PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS da ÁGUA
Características Químicas
( Chemical Characteristics )
( 2ª Parte )
I ) pH
Potencial hidrogêniônico, o termo pH representa a concentração de íons hidrogênio em uma solução. O mesmo é calculado em escala antilogarítmica, o valor do pH varia de 0 a 14, inferior a 7 : condições ácidas, superior a 7 : condições alcalinas. Água com pH 7 considera-se neutra. O intervalo de pH para águas de abastecimento público é estabelecido pela portaria 518/2004 entre 6,0 a 9,5 ( para rede de distribuição ), esse parâmetro tem por objetivo diminuir os problemas de incrustação e corrosão das redes de abastecimento.
II ) Alcalinidade
( Alkalinity )
A alcalinidade indica a quantidade de íons na água que reagem para neutralizar os íons de hidrogênio. Os principais componentes da alcalinidade são : bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos. as três formas de alcalinidade na água são em função do seu pH : pH > 9,4 ( hidróxido e carbonatos ); pH entre 4,4 e 8,3 ( bicarbonatos ); pH entre 8,3 e 9,4 ( carbonatos e bicarbonatos ). Vemos que, na maior parte dos ambientes aquáticos, temos a alcalinidade exclusivamente devido à presença de bicarbonatos. Valores elevados estão associados a processos de decomposição da matéria orgânica e também alta taxa respirátoria de microorganismos, com consequente liberação e dissolução do gás carbônico na água.
III ) Acidez
( Acidity )
A origem da acidez pode ser natural ( CO2 absorvido da atmosfera ou resultante da decomposição da matéria orgânica, presença de gás sulfídrico ) ou antropogênica ( despejos industriais ). A distribuição das formas de acidez também é função do pH da água : pH > 8,2 CO2 livre ausente; pH entre 4,5 e 8,2 acidez carbônica; pH < 4,5 acidez por ácidos minerais fortes, que são geralmente em função dos despejos industriais. São desagradáveis ao paladar as águas com acidez mineral, portanto muito rejeitadas pelos consumidores.
IV ) Dureza
( Hardness )
A dureza serve para indicar a concentração de cátions em solução na água. Os cátions mais constantemente associados à dureza são : cálcio (Ca); magnésio (Mg); ferro (Fe); manganês (Mn); estrôncio (Sr) e alumínio (Al).
Podemos classificar a dureza como dureza temporária, também conhecida de dureza carbonatos, é formada pela presença de bicarbonatos de cálcio e magnésio. Esse tipo de dureza resiste à ação dos sabões e provoca incrustações. Ela é chamada de temporária porque os bicarbonatos, pela ação do calor, se decompõem em gás carbônico, água e carbonatos insolúveis que se precipitam.
A dureza permanente, também conhecida de dureza não carbonatos, é formada pela presença de sulfatos, cloretos e nitratos de cálcio e magnésio, também é resistente à ação de sabões, porém não causa incrustações, pelo motivo de seus sais serem bastante solúveis na água. Não há decomposição pela ação do calor.
A origem da dureza das águas pode ser natural( pela dissolução de rochas calcáreas, ricas em cálcio e magnésio ) ou antropogênicas ( através do lançamento de efluentes industriais ).
Podemos classificar a dureza da água em :
* mole ou branda : < 50 mg/L de CaCO3 ;
* dureza moderada : de 50 mg/L a 150 mg/L de CaCO3 ;
* dura : > 150 mg/L a 300 mg/L de CaCO3 ;
* muito dura : > 300 mg/L de CaCO3 .
Águas com elevada dureza, implica no maior consumo de sabão e xampus, devido a pouca produção de espuma pelo produto, sem esquecer que causam incrustações nas redes de água quente, como caldeiras e aquecedores. Nos corpos d'água de pequena dureza, a biota é mais sensível à presença de substâncias tóxicas, visto que a toxicidade é inversamente proporcional ao teor de dureza da água.
O padrão de potabilidade estabelece o limite de 500 mg/L de CaCO3, porém em águas superficiais não são encontrados esses valores, devendo ocorrer algumas vezes em águas subterrâneas.
V ) Oxigênio Dissolvido
( Dissolved Oxygen )
Esse parâmetro é um dos mais importantes para definir a qualidade de um ambiente aquático, a dissolução de gases na água sofre a influência de vários fatores ambientais como, temperatura, pressão e salinidade.
Os vários teores de oxigênio dissolvido estão associados aos processos físicos, químicos e biológicos que acontecem nos corpos d'água. A concentração de oxigênio disponível mínima para sobrevivência das espécies piscícolas é de 4 mg/L , sendo que para trutas é de 5 mg/L. A medida que cresce a concentração de oxigênio dissolvido, os compostos precipitam-se, e terminam no fundo dos corpos d'água.
VI ) Demanda Química e Bioquímica de Oxigênio
( Chemical Demand and Biochemical Oxygen )
Os parâmetros DBO (demanda bioquímica de oxigênio ) e DQO ( demanda química de oxigênio ), são muito utilizados para indicar a presença de matéria orgânica na água. A matéria orgânica é responsável pelo problema principal de poluição das águas, que leva a redução de oxigênio dissolvido no meio líquido.
Por isso, para a determinação da presença de matéria orgânica na água, um dos métodos é a medição do consumo de oxigênio. Os parâmetros DBO e DQO indicam tanto o consumo como a demanda de oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica que está contida na água.
Essa demanda é calculada convencionalmente pelo período de 5 dias, visto que a estabilização completa da matéria orgânica precisa de u tempo maior, bem como uma temperatura média de 20ºC.
Sabemos que a diferença entre DBO e DQO está no tipo de matéria orgânica estabilizada, na DBO onde se refere exclusivamente à matéria orgânica mineralizada por atividade dos microorganismos, já na DQO, que também ocorre a estabilização da matéria orgânica devido a processos químicos. Então o valor da DQO será sempre superior ao da DBO. Sabemos também que, a relação entre DQO e DBO indica a parcela de matéria orgânica que pode ser estabilizada por via biológica.
A concentração média da DBO em esgotos domésticos é da ordem de 300 mg/L , isso quer dizer que : são necessários 300 miligramas de oxigênio para estabilizar, em um período de cinco dias e a 20º C, a quantidade de matéria orgânica biodegradável contida em 1 litro da amostra.
Nos ambientes naturais não poluídos, a concentração de DBO é baixa, entre 1 mg/L a 10 mg/L , chegando a valores bem mais altos em corpos d1água sujeito a poluição orgânica, esta em geral devida ao recebimento de esgotos domésticos ou criatórios de animais.
VII ) Série Nitrogenada
( Nitrogen Series )
Temos no meio aquático, o elemento químico nitrogênio que pode ser encontrado sob várias formas :
No ciclo do nitrogênio encontramos uma intensa participação das bactérias, no processo de nitrificação ( oxidação bacteriana do amônio a nitrito e desta a nitrato ) e também no processo de desnitrificação ( redução bacteriana do nitrato ao gás nitrogênio ) .
Temos no nitrogênio um dos mais importantes nutrientes para desenvolvimento de algas e macrófitas ( plantas aquáticas superiores ) sendo facilmente assimilável nas formas de amônio e nitrato.
Em condições alcalinas elevadas, temos o predomínio da amônia livre ( não ionizável ), que é muito tóxica a vários organismos aquáticos, entretanto o nitrato, em concentração elevada, está ligado a doença da metaemoglobinemia, doença que dificulta o transporte de oxigênio na corrente sanguínea de um bebê. já em adultos, a atividade metabólica interna impede que seja feita a conversão do nitrato em nitrito, que é o agente responsável por essa enfermidade.
O nitrogênio é fortemente encontrado na natureza, na forma de proteínas e outros compostos orgânicos, mas também tem significativa origem antropogênica, devido ao lançamento nos corpos d'água de esgotos domésticos e industriais e de criatórios de animais, bem como de fertilizantes.
VIII ) Fósforo
( Phosphorus )
Em regiões de clima tropical, o fósforo tem baixa disponibilidade, em função disto, torna-se o nutriente mais importante para o crescimento de plantas aquáticas. Quando ocorre em excesso o crescimento dessas plantas, o uso da água fica prejudicado, esse fenômeno é conhecido como eutrofização (*).
Em ambientes aquáticos, o fósforo é encontrado sob diversas formas :
* Orgânico : solúvel ( matéria orgânica dissolvida ) ou particulado ( biomassa de microorganismos ) ;
* Inorgânico : solúvel ( sais de fósforo ) ou particulado ( compostos minerais, exemplo da "apatita" )
A parte mais importante no estudo do fósforo é sem dúvida a inorgânica solúvel, onde pode ser assimilada para crescimento de algas e macrófitas.
Existem duas formas para o fósforo se apresentar na água :
Nas águas naturais não poluídas , as concentrações de fósforo ficam na faixa de 0,01 mg/L a 0,05 mg/L.
IX ) Ferro e Manganês
( Iron and Manganese )
Sabemos que os elementos ferro e manganês, apresentam um comportamento químico semelhante, por isso estudaremos seus efeitos na qualidade da água conjuntamente. Nas concentrações encontradas normalmente em águas naturais, esses elementos não trazem nenhum problema à saúde das pessoas, entretanto poderão trazer problemas estéticos como : manchas em roupas e vasos sanitários, podendo ainda prejudicar determinados usos industriais da água.
No padrão de potabilidade da água, temos os seguintes valores máximos, de 0,3 mg/L para o ferro e 0,1 mg/L para o manganês. Altas concentrações de ferro e manganês são também encontradas em situações de ausência de oxigênio dissolvido, temos exemplo as águas subterrâneas e as camadas de maior profundidade dos lagos.
Em condições de anaerobiose, o ferro e o manganês encontram-se na sua forma solúvel, quando em contato com o oxigênio volta a precipitar-se.
X ) Micropoluentes
( Micropollutants )
Alguns elementos e compostos químicos, mesmo que se apresentem em baixas concentrações, conferem à água características de toxicidade, deixando-a então imprópria para uma boa parte dos seus usos. Essas substâncias são chamadas de micropoluentes. O maior cuidado que devemos ter são os metais pesados ( arsênio, cádmio, cromo, cobre, chumbo, mercúrio, níquel, prata, zinco ) geralmente são encontrados nas águas residuárias das industriais.
Esses metais além de serem tóxicos, ainda se acumulam no ambiente aquático, elevando sua concentração na biomassa de organismos à medida que se evolui na cadeia alimentar, fenômeno esse conhecido como biomagnificação. Temos outros micropoluentes inorgânicos que trazem riscos a saúde pública, são os cianetos e o flúor. Entre os componentes orgânicos tóxicos, destacamos os defensivos agrícolas e alguns detergentes e também novos produtos químicos preparados artificialmente ( os organossintéticos ). Esses compostos possuem uma difícil biodegradabilidade e muitos desses, apresentam características carcinogênicas, mutagênicas ( influência nas células reprodutoras ) e teratogênicas ( geração de fetos com graves deficiências físicas ).
Que animal é esse ?
( What animal is this ? )
créditos : Leo Veras
II ) Alcalinidade
( Alkalinity )
A alcalinidade indica a quantidade de íons na água que reagem para neutralizar os íons de hidrogênio. Os principais componentes da alcalinidade são : bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos. as três formas de alcalinidade na água são em função do seu pH : pH > 9,4 ( hidróxido e carbonatos ); pH entre 4,4 e 8,3 ( bicarbonatos ); pH entre 8,3 e 9,4 ( carbonatos e bicarbonatos ). Vemos que, na maior parte dos ambientes aquáticos, temos a alcalinidade exclusivamente devido à presença de bicarbonatos. Valores elevados estão associados a processos de decomposição da matéria orgânica e também alta taxa respirátoria de microorganismos, com consequente liberação e dissolução do gás carbônico na água.
III ) Acidez
( Acidity )
A origem da acidez pode ser natural ( CO2 absorvido da atmosfera ou resultante da decomposição da matéria orgânica, presença de gás sulfídrico ) ou antropogênica ( despejos industriais ). A distribuição das formas de acidez também é função do pH da água : pH > 8,2 CO2 livre ausente; pH entre 4,5 e 8,2 acidez carbônica; pH < 4,5 acidez por ácidos minerais fortes, que são geralmente em função dos despejos industriais. São desagradáveis ao paladar as águas com acidez mineral, portanto muito rejeitadas pelos consumidores.
IV ) Dureza
( Hardness )
A dureza serve para indicar a concentração de cátions em solução na água. Os cátions mais constantemente associados à dureza são : cálcio (Ca); magnésio (Mg); ferro (Fe); manganês (Mn); estrôncio (Sr) e alumínio (Al).
Podemos classificar a dureza como dureza temporária, também conhecida de dureza carbonatos, é formada pela presença de bicarbonatos de cálcio e magnésio. Esse tipo de dureza resiste à ação dos sabões e provoca incrustações. Ela é chamada de temporária porque os bicarbonatos, pela ação do calor, se decompõem em gás carbônico, água e carbonatos insolúveis que se precipitam.
A dureza permanente, também conhecida de dureza não carbonatos, é formada pela presença de sulfatos, cloretos e nitratos de cálcio e magnésio, também é resistente à ação de sabões, porém não causa incrustações, pelo motivo de seus sais serem bastante solúveis na água. Não há decomposição pela ação do calor.
A origem da dureza das águas pode ser natural( pela dissolução de rochas calcáreas, ricas em cálcio e magnésio ) ou antropogênicas ( através do lançamento de efluentes industriais ).
Podemos classificar a dureza da água em :
* mole ou branda : < 50 mg/L de CaCO3 ;
* dureza moderada : de 50 mg/L a 150 mg/L de CaCO3 ;
* dura : > 150 mg/L a 300 mg/L de CaCO3 ;
* muito dura : > 300 mg/L de CaCO3 .
Águas com elevada dureza, implica no maior consumo de sabão e xampus, devido a pouca produção de espuma pelo produto, sem esquecer que causam incrustações nas redes de água quente, como caldeiras e aquecedores. Nos corpos d'água de pequena dureza, a biota é mais sensível à presença de substâncias tóxicas, visto que a toxicidade é inversamente proporcional ao teor de dureza da água.
O padrão de potabilidade estabelece o limite de 500 mg/L de CaCO3, porém em águas superficiais não são encontrados esses valores, devendo ocorrer algumas vezes em águas subterrâneas.
V ) Oxigênio Dissolvido
( Dissolved Oxygen )
Esse parâmetro é um dos mais importantes para definir a qualidade de um ambiente aquático, a dissolução de gases na água sofre a influência de vários fatores ambientais como, temperatura, pressão e salinidade.
Os vários teores de oxigênio dissolvido estão associados aos processos físicos, químicos e biológicos que acontecem nos corpos d'água. A concentração de oxigênio disponível mínima para sobrevivência das espécies piscícolas é de 4 mg/L , sendo que para trutas é de 5 mg/L. A medida que cresce a concentração de oxigênio dissolvido, os compostos precipitam-se, e terminam no fundo dos corpos d'água.
VI ) Demanda Química e Bioquímica de Oxigênio
( Chemical Demand and Biochemical Oxygen )
Os parâmetros DBO (demanda bioquímica de oxigênio ) e DQO ( demanda química de oxigênio ), são muito utilizados para indicar a presença de matéria orgânica na água. A matéria orgânica é responsável pelo problema principal de poluição das águas, que leva a redução de oxigênio dissolvido no meio líquido.
Por isso, para a determinação da presença de matéria orgânica na água, um dos métodos é a medição do consumo de oxigênio. Os parâmetros DBO e DQO indicam tanto o consumo como a demanda de oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica que está contida na água.
Essa demanda é calculada convencionalmente pelo período de 5 dias, visto que a estabilização completa da matéria orgânica precisa de u tempo maior, bem como uma temperatura média de 20ºC.
Sabemos que a diferença entre DBO e DQO está no tipo de matéria orgânica estabilizada, na DBO onde se refere exclusivamente à matéria orgânica mineralizada por atividade dos microorganismos, já na DQO, que também ocorre a estabilização da matéria orgânica devido a processos químicos. Então o valor da DQO será sempre superior ao da DBO. Sabemos também que, a relação entre DQO e DBO indica a parcela de matéria orgânica que pode ser estabilizada por via biológica.
A concentração média da DBO em esgotos domésticos é da ordem de 300 mg/L , isso quer dizer que : são necessários 300 miligramas de oxigênio para estabilizar, em um período de cinco dias e a 20º C, a quantidade de matéria orgânica biodegradável contida em 1 litro da amostra.
Nos ambientes naturais não poluídos, a concentração de DBO é baixa, entre 1 mg/L a 10 mg/L , chegando a valores bem mais altos em corpos d1água sujeito a poluição orgânica, esta em geral devida ao recebimento de esgotos domésticos ou criatórios de animais.
VII ) Série Nitrogenada
( Nitrogen Series )
Temos no meio aquático, o elemento químico nitrogênio que pode ser encontrado sob várias formas :
- nitrogênio molecular ( N2 ): sob essa forma, o nitrogênio está, constantemente, sujeito a perdas para a atmosfera. Sabemos que algumas espécies de algas fixam o nitrogênio atmosférico, permitindo seu crescimento mesmo que outras formas de nitrogênio não estejam presentes no meio líquido;
- nitrogênio orgânico : constituído por nitrogênio na forma dissolvida ( compostos nitrogenados orgânicos ) ou particulada ( biomassa de organismos ) ;
- íon amônio : A forma reduzida do nitrogênio sendo encontrada em condições de anaerobiose, é bastante útil como indicador do lançamento de esgotos de elevada carga orgânica;
- íon nitrito : forma intermediária do processo de oxidação, apresentam-se com uma forte instabilidade no meio líquido; e
- íon nitrato : forma oxidada de nitrogênio, encontrada em condições de aerobiose.
No ciclo do nitrogênio encontramos uma intensa participação das bactérias, no processo de nitrificação ( oxidação bacteriana do amônio a nitrito e desta a nitrato ) e também no processo de desnitrificação ( redução bacteriana do nitrato ao gás nitrogênio ) .
Temos no nitrogênio um dos mais importantes nutrientes para desenvolvimento de algas e macrófitas ( plantas aquáticas superiores ) sendo facilmente assimilável nas formas de amônio e nitrato.
Em condições alcalinas elevadas, temos o predomínio da amônia livre ( não ionizável ), que é muito tóxica a vários organismos aquáticos, entretanto o nitrato, em concentração elevada, está ligado a doença da metaemoglobinemia, doença que dificulta o transporte de oxigênio na corrente sanguínea de um bebê. já em adultos, a atividade metabólica interna impede que seja feita a conversão do nitrato em nitrito, que é o agente responsável por essa enfermidade.
O nitrogênio é fortemente encontrado na natureza, na forma de proteínas e outros compostos orgânicos, mas também tem significativa origem antropogênica, devido ao lançamento nos corpos d'água de esgotos domésticos e industriais e de criatórios de animais, bem como de fertilizantes.
VIII ) Fósforo
( Phosphorus )
Em regiões de clima tropical, o fósforo tem baixa disponibilidade, em função disto, torna-se o nutriente mais importante para o crescimento de plantas aquáticas. Quando ocorre em excesso o crescimento dessas plantas, o uso da água fica prejudicado, esse fenômeno é conhecido como eutrofização (*).
Em ambientes aquáticos, o fósforo é encontrado sob diversas formas :
* Orgânico : solúvel ( matéria orgânica dissolvida ) ou particulado ( biomassa de microorganismos ) ;
* Inorgânico : solúvel ( sais de fósforo ) ou particulado ( compostos minerais, exemplo da "apatita" )
A parte mais importante no estudo do fósforo é sem dúvida a inorgânica solúvel, onde pode ser assimilada para crescimento de algas e macrófitas.
Existem duas formas para o fósforo se apresentar na água :
- Processos naturais : decomposição de matéria orgânica; dissolução de rochas; carreamento do solo e chuva
- Antropogênica : lançamento de esgotos; pesticidas; detergentes e fertilizantes.
Nas águas naturais não poluídas , as concentrações de fósforo ficam na faixa de 0,01 mg/L a 0,05 mg/L.
IX ) Ferro e Manganês
( Iron and Manganese )
Sabemos que os elementos ferro e manganês, apresentam um comportamento químico semelhante, por isso estudaremos seus efeitos na qualidade da água conjuntamente. Nas concentrações encontradas normalmente em águas naturais, esses elementos não trazem nenhum problema à saúde das pessoas, entretanto poderão trazer problemas estéticos como : manchas em roupas e vasos sanitários, podendo ainda prejudicar determinados usos industriais da água.
No padrão de potabilidade da água, temos os seguintes valores máximos, de 0,3 mg/L para o ferro e 0,1 mg/L para o manganês. Altas concentrações de ferro e manganês são também encontradas em situações de ausência de oxigênio dissolvido, temos exemplo as águas subterrâneas e as camadas de maior profundidade dos lagos.
Em condições de anaerobiose, o ferro e o manganês encontram-se na sua forma solúvel, quando em contato com o oxigênio volta a precipitar-se.
X ) Micropoluentes
( Micropollutants )
Alguns elementos e compostos químicos, mesmo que se apresentem em baixas concentrações, conferem à água características de toxicidade, deixando-a então imprópria para uma boa parte dos seus usos. Essas substâncias são chamadas de micropoluentes. O maior cuidado que devemos ter são os metais pesados ( arsênio, cádmio, cromo, cobre, chumbo, mercúrio, níquel, prata, zinco ) geralmente são encontrados nas águas residuárias das industriais.
Esses metais além de serem tóxicos, ainda se acumulam no ambiente aquático, elevando sua concentração na biomassa de organismos à medida que se evolui na cadeia alimentar, fenômeno esse conhecido como biomagnificação. Temos outros micropoluentes inorgânicos que trazem riscos a saúde pública, são os cianetos e o flúor. Entre os componentes orgânicos tóxicos, destacamos os defensivos agrícolas e alguns detergentes e também novos produtos químicos preparados artificialmente ( os organossintéticos ). Esses compostos possuem uma difícil biodegradabilidade e muitos desses, apresentam características carcinogênicas, mutagênicas ( influência nas células reprodutoras ) e teratogênicas ( geração de fetos com graves deficiências físicas ).
Que animal é esse ?
( What animal is this ? )
créditos : Leo Veras
Achei lindo esse peixei, mas n sei nome dele.
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