Profa . Dra. Renata Medici

1. UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS ENGENHARIA AMBIENTAL GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS PROCESSO DE ENQUADRAMENTO DOS CORPOS D’ÁGUA ÍNDICES DE QUALIDADE DE ÁGUA Profa. Dra. Renata Medici

2. ÍNDICES DE QUALIDADE DE ÁGUA Imagine um rio que recebe descargas de efluentes de diferentes atividades. Pergunta: Que parâmetros você precisaria analisar para saber sobre a qualidade daquela água?

3. ÍNDICES DE QUALIDADE DE ÁGUA Agora imagimne que eu possa interpretar a qualidade da água por meio de um único número e colocar em uma escala

4. ÍNDICES DE QUALIDADE DE ÁGUA Desta forma os índices de qualidade de água são números simples, baseados em várias variáveis de qualidade da água, que expressam a qualidade geral da água em certo local e tempo.

5. ÍNDICES DE QUALIDADE DE ÁGUA - VANTAGENS As principais vantagens dos índices são: as facilidades de comunicação com o público leigo; o status maior do que as variáveis isoladas e o fato de representar uma média de diversas variáveis em um único número, combinando unidades de medidas diferentes em uma única unidade.

6. ÍNDICES DE QUALIDADE DE ÁGUA - DESVANTAGENS A principal desvantagem de um índice consiste na perda de informação das variáveis individuais e da sua interação. Importante: O índice, apesar de fornecer uma avaliação integrada, jamais substituirá uma avaliação detalhada da qualidade das águas de uma determinada bacia hidrográfica

7. ÍNDICES DE QUALIDADE DE ÁGUA • Atualmente há diferentes índices que podem ser utilizados e que fornecem diferentes informações: • Índice de Qualidade de Água (IQA) • Índice de Estado Trófico (IET) • Índice de Qualidade das Águas Brutas para Fins de Abastecimento Público (IAP) • Índice de Balneabilidade (IB) • Índices de Qualidade das Águas para Proteção da Vida Aquática e de Comunidades Aquáticas (IVA) • Índice da Comunidade Fitoplanctônica (ICF) • Índice da Comunidade Bentônica (ICB)

8. ÍNDICE DE QUALIDADE DE ÁGUA (IQA) • O Índice de Qualidade das Águas (IQA) foi criado em 1970, nos Estados Unidos. • Adotado na maioria dos estados brasileiros, inclusive Goiás; • Hoje é o principal índice de qualidade da água utilizado no país.

9. ÍNDICE DE QUALIDADE DE ÁGUA (IQA) • O IQA foi desenvolvido para avaliar a qualidade da água bruta visando seu uso para o abastecimento público, após tratamento. • Os parâmetros utilizados no cálculo do IQA são em sua maioria indicadores de contaminação causada pelo lançamento de esgotos domésticos, tendo como determinante principal a sua utilização para abastecimento público. • O IQA é composto por nove parâmetros com seus respectivos pesos (w), que foram fixados em função da sua importância para a conformação global da qualidade da água

10. PARÂMETROS PARA IQA

11. Demanda Bioquímica de Oxigênio A Demanda Bioquímica de Oxigênio representa a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica presente na água através da decomposição microbiana aeróbia. A DBO5,20 é a quantidade de oxigênio consumido durante 5 dias em uma temperatura de 20°C. Valores altos de DBO5,20, num corpo d'água são geralmente causados pelo lançamento de cargas orgânicas, principalmente esgotos domésticos. A ocorrência de altos valores deste parâmetro causa uma diminuição dos valores de oxigênio dissolvido na água, o que pode provocar mortandades de peixes e eliminação de outros organismos aquáticos.

12. pH • O pH afeta o metabolismo de várias espécies aquáticas. • Alterações nos valores de pH também podem aumentar o efeito de substâncias químicas que são tóxicas para os organismos aquáticos, tais como os metais pesados.

13. Variação da Temperatura A temperatura influência vários parâmetros físico-químicos da água, tais como  a tensão superficial e a viscosidade. Os organismos aquáticos são afetados por temperaturas fora de seus limites de tolerância térmica, o que causa impactos sobre seu crescimento e reprodução. Todos os corpos d’água apresentam variações de temperatura ao longo do dia e das estações do ano. No entanto, o lançamento de efluentes com altas temperaturas pode causar impacto significativo nos corpos d’água.

14. Nitrogênio total • Nos corpos d’água o nitrogênio pode ocorrer nas formas de: • nitrogênio orgânico; • Ex. Ureia • Amoniacal (NH3/NH4+) • Nitrito (NO2-) • Nitrato (NO3-) • Os nitratos são tóxicos aos seres humanos, e em altas concentrações causa uma doença chamada metahemoglobinemia infantil, que é letal para crianças.

15. Nitrogênio total O nitrogênio amoniacal pode causar a demanda nitrogenada de oxigênio, Nitrificação Biológica

16. Problemas ambientais decorrentes da presença de nitrogênio amoniacal: Fonte: PEREIRA E MERCANTE (2005) A amonia nos sitemas de criação de peixes e seus efeitos sobre a qualidade da água – uma revisão Disponível em: ftp://ftp.sp.gov.br/ftppesca/Pereira_31_1.pdf

17. Fonte: PEREIRA E MERCANTE (2005) A amonia nos sitemas de criação de peixes e seus efeitos sobre a qualidade da água – uma revisão Disponível em: ftp://ftp.sp.gov.br/ftppesca/Pereira_31_1.pdf

18. Nitrogênio total Pelo fato dos compostos de nitrogênio serem nutrientes nos processos biológicos, seu lançamento em grandes quantidades nos corpos d’água, junto com outros nutrientes tais como o fósforo, processo conhecido como eutrofização, o que pode prejudicar o abastecimento público, a recreação e a preservação da vida aquática. As fontes de nitrogênio para os corpos d’água são variadas, sendo uma das principais o lançamento de esgotos sanitários e efluentes industriais. Em áreas agrícolas, o escoamento da água das chuvas em solos que receberam fertilizantes também é uma fonte de nitrogênio, assim como a drenagem de águas pluviais em áreas urbanas. Também ocorre a fixação biológica do nitrogênio atmosférico pelas algas e bactérias. Além disso, outros processos, tais como a deposição atmosférica pelas águas das chuvas também causam aporte de nitrogênio aos corpos d’água.

19. FÓSFORO O fósforo também é um importante nutriente para os processos biológicos e seu excesso pode causar a eutrofização das águas. Principais fontes são os esgotos domésticos e industriais.

20. TURBIDEZ • A turbidez indica o grau de atenuação que um feixe de luz sofre ao atravessar a água, devido à absorção e espalhamento da luz causada pelos sólidos em suspensão  (silte, areia, argila, algas, detritos, etc. ) • Fontes: • A principal fonte de turbidez é a erosão dos solos, principalmente em épocas de chuva. • Atividades de mineração • Lançamento de esgotos e de efluentes industriais,

21. TURBIDEZ – PROBLEMAS • Aumento dos custos de tratamento da água devido à necessidade de uma maior quantidade de produtos químicos (ex: coagulantes) • Afeta a preservação dos organismos aquáticos, o uso industrial e as atividades de recreação.

22. RESÍDUO TOTAL • O resíduo total é a matéria que permanece após a evaporação, secagem ou calcinação da amostra de água durante um determinado tempo e temperatura (SÓLIDOS TOTAIS) • PROBLEMAS: • Problemas para a navegação e pode aumentar o risco de enchentes devido ao assoreamento dos leitos dos rios ocasionado pela sua deposição dos sólidos. • Além disso podem causar  danos à vida aquática pois ao se depositarem no leito eles destroem os organismos que vivem nos sedimentos e servem de alimento para outros organismos, além de danificar os locais de desova de peixes.

23. CÁLCULO DO IQA O IQA é calculado pelo produtório ponderado das qualidades de água correspondentes às variáveis que integram o índice. IQA: Índice de Qualidade das Águas, um número entre 0 e 100; qi: qualidade do i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 100, obtido da respectiva “curva média de variação de qualidade”, em função de sua concentração wi: peso correspondente ao i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 1, atribuído em função da sua importância para a conformação global de qualidade, sendo que:

24. CURVAS DE VARIAÇÃO DE QUALIDADE

25. CURVAS DE VARIAÇÃO DE QUALIDADE

26. CURVAS DE VARIAÇÃO DE QUALIDADE

27. CURVAS DE VARIAÇÃO DE QUALIDADE

28. CURVAS DE VARIAÇÃO DE QUALIDADE Explique diminuição R: Indício de eutrofização Águas eutrofizadas (ricas em nutrientes) podem apresentar concentrações de oxigênio superiores a 10 mg/L, situação conhecida como supersaturação.

29. Explicação sobre a super saturação Ocorre principalmente em lagos e represas em que o excessivo crescimento das algas faz com que durante o dia, devido a fotossíntese, os valores de oxigênio fiquem mais elevados. Qual o problema? R: Durante a noite não ocorre a fotossíntese, e a respiração dos organismos faz com que as concentrações de oxigênio diminuam bastante, podendo causar mortandades de peixes.

30. Resultado do IQA

31. EXEMPLO Calcule o valor do IQA para os seguintes trechos de um rio, monitorados conforme resultados apresentados na tabela abaixo.

32. EXEMPLO pH = 7,3 DBO = 10mg/L Valores de q obtidos q pH = 92 qDBO = 35