorrentes do lançamento de cargas poluidoras recebe

o nome de autodepuração. Na autodepuração atuam processos fisicos (sedimentação da matéria

orgânica, reaeração atmosférica) e principalmente biológicos (assimilação, fotossíntese). Em um

curso d'água que recebe esgotos podem ser identificadas quatro zonas de autodepuração: zona de

degradação, zona de decomposição ativa, zona de recuperação, zona de águas limpas. Cada uma

destas zonas apresenta suas características próprias, sendo habitadas por distintas comunidades

aquáticas.

EFEITOS DOS ESGOTOS

Poluentes Parametros de caracterização

Tipo de

efluente Consequencias

Sólidos emsuspenção

Solidos em suspenção totaisDomesticosIndustriais

Problemas estéticosDepositos de lodoAdsorção de poluentesProteção de patogênicos

Solidos flutuantes Óleos e graxasDomesticosIndustriais

Problemas estéticos

Matéria orgânicabiodegradavel

Demanda bioquimica de oxigênio(DBO)

DomesticosIndustriais

Consumo de oxigenioMortandade de peixesCondições sépticas

Patogênicos Colifornes Domesticos Doenças de veiculação hidrica

Nutrientes NitrogenioFosforo

DomesticosIndustriais

Crescimento excessivo dealgasToxicidade aos peixes



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Doença em recém-nascidos(nitratos)

Compostos nãobiodegradáveis

PesticidasDetergentes

Outros

IndustriaisAgricolas

ToxicidadeEspumasRedução de transferencia deoxigenio

Não biodegradabilidadeMaus odores

Metais pesadosElementos especificos (ex:arsênio, cádmio, cromo, mercurio,zinco, etc)

Industriais

ToxicidadeInibição do tratamentobiologico dos esgotosProblemas de disposição dolodo na agriculturaContaminação da águasubterranea

Sólidos inorgânicos

dissolvidos

Solidos dissolvidos totais

Condutividade elétricaReutilizados

Salinidade excessiva - prejuizoàs plantações (irrigação)Toxicidade a plantas (alguns

íons)Problemas de permeabilidadedo solo (sódio)


Resumo Caracteriza o de Efluentes Continua o

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