A Fundamentação Teórica

1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

• CLORO LIVRE

Durante o sistema de tratamento de água, a etapa de desinfecção é responsável pela eliminação dos microrganismos patogênicos remanescentes. Nessa etapa, o cloro é o agente desinfetante majoritariamente utilizado, apesar de ser uma substância não conservativa que apresenta elevado potencial reativo. Esse potencial reativo ocasiona o rápido consumo do cloro quando presente junto à matéria orgânica, o que forma subprodutos com risco potencial à saúde (LEAL, 2012).

Quando pouco informadas a respeito do comportamento do cloro, algumas estações de tratamento empregam altas concentrações de cloro na água, a fim de manter o residual de cloro em toda rede. Contudo, essa prática pode resultar na existência de gosto, odor e produtos carcinogênicos na água (trihalometanos) (AZEVEDO NETTO e RICHTER, 1998).

Sendo assim, a Portaria nº 888 de 2021 do Ministério da Saúde estabelece que a concentração mínima de cloro residual livre na água distribuída deve ser de 0,2 mg/L e a concentração máxima permitida é de 5 mg/L. Já a Portaria da Consolidação nº5/2017 do Ministério da Saúde recomenda teor mínimo de 0,5 mg/L e máximo de 2 mg/L de cloro residual livre.

• CLORETO

Os cloretos estão presentes em águas brutas e tratadas e, em sua maioria, estão na forma de cloretos de sódio, de cálcio e de magnésio. Desse modo, o ânion cloreto pode se tornar prejudicial à saúde quando em elevadas concentrações e é um dos responsáveis pela possibilidade de sabor conferido à água, além de ter um efeito laxativo. Sendo assim, a Portaria nº 518/2004 do Ministério da Saúde estabelece o teor máximo de cloretos como sendo de 250 mg/L (Brasil, 2013).

• FERRO

Normalmente, o ferro presente em águas superficiais tem relação com a matéria orgânica em estado coloidal. Enquanto que, quando em águas subterrâneas, o ferro está associado à pequena quantidade de O2 dissolvido, pH baixo e elevado teor de CO2, o que ocasiona sua presença na forma de bicarbonato ferroso (Fe(HCO3)2). Dessa forma, o ferro é um metal abundante em águas subterrâneas, podendo ser encontrado em teores de 40 mg/L e 50 mg/L (CARVALHO, 2005).

Quando encontrado em teores superiores a 0,5 ppm, o ferro  proporciona odor, sabor metálico e amargo e cor à água, ocasionada pela oxidação de Fe2+ e Fe3+, quando exposta ao ar. Altas concentrações desse elemento ocasionam rejeição da água por parte dos consumidores, em virtude de causarem manchas em roupas e pisos, por exemplo (PICANÇO, LOPES e SOUZA, 2002). Além disso, o ferro tem relação com a turbidez, pode precipitar nos filtros de poço, provocar incrustações nas tubulações e reservatório e favorecer o crescimento de bactérias de ferro, como a Spyrophylum ferrugineum e a Gallionela ferriginea (CARVALHO, 2005).

Sendo assim, deve-se seguir a determinação da Portaria 2.914/2011 do Ministério da Saúde, que indica 0,3 mg/L como valor máximo permitido para parâmetro de concentração de ferro em águas.

• NITROGÊNIO AMONIACAL (AMÔNIA)

O nitrogênio amoniacal está presente naturalmente tanto em águas superficiais quanto em subterrânea, mas também tem origem em efluentes de indústrias. Normalmente, sua concentração é baixa em decorrência da sua fácil adsorção por partículas do solo ou da oxidação a nitrito e nitrato. Porém a presença de amônia em concentrações altas pode ser devido a fontes de poluição próximas, assim como à redução de nitrato por bactérias ou por íons ferrosos presentes no solo (ALABURDA e NISHIHARA, 1998).

Desse modo, o nitrogênio amoniacal se apresenta como produto da degradação de matéria orgânica e inorgânica do solo e da água, resultado da excreção da biota, redução do nitrogênio gasoso da água por microrganismos ou por trocas gasosas com a atmosfera, além da degradação de aminoácidos e outros compostos nitrogenados. Por esses motivos, a amônia é comumente presente no esgoto sanitário de efluentes residenciais e industriais (REIS e MENDONÇA, 2009).

Sob esse viés, elevadas concentrações do íon amônio podem trazer risco ao meio ambiente e acarretar em desequilíbrios ambientais. Por exemplo, a amônia influencia fortemente a dinâmica do oxigênio dissolvido no meio, que dependendo de sua concentração pode ser tóxica para a comunidade dos peixes. Além disso, por essa substância ser um gás, ao se difundir para a atmosfera, pode resultar na perda considerável de nitrogênio do ecossistema aquático (ESTEVES, 1998).

A Portaria nº 2.914 do Ministério da Saúde (2011) determina um limite de aceitação de consumo de 1,5 mg/L para amônia não-ionizável (NH3)​​ em águas naturais e de emissão de esgotos.

• OXIGÊNIO CONSUMIDO

O oxigênio dos ecossistemas aquáticos é consumido a partir da adição de matéria orgânica a eles. Por conseguinte, a depuração da matéria orgânica é realizada a partir da oxidação química, e principalmente da bioquímica, através da respiração dos microrganismos (VALENTE, J., PADILHA, P., SILVA, A. 1997).

Desse modo, quando a quantidade de esgoto lançado ultrapassa a capacidade de autodepuração do corpo de água, o rio fica sem oxigênio. Isso resulta em problemas estéticos, liberação de odor e influencia negativamente na existência dos seres aquáticos. Ocasiona, por exemplo, a morte de peixes por asfixia, já que todos os seres vivos dependem do oxigênio para que ocorram seus processos metabólicos (VALENTE; PADILHA; SILVA, 1997).

Com isso, a demanda química de oxigênio (DQO) é responsável por indicar o teor de matéria orgânica. Esse indicador fundamenta-se na concentração de oxigênio consumido para oxidar a matéria orgânica, biodegradável ou não, em meio ácido. Nessa técnica, a medição é feita pelo oxidante dicromato (ANDRADE, 2010).

O termo "oxigênio consumido", quimicamente, tem o mesmo significado que a DQO. Ambos são indicadores de matéria orgânica, mas o oxigênio consumido é mais utilizado quando o oxidante é o permanganato e quando a oxidação é realizada em condições menos energéticas. Sendo assim, a oxidação com permanganato é comumente utilizada para águas limpas, com baixa concentração de matéria orgânica (ANDRADE, 2010).

O objetivo da técnica do oxigênio consumido é indicar a demanda química de oxigênio em função da quantidade de matéria orgânica presente em águas e efluentes. Dessa forma, é possível aferir o grau de poluição dos cursos de água (TRINDADE, 2019).

• DUREZA TOTAL

A dureza total da água é determinada pela medida da concentração de íons Ca2+ e Mg2+, principalmente quando associados aos carbonatos e bicarbonatos. Em menor escala, também pode ser determinada pelos cátions de ferro (Fe2+), manganês (Mn2+), estrôncio (Sr2+) e alumínio (Al3+). A dureza pode ser originada de forma natural, a partir da dissolução de rochas calcárias ricas em cálcio e magnésio, ou de forma antropogênica, por meio dos despejos industriais. Esses íons, em condições de supersaturação, reagem com os ânions da água de forma a proporcionar a formação de precipitados.