Aspectos Químicos da Qualidade da Água Experimental

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA [pic 1]

Determinação de Fósforo, Nitrogênio, DBO e DQO

Aspectos Químicos da Qualidade da Água Experimental          Professora: Cristina Célia Brandão

Gabriela Sekeff Marques 130112003

Brasília

2016

---

Resumo

O presente relatório engloba a determinação de nutrientes, DBO e DQO. A verificação dos nutrientes tem como objetivo determinar as concentrações de nitrogênio e fósforo. Já as análises de DQO e DBO objetivam a quantificação de tais parâmetros, bem como a análise do oxigênio dissolvido presente na água. Além disso, comparam-se os resultados encontrados com os parâmetros do CONAMA e verifica-se o desempenho e influência da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE). As amostras de água utilizada nesse ensaio foram coletadas do efluente do decantador primário, do efluente do decantador secundário e do efluente final da Estação Tratamento de Esgoto Norte.

Introdução

O experimento da determinação dos compostos da série nitrogenada (nitrogênio, amoniacal, nitrito e nitrato), fósforo, oxigênio dissolvido (OD), da demanda bioquímica do oxigênio (DBO) e da demanda química do oxigênio (DQO) têm como objetivo quantificar e analisar tais grandezas presentes em uma amostra de água. As amostras de água utilizada nesse ensaio foram coletadas de três efluentes diferentes da Estação Tratamento de Esgoto Norte.

A principal fonte de nitrogênio na água é o esgoto sanitário que lança nitrogênio orgânico devido à presença de proteínas e nitrogênio amoniacal. Alguns efluentes industriais também são responsáveis por descargas do nitrogênio, tais como as indústrias alimentícias. Nas áreas agrícolas o escoamento das águas pluviais pelos solos fertilizados também contribui para a presença de diversas formas de nitrogênio.

O nitrogênio amoniacal é formado a partir da decomposição de animais e vegetais e pelas transformações sofridas por compostos orgânicos presentes nos esgotos. É comum encontrar elevados índices dessa forma na zona de decomposição ativa do curso de água. “Pela legislação federal em vigor, a resolução Nº357 do CONAMA, o nitrogênio amoniacal é padrão de classificação das águas naturais e padrão de emissão de esgotos.”, (PIVELI, 1996). Além disso, esse comporto é tóxico para os peixes e é responsável por consumir o oxigênio presente na água ao ser oxidado biologicamente, por isso seu nível deve ser controlado.

A oxidação do nitrogênio amoniacal origina o nitrito. É uma fase passageira por isso não é responsável por gerar problemas significativos de saúde ou ambiental. Já a oxidação do nitrito gera o nitrato. Essa etapa ocorre na fase final do processo de nitrificação. O nitrato é tóxico, causando uma doença chamada metaemoglobina infantil (letal para crianças) e é o principal responsável pela eutrofização, pois é considerado fertilizante para plantas.

O fósforo está presente em águas naturais devido principalmente às descargas de efluentes de esgotos sanitários.  O fósforo pode ser encontrado na águas na forma de fosfatos orgânicos, ortofosfatos e os polifosfatos ou apenas fosfatos condensados. Sendo a última forma, a menos importante para os estudos de qualidade da água, pois convertem-se rapidamente em ortofosfatos. A forma mais abundante nas águas é o dos ortofosfatos como detergentes superfosfatados, uma vez que são empregados em larga escala domesticamente.

As principais fontes de oxigênio na águas são a fotossíntese de algas e a reaeração do oxigênio atmosférico. Enquanto, as fontes de consumo do oxigênio são a nitrificação, demanda bentônica e principalmente, a oxidação de matéria orgânica. A matéria presença de matéria orgânica no corpo d’água provoca quedas nas concentrações de oxigênio dissolvido, pois os micro-organismos biodegradadores aumentaram seu consumo de oxigênio para decompor os resíduos orgânicos.  

As baixas concentrações de OD na águas possuem diversos impactos ambientais, como por exemplo, a mortandade de peixes. Impactos como esse provocam o fenômeno da autodepuração nos corpos d’água. A autodepuração está vinculada com o restabelecimento do equilíbrio do meio aquático por mecanismos essencialmente naturais.

Além disso, o decréscimo dos teores de oxigênio dissolvido no meio natural esta associado à Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO). A DBO é a quantidade de oxigênio requerida para estabilizar, através de processos bioquímicos, a matéria orgânica carbonácea e nitrogenada, através dos processos de oxidação da matéria orgânica e de nitrificação já citados. Já a Demanda Química de Oxigênio (DQO) é a quantidade de oxigênio necessário pra estabilizar a matéria orgânica por meio um agente oxidante forte, que não existe na forma natural nos ambientes.

Experimentos como o do presente relatório são fundamentos nos estudos de controle de qualidade das águas e permitem um maior conhecimento de seus aspectos físico-químicos Tanto os compostos de nitrogênio como os de fósforos são considerados macronutrientes, isto é, são fundamentais para processos biológicos e são exigidos em grande quantidade pelas células. E a partir da determinação do OD, DBO e DQO é possível analisar o grau de autodepuração, a capacidade de assimilação, além também de impedir o lançamento de despejos acima do que possa suportar o corpo d’água.

Métodos de detecção

Os ensaios do decantador primário para a análise do nitrogênio amoniacal teve sua amostra diluída em 100 vezes e para a análise do fósforo, em 100 vezes

Seguem as técnicas de detecção, dificuldades e procedimentos utilizados nas análises.

Análise do Nitrito

Os valores de nitrito foram obtidos a partir do método do espectrofotômetro. Esse método fornece os valores do teor do íon nitrito (NO2-), nitrogênio presente no nitrito (N- e NO2-) e sal de nitrito de sódio (NaNO2). É necessário adicionar à amostra o conteúdo do sachê NitriVer3. Este reagente (NitriVer3) irá reagir com o nitrito formando um complexo rosa que obedece a lei fundamental da colorimetria. Esta reação possui uma cinética lenta por isso deve-se esperar 20 minutos.