Parâmetros de qualidade da água

Parâmetros de qualidade da água


Overview

Plan1 Plan2


Sheet 1: Plan1

COMPOSTO DEFINIÇÃO ORIGEM IMPORTÂNCIA DETERMINAÇÃO CONTROLE / REMOÇÃO
COR Grau de redução da intensidade da luz por absorção de radiação eletromagnética pelos sólidos dissolvidos (colóides orgânicos e inorgânicos).Partículas inferiores a 1,2 micrômetros. Decomposição de material orgânico, esgotos, efluentes industriais contendo tanino (curtumes), alinina (têxteis, pigmentos, etc.), lignina e celulose (ind. papel, madeira, etc.); óxido de ferro e manganês Padrão potabilidade (motivos estéticos); classificação de águas doces (dificuldades na penetração da lua e presença de composto recalcitrantes tóxicos); não é padrão de emissão.Parâmetro operacional de controle da água bruta, da água decantada e da água filtrada, e na floculação. Método Platina-Cobalto: Comparação visual: tubo de Nessler e tubo com água destilada, liga-se a luz do aparelho e compara-se a mancha no disco comparador.Espectrofotometria visível.OBS.: cor aparente=cor verdadeira+turbidez, sendo necessária a eliminação da turbidez por centrifugação. Coagulação e floculação. No caso de águas com cor elevada e baixa turbidez, em que há ausência de partículas maiores que propiciem a nucleação, usa-se pre-cloração para oxidação da matéria orgânica (forma trihalometanos), ozonização (forma-se aldeídos), e está em estudo o uso de radiação.
TURBIDEZ Grau de atenuação da intensidade de um feixe de luz por absorção e espalhamento pelos sólidos em suspensão.Tamanho das partículas que causam turbidez é maior que comprimento de onda da luz branca. Partículas inorgânicas (areia, silte, argila), detritos orgânicos, batérias, plâncton, esgotos, mineração. Padrão potabilidade (motivos estéticos); classificação de águas doces (dificuldades na penetração da lua e presença de composto recalcitrantes tóxicos); não é padrão de emissão. Formação de banco de lodo onde a digestão anaeróbia forma metano, gás carbônico, nitrogênio e gás sulfídrico, ocasionando o arraste de partículas orgânicas e aumentando a DBO.Parâmetro operacional para controle de coagulação-floculação (problemas no reator biológico), sedimentação e filtração. Na desinfecção com cloro, as partículas grandes podem abrigar microorganismos Turbidímetro de vela de Jackson: tubo de vidro graduado sob o qual se posiciona uma vela acessa. A medida é o volume que se adiciona para o qual a chama desaparece. Não determina valores de turbidez baixos.Métodos Nefelométricos: medição de luz que é dispersada em 90° em relação ao feixe incidente (detectos fotoelétrico) Fenômenos gravitacionais (baixa relação área superficial/volume): sedimentação simples (decantadores), flotação por ar dissolvido, filtração nos casos de baixa turbidez.
SÓLIDOS Matéria que permanece como resíduo após evaporação, secagem ou calcinação.STotais: resíduo que resta na cápsula após evaporação em banho-maria (103-105°C até peso constante (resíduo total).SSuspensão: porção dos ST que fica retida no filtro de 1,2 micrômetros (resíduo não filtrável)SVoláteis: porção dos sólidos que se perde após ignição ou calcinação (550-600°C) durante 1h para ST e SD e 15' para SS em forno mufla (resíduo volátil)Sólidos Fixos (SF): porção de sólidos que resta após ignição ou calcinação (550-600°C) durante 1h para ST e SD e 15' para SS em forno mufla (resíduo volátil)Sólidos sedimentáveis (SSed): porção dos SS que sedimenta durante 1h em cone Imhoff para 1L de amostra. - Quadro geral de distribuição das partículas presentes na água quanto à granulometria e à natureza.Não utilizados como parâmetro em ETAs. Parâmetro operacional de sistemas de lodos ativados, lagoas aeradas, processos anaeróbios.Padrão de potabilidade, emissão e qualidade.SV: associado a presenção de compostos orgânicosSF: inorgânicos.Pode levar a problemas de salinização do solo.Grau de mineralização do lodo=SSV/SSTÍndice volumétrico do lodo (IVL): SSed*1000/SS (qto menor IVL, melhor as condições de sedimentabilidade). ST, STF, STV:Cápsula => Lavagem => Mufla (550-600°C, 1h) => Dessecador (com sílica-gel) => Balança (P0) => Dessecador => Amostra => Banho-maria (103-150°C) => Estufa (103-150°C) => Dessecador => Balança (P1) => Mufla => Dessecador => Balança (P2)Sendo P0: peso da cápsula vaziaST=(P1-P0)/VSF=(P2-P0)/VSV=(P1-P2)/VSS, SSF, SSV:Filtro (1,2 micrômetro) => Lavagem => Forno mufla => Dessecador => Balança (P0) => Dessecador => Amostra => Filtração (Vácuo) => Estufa => Dessecador => Balança (P1) => Forno mufla => Dessecador => Balança (P2)SS=(P1-P0)/VSSF=(P2-P0)/VSSV=SS-SSFSD=ST-SSSDF=SF-SSfSDV=SV-SSVSsed:Cone Imhoff => Lavagem => Amostra => Sedimentação => Agitação aos 45' => Leitura aos 60' Sólidos em suspensão (diam. médio maior que 1 micrômetro): remoção gravitacional (sedimentação simples).Sólidos coloidais (1 nanômetro a 1 micrômetro): relação área supercial/volume baixa de forma a propiciar estabilçidade devido aos campos eletrostáticos desenvolvidos (sedimentação posterior a coagulação e floculação, sendo tb. usados filtros de areia ou filtros de camada dupla de areia e carvão antracito).Moléculas muito pequenas e íons: adsoração, troca-iônica, precipitação química e osmose reversa.
TEMP. - Tinturarias, galvanoplastias, ind. de celulose, etc. Organismos tem faixa de temperatura ótima para reprodução; aumento da temperatura ocasiona aumento da velocidade das reações, diminui a solubilidade de gases na água. Isso ocasiona a morte dos organismos e decomposição anaeróbia dos mesmo, exalando gás sulfídrico.Padrão nos estudos de auto-depuração natural; nos países quente, os reatores de tratamento anaeróbio e as lagoas de estabilização operam à temp. ambiente.Padrão de potabilidade, padrão de qualidade e padrão de emissão. Termômetro de mercúrio. Processo de aumento de superfície de contato água/ ar: torres de refriamento, aspersores, cascateamento, etc.
SABOR E ODOR - Odor: decomposição biológica de materiais orgânicos (formação de gás sulfídricos, mercaptanas e amônia por decomposição anaeróbia, etc.), águas eutrofizadas (floração excessiva de algas devidoa presença de grande quantidade de nutrientes), algas cianofíceas, presença de fenóis que reagem com cloro residual livre formando clorofenóis.Sabor: metais, acidez oum alcalinidade pronunciadas, cloreto, etc. Padrão de potabilidade. Cromatografia gasosa, cromatografia/espectrometria de massa. Odor: adsoração em carvão ativado granular ou em pó. Para o gás sulfídrico emprega-se técnicas oxidativas como cloro, peróxido de hidrogênio, ozonização, precipitação química com sais de ferro. Aplicação de solução de nitrato de sódio faz com que ocorra preferencialmente a reação de redução do nitrato em nitrogênio gasoso, inibindo o crescimento de bactérias redutoras de sulfato e a exalação de gás sulfídrico.
pH Representa a atividade do íon hidrogênio na água.Produto iônico da água Kw: E-14, pH=-log[H+], portanto pH+pOH=14 Efluentes industriais (ácido sulfúrico, clorídrico, nítrico, etc.), decomposição anaeróbia de matéria orgânica (ácido acético), etc. pH determina a precipitação de elementos tóxicos como metais pesados.Padrão de potabilidade, padrão de emissão e padrão de qualidade.Parâmetro operacional de controle: reatores anaeróbios (produção de ácidos voláteis pela bactérias acidificadoras que são utilizados pelas metanobactérias) e aeróbios (nitrificação do esgoto pode levar a queda de pH), coagulação, floculação, desinfecção pelo cloro, abrandamento pelo cal, distribuição (águas ácidas são corrosivas e alcalina, incrustantes - ela deve ser levemente alcalina para formar uma película de carbonato na parede da tubulação e impedir corrosão).Reações dependente do pH: precipitaçaõ química de metais pesados (alto), oxidação química de cianeto (alto), redução do cromo hexavalente (baixo), oxidação química de fenóis (baixo), quebra de emulsões oleosas (acidificação), arraste de amônia na forma gasosa (alto) Método eletrométrico: pH-metro: eletrodo de vidro e de referência na solução que fecham um circuito com o potenciômetro; troca de íons sódio com H+ da solução.Método comprativo: papel indicador universal.Indicadores colorimétricos: kit de piscina. Elevação: soda cáustica (hidróxido de sódio) - grande soulbilidade, cal hidratada (hidróxido de cálcio) - barata, mas pouco solúvel e com impurezas, e barrilha (carbonato e bicarbonato de sódio) - mais cara, efeito tampo, utilizada em reatores anaeróbios desequilibrados.Abaixamento: ácidos minerais (clorídrico e sulfúrico), gás carbônico - mais barato, mas falha para acidificações extremas.
ACIDEZ Capacidade de reagir com base forte devido a presença de ácidos fortes (minerais - clorídrico, sulfúrico, nítrico, etc.), ácidos fracos (orgânicos - acético, e inorgânicos - carbônico) e sais ácidos (sulfato de alumínio, cloreto férrico, cloreto de amônio, etc.). Gás carbônico por diferença de pressão parcial ou pela decomposição da matéria orgânica.Efluente ind. (metalurgia, siderurgia.Oxidação de sulfetos.Coagulação nas estações de tratamento em que há hidrólise de sais para formação de hidróxidos metálicos e floculação por varredura. Corrosão.Parâmetro de controle de reatores anaeróbios, processo de abrandamento da água, etc. Titulação de neutralização ácido-base com hidróxido de sódio e com potenciômento ou indicadores colorimétricos até pH 8,3.Acidez mineral: até 4,5.Acidez devida ao CO2: de 4,5 a 8,3.Acidez total: mineral + CO2. Neutralização por elevação do pH.
ALCALIN. Capacidade de reagir com ácido forte até um valor definido de pH. Ácido carbônico (muito solúvel), carbonatos (menos solúveis), bicarbonatos (solúvel) e hidróxidos.Carbonatos e hidróxidos aparecem em águas eutrofizadas.Efluentes ind.Águas abrandadas pela cal. Sabor.Parâmetro de controle em estações de tratamento: floculaçao por varredura (formação de hidróxidos metálicos solúveis devido à alcalinidade de hidróxidos), digestão anaeróbia de lodos (alcalinidade de bicarbonatos para haver efeito tampão Titulação de neutralização ácido-base com ácido sulfúrico. No intervalo de 4,5 a 8,3 há equilíbrio gás carbônico/carbonato/bicarbonato, possuindo acidez e alcalinidade simultaneamente.Alcalinidade a fenoftaleína: de 8,3 para cima.Alcalinidade total: de 4,5 para cima.Alcal. de hidróxidos: acima de 10 (titulação completa em 8,3)Alcal. de carbonato: acima de 8,3Alcal. de hidróxido e carbonato: bem acima de 10 (titulação entre 4,5 e 8,3 representa metade da alcalinidade)Alcl. de carbonato e bicarbonato: entre 8,3 e 11 (em 8,3 corresponde a metade)Alcal. bicarbonato: 8,3 (coincide com alcalinidade total) Neutralização por abaixamento do pH.
DUREZA Medidas da capacidade da água de precipitar sabão.Principais compostos: bicarbonato de cálcio, bicarbonato de magnésio, sulfato de cálcio, sulfato de magnésio.No brasil encontram-se solos propícios mais frequentemente no nordeste, centro-oeste e sudeste. Presença de cálcio e magnésio (ferro, manganês, estrôncio, zinco, alumínio, hidrogênio, etc.) associados a carbonato, bicarbonato (mais solúvel) ou sulfato (nitrato, silicato, cloreto.Uso de cal hidratada nas estações de tratamento, que reage com o sulfato de alumínio formando sulfato de cálcio. Leva ao consumo excessivo de sabão nas lavagens domésticas, aumento na incidência de cálculo renal. Pode causar incrustamento em tubulações quando há aumento de temperatura do líquido devido ao deslocamento no sentido da formação de carbonatos.Classificação quanto ao cátion:- dureza ao cálcio- dureza ao magnésio;quanto ao ânio associado:- dureza temporária (cálcio e magnésio associados a carbonatos ou bicarbonatos): pode ser removida com fervura- dureza permanente (associados a sulfatos).Relação entre alcalinidade e dureza:- alcal. de bicarbon. < dureza total => dureza temp.=alcal. de bicarb. e há dureza permanente na amostra.- alcal. > ou = dureza temp. => dureza permanente=0. Espectrofotometria de absorção atômica.Titulometria: complexometria com EDTAS sódico em pH elevado. Precipitação química (cal e soda, precipita CaCO3) ou troca-iônica, a segunda mais eficiente porém mais cara e deve-se trocar as resinas constantemente.
SULFATO SO4-2S-2 <-> S 0 <-> SO3-2 <-> SO4-2 Dissolução de solos e rochas como o gesso (CaSO4) e o sulfato de magnésio (MgSO4) e pelo oxidação do sulfeto (pirita, sulfeto de ferro).Descargas de esgoto doméstico, efluentes ind. (celulose e papel, química, farmacêutica, etc.).Emprego de coagulantes (sulfato de alumínio, sulfato ferroso, sulfato férrico, caparrosa clorada). Padrão de potabilidade (efeitos laxativos). Padrão de emissão e padrão de qualidade.Provoca incrustações em caldeiras e trocadores de calor.Provoca corrosão em coletores de esgoto de concreto (SO4=S em situação anaeróbia; S+2H+=H2S; H2S+O2=H2SO4).Sulfato reduzido a sulfeto inibe o crescimento das metanobactérias prejudicando o rendimento de reatores anaeróbios com manto de lodo e fluxo ascendente, reator de leito fluidizado, filtro anaeróbio, etc. Precipitação com cloreto de bário (BaCl2=Ba+2 + 2Cl-; Ba+2 +SO4-2=BaSO4ppt), introdução de solução condicionante para sulfato e posterior turbidimetria ou espectrofotometria.Método gravimétrico com secagem ou ignição do resíduo.Cromatografia de íons,Método automatizado do azul de metil timol. Troca-iônica (resinas aniônicas).Osmose reversa.Precipitação com sal de bário (baixa eficiência e formação de lodo contaminado com bário).Cristalização por destilação.
SULFETO Apresenta-se na água como saís metálicos insolúveis ou dissolvidos, H2S e HS- (H2S=HS- + H+).São divididos em :- Sulfeto total- Sulfeto dissolvido: o que permanece na água após coagulação e floculação com cloreto de alumínio e sedimentação0- Sulfeto de hidrogênio não ionizável Esgotos sanitários e efluentes ind. que contenham sulfato em condições anaeróbias.Esgotos de curtumes, ind. de celulose e refinarias de petróleo.Redução de sulfato, sulfito, tiossulfato e enxofre livre.Nas tubulações, o sulfeto forma uma película anaeróbia na parede, em condições anaeróbias não há oxidação do sulfeto que passa ao efluente. Se houver partículas em suspensão haverá ainda liberação de gás sulfídrico. Altamente tóxico, corrosão do cimento (gás sulfídrico + umidade do cimento -> ácido sulfúrico; H2SO4 + Ca(OH)2=CaSO4 + 2H2O).Lodos ativados: presença de sulfeto produz entumescimento filamentoso do lodo.Provoca efeitos inibidores sobre o tratamento anaeróbioSulfetos metálicos precipitam metais pesados deixando ambos insdisponíveis.Provoca morte de peixes e consumo de oxigênio ao se oxidar (DImediataO). Método colorimétrico ou azul de metileno: utilizado em águas não poluídaqs. Reação de sulfeto com cloreto férrico produzindo azul de metileno. A cor é alcançado com sulfato de amônio.Método titulométrico com iodo: iodo reage com o sulfeto em solução ácida, oxidando-o a enxofre.Anteriormente a aplicação dos métodos acima descritor deve-se proceder a precipitação das impurezas com acetato de zinco. Adição de nitrato de sódio que entra com aceptor de elétrons preferencialmente, em detrimento do sulfato.Introdução de oxigênio. Arraste com ar ou vapor.Oxidação com cloro (HS- + 4Cl2 + 4H2O=SO4-2 + 9H+ + 8Cl-) ou peróxido de hidrogênio (H2S+H2O2=S0 + 2H2O).Precipitação química com sais metálicos (Fe+2 + 2Fe+3 + 4HS-=Fe3SO4 + 4H+) ou elevação de pH (desloca o equilibrio para formação de sulfeto na forma ionizada).Ventilação.Adição de sulfato ferroso.Oxidação ou volatilização (tratamento aeróbio).
CLORETO Cl- Solos e rochas, esgotos sanitários, ind. de petróleo, farmacêutica, curtume.Adição de cloro em tratamento. Padrão de potabilidade (sabor salgado, efeitos laxativos).Interfere no tratamento anaeróbio de efluentes ind., corrosão em estruturas hidráulicas, interferem na determinação de DQO (sulfeto de mercúrio atenuante).Provoca alteração de pressão osmótica em células de microorganismos. Análise titulométrica: Método de Mohr: nitrato de prata (ppt de cloreto de prata) com indicador cromato de potássio em meio alcalino ou indicador por adsorção.Titulação com nitrato de mercúrio. São muitos estáveis.Osmose reversa, destilação e troca iônica.
CIANETO (CN)- Efluentes ind. (galvanoplastia, fecularias de mandioca) Padrão de potabilidade (tóxico), emissão e qualidade.Prejudica reatores de tratamento biológico.Remoção natural:Ácido carbônico e outros ácidos transformam a forma iônica em ácido cianídrico que é volátil.Oxidação bioquímica seguida por hidrólise. Método colorimétrico.Utilização de eletrodos de íons específicos. Oxidação a gás carbônico e nitrogênio.Oxidação química em meio alcalino para altas concentrações (cloro ou peróxido de hidrogênio e soda cáustica) e biológica (para baixas concentrações) para baixas, e troca iônica.Ozonização, compostos clorados (hipoclorito de sódio.Eletrodeposição para quando o cianeto está complexado.
FERRO Fe+2 ferroso mais sóluvel que Fe+3 férrico.Ferro solúvel ou ferro coloidal: amostra filtrada Dissolução do minério por gás carbônico e água formando FeCO3 que é solúvel.Efluentes ind. (metalúrigicas - decapagem).Coagulante a base de ferro no tratamento. Padrão de potabilidade (sabor, mancha), emissão e qualidade; causa depósitos em canalizações, ferrobactérias.Influencia na coagulação e floculação devido a garantir à água cor elevada e turbidez baixa, assim é necessário pré-cloração para aumento dos núcleos. Método espectrofotométrico: complexação com ortofenantrolina que reage com ferro ferroso produzindo um complxo avermelhado. Adicionar a orto junto com acetato de amônio à soluçãr à leitura.Para determinação de Fe total ou Fe+3 deve-se proceder à redução de férrico a ferroso. Oxidação de ferroso a férrico (aeração, oxidante químico forte como hipoclorito dfe sódio) e ppt do Fe+3 com aplicação de polieletrólitos para nucleação.
MANGANÊS Coloração negra nas águas.Mn+2 (mais solúvel) e Mn+4 Padrão de potabilidade. - - -
METAIS PESADOS Elementos químicos com número atômico superior a 22, que são precipitados por sulfetos. Na água tomam forma de íons hidratados ou complexos estáveis de partículas inorgânicas, formando ppt. Efluentes ind. (ind. extrativistas de metais, tintas e pigmentos, galvanoplastias, ind. químicas, couros, peles, ferro, aço, lavanderias e ind. do petróleo. Padrão de potabilidade, emissão e qualidade (tóxicos).São incorporados à cadeia alimentar. Espectrofotometria de absorção atômica (Fotometria de chama): digestão química para remoção de matéria orgânica com mistura de ácidos antes.Espectrofotometria de emissão atômica. Métodos clássicos de química analítica como colorimétrico. Troca iônica com resinas catiônicas de hidrogênio ou sódio, que devem ser regeneradas quando exauridas e os metais separados e reaproveitados.Precipitação química na forma de hidróxidos metálicos em pH específico para cada metal. Deve-se proceder ao pré-tratamento por floculação, uso de eletrólitos e filtração final pela existência de agente complexantes.Cromo hexavalente não precipita, seu tratamento é separado, a base de redução para cromo trivalente em pH baixo e posteriormente ppt com aumento do pH.Precipitação na forma de sulfetos, menos sujeitos a ação de complexantes. Pode-se produzir compostos tóxicos.Precipitação resulta em geração de lodo, que deve ser posteriormente tratado.
Chumbo Ar, tabaco, bebidas, alimentos. Presente em efluentes ind. de acumuladores (bateriais), tintas e tubulações à base de chumbo. Veneno cumulativo, provoca envenenamento crônico denominado saturnismo que age sobre o sistema nervoso central.Padrão de potabilida, qualidade e emissão.
Bário Em forma de carbonatos na água.Efluentes ind. (cores, fogos de artifício, fabricação de vidro, inseticidas) e extração de bauxita. Não cumulativo. Tóxico com efeitos no coração e sistema nervoso.Padrão de potabilidade.
Cádmio Forma inorgânica. Efluentes ind. (galvanoplastia), inseticida Tóxico, concentra-se nos rins, fígado, pâncreas, tireóides.Padrão de potabilidade.
Arsênio Inseticida, herbicida, fungicida, ind. de preservação de madeira, mineração, vidros, tintas e corantes.Frutas e verduras. Cumulativo e carcinogênico.Padrão de potabilidade.
Selênio Tóxico.Doença alcalina no gado, aumento da incidência de cárie e carcinogênico.Padrão de potabilidade.
Cromo hexavalente Forma hexavalente mais tóxica que a trivalente. Galvanoplastia, curtumes, água de refrigeração. Efeitos corrosivos no aparelho digestivo e nefrite.Padrão de potabilidade.
Mercúrio Reage em água dando origem a formas metiladas, mais tóxicas.Forma orgânica mais tóxica que a metálica. Garimpos, células eletrolíticas para produção de sódio e cloro em praguicidas mercuriais, atualmente proibidos, ind. de produtos medicinais, desinfetantes e pigmentos. Cumulativo e altamente tóxico.Padrão de potabilidade, emissão e qualidade.
Níquel Galvanoplastia. Morte por asfixia em peixes.Forma complexada é tóxica em baixos níveis de pH para os ecossistemas.
Zinco Galvanoplastia. Sabor e opalescência às águas alcalinas.Morte por asfixia em peixe.Em pequenas quantidade é necessário ao metabolismo humano,Padrão de potabilidade.
Alumínio Baixa solubilidade, precipitando-se ou sendo absorvido como hidróxido ou carbontato. Rochas e mineraisProcesso de coagulação com sulfato de alumínio. Mal de alzheimer.Padrão de potabilidade.
Estanho Cor branca, leve e maleável.Encontrado na forma de óxidos.Baixa solubilidade em águas.
Prata Sais pouco solúveis. Ind. de bactericidas e bacteriostáticos, proc. ind. Ação oligodinâmica. Cumuliativo. Tóxico. Morte d epeixes por asfixia.
Cobre Tóxicos e sabor.Lesões no fígado pela exposição crônica.Necessário ao metabolismo humano.Morte por asfixia em peixes.

Sheet 2: Plan2

COMPOSTO DEFINIÇÃO ORIGEM IMPORTÂNCIA DETERMINAÇÃO CONTROLE / REMOÇÃO
CLORO Cl2+H2O <-> HClO + H+ + Cl- (àcido hipocloroso, agente desinfetante)(pH<7)HClO <-> H+ + OCl- (pH>7)pH ideal para desinfecção: 6,5do cloro aplicado uma parte é consumida na oxidação e outram parte permanece como cloro residual livre (em HClO e OCl-)NH4+ + HOCl <-> NH2Cl + NHCl2 + NCl3 (cloroaminas - cloro residual combinado, necessário para tubulações longas pois o cloro livre é instável, ou para águas contendo fénois pois haverá formação de clorofenóis que confere sabor à água)destruição das cloroaminas por excesso de cloro:2NH3 + 3Cl2 <-> N2 + 6HCl - Agente desinfetante (ETA); cloração; pré-cloração (formação de flocos devido ao caráter oxidante) pode dar origem a trihalometanos (THMs) como clorofórmio, carcinogênicos; cloração intermediária (aplicação de cloro à entrada de filtros) desinfetante; cloração da água final tratada (pós-cloração) que garante a presença de cloro até os ptos de consumo; controle do intumescimento dos lodos ativados por organismos filamentosos. Processos colorimétricos de comparação visual, principalmente DPD.Titulação com tiossulfato de sódio (oxiredução: iometria). Adsoração com carvão ativado.Oxiredução com tiossulfato de sódio.
FLUORETOS F- mais eletronegativo dos elementos, encontrado em forma combinada como fluoreto. Fontes subterrâneas, depósitos geológicos.Efluentes ind. (vidro e fios condutores de eletricidade).Presente em vegetais, chás, peixes. Combate à cárie, fluorose dentária quando em excesso, descalcificação de ossos Métodos colorimétricos ou eletrométrico. Adsorção com alumina aditivada, farinha de osso. Precipitação com cálcio. Osmose reversa permite recuperação do fluoreto.
OD Águas poluídas apresentam baixa quantidade de OD devido ao uso do oxigênio na decomposição da matéria orgânica, no entanto águas eutrofizadas também podem apresentar alta taxa de OD. Proveniente da atmosfera devido à diferença de pressão parcial (Lei de Henry: Csat=α*Pgás), da fotossíntese das algas (principalmente em águas poluídas ou eutrofizadas). Papel fundamental na decomposição de matéria orgânica em lagoas de estabilização fotossintética em tratamento de esgotos.Reatores para tratamento biológico de esgotos.Ìndice de qualidade da água (CETESB).Parâmetro em modelo autodepuração natural das águas.Tóxico para as metanobactéria em reatores anaeróbios. Método elétrométrico (oxímetros ou medidores de OD - eletrodos com adsorção seletiva, sendo que a intensidade de corrente gerada é proporcional ao OD) e método químico (Método de Wrinkler - fixação do OD da amostra, floculação, liberação de iodo, titulação do iodo liberado com tiossulfato de sódio - iodometria). -
MATÉRIA ORG. DBO: fração biodegradável dos compostos orgânicos presentes na amostra que são transformados em compostos finais estáveis e mineralizados (águas, CO2, sulfatos, fosfatos, amônia, nitratos, etc.) com liberação de energia Descarga de esgotos sanitários (prot. 40 a 60%, carboid. 25 a 60% e óleo e graxas 10%).Efluentes industriais de celulose e papel, têxteis, químicas e petroquímicas, alimentícias e de bebidas, matadouros e frigoríficos, curtumes, usinas de açucar e àlcool, etc. DBO: parâmetro fundamental para controle da poluição das águas por matéria orgânica.Padrão de classificação e emissão (CONAMA legislação estadual paulista).Índice de qualidade da água (CETESB).Estudos de autodepuração dos corpos d'água.Parâmetro de controle da eficiência das estações de tratamento de esgotos.Parâmetro de projeto de estações de tratamento biológico. DBO: medida da concentração de oxigênio na amostra antes e após incubação de 5 dias a 20°C (degradação de 60 a 70%)Amostras pouco poluídas: é medida a concentração de OD inicial de um dos frascos da amostra. O outro frasco é levado para a incubadora, lendo-se a concentração de OD final após os 5 dias.Amostras poluídas: utiliza-se 5 frascos com diluições diferentes.Efluentes industriais que não contém microorganismos: (ind. têxteis e de celulose e papel) deve-se proceder anteriormente à semeadura com sementes aclimatadas ou não (que não acarretem DBO superior a 0,6mg/L - fator da semente). Processos de natureza biológica (mais eficientes que os processos físico-químicos, e com custo operacional mais baixo) aeróbios ou anaeróbios. (Aeróbios: utilização do oxigênio como aceptor final de elétrons; anaeróbio: respiração intra-molecular, utilização do hidrogênio como aceptor final de elétrons.Filtros biológicos, fossas sépticasLagoas facultivas (reator): ocorre ao mesmo tempo digestão aeróbia (massa líquida) e anaeróbia (lodo de fundo).
DQO: técnica utilizada para avaliação do potencial de matéria redutora de uma amostra através de processo de oxidação química com dicromato de potássio (não biodegradáveis, tóxicos, inorgânicos) DQO: qto mais o valor de DBO se aproximar da DQO, mais facilmente biodegradável é o despejo.Parâmetro de controle de sistemas de tratamento anaeróbio de esgoto e efluentes industriais.Previsão de diluição das amostras para DBO. DQO: utilização de ácido sulfúrico para abaixamento do pH do meio, uso de catalisador para a reação de oxidação, posterior digestão.DQO= (B-A)*Nsfa*fator de diluição/V
NITROGÊNIO Formas: Reduzidas (N Orgânico, N Amoniacal) - poluição "nova"Oxidadas (Nitrito, Nitrato) - poluição "antiga".Autodepuração natural em rios: N orgânico na zona de degradação, N amoniacal na zona de decomposição ativa (pto de concent. mínima de O2), nitrito na zona de recuperação e nitrato na zona de águas limpas.Assimilação:Plantas - nitratosAnimas - N orgânico Esgotos sanitários.Efluentes industriais: indústrias químicas, petroquímicas, siderúrgicas, farmacêuticas, de conserva alimentícia, matadouros, frigoríficos e curtumes.Atmosfera (fixação biológica, fixação química, lavagem da atmosfera pelas chuvas).N org. plantas -> (decomposição) N amon. (NH3 e NH4+) -> (água) oxidação pelas bactérias nitrificadoras forma NO2- -> Nitrobacter oxida a nitrato NO3- (nitrificação) (meio aeróbio).NO3- -> NO2- -> N2 desnitrificação (meio anóxico: lodos de fundo, decantadores). Nutrientes para processos biológicos. Enriquecimento de ambientes (provoca eutrofização). Processos de tratamento no Brasil não são otimizados para remoção de nutrientes. Deve estar em proporção adequado com carbono e fósforo nos reatores biológicos (aeróbios DBO:N:P 100:5:1, anaeróbios DQO:N:P 350:7:1).N amoniacal é padrão de classificação de águas naturais e padrão de emissão de esgotos.Nitrato é tóxico (metaemoglobinemia infantil, reduzido a nitrito que compete com o O2 e deixa o sangue azul). Padrão de potabilidade.Amônia é tóxica para peixes e provoca consumo de O2 na oxidação. Padrão de classificação de águas naturais.Amônia gasosa (NH3) mais tóxica que íon amônio (NH4+). Formas reduzidas (N total pq os decompositores não assimilam formas oxidadas): N amoniacal: destilação mediante elevação de pH (converte amônia em forma gasosa) e titulação. N orgânico: digestão química prévia. Formas oxidadas: colorimetria (nitrito deve ser reduzido a nitrato antes), cromatografia de íons ou eletrodo de íons seletivo Processos físico-químicos: arraste com ar (elevação do pH converte em amônia gasosa), cloração ao break-point (formação de cloroaminas, destruição, cloro residualProcessos biológicos (não eficientes para N amoniacal): lodos ativados, filtros biológicos aeróbios, lagoas aeradas, lagoas de estabilização, lagoas terciárias ou de maturação (mais eficiente que os demais processos biológicos).
FÓSFORO Se apresentam nas formas de- fosfatos orgânicos- ortofosfatos (formam sais inorgânicos nas águas)- polifosfatos ou fosfatos condensados (sofrem hidrólise, convertendo-se em ortofosfato) Esgotos sanitários (detergentes superfosfatados - para eliminar dureza, e matéria fecal), indústrias de fertilizantes, pesticidas, química, alimentícias, abatedouros, frigoríficos e laticínios), águas drenadas em áreas agrícolas e urbanas (devido ao uso de fertilizantes). Nutriente para processos biológicos (macronutriente), parâmetro de controle para processos aeróbios (relação DBO5:N:P = 100:5:1) e anaeróbios (DQO:N:P = 350:7:1). Se não houver fósforo no efluente deverá ser adicionado monoamônio-fosfato.Pode causar eutrofização em águas naturais.Padrão de classificação de águas naturais. Espectrofotometria UV visível com digestão química prévia por ácido sulfúrico e nítrico para fosfatos orgânicos.Digestão + colorimetria - fosfato totalColorimetria sem digestão -ortofosfatosDiferença entre resultados - fosfatos orgânicos. Processos físico-químicos: ppt química a fosfato de alumínio ou de ferro com sulfato de alumínio ou cloreto férrico (floculação), ppt com cal hidratada a hidroxi-apatitaProcessos biológicos: tratamento terciário por ppt após tratamento biológico.
ÓLEOS E GRAXAS Conjunto de substâncias que o n-hexano consegue extrair da amostra e que não se voltatiliza durante a evaporação do solvente a 100°C.Ácidos graxos, gorduras animais, sabões, graxas, óleos vegetais, ceras, óleos minerais, etc. Efluentes industriais (prospecção de petróleo, petroquímicas, óleos comestíveis, laticínios, matadouros e frigoríficos, etc.)Oficinas mecânicas.Esgostos sanitários.Derramamentos marítimos e fluviais. Obstrução em redes coletoras de esgoto e inibição em processos biológicos de tratamento.Limite de emissão, qualidade e potabilidade.Por acumular-se na superfícies de água impedem as trocas gasosas entre a mesma e a atmosfera.Questões estéticas. Método Soxhlet: extração com solvente (acidificação para quebra de emulsão, filtração à vácuo, filtro no extrator, solvente voltatilizado arrasta o óleo da amostra, do outro lado o condensador faz com que o solvente retorne líquido. Após 80 ciclos evapora-se o solvente e pesa-se o óleo).
DETERGENTES (surfactantes) Compostos que reagem com azul de metileno.Sulfonatos de alquil benzeno de cadeia linear (LAS) estão sendo substituídos pelo sulfonato de alquil benzeno de cadeia ramificada (ABS) devido a serem estes biodegradáveis. Esgoto sanitário.Indústrias de detergentes.Indústrias que empregram desengraxantes. Questões estéticas (formação de espumas oleosas que contaminam os solos e as cidades).Efeitos tóxicos sobre ecossistemas aquáticos.Aceleração da eutrofização (são ricos em fósforo e tem efeitos tóxicos sobre o zooplâncton). Método colorimétrico de azul de metileno com medida fotométrica. Não interfere em tratamentos.Adsorção nas partículas que sedimentam nos decantadores primários.Degradação biológica em reatores aeróbios.Floculação química com cloreto férrico, cal e polieletrólito.Processos biológicos como lodos ativados ou lagoas aeradas mecanicamente.
FENÓIS - Descarga de efluentes ind. (processamento de borracha, colas, adesivos, resinas impregnantes, componentes elétricos e siderúrgicas). Tóxico ao homem, organismos aquáticos e microorganismos.Provocam inibição em lodos ativados, inibição da nitrificação, digestão anaeróbia.Tratamento deve ser feito na própria unidade.Padrão de emissão, qualidade e potabilidade.Nas águas tratadas reage com cloro livre formando clorofenóis que produzem sabor e odor. Método da 4-aminoantipirina (destilação, colorimetria, extração com clorofórmio e leitura no espectrofotometro). Cromatografia gasosa. Processos físico-quimicos: oxidação química (supercloração em meio ácido para evitar a formação de clorofenóis tóxicos; oxidação com peróxido de hidrogênio; ozonização).Adsorção em carvão ativado.Degradação biológica (condição: índice de fenóis baixo em relação à DBO). Deve ser feita floculação prévia.
PESTICIDAS Agentes físico-químicos destinados ao uso nos setores de produção, armazenamento e beneficiamento de produtos agrícolas, pastagens, proteção de florestas, ecossistemas, ambientes urbanos, hídricos e industriais cuja finalidade é alterar a composição da flora e/ou fauna, a fim de preservá-las da ação danosa de seres vivos considerados nocivos. Aspersões sem controle de dosagens, manuseio indevido dos reciepientes, descargas de restos de produtos e lavagem de galões nas águas naturais. Não observância do afastamento necessária das plantações às margens dos rios.Falta de sistemas de drenagem que impeçam o acesso das águas de enxurradas aos rios. Extremamente tóxico: DL50<5mg/kg, tóxico DL50<500mg/kg.Morte, intoxicação, destruição de plantações, desiquilíbrios ecológicos e contaminação ambiental. Cromatogradia gasosa.Técnicas eletroanalíticas: voltametria. Investimento em técnicas agrícolas como rotação de culturas; ou controle biológico.Racionalização do uso.Lavagem das embalagens: tripla-lavagem e descarte da água no tanque do pulverizador; lavagem sobre pressão.
Herbicidas: hemorragias e edema pulmonar, lesões hepáticas, renais e fibrose pulmonar, possuem dioxinas como impurezas, fígado, rins, pâncreas e intestinos, aborto, efeitos mutagênicos e teratogênicos.Bioconcentração principalmente nos ecossistemas aquáticos; transportados pelas águas. Inseticidas: Inorgânicos como enxofre, derivados arseniais, flúor, mercúrio, etc. de origem vegetal ou petrolífera. Elevada toxicidade, substituídos pelos org. sintéticos (clorados - longo efeito residual; fosforados - alta taxas de toxicidade aguda ao homem; clorofosforados; carbamatos; piretróides - uso domiciliar, irritações até lesões no sistema nervoso, com convulsões; organoclorados - baixa toxicidade, porém concentram-se na cadeia alimentar, com consequentes problemas de toxicidade crônica, atacam SNS, proibido; organofosforados - lesões neurológicas, porém baixa persistência no meio).
Fungicidas: carbamatos - baixa toxicidade aguda, mal de parkinson, pode ser cancerígeno, mutagênico e teratogênico, bronquite, redução de anticorpos, efeito sobre a tireóide.
BENZENO C6H6, rápida evaporação, alta inflamibilidade e baixa solubilidade em água. Principal exposição humana é na atmosfera.Degradado rapidamente em condições aeróbias por bactérias nas águas. Solvente, beneficiamento de borracha e couro, indústria de calçados, etc. Encontrado naturalmente no petróleo crú. Emitido em coqueiras e da produção de xileno e tolueno, fenol, estireno, nitrobenzeno, clorados, etc. Componente da gasolina; removido do ar pela chuva (contaminação do solo e águas superficiais ou subterrâneas).Componente do cigarro. Se acumula em tecidos com alta concentração de lipídios e metabolizado no fígado.Levemente tóxico com efeitos sobre o sangue (nível de hemoglobina, número de leucócitos, etc.) e medula óssea levando à anemia ou até leucemia. Diminui a capacidade de proliferação dos linfócitos, reduzindo a resistência a infecções.Causa anomalias em células germinativas e produz tumores, carcinogênico.Atravessa a placenta. Tratamento com nitrogênio, adsorção com carvão ativado e posterior dessorção. Análise por cromatografia gasosa acoplada a espectrofotometro de massa, cromatografia gasosa com detector de ionização por chama ou com detector por foto-ionização. Processos físico-químicos como arraste com ar ou adsorção em carvão ativado.Degradação biológico em reatores aeróbios.
TOLUENO Metil-benzeno C7H8, líquido incolor, volátil, inflamável e explosivo.Derivado de frações do petróleo.A purificação do tolueno é realizada por destilação azeotrópica com hidrocarbonetos parafínicos, naftênicos ou álcoois. Aditivo da gasolina. Matéria-prima na produção de solventes, removedores de tintas, adesivos, tintas de impressão, produtos farmacêuticos, etc.Emitido por veículos automotores e sistemas de exaustão de aeronaves. Absorvido facilmente pela respiração e pela pele. Rapidamente distribuido pelo organismo e metabolizado a ácido benzóico.Age na biotransformação de solventes, aumentando (tetracloreto de carbono) ou diminuindo ((n-hexano, benzeno) sua toxicidade.Ação sobre o sistema nervoso central (de alucinações a coma), enzimas do fígado e rins.Não há prejuízos significativos para ecossistemas aquáticos, e não é cumulativo.Rápida degradação em condições aeróbias. Espectrofotometria com nitração e extração com cetonas.Espectrofotometria estimativa direta.Cromatografia gasosa.Detectores de foto-ionização ou por chama.Injeção aquosa direta e extração com diclorometano. Processos físico-químicos como adsorção, arraste com ar, etc.Degradação biológica.
XILENOS Dimetilbenzeno C8H10 com três forma isométricas (orto, meta e para) Aditivo da gasolina. Matéria-prima na produção de solventes (tintas).Rápida degradação na atmosfera por foto-oxidação.Rápida volatilização na água.Isômero orto persistente no solo e na água. Baixa bioacumulação em peixes e aves.Alta retenção pulmonar, excretado como ácido úrico.Afeta sistema nervoso central causando irritações em humanos.Baixa toxicidade em organismos aquáticos.Isômeros meta e para degradados biologicamente por bactérias pseudomonas, e em lodos ativados de ETE's.Isômero orto degradado em condições anaeróbias. Head-space (espaço gasoso livre em garrafas) com cromatografia gasosa em coluna capilar.Arraste com ar e condensação em coluna refrigerada.Extração com hexano e aquecimento em banho com posterior análise por cromatografia gasosa com detector de foto-ionização ou espectrometria de massa. Idem.

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