Nós precisamos de água para tudo no nosso dia-a-dia: hidratação, higiene, agricultura, industrialização e muito mais. Por isso, garantir sua qualidade é prioridade para a gestão de recursos hídricos dos países.
O Brasil, por exemplo, tem cerca de 12% de toda a água doce disponível no planeta. Cada uso demanda padrões diferentes de qualidade, e por isso foram criados os métodos de análise e tratamento da água.
Visto que a qualidade da água é um tema complexo, nosso trabalho neste texto é descomplicar o máximo possível para você. Vamos começar?
O que define a qualidade da água?
A água é, sem dúvida, um dos compostos mais importantes da história do ser humano sobre a Terra. Sem ela não há saúde, economia ou qualidade de vida, afinal. É a água que dá vida às plantações, permite a fabricação de vários produtos e hidrata o nosso corpo.
O recurso natural mais precioso do planeta tem uma composição harmoniosa, e por isso permite o crescimento de uma fauna e flora próprias, com realização de fotossíntese e disposição de nutrientes. Além disso, atua também como solvente universal quando está no estado líquido.
Por ser tão completa, é natural que a água tenha diversas aplicações em nosso cotidiano. Mas ela não deve ser a mesma para todos os seus usos.
É aqui que entra o conceito de qualidade da água: do ponto de vista prático, é a análise das suas propriedades físicas, químicas e biológicas. Dessa forma, é possível descobrir qual é a água ideal para cada tipo de uso.
O que compromete a qualidade da água?
Por causa da sua fluidez, a água consegue dissolver e se misturar com inúmeros elementos e substâncias. Sendo assim, basta entrar em contato com um material ou ambiente para que ela carregue um pouco deles em sua composição.
A água mineral, por exemplo, leva esse nome porque tem origem em aquíferos cercados de materiais rochosos. Uma vez que as rochas soltam minérios, a água os incorpora. Neste caso, são substâncias que fazem bem à saúde de quem beber. Mas, é claro, nem tudo são flores.
Principais categorias de contaminantes da água
- Materiais particulados: são pequenas partículas dispersas na água, como a sílica das rochas, os resíduos do metal dos canos e coloides diversos.
- Materiais inorgânicos dissolvidos: sólidos e gases que se soltam de rochas, leitos arenosos, recipientes de vidro e tubulações de ferro; metais; compostos químicos vindos de detergentes e fertilizantes, além dos gerados em estações de tratamento de água.
- Materiais orgânicos dissolvidos: pesticidas, herbicidas, gasolina, solventes e compostos orgânicos em geral, nutrientes, resíduos de tecidos animais e vegetais, além de resíduos dos revestimentos internos das tubulações, conexões e tanques de estocagem.
- Microrganismos: águas de superfície possuem grande diversidade de bactérias, algas e protozoários. Apesar das águas para consumo humano serem tratadas nas estações, as bactérias conseguem penetrar e aderir às superfícies internas de tanques, recipientes de estocagem e tubulações.
- Pirogênicos: fragmentos de paredes de células bacterianas gram-negativas ou lipossacarídeos.
A presença desses materiais pode causar alterações nos parâmetros físico-químicos da água, de tal forma que coloca a sua conformidade em cheque. Mas se a água incorpora tanta coisa ao mísero contato, o que deve ser monitorado?
Para responder a esta pergunta, em primeiro lugar precisamos saber mais sobre os órgãos responsáveis pela água no Brasil. Em seguida, quais são os marcos legais da legislação sobre o tema e os padrões de qualidade que foram estabelecidos.
Quais são os padrões de qualidade da água no Brasil?
Quem cuida da água no Brasil é o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (SINGREH), que foi criado através da Lei Federal nº 9.433, de 1997.
O SINGREH conta com a participação de órgãos executivos e deliberativos, alguns em âmbito nacional e outros de dimensões estaduais. Algumas das funções desses órgãos são, por exemplo, a regulação de contratos e o controle das operações que envolvam água.
Por outro lado, a entidade responsável pela classificação das águas disponíveis em todo o Brasil é o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). São três tipos de águas brutas: as doces, as salinas e as salobras, que são divididas em classes que orientam seus usos.
A partir da divisão das classes da água, o CONAMA mapeou os usos para os quais o recurso é destinado. Sendo assim, os usos são divididos em duas categorias:
- Usos consuntivos: retiram uma quantidade de água, usam e devolvem em menor quantidade, geralmente com uma qualidade inferior. É o caso das águas que vão para irrigação, abastecimento humano, setor industrial e dessedentação de animais.
- Usos não consuntivos: retiram a água de mananciais próprios, ou retornam a mesma quantidade de água aos sistemas de captação imediatamente após o uso. Nesta categoria estão as águas que servem para gerar energia elétrica, pesca, preservação da fauna e da flora, recreação, navegação e diluição de efluentes.
Resoluções do CONAMA sobre a água
As resoluções do CONAMA contam com tabelas de padrões de qualidade, a fim de listar os parâmetros e seus valores máximos permitidos. Eles devem orientar as análises de conformidade da água, segundo a classe à qual ela pertence. As mais relevantes são:
- De 2005, a Resolução nº 357 informa as classificações dos corpos de água, a forma como são enquadrados e entrega grande parte dos parâmetros de análise (foi alterada parcialmente pela nº 397, de 2008);
- Resolução nº 396, emitida em 2008, que informa o enquadramento das águas subterrâneas;
- Resolução nº 430, emitida em 2011, que complementa a Resolução nº 357 com novas condições, padrões e parâmetros de qualidade da água.
Quais são os principais usos da água no Brasil?
Abastecimento doméstico
É a água que usamos para beber, tomar banho e cozinhar, entre outras funções. É dependente de estações de tratamento de água e análises da qualidade para consumo humano.
Mesmo que as águas destinadas para este abastecimento sejam das classes mais altas entre os recursos hídricos, a lei diz que é obrigatório que ocorra um processo de desinfecção. Pode ser de tratamento simplificado ou convencional.
A orientação é seguir os padrões de potabilidade da água estabelecidos pela Portaria de Consolidação nº 5, criada em 2017 pelo Ministério da Saúde e que foi parcialmente alterada pela Portaria nº 888, de 2021.
Abastecimento industrial
Pode ser usada como matéria-prima e como solvente, além de ser parte importante dos procedimentos de higienização. A orientação é, acima de tudo, não possuir substâncias e organismos que façam mal à saúde. Também deve ter baixa dureza e baixa agressividade.
No caso da indústria de alimentos, manter o controle de qualidade da água é importante para a conformidade do produto final. Por isso, é recomendado que as fábricas de alimentos contem com suas próprias estações de tratamento de água, se for posível.
Irrigação
É o maior uso da água em território nacional, já que corresponde à metade do que é retirado dos recursos hídricos. Visto que é enviada para a atividade agrícola, a quantidade varia dependendo do tipo de cultura, solo, relevo, clima e equipamentos utilizados.
Desse modo, a orientação geral é que tenha baixa dureza, agressividade e salinidade. Além disso, deve ser isenta de substâncias químicas e organismos prejudiciais à saúde, ao solo e às plantações.
Uso animal
É a água que vai para o desenvolvimento da pecuária, aquicultura e pesca. A quantidade destinada varia dependendo do tipo da cultura, sendo que 87% da demanda corresponde à criação de bovinos.
Para que a água não faça mal à saúde dos animais, a orientação é que não contenha substâncias químicas e microrganismos patogênicos. Dessa forma, é possível garantir a conformidade dos produtos finais.
Preservação da fauna e flora
Voltadas para a preservação das comunidades aquáticas em território nacional, é uma demanda atendida por classes de águas doces, salobras e salinas. Seu padrão de qualidade varia de acordo com os requisitos ambientais da fauna ou flora que se deseja conservar.
Recreação e lazer
São as águas direcionadas para o turismo náutico, prática de esportes aquáticos e outras usos. De acordo com as legislações do CONAMA, são catalogados dois tipos de recreações:
- as de contato primário, direto e prolongado com a água, com alta possibilidade de ingestão; e
- as de contato secundário, esporádico ou acidental, com baixa possibilidade de ingestão.
Assim como qualquer recurso hídrico direcionado para uso humano, as águas para recreação e lazer não devem conter substâncias químicas ou organismos prejudiciais à saúde. Além disso, também é orientado que possuam baixos teores de sólidos em suspensão, óleos e graxas.
Geração de energia
São as águas voltadas para o funcionamento de usinas hidroelétricas e termelétricas. De acordo com a orientação geral, as águas direcionadas para geração elétrica devem ter baixa dureza e agressividade.
Índices de Qualidade de Água usados no Brasil
Cada uso de água demanda critérios diferentes de qualidade. O CONAMA permite o uso de índices personalizados para que os órgãos estaduais façam a análise das águas. De acordo com a Agência Nacional de Águas (ANA), são sete os principais índices utilizados no Brasil:
- Índice de Qualidade das Águas (IQA): criado pela National Sanitation Foundation, órgão que fiscaliza recursos hídricos nos EUA. Avalia a qualidade da água para uso doméstico.
- Índice do Estado Trófico: verifica a presença de nutrientes na água, visto que podem incentivar a proliferação de algas e presença de odores fortes quando estão em altas quantidades .
- Análise de Balneabilidade: mede a qualidade da água para uso recreativo em praias, lagos e rios.
- Qualidade de Água para a Proteção da Vida Aquática (IVA): análise das propriedades da água para a fauna e flora aquáticas.
- Índice de Qualidade da Água Bruta para Fins de Abastecimento Público (IAP): desenvolvido no Brasil, aprimora o IQA e adiciona outros parâmetros de análise, como a presença de substâncias tóxicas, ou que afetem sua qualidade para os sentidos humanos.
- Qualidade de Água em Reservatórios (IQAR): critério que analisa os parâmetros da água em reservatórios de abastecimento.
- Índice de Contaminação por Tóxicos: criado no Brasil, analisa parâmetros químicos que podem causar danos à saúde por ingestão da água.
Qual é o padrão de qualidade da água para uso em laboratório?
A água utilizada em laboratórios vem das fontes direcionadas para o abastecimento doméstico urbano. Apesar de ser retirada das classes mais altas dos recursos hídricos e tratada em estações, ela ainda não está adequada para o uso laboratorial.
Acontece que, mesmo depois do tratamento, a água ainda possui alguns elementos e substâncias. O flúor, por exemplo, é adicionado visando a saúde dental dos consumidores.
Já outros materiais, orgânicos e inorgânicos, são liberados pelo contato da água com as tubulações, tanques de estocagem e torneiras. Sem falar nos microrganismos, que estão por toda a parte. É por isso que, na rotina do laboratório, é preciso transformar a água potável em água reagente.
Qual é a diferença entre a água potável e a água reagente?
Pois é, a água boa para beber não é suficientemente pura para uso laboratorial. E nem poderia ser, já que a água reagente não é adequada para o consumo.
A água considerada potável tem íons e sais que são essenciais para hidratar o corpo humano. A água reagente, por outro lado, só passa a ser considerada pura se contém o mínimo, ou elimina todos eles.
Os íons, sais e microrganismos podem impactar nos resultados das análises, já que alteram a qualidade dos reagentes utilizados. Sendo assim, todo laboratório que se preze precisa trabalhar com métodos de purificação da água.
É por isso que a Cap-Lab comercializa dois métodos de purificação de água: destiladores e equipamentos de osmose reversa. A combinação dos dois métodos dá uma ótima água pura, que atende a maior parte dos procedimentos de rotina de um laboratório de análise.
Há dois tipos de destiladores disponíveis: o tipo Pilsen, que é instalado em paredes e possui capacidade para lidar com grandes fluxos de água, e o de bancada, que deve ser usado junto com carvão ativado para filtrar as impurezas.
Quais são os parâmetros para analisar a qualidade da água?
Parâmetros físicos
Temperatura
Variações térmicas vêm de causas naturais, não apenas da influência do sol e das estações do ano, como também pela ação humana. A temperatura afeta diretamente a tensão superficial da água e pode aumentar sua viscosidade, bem como impactar os organismos aquáticos.
Sabor, odor e cor
São parâmetros de alta importância para a distribuição de uso doméstico e industrial. Uma vez que a água não está insípida, inodora e incolor, há um indicativo da presença de microrganismos e resíduos orgânicos e inorgânicos.
Turbidez
Imagine, por exemplo, que você está tomando água em um copo de vidro transparente, sentado em um parque ao meio-dia. À medida que a luz do sol bate no copo, você repara que a água está com um aspecto turvo.
Isso acontece porque a luz tem dificuldade em atravessar as partículas em suspensão, que estão dispersas na água. A turbidez pode ser fruto do crescimento de bactérias ou da presença de sólidos.
Sólidos totais dissolvidos
É o parâmetro que mede a quantidade de solutos dissolvidos na água. Costuma identificar materiais como bicarbonato, sódio, magnésio, cálcio e cloretos.
Apesar de serem emitidos em fontes naturais, as principais razões para a presença de sólidos em água são contato com resíduos industriais, esgotos, produtos químicos e atividades ligadas a agricultura.
Condutividade elétrica
A água conduz eletricidade por causa dos íons em sua composição, geralmente vindos dos sais. Sendo assim, medir a condutividade da água ajuda a determinar com precisão seu grau de salinidade. Se o índice for alto, é indicativo da presença de contaminantes.
Parâmetros químicos
pH
É o potencial hidrogeniônico da água. É medido em uma escala que vai de 0 a 14, para que se classifique a substância como ácida, neutra ou básica/alcalina. Influencia na qualidade da água, dependendo do seu uso. Para beber, o pH ideal é entre 6 e 9,5.
Alcalinidade
É o parâmetro que indica o quanto a água consegue absorver substâncias ácidas sem que o pH se altere. É muito importante para a aquicultura e as estações de tratamento de água, já que ajuda a definir a quantidade de produtos químicos que serão utilizados.
Dureza
Quando há altas concentrações de sais, como cálcio e magnésio, ou metais bivalentes, a água é considerada “dura”. Ao ser utilizada, essa água pode manchar roupas, entupir canos e conexões, ressecar a pele e os cabelos, além de diminuir a vida útil de equipamentos.
Metais
Podem vir do contato natural da água com o solo e as rochas, mas também de resíduos industriais. Alguns, como o ferro e o manganês, causam alterações em parâmetros físicos da água. Outros, como o chumbo, são tóxicos e extremamente prejudiciais à saúde.
Fósforo e Nitrogênio
São nutrientes que, se estiverem em alta quantidade, facilitam o desenvolvimento de algas indesejadas. A presença de algas na água altera alguns parâmetros físicos, principalmente o sabor o odor.
Fluoretos
O flúor é colocado na água durante o tratamento para abastecimento doméstico, para ajudar na saúde bucal e manutenção da arcada dentária. No entanto, se estiver em altas quantidades, pode causar doenças, déficits cognitivos e até mesmo câncer.
Oxigênio dissolvido
A água, naturalmente, tem oxigênio dissolvido em sua composição. Sem o oxigênio, não há vida para os organismos aquáticos aeróbios.
A quantidade de oxigênio dissolvido depende da altitude e da temperatura de onde a água foi retirada. Também pode ser diminuído pela presença de matéria orgânica, já que isso coloca as bactérias para trabalharem na decomposição, consumindo muito oxigênio no processo.
Matéria orgânica
É primordial para a vida e nutrição de seres aquáticos, mas em grandes quantidades causam alterações em parâmetros físicos e químicos da água. Quanto mais matéria orgânica, mais o oxigênio dissolvido diminui, o que causa desequilíbrios ecológicos.
Componentes inorgânicos
Agrotóxicos, detergentes, cianetos e produtos químicos entram em contato com a água por causa de dejetos industriais e atividades extrativistas, como o garimpo e a mineração. Devem ser monitorados, pois são prejudiciais à saúde dos seres humanos e dos animais.
Parâmetros biológicos
Já que a água repleta de nutrientes, ela é um prato cheio para microrganismos de todas as classificações. Nas análises de qualidade, alguns devem ser acompanhados com atenção: as bactérias patogênicas e as algas.
As algas surgem em águas com excesso de matéria orgânica. Elas podem trazer alterações de sabor, cor e odor, reduzem o oxigênio dissolvido e interferem em processos de tratamento de água.
As bactérias patogênicas, por outro lado, são um perigo para a água destinada ao uso humano e animal. Indicativo de que houve contato com dejetos, podem causar doenças sérias como febre tifóide, cólera, gastroenterites e diarreias sanguíneas.
O que há no catálogo da Cap-Lab para analisar a qualidade da água?
Para análises físicas
Para verificar a cor da amostra de água, temos o Colorímetro Portátil Checker® Hanna HI727. Em análises de turbidez, o Turbidímetro Milwaukee Mi415 trabalha com uma faixa ampla de medições. Por fim, contamos com uma ampla linha de termômetros para definições de temperatura.
Há diversas opções para análise de cloro: os Analisadores Portáteis Checker® HC Hanna conseguem medir a quantidade de cloro livre, cloro total e cloro total faixa ultra alta. Entregam resultados rápidos, cabem no seu bolso e são simples de operar. Para essas medições, também estão disponíveis o Microquant® Cloro Livre Merck e os Fotômetros Milwaukee.
Para medir a condutividade elétrica da água, temos os condutivímetros de bolso HI98303 da Hanna e o CD601 da Milwaukee. Ambos possuem compensação automática de temperatura, mas são diferentes na faixa de medição e resolução.
Para análises químicas
Os pHmetros Milwaukee contam com eletrodo de pH e uma sonda de temperatura, para compensação dos efeitos durante as medições. Há modelos de bancada, portáteis ou de bolso. Os eletrodos podem ser para amostras sólidas ou líquidas. Possuímos também pHmetros direcionados para aquarismo, tratamento de piscinas e aplicações robustas.
Caso o desejo seja uma análise mais simples, o Teste de pH 1-14,0 MQuant® Merck atende perfeitamente: são 100 tiras que entregam o valor do pH de forma semiquantitativa, a partir de uma escala de cores.
Para medir o oxigênio em água, o Medidor de Oxigênio Dissolvido Milwaukee MW600 é um dos queridinhos do mercado. É portátil, possui uma estrutura robusta e conta com uma bateria com até 70 horas de uso contínuo.
Para análises microbiológicas
Os Luminômetros Hygiena detectam trifosfato de adenosina, ou ATP, uma molécula de energia que pode ser encontrada em qualquer matéria orgânica. Através dos dispositivos AquaSnap Free e Total é possível monitorar a eficiência de limpeza em amostras de água vindas do processo de enxágue.
Para detecção de microrganismos, também é possível usar o MicroSnap: há testes para contagem total, Enterobactérias, Coliformes e Listeria. As amostras precisam de incubação, com resultados em menos de 24h.
Outra opção para as análises microbiológicas é a linha de meios de cultura granulados da Merck. Com foco exclusivo em Coliformes e E. coli, é possível fazer medições presuntivas com o Agar Cristal Violeta Vermelho Bile (VRB), e confirmativas com o Caldo EC ou o Caldo Verde Brilhante Bile 2%.
Para uma análise mais rápida e qualitativa de Coliformes e E. coli, também indicamos o Readycult® Coliforms 100 Merck. O pacote contém 20 testes, e um flaconete é o suficiente para 100mL de amostra de água.
Outra opção para análise de microrganismos são as placas Compact Dry, que podem ser mantidas em temperatura ambiente e reduzem o espaço de estocagem em até 90%. Elas são transparentes e facilitam a contagem de colônias.
Este post foi útil? Então dê uma olhada no site da Cap-Lab, onde você encontra mais informações e artigos para laboratório! Entre em contato com o nosso Departamento de Vendas em vendas@cap-lab.com.br.
Referências
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