Qualidade da �gua by 46CZmY

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									Qualidade da água
  Walter Collischonn
    IPH UFRGS
Qualidade de água x Hidrologia
 Tradicionalmente a Hidrologia se ocupava
 basicamente da quantidade da água e não da
 sua qualidade.
 Esta ótica está bem presente em grande
 parte dos livros de hidrologia aplicada.
 Entretanto, cada vez mais é importante
 incluir um conhecimento mínimo de
 qualidade de água no estudo de hidrologia.
Motivos para estudar qualidade de
água junto com hidrologia:
1. Há uma interligação entre qualidade e
   quantidade de água. Muitos problemas de
   qualidade estão associados à quantidade de água
   disponível para diluição de poluentes.
2. Muitas fontes de poluentes surgem junto com a
   própria formação do escoamento.
3. Na vida profissional é raro encontrar hidrólogos
   que se dediquem apenas a questões de
   quantidade de água. Profissionais com uma
   visão mais abrangente são muito necessários.
Qualidade de água no cotidiano
Qualidade x Uso da Água
 A água é um elemento vital para as atividades humanas e
 para a manutenção da vida. Para satisfazer as necessidades
 humanas e ambientais, é necessário que a água tenha certas
 características qualitativas, e as exigências com relação à
 pureza da água variam com o seu uso.
 A água utilizada para análises clínicas, por exemplo, deve
 ser tanto quanto possível isenta de sais e outras substâncias
 em solução ou suspensão.
 Já para a navegação e para a geração de energia, por
 exemplo, a água deve apenas atender ao requisito de não
 ser excessivamente agressiva às estruturas.
 Para os processos biológicos incluindo a manutenção dos
 ecossistemas, a alimentação humana e a dessedentação
 animal, as exigências são intermediárias.
Poluentes
 Entende-se por poluição da
 água a alteração de suas
 características por quaisquer
 ações ou interferências sejam
 elas ou não provocadas pelo
 homem (Braga et al., 2005).


 A origem da palavra poluição
 está relacionada à condição
 estética da água, que parece
 suja quando a poluição pode ser
 percebida a olho nu.
Poluentes
 Entretanto, a alteração da
 qualidade da água não se
 manifesta apenas em
 características estéticas.



 A água aparentemente
 limpa pode conter micro-
 organismos patogênicos e
 substâncias tóxicas.
Fontes de poluentes
Pontuais
    • introduzidas por lançamentos
      facilmente identificáveis e
      individualizados, como os
      despejos de esgoto de uma
      indústria


Difusas
    • lançados de forma distribuída
      e não é fácil identificar como
      são produzidos, como no
      caso das substâncias
      provenientes de áreas
      agrícolas, ou dos poluentes
      associados à drenagem
      pluvial urbana
Massa, concentração e fluxo
Aspectos fundamentais da qualidade da água são,
normalmente, apresentados em termos de
concentração de substâncias na água. A
concentração é expressa como a massa da
substância por volume de água, em mg.l-1, ou g.m-3.
Por exemplo, ao acrescentar e dissolver 12 mg de
sal em um litro de água pura, obtém-se água com
uma concentração de 12 mg.l-1 de sal.
Concentração
 Concentração é a relação entre a massa de uma
 substância e o volume de água em que ela está
 diluída ou dissolvida:

          massa   mg
     C                mg / l
          Volume litro


     Fluxo _ de _ massa  C  Q
                                  g/s ou Kg/s
Mistura
 De forma semelhante, quando são misturados volumes de água com
 concentrações diferentes, a concentração final equivale a uma média
 ponderada das concentrações originais, o mesmo ocorrendo no caso de
 vazões. Assim, se um rio com vazão QR e concentração CR recebe a
 entrada de um afluente com vazão QA e com concentração CA.
 Admitindo uma rápida e completa mistura das águas, a concentração
 final é dada por:
                       QA CA                       QR CR




  QF CF                     QR  C R  Q A  C A
                       CF 
                                 QR  Q A
Exemplo
Vazão de diluição
 Conceito ANA
 Vazão de diluição
   Qual é a vazão de um rio “consumida” por um
   lançamento de efluente para evitar que a
   concentração exceda um determinado limite?
Carga de poluentes
 A carga ou fluxo de um poluente ou
 substância é dada pelo produto entre a
 vazão e a concentração. No exemplo
 anterior, o fluxo de Nitrogênio Total no rio,
 a jusante da entrada de esgoto é dado por:

                              m 3  mg               Kg
  WF  QF  C F  23,5  2,04           23,5  2,04     48 Kg .s 1
                                s l                  s
Parâmetros de qualidade da água
 A qualidade da água é avaliada de acordo
 com a concentração de substâncias
 denominados parâmetros de qualidade de
 água. As concentrações destes parâmetros
 são importantes para a caracterização da
 água frente aos usos a que ela se destina.
 Por exemplo, para ser bebida a água não
 pode ter uma concentração excessiva de
 sais.
Parâmetros
 Temperatura
 Salinidade
 Oxigênio dissolvido (OD)
 pH
 DBO (poluentes orgânicos biodegradáveis)
 Concentração de coliformes fecais
 Concentração de metais pesados (Pb, Hg)
 Concentração de nutrientes para algas (N, P)
 Turbidez
 Concentração de sólidos
 Cor e odor
 outros
Temperatura
Temperatura
 A temperatura da água afeta as
 características físicas e químicas da água.
    • por exemplo: solubilidade dos gases e densidade
 A temperatura também afeta o
 comportamento dos micro-organismos.
    • por exemplo: velocidade com que os
      microorganismos degradam a matéria orgânica
 O efeito de quase todos os outros poluentes
 depende da temperatura
Temperatura
 As principais fontes de
 efluentes térmicos são
 as usinas termo-
 elétricas, sejam elas
 nucleares ou a carvão.
Temperatura
 Barragens com reservatórios profundos
 também podem despejar água com
 temperatura alterada em relação ao rio
 original.
 Tomada de água no fundo = água fria e sem
 oxigênio
                      água quente




                        água fria
Oxigênio dissolvido
Oxigênio Dissolvido (OD)
 Oxigênio Dissolvido existe na água em
 concentrações que variam com a temperatura,
 salinidade, pressão e com a presença de poluentes
 Oxigênio pode penetrar na água por difusão do ar
 atmosférico, através da superfície de um rio ou
 lago, ou através da superfície de bolhas (por
 exemplo num aquário ou numa cachoeira)
 O oxigênio também pode ser produzido dentro da
 água por plantas (fotossíntese)
OD - Concentração de saturação
 Entrada de oxigênio = reoxigenação
 Reoxigenação tem um limite, que é a
 concentração máxima de OD na água para
 uma dada temperatura (COD-sat).
 COD-sat é maior em água fria
 COD-sat é menor em água salgada
                      aumento de
                       salinidade



                 alta COD-sat




de temperatura
   aumento
                                baixa COD-sat
Concentração de OD na saturação
     para água doce:
                          b  c   d   e 
     CODsat      exp  a   2  3  4 
                          T T   T   T 

 onde T é a temperatura em graus Kelvin (T=oC+273,15) e os coeficientes são
 dados a seguir:
 a = -139,34411
 b = 1,575701 . 105
 c = -6,642308 . 107
 d = 1,243800 . 1010
 e = -8,642308 . 1011
OD
OD tem um papel fundamental
na manutenção da vida aquática
     • valores inferiores a 3 mg/l
       tendem a ser prejudiciais para a
       maior parte dos vertebrados
       aquáticos.
certos peixes necessitam de
concentrações de OD
superiores a um determinado
limite para sobreviver, ou
apresentar certos tipos de
comportamento
concentrações superiores a 4
mg/l normalmente não
apresentam problemas para
peixes (depende da espécie)
OD
para salmão, por
exemplo,
  a concentração ideal é
  de 9 mg/l
  é aceitável entre 7-8
  mg/l ;
  inferior a 3.5 mg/l tende
  a ser fatal
OD
Dourado (Salminus
brasiliensis) apresenta
melhor crescimento e
utilização de alimento
quando cultivado em altas
concentrações de oxigênio
dissolvido, com valores
superiores a 5,04 mg/l
(Raphael de Leão Serafini –
dissertação de mestrado
UFSC).
   Poluentes
   orgânicos
biodegradáveis
Poluentes orgânicos biodegradáveis
 A matéria orgânica biodegradável lançada
 na água é degradada por organismos
 decompositores
    • se houver Oxigênio Dissolvido na água a
      decomposição será feita por bactérias aeróbias, que
      consomem o oxigênio dissolvido
    • se não houver Oxigênio Dissolvido na água a
      decomposição será feita por bactérias anaeróbias,
      que produzem gases como o metano e o gás
      sulfídrico


  Mais detalhes sobre matéria orgânica degradável depois
Nutrientes
Nutrientes
 O excesso de nutrientes nos corpos de água
 pode levar ao crescimento excessivo de
 alguns organismos aquáticos (eutrofização).
 Nutrientes mais importantes: N e P
 Fontes:
    • esgotos domésticos
    • erosão dos solos agrícolas (especialmente onde
      ocorre adubação)
    • decomposição de matéria orgânica
Fontes de Nutrientes
 A principal fonte natural de P são as
 próprias rochas.
 Fontes artificiais importantes de P são os
 adubos utilizados na agricultura, e os
 detergentes e sabões usados em casa
 Fontes de N são agricultura e esgotos
 domésticos
Nutrientes
no Rio Guaíba
 Eutrofização é como se
 chama o processo de
 aumento de nutrientes
 na água levando a um
 excesso de produção
 de algas.
 Eutrofização pode
 ocorrer naturalmente
 Eutrofização se torna
 mais comum pela
 poluição com N e P.
Eutrofização rio Guaíba
 Eutrofização leva ao
 crescimento de algas;
 que acabam se
 decompondo e
 consumindo oxigênio
 Outro problema é o
 surgimento de algas que
 produzem toxinas, como
 as ciano-bactérias (algas
 azuis)
Turbidez
Turbidez
 Turbidez indica qualidade da água: água mais
 clara normalmente tem melhor qualidade
 Medida no campo usando o disco de Secchi
 No laboratório é medida através da transmissão da
 luz através do líquido
   colóides desviam e dispersam luz
 partículas coloidais podem estar relacionadas a
 organismos patógenos, substâncias tóxicas (metais
 e pesticidas).
Medição de turbidez com disco de Secchi
pH
pH
O que é o pH?
     É uma forma de medir concentração de H+
     usa escala logaritmica
     pH = 7 significa [H+] = 10-7 mol H+/L
pH em condições naturais pode ser:
     Ácido
      • em regiões com florestas tropicais com grande liberação de matéria
        orgânica (rios “Negros”)
      • solos de florestas em regiões temperadas (pH 4-6)
      • gota de chuva em atmosfera limpa (pH 5-5.5)
     Alcalino
      • solos de regiões áridas (pH 8-11)
      • solos em regiões de rochas calcárias (pH 7-9)
                 exemplos: rios de Bonito (MS)
      • Oceano (pH 8-8.5)
pH
Impacto antropogênico sobre o pH
     Chuva ácida
     Efluentes de mineração
     Efluentes, esgotos ácidos ou alcalinos
pH
Qual é a importância do pH?
     o pH do meio (água) controla as reações
     químicas de muitos outros poluentes
     exemplo 1:
      • baixo pH aceleara a decomposição de materiais
        potencialmente tóxicos
     exemplo 2:
      • alto pH pode levar a um aumento na concentração
        de amônia, que é tóxica para os peixes
     alterações na biodiversidade
Microorganismos
 Microorganismos
Obviamente existem inúmeros tipos de micro-
organismos nas águas
Alguns podem indicar presença de efluentes de
origem animal
Água com micro-organismos de origem humana é
potencialmente nociva
Escherichia coli é uma bactéria presente nos sistemas
digestivos de animais de sangue quente que é usada
como indicativo
Coliformes fecais
Escherichia coli
A presença da E.coli em água ou alimentos é




                                                 Theodor Escherich
indicativa de contaminação com fezes
humanas (ou mais raramente de outros
animais).
A quantidade de E.coli em cada mililitro de
água é uma das principais medidas usadas no
controle da higiene da água potável municipal,
preparados alimentares e água de piscinas.
Testar para todos os micro-organismos
potencialmente patogênicos seria muito caro.
Escherichia coli não é, normalmente, nociva,
mas serve como indicativo da presença de
poluição com dejetos humanos.
Concentração de coliformes fecais
 Valores medidos em
 laboratório em
 Número Mais
 Provável por 100 ml,
 ou NMP/100ml
Parâmetros conservativos
 Parâmetros que não reagem, não alteram a
 sua concentração por processos físicos,
 químicos e biológicos, exceto a mistura.
 Exemplo: sais
Parâmetros não conservativos
 Reagem com o ambiente alterando a
 concentração.
 Exemplo: DBO, temperatura, coliformes,
 OD
Exemplo parâmetro conservativo
             QA CA                   QR CR




 QF CF            QR  C R  Q A  C A
             CF 
                       QR  Q A

         C



                               distância
Exemplo parâmetro não conservativo


              QA CA
                              QR CR
                   QF CF

                  QR  C R  Q A  C A
   QF2 CF2   CF 
                       QR  Q A

         C



                               distância
Não conservativos
 Reações químicas
 Consumo na cadeia trófica
 Sedimentação = deposição no fundo
 Trocas com a atmosfera
Cinética de Reações
 Os poluentes interagem com o meio e,
 além da diluição, podem alterar sua
 concentração por:
     •   Reações químicas
     •   Consumo na cadeia trófica
     •   Sedimentação = deposição no fundo
     •   Trocas com a atmosfera


 Em geral, representa-se as transformações
 das substâncias com modelos simples
 como o decaimento de primeira ordem,        C
 em que a taxa de reação é linearmente           k  C
                                             t
 proporcional à concentração.
Reações: exemplo OD e DBO
 Um dos exemplos mais interessantes é a
 interrelação entre OD e DBO em ambiente
 aquático.
 DBO é a quantidade de matéria orgânica
 capaz de consumir oxigênio rapidamente
 OD é o oxigênio dissolvido
Reações: exemplo OD e DBO
 Água com certa
 concentração de DBO
 significa que o
 Oxigênio será
 consumido.
 Oxigênio Dissolvido
 pode ser medido com
 um oxímetro
Reações: exemplo OD e DBO
Medição de DBO:
   Tomar amostra com quantidade
   desconhecida de matéria organica
   consumidora de OD
   Medir concentração de OD
   Guardar amostra por 5 dias a 20 oC,
   sem luz (para evitar fotossíntese)
   Medir concentração de OD
   Calcular diferença
Este tipo de medição padronizada
resulta num valor conhecido como
DBO5,20 porque é realizada durante
5 dias a 20 oC
Reações: exemplo OD e DBO
Medição de DBO:
   Tomar amostra com
   quantidade desconhecida de
   matéria organica consumidora
   de OD
                                  OD    após 5 dias
   Medir concentração de OD
   Guardar amostra por 5 dias a
   20 oC, sem luz (para evitar    ODi
   fotossíntese)
   Medir concentração de OD
   Calcular diferença
Este tipo de medição              ODf
padronizada resulta num valor
conhecido como DBO5,20
porque é realizada durante 5
dias a 20 oC                                          tempo
Reações: exemplo OD e DBO
DBO5,20 = ODi - ODf


                      OD    após 5 dias



                      ODi




                      ODf




                                          tempo
Reações: exemplo OD e DBO
Se esperasse mais
tempo:

            OD      após 5 dias
                                  mais 5 dias




                                         tempo
Reações: exemplo OD e DBO
E por que não se
espera mais tempo?
                          OD   após 5 dias
                                             mais 5 dias

Tempo = $$$

Comportamento
razoavelmente
previsível a partir dos
                                                    tempo
5 dias
Reações: exemplo OD e DBO
E por que não se     OD      após 5 dias

espera mais tempo?

Tempo = $$$




                                           tempo



 Além disso, o comportamento é razoavelmente
 previsível a partir dos 5 dias
 Segue uma curva exponencial decrescente
                                   L x OD

L        após 5 dias                         OD         após 5 dias




                        tempo                                            tempo

    OD diminuindo, significa que OD está sendo consumido por matéria
    orgânica que está se degradando (DBO)
    Portanto DBO também está diminuindo (L = concentração de DBO)
         • OD = Oxigênio Dissolvido na amostra (não precisa chegar a zero)
         • L = DBO remanescente na amostra (deve acabar chegando a zero)
    Uma equação simples para DBO

L       após 5 dias


                                               k1 t
                              L  L0  e
                                   onde:
                                   L = DBO remanescente
                                   L0 = DBO remanescente inicial
                      tempo


     Função exponencial decrescente
     Depende de um parâmetro k1
    DBO5,20 x DBO total

L        após 5 dias


                                                     k1 t
                                    L  L0  e
         DBO5,20
                       DBOúltima         onde:
                                         L = DBO remanescente
                                         L0 = DBO remanescente inicial
                            tempo

     DBO5,20 é o consumo de oxigênio durante 5 dias a 20 oC
     DBO total é o consumo total de oxigênio até que toda a
     matéria orgânica tenha sido degradada
DBO5,20 x DBO total
 DBO5,20 é o consumo de oxigênio durante 5 dias a
 20 oC
 DBO total é o consumo total de oxigênio até que
 toda a matéria orgânica tenha sido degradada




 DBO5,20 é a redução de quantidade de matéria orgânica, em termos de
 capacidade de consumir oxigênio, ao longo de 5 dias a 20 oC
 DBO total é a quantidade inicial de matéria orgânica, em termos de
 capacidade de consumir oxigênio, existente na amostra inicial
    DBO5,20 x DBO total


                                              k1 t   Conhecendo o
L      após 5 dias    L  L0  e                       valor do
                     onde:                             coeficiente de
                     L = DBO remanescente
                     L0 = DBO remanescente inicial     decaimento k1
                                                       podemos estimar
                                                       valor de L0
                                                       que é a DBO
                            tempo                      original ou total
                                         
DBO 5 , 20  C0  C 5  C0  C0  L0  1  e  k1 5   
                   
DBO 5 , 20  L0  1  e  k1 5   
Estimando DBO total a partir de DBO5,20

                                               k1 t
   L0 = DBO total                L  L0  e             5 dias


    DBO5 , 20  L0  L5
                    k1 5 
    L5  L0  e
                                                   
    DBO5 , 20  L0  L0  e  k1 5   L0  1  e  k1 5    
             DBO5 , 20
    L0 
           (1  e  k1 5  )
Estimando DBO total a partir de DBO5,20
   L0 = DBO total



                     DBO 5 , 20
    L0                       k1 5 
                    (1  e                )
k1: coeficiente de decaimento da DBO
 Unidades de dia-1
 Valores em garrafa de amostra são diferentes de valores
 encontrados em rios
 Valores para esgoto doméstico: 0,20 a 0,50 dia-1
 Valores estimados a partir de medições de OD durante
 vários dias (mais do que 5)
Exemplo: DBO total
 Para uma amostra de esgoto foi medido o valor de
 DBO5,20 de 300 mg/l. Estime o valor da DBO total
 considerando que o coeficiente de decaimento é de
 0,35 dia-1.
              DBO 5 , 20            300
      L0          k1 5 
                                     0 , 355 
                                                      363
           (1  e            ) (1  e              )

Portanto, a DBO total é de 363 mg/l.
Ou seja, a materia orgânica na amostra seria suficiente para
consumir 363 mg/l de OD da água!
Um detalhe sobre a DBO
 Obviamente não é possível consumir 363
 mg/l de OD, ou mesmo 300 mg/l de OD da
 água porque a concentração máxima de OD
 na água a 20oC é da ordem de 9 mg/l.
 Medições de DBO neste caso são feitas
 diluindo a amostra inicial em água
 destilada.
Frascos para DBO
Água de Diluição para DBO
Incubadora para DBO
Alguns valores de DBO
Esgoto doméstico                        300 mg/l

Esgoto tratado (tratamento primário)    200 mg/l

Esgoto tratado (tratamento biológico)   20 mg/l
Voltando à degradação
 Degradação em rios x degradação em
 laboratório
 Sedimentação
 Remoção total
k 1 x kd x k s x kr
 Em rios a remoção de DBO ocorre
 tanto por degradação, consumindo
 oxigênio, como por sedimentação.

                                        kr  kd  ks
 Então, a considera-se que o
 coeficiente total de remoção (kr) é
 igual à soma de um coeficiente de
 sedimentação (ks) e de um
 coeficiente de decaimento
 bioquímico (kd).
 O coeficiente de degradação em
 rios (kd) tem valores diferentes do
 que em laboratório
                                                     k r t
  e podemos escrever:                  L  L0  e
 k 1 x kd x k s x kr

kr  kd  ks
                                  sedimentação
                                  não consome OD imediatamente


                       decaimento (consome OD)
remoção de DBO
ks = coeficiente de sedimentação
por simplicidade vamos assumir que ks é zero



A sedimentação deveria ser considerada
especialmente quando a concentração de
DBO é alta, como em efluentes não tratados,
e quando a profundidade é pequena
kd: coeficiente de decaimento da DBO em rios
 Unidades de dia-1
 Valores em garrafa de amostra são diferentes de
 valores encontrados em rios
 Faixa de valores para decaimento em rios
    rios rasos: kd>1 dia-1
    rios profundos: kd=0,30 dia-1
    kd: taxa de decaimento da DBO
      Faixa de valores para decaimento em rios
             • rios rasos: kd>1 dia-1
             • rios profundos: kd=0,30 dia-1

                               0 , 434
              h 
 kd  0,30       
              2,4 
  para profundidades
  inferiores a 2,4 m

onde
kd é o coeficiente de decaimento da DBO
em rios
h é a profundidade em metros
  kd: taxa de decaimento da DBO em rios
      kd depende da temperatura
      água mais quente = Kd mais alto = decaimento mais rápido




         kd ,T  kd , 20  1,047
                                                      T 20 


Exemplo:
Qual é o coeficiente de decaimento kd a 30 oC se a 20 oC o valor de kd é 0,30 dia-1?

        kd ,30  0,30  1,047           0,30  1,047
                              3020                   10 
                                                                 0,47
Outras formas de demanda
de Oxigênio na água

   Demanda Química de Oxigênio (DQO)
   Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
   Demanda Bioquímica associada ao Nitrogênio
   (NBOD)

   DBO é a mais imediata, e frequentemente a mais
   importante, mas considerar apenas DBO é uma
   simplificação muito grande
Demanda de Oxigênio
                                 Demanda associada ao
                                 nitrogênio não inicia
                                 tão rapidamente como
                                 demanda associada ao
                                 carbono




Vamos limitar nossa análise a DBO carbonácea, ou associada
ao carbono (fase inicial)
    Voltando à equação simples para DBO


L        após 5 dias


                                                    k1 t
                               L  L0  e
                                        onde:
                                        L = DBO remanescente
                                        L0 = DBO remanescente inicial
                       tempo

     Esta função exponencial decrescente é a solução de uma
     equação diferencial que representa a variação da DBO ao
     longo do tempo em um tanque ou reservatório fechado
  Voltando à equação simples para DBO
     Esta função exponencial decrescente é a solução
     de uma equação diferencial que representa a
     variação da DBO ao longo do tempo em um
     tanque ou reservatório fechado
                        dL
   Eq. Diferencial   V      k1 V  L
                        dt
           solução   L  L0  e k1 t
onde se supõe que a taxa de decaimento de L
                                              onde:
é proporcional à concentração de L            L = DBO remanescente
                                              L0 = DBO remanescente inicial
Voltando à equação simples para DBO
 Equação diferencial


                    dL
                 V     k1 V  L
                    dt

 onde se supõe que a taxa de diminuição
 da concentração de L
 é proporcional à concentração de L
                                          onde:

 “Decaimento de primeira ordem”           L = DBO remanescente
                                          L0 = DBO remanescente inicial
Decaimento de primeira ordem
 Admite-se que a taxa de variação da
 concentração é proporcional à concentração.



            C
                k  C
            t
Decaimento de primeira ordem
    Admite-se que a taxa de variação da
    concentração é proporcional à concentração.
    C
        k  C
    t

Supondo um tanque ou reator          C  C0  e  k t
a solução para esta equação é:
C


                                 t
Exemplo
 Considere um tanque com àgua a 20oC e com concentração
 conhecida inicial de OD e DBO:
     • concentração inicial de DBO L0 = 4 mg/l
     • concentração inicial de OD C0 = 8 mg/l
 O tanque está fechado, impedindo a entrada de ar.
 O coeficiente de decaimento da DBO é de 0,35 dia-1
 Determine os valores de concentração de DBO e de OD no
 tanque nos próximos dias.
Solução
      • concentração inicial de
        DBO L0 = 4 mg/l
      • concentração inicial de
        OD C0 = 8 mg/l
 DBO
             dL
          V     k1 V  L
             dt
 OD

             dC
          V      k1  V  L
             dt
Solução
      • concentração inicial de
        DBO L0 = 4 mg/l
      • concentração inicial de
        OD C0 = 8 mg/l
 DBO             dL
              V      k1 V  L
                 dt
              L  L0  e k1 t

 OD
                  dC
               V      k1  V  L
                  dt
                  dC
               V      k1  V  L0  e  k1 t
                  dt
 Solução
           • concentração inicial de OD C0 = 8 mg/l


                    dC
                 V      k1  V  L
                    dt
                    dC
                 V      k1  V  L0  e  k1 t
                    dt
                a solução desta equação diferencial é

                                      
                  C  C0  L0  1  e  k1 t        
assim, a concentração de OD no tanque decresce assintoticamente até o valor C0-L0
Solução



                                               
                               C  C0  L0  1  e  k1 t   




          L  L0  e  k1 t
Exemplo
  Uma vazão de 2 m3/s com 10 mg/l de DBO5,20 é
  lançada em um rio cuja vazão é de 5 m3/s e cuja
  DBO é zero. Considerando um coeficiente de
  decaimento kd a 20oC de 0,2 dia-1, que a área de
  escoamento no rio é de 25 m2, e que a
  temperatura é de 28 oC,
    a) qual é a concentração de DBO no ponto de lançamento?
    b) qual é a distância a jusante do ponto de lançamento em que o
       valor da concentração de DBO cai para 5% do valor no
       ponto de lançamento?
  Solução parte a)
      Mistura
                       QR  C R  Q A  C A
                CF 
                            QR  Q A
                     5  0  2  10
                CF                  2,86 mg / l
                          52


A concentração de DBO5,20 no ponto de lançamento é de 2,86 mg/l.
Solução parte b)
      Para resolver a parte b iniciamos considerando
      que diferentes parcelas da água do rio não se
      misturam mais a partir do ponto de lançamento
      Imaginar um trem levando tanques como os do
      exemplo anterior
      a velocidade do trem (u) é igual à velocidade da
      água no rio
Solução parte b)
   Considerando que a água segue rio abaixo sem se
   misturar mais a partir do ponto de lançamento,
   podemos considerar que a equação:
                                                        k r t
                                          L  L0  e
   pode ser reescrita como


                                          kr  u
                                                x
                         L  L0  e
                                                       onde
                                                       x = u.t



onde x é a distância atingida ao longo do rio no tempo t,
se a água seguir com velocidade u
Solução parte b)
 Neste caso, a distância para a qual a
 concentração de DBO cai para 5% do valor no
 ponto de lançamento pode ser calculada por:


                       kr  u
                             x
         L  L0  e
                                 kr  u
                                       x
         0,05  L0  L0  e
Solução parte b)
 e considerando que a taxa de sedimentação
 (ks) é zero, a taxa de remoção (kr) é igual à
 taxa de decaimento kd = 0,20 dia-1.


                                          kd  u
                                                x
               0,05  L0  L0  e
                                         0 , 20 u
                                                  x
               0,05  L0  L0  e
 e a velocidade pode ser calculada por Q/A onde
 Q = 7 m3/s
 A = 25 m2                                u = 0,28    m/s = 24,2 km/dia
Solução parte b)
 assim, a distância x pode ser encontrada por
                                          0 , 20 24x, 2
           0,05  L0  L0  e
               0 , 20 24x, 2
           e                      0,05
            0,20  24x, 2  ln 0,05
              24,2  ln 0,05 
           x
                  0,20

          x = 362 km
E a reoxigenação?
 O oxigênio dissolvido na água de um rio vai
 sendo consumido pela decomposição da
 matéria orgânica.
 Por outro lado, a água é reoxigenada através
 do contato com o ar atmosférico na
 superfície.
 Valores de OD são dinâmicos em um rio.
Autodepuração de um rio
Autodepuração
A introdução de matéria orgânica em um corpo
d'agua resulta, indiretamente, no consumo de
oxigênio dissolvido.
Isso se deve aos processos de estabilização da
matéria orgânica realizados pelas bactérias
decompositoras, as quais utilizam o oxigênio
disponível no meio líquido para a sua respiração.
O decréscimo da concentração de oxigênio
dissolvido tem diversas implicações do ponto de
vista ambiental, constituindo-se em um dos
principais problemas de poluição das águas em
nosso meio.
                      VON SPERLING, M.
Autodepuração de um rio
 Após o lançamento dos esgotos, o curso
 d’água poderá se recuperar por mecanismos
 puramente naturais, constituindo o
 fenômeno da autodepuração.

                  Lançamento de esgoto com DBO
     COD



                             distância
Autodepuração de um lago
 Após o lançamento dos esgotos, o curso
 d’água poderá se recuperar por mecanismos
 puramente naturais, constituindo o
 fenômeno da autodepuração.

                  Lançamento de esgoto com DBO
     COD



                             tempo
Como ocorre a Reoxigenação
 A direção e a
 magnitude do fluxo de
 oxigênio depende da
 diferença entre a
 concentração real e a
 concentração de
 saturação.
 Esta diferença é
 chamada déficit de
 saturação de OD
                    fluxo _ de _ OD  k a  COD sat  COD 
Reoxigenação
Concentração de saturação
de OD na água varia com a
temperatura
        água fria: mais OD na saturação
         (valores máximos 14 mg/l)
        água quente: menos OD na
         saturação



Reoxigenação ou reaeração
depende da turbulência
        aumenta com a velocidade da água
         (máximos de 10 dia-1)
        diminui com a profundidade da
         água (mínimos de 1 dia-1)
  Reoxigenação
 Ao degradar a matéria orgânica (DBO) as bactérias
 retiram Oxigênio Dissolvido da água.
 Por outro lado, a água de um rio recebe oxigênio na
 região da superfície, que está em contato com o ar.


              kd  CDBO  ka  COD sat  COD 
        dCOD
         dt
                consumo de OD    reoxigenação



Reoxigenação tem um limite, que é a concentração máxima
de OD na água para uma dada temperatura
Estimativa do Coeficiente de
reoxigenação em rios
 Equações empíricas
   O’Connor-Dobbins            U 0.5
                      ka  3.93 1.5
                               H


   Churchill                     U      U (m/s)
                      ka  5.026 1.67   H (m)
                                H
                                        Ka (dia-1)



   Owens                       U 0.67
                      ka  5.32 1.85
                               H
        Estimativa de ka por equações empíricas

     Pesquisador               Fórmula              Faixa de aplicação

O´Connor e Dobbins                    V 0 ,5          0,3m<H<9,14m
                          k a  3,93  1, 5
(1956)                                H             0,15m/s<V<0,49m/s
                                       V              0,61m<H<3,35m
Churchill et al (1962)    ka  5,026  1,67
                                      H             0,55m/s<V<1,52m/s
                                      V 0 ,67         0,12m<H<0,73m
Owens et al. (1964)       k a  5,32  1, 85
                                      H             0,03m/s<V<0,55m/s
                                                       fonte: Chapra 1997
       ka (dia-1)
       V = Velocidade média do curso d´água (m/s)
       H = Altura média da lâmina d´água (m)
 Reoxigenação em barragens e
 quedas d’água




onde:
        r = razão entre o déficit de OD a montante e a jusante da barragem
        H = diferença do nível da água (metros)
        T = temperatura da água (°C)
        a = coeficiente empírico de qualidade de água
        b = coeficiente empírico de tipo de barragem


                                                            (Chapra, 1997)
Reoxigenação em
barragens e quedas d’água
 Coeficiente de qualidade de água

        Situação            a
                                     Coeficiente de tipo de barragem
      muito poluída        0.65
                                    Tipo de barragem e descarregador          b
                                       Flat broad-crested regular step       0.70
  moderadamente poluída     1.0
                                      Flat broad-crested irregular step      0.80
                                       Flat broad-crested vertical face      0.60
                                    Flat broad-crested straight-slope face   0.75
    levemente poluída       1.6
                                       Flat broad-crested curved face        0.45
                                      Round broad-crested curved face        0.75
                                      Sharp-crested straight slope face      1.00
       água limpa           1.8
                                         Sharp crested vertical face         0.80
                                                Sluice gates                 0.05
Dependência da temperatura do
Coeficiente de reoxigenação



  ka,T  ka, 20  1,024
                        T 20 
 Coeficiente de reoxigenação em
 lagos e reservatórios

                   onde
                   Uw é a velocidade do
              Uw
k a  0,864       vento a 10 m da superfície
              H    (m/s)
                   H é a profundidade média
                   do lago (m)
                   ka (dia-1)
Modelo de Streeter-Phelps para
autodepuração de um rio
 O modelo de Streeter-
 Phelps permite analisar
 casos simples de
 lançamentos de efluentes
 (DBO) em um rio
 permite prever
 consequencias do
 lançamento sobre o OD do
 rio
Modelo de Streeter-Phelps

      kd  CDBO  ka  COD sat  COD 
dCOD                                             Equação em termos de OD
 dt


D  COD sat  COD

  dD
      kd  CDBO  ka  D                    Equação em termos de déficit de OD
  dt
Modelo de Streeter-Phelps
 Considere um rio que recebe contribuição
 localizada e constante de um efluente com alto
 DBO
 O rio apresenta escoamento uniforme e
 permanente
 Após a mistura inicial do efluente com a água do
 rio, que se considera imediata, considera-se que a
 água percorre o rio sem se misturar, como no
 exemplo do trem.
Mistura



          QA CA
                        QR CR
             QF CF


                  QR  C R  Q A  C A
             CF 
                       QR  Q A
Modelo de Streeter-Phelps
           em cada tanque ocorre
           decaimento de DBO, consumo de OD
           e reoxigenação, mas a água dos tanques
           não se mistura
Modelo de Streeter-Phelps
           tempo e distância se relacionam
           pela velocidade
           x=u.t




                              x
figura 21.1 do Chapra
Modelo de Streeter-Phelps - DBO
                                    k r t
                      L  L0  e




                  x
                                    kr  u
                                          x
                      L  L0  e
Modelo de Streeter-Phelps: déficit de OD

          dD




                                                                          integrando
              kr  L  ka  D
          dt
      e       L  L0  e  kr t
              D0  0

solução D  D0  e
                      k a t
                                
                                  k d  L0
                                  ka  kr
                                                
                                            e  kr t  e  k a t   
Modelo de Streeter-Phelps - OD
                     D  D0  e  ka t 
                                              k d  L0
                                              ka  kr
                                                           
                                                        e  kr t  e  k a t   




                x
                              ka 
                                      x
                                           k L         kr  u
                                                               x
                                                                   ka  
                                                                        x
                 D  D0  e           u
                                           d 0       e
                                                                e u    
                                           ka  kr                       
Streeter-Phelps




                ka 
                        x
                              kd  L0   kr  u
                                               x
                                                   ka  
                                                        x
   D  D0  e           u
                                     e        e u 
                              ka  kr 
                                                          
                                                          
Streeter-Phelps

                      ka 
                              x
                                    kd  L0   kr  u
                                                     x
                                                         ka  
                                                              x
      D  D0  e              u
                                           e        e u 
                                    ka  kr 
                                                                
                                                                

   relembrando
   kd = coeficiente de decaimento (0,3 a >1,0 dia-1)
   ka = coeficiente de reoxigenação (1 a 10 dia-1)
   kr = coeficiente de remoção (kr=kd+ks)
       se ks=0 então kr=kd

É importante lembrar que x, k, t e u devem ser usadas em unidades compatíveis.
Exercício – cálculo de D0
   Um afluente poluído entra num rio relativamente
   limpo. Calcule a temperatura da mistura e o déficit
   de oxigênio D0. Considere mistura completa e
   imediata.

Variável                Afluente            Rio
Vazão (m3/s)             0,463             5,787
Temperatura (oC)          28                20
OD (mg/l)                  2                7,5
Exercício – cálculo de D0
 Solução:
   Considerando que o calor específico da água é mais ou
   menos constante, podemos estimar a temperatura da
   mistura como:
                                             QR  TR  QA  TA
                                      TF 
                                                QR  QA

   a seguir calculamos a concentração de OD da mistura
   usando a mesma equação
   com base na temperatura, calculamos a concentração de
   OD na saturação                                  b  c    d    e 
                                       C   exp  a  
                                                   ODsat          
                                                                T   2   3   4
                                                     T T    T
   por fim, calculamos o déficit por:
          D = CODsat-COD

                                       solução Chapra D = 1,906mg/l
Exercício
  Um afluente poluído entra num rio relativamente
  limpo. Calcule a concentração de OD a 10 km da
  confluência
Variável             Afluente            Rio
Vazão (m3/s)          0,463             5,787
Temperatura (oC)        28               20
OD (mg/l)                2               7,5
DBO5,20                 20                1
u (m/s)                                  0,2
h (m)                                    2,5
Exercício
Calcule DBO5,20 da mistura
L0: Estime DBO última da mistura usando k1=0,2 dia-1
Use os resultados do exercício anterior para saber a
temperatura e o D0 da mistura.
Use o modelo de Streeter-Phelps para calcular o déficit a 10
km da confluencia, lembrando:
    • kd = 0,3 dia-1 (deve ser corrigido para a temperatura certa)
    • ks = 0,0 dia-1
    • ka pode ser calculado por uma das equações (O’Connor e Dobbins)
Déficit máximo
Tempo do Déficit máximo
 O modelo de Streeter-Phelps pode ser utilizado
 para encontrar o tempo (e a distância a partir do
 ponto de lançamento) em que ocorre o maior
 déficit.
 Este tempo, denominado tc, pode ser encontrado
 derivando a equação                  k d  L0
                                k t
                           D  D0  e   a
                                               k t  k t

                                                ka  kr
                                                          
                                                          e   r
                                                                   e   a
                                                                            
 em relação ao tempo, e igualando a derivada a
 zero.
                  1          k a  D0  k a  k r  
         tc            ln   1                  
              k a k r       kr      k d  L0      
O.D. (mg/L)
                   Valor do déficit máximo


                                Limite


              tc

                    Tempo (d)
Déficit máximo
 e o déficit crítico, que ocorre em t=tc, pode
 ser calculado por:
                                                          ka   
                                                                
                               D0  k a  k r   
                                                         k k   
         k d  L0     ka                                a r    
    Dc                    1                 
            ka        kr         k d  L0       
Situações + complicadas
 OD = zero
    • até é possível usar Streeter-Phelps, mas fica mais
      complicado
 não é possível desprezar mistura da água
    • neste caso o modelo de Streeter-phelps não se aplica
    • é necessário utilizar métodos numéricos mais
      sofisticados
Pontos importantes - autodepuração
 Utilizar a capacidade de assimilação dos rios. Dentro de uma visão
 prática, pode-se considerar que a capacidade que um corpo d'água tem
 de assimilar os despejos, sem apresentar problemas do ponto de vista
 ambiental, é um recurso natural que pode ser explorado. Esta visão
 realística é de grande importância em nossas condições, em que a
 carência de recursos justifica que se utilize os cursos d'água como
 complementação dos processos que ocorrem no tratamento de esgotos
 (desde que feito com parsimônia e dentro de critérios técnicos seguros
 e bem definidos).
 Impedir o lançamento de despejos acima do que possa suportar o
 corpo d'água. Desta forma, a capacidade de assimilação do corpo
 d'água pode ser utilizada até um ponto aceitável e não prejudicial, não
 sendo admitido o lançamento de cargas poluidoras acima deste limite.
Exercícios Streeter-Phelps
 Qual é a concentração máxima de DBO que pode
 ser lançada sem que ocorram mortes de peixes,
 considerando que o limite de OD é 4 mg/l?
 Qual é a eficiência de tratamento de DBO
 necessária para que o lançamento de esgoto não
 leve o rio de classe x a classe y no trecho A e no
 trecho B?
 Exemplo 21.2 do Chapra
 Considerando um aporte muito grande de DBO,
 qual é o ponto em que OD é zero?
Transporte de substâncias na água
 Num rio, lago ou reservatório o transporte de uma
 substância está sujeito a processos físicos, químicos e
 biológicos.
 Transporte ocorre pelos processos de:
    advecção
    difusão
    dispersão
 Além disso podem ocorrer transformações como:
    sedimentação (substância deposita no fundo)
    transformação química
    perdas ou ganhos no contato com o meio externo (ar)
Transporte
Advecção : Transporte com a velocidade média da
água.

Difusão : Transporte que ocorreria mesmo que a
água estivesse parada. Substância se espalha de
regiões de mais alta concentração para regiões de
mais baixa concentração.

Dispersão : Espécie de difusão que ocorre porque a
velocidade da água não é sempre igual à média.
         Transport Mechanisms

Advection (v): Transport with the
average flow velocity.

Dispersion (D): Transport with
the actual water particle velocity.

Diffusion (d): Transport from
water particle to water particle.

Decay (): Decrease in quantity
due to physical or chemical
processes.
Advecção
Advecção
Advecção




 Substância não se espalha, apenas percorre uma distância
 na mesma velocidade (média) da água
Difusão
Difusão
   Difusão




Substância se espalha pelo movimento aleatório das moléculas
mesmo que a velocidade média seja zero.
    1a Lei de Fick

                                   C
                          J  D 
                                   x


• D é um coeficiente de difusão (unidades de m2/s)
• J é o fluxo de massa de C
• massa vai de regiões de mais alta para mais baixa concentração
Dispersão
Dispersão
Dispersão




Substância percorre uma distância com a velocidade
média da água e além disso se espalha, porque a velocidade
da água não é sempre igual à média
   Dispersão




Velocidades diferentes e turbulência criam um efeito semelhante
ao da difusão

Em rios o efeito da dispersão é mais importante do que
o da difusão, embora os dois ocorram juntos e contribuam para
o espalhamento.
Mistura imediata x mistura real
 Na realidade, a mistura de um poluente lançado no rio com
 a água deste rio não é imediata.
 Ao longo de um trecho L a jusante do ponto de lançamento
 a água não pode ser considerada completamente misturada.
 Um exemplo clássico deste fenômeno é a confluência dos
 rios Amazonas e Negro – o Encontro das Águas – que
 fluem lado a lado por vários km até que suas águas se
 misturem.
 A rapidez com que um poluente se mistura à água do rio
 depende da turbulência e a turbulência depende da
 velocidade e da quantidade de obstáculos e curvas.
Mistura imediata x mistura real
Uma estimativa útil para um lançamento lateral em um rio
 pode ser obtida pela equação a seguir (Yotsukara, 1968
 apud Chapra, 1997):
                                              B2   
                             Lm  8,52  U  
                                             H     
                                                    
                                                   
onde Lm é a distância a partir do ponto de lançamento para a
  qual pode se considerar que a mistura é completa (m); B é
  a largura média do rio (m); H é a profundidade média do
  rio (m); e U é velocidade da água (m.s-1).
Exemplo
  Esgoto industrial é lançado diretamente em um pequeno
  rio com vazão de 1,8 m3.s-1, largura média de 15 m, em
  que a velocidade da água é de 0,3 m.s-1 e a profundidade
  média é de 0,4 m. Qual é a distância percorrida até que
  possa se considerar que o esgoto lançado está
  completamente misturado à água do rio?

                    B2                    15 2 
   Lm  8,52  U  
                   H                       0,4   1438m
                            8,52  0,3  
                                                 
                                               

Distância = 1438 metros
A equação de transporte
                volume de controle



                  alteração da massa
entradas                                       saídas
                  ao longo do tempo



                                                
           Alteração _ de _ massa _ no _ tempo  V  C 
                                                t
      Entradas
                        C
        Difusão   E     A
                        x      transporte na direção da menor concentração



Advecção  u  A  C  Q  C transporte de substancia na velocidade da água
      Saídas
                        C
        Difusão   E     A
                        x      transporte na direção da menor concentração



Advecção  u  A  C  Q  C transporte de substancia na velocidade da água
Entradas menos Saídas
num volume infinitesimal

                      C 
  Difusão        E     A
              x       x 




                       
   Advecção              Q  C 
                       x
Equação de transporte de poluentes
em rios


                              C 
         A  C   Q  C    E   A 
     t            x         x   x 
Equação de transporte de poluentes
em rios


                                 C 
            A  C   Q  C    E   A   A  k  C
        t            x         x   x 


 incluindo termos de cinética e outras perdas e ganhos
Coeficiente de dispersão longitudinal
em rios


                  u B    2     2
        E  0.011
                  h U *               Chapra (1997) cap. 14


        U *  velocidade_ de _ cisalhamento  g  h  S


E: coeficiente de dispersão longitudinal (m2/s)
B: largura do rio (m)
h: profundidade (m)
u: velocidade da água (m/s)
Exercício
CLASSIFICAÇÃO DOS CORPOS DE ÁGUAS
   DOCES, SALINAS E SALOBRAS DO
        TERRITÓRIO NACIONAL


  RESOLUÇÃO CONAMA Nº 357
 17/03/2005
 Define classes de acordo com os usos da
 água e define qualidade da água mínima
 para cada uso
              “ÁGUAS DOCES”
        (Artigo 4° CONAMA 357/05)

I - Classe Especial - águas destinadas:
a) ao abastecimento para o consumo humano, com desinfecção;
b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas; e
c) à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação
   de proteção integral.

II - Classe 1 - águas que podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento
  simplificado;
b) à proteção das comunidades aquáticas;
c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e
  mergulho, conforme resolução CONAMA N° 274/2000;
d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que
   se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem
   remoção de película; e
e) à proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas.
Continuação “ÁGUAS DOCES”
 (Artigo 4° CONAMA 357/05)

III - Classe 2 - águas que podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional;
b) à proteção das comunidades aquáticas;
c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e
  mergulho, conforme resolução CONAMA N° 274/2000;
d) à irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins,
   campos de esporte e lazer com os quais o público possa vir a ter
   contato direto; e
e) à aqüicultura e à atividade de pesca.
IV - Classe 3 - águas que podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional
    ou avançado;
b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras;
c) à pesca amadora;
d) à recreação de contato secundário; e
e) à dessedentação de animais.
V - Classe 4 - águas que podem ser destinadas:
a) à navegação; e
b) à harmonia paisagística.
SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
  (Legislação Federal) ÁGUAS DOCES

  CLASSE DO RIO               1              2              3             4
Resolução CONAMA
n° 357/05           Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
(Condições/Padrões)
Condições
Toxicidade crônica aos      Não       Não     Não detec-
                                                                           -
organismos aquáticos     detectado detectado tado (aguda)
                         Virtualmente   Virtualmente   Virtualmente Virtualmente
Materiais flutuantes       ausentes       ausentes       ausentes     ausentes
                         Virtualmente   Virtualmente   Virtualmente
Óleos e graxas             ausentes       ausentes       ausentes         -
Substâncias que                                                       Não objetá-
                         Virtualmente   Virtualmente   Virtualmente
comuniquem gosto ou        ausentes       ausentes       ausentes
                                                                      veis (odor e
odor                                                                   aspecto)
                                         Não será       Não será
Corantes (fontes         Virtualmente
                           ausentes
                                        permitida a    permitida a         -
antrópicas)                              presença       presença
Resíduos sólidos         Virtualmente   Virtualmente   Virtualmente
                           ausentes       ausentes       ausentes
                                                                           -
objetáveis
SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
  (Legislação Federal) ÁGUAS DOCES

   CLASSE DO RIO                 1                2                3              4
 Resolução CONAMA
 n° 357/05           Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
 (Condições/Padrões)
                                                              2500/100 mL
                           Conama 274/00 Conama 274/00 (recreação de
                              (recreação)     (recreação)        contato
                                                               secundário)
                                                              1000/100 mL
                             200/100 mL      1000/100 mL
 Coliformes                                                  (dessedentação
                           (demais usos) (demais usos)
                                                               de animais)         -
 termotolerantes
                                                              4000/100 mL
                           E.coli – valor a E.coli – valor a (demais usos)
                            critério do ór- critério do ór- E.coli – valor a
                           gão ambiental) gão ambiental) critério do ór-
                                                             gão ambiental)
 DBO5,20 (mg/L O2)             3,0             5,0             10,0             -
 OD (mg/L O2)                  6,0             5,0             4,0             2,0
 Turbidez (UNT)               40,0            100,0           100,0             -
 Cor verdadeira(mg Pt/L)     Natural          Natural            75,0             -
 pH                         6,0 a 9,0        6,0 a 9,0        6,0 a 9,0        6,0 a 9,0
SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
  (Legislação Federal) ÁGUAS DOCES

  CLASSE DO RIO                1             2           3      4
Resolução CONAMA
n° 357/05           Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
(Condições/Padrões)
Padrões / Parâmetros
Clorofila a (g/L)           10,0      30,0      60,0           -
                           20.000,0 50.000,0 100.000,0
Densidade de                                                    -
                            cel/mL    cel/mL    cel/mL
cianobactéria
                          2,0 mm3/L 5,0 mm3/L 10,0 mm3/L        -
Sólidos dissolvidos
                            500,0          500,0        500,0   -
totais (mg/L)
Padrões / Parâmetros Inorgânicos
Alumínio dissolvido
                              0,1           0,1          0,2    -
(mg/L Al)
Antimônio (mg/L Sb)         0,005          0,005          -     -
                             0,01           0,01
Arsênio total (mg/L As)                                 0,033   -
                          0,14 g/L (1) 0,14 g/L (1)
SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
  (Legislação Federal) ÁGUAS DOCES

   CLASSE DO RIO               1       2       3        4
 Resolução CONAMA
 n° 357/05             Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
 (Condições/Padrões)
 Bário total (mg/L Ba)    0,7       0,7       1,0        -
 Berílio total (mg/L Be)      0,04    0,04     0,1       -
 Boro total (mg/L B)           0,5     0,5    0,75       -
 Cádmio total (mg/L Cd)       0,001   0,001   0,01       -
 Chumbo total (mg/L Pb)       0,01    0,01    0,033      -
 Cianeto livre (mg/L CN)      0,005   0,005   0,022      -
 Cloreto total (mg/L Cl)      250,0   250,0   250,0      -
 Cloro residual total
 (combinado + livre)          0,01    0,01      -        -
 (mg/L Cl)
 Cobalto total (mg/L Co)      0,05    0,05     0,2       -
 Cobre dissolvido (mg/L Cu)   0,009   0,009   0,013      -
SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
  (Legislação Federal) ÁGUAS DOCES


  CLASSE DO RIO               1       2       3         4
Resolução CONAMA
n° 357/05              Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
(Condições/Padrões)
Crômio total (mg/L Cr)    0,05      0,05      0,05       -
Ferro dissolvido (mg/L Fe)    0,3     0,3     5,0        -
Fluoreto total (mg/L F)       1,4     1,4     1,4        -
Fósforo total (ambiente
                             0,020   0,030   0,05        -
lêntico) (mg/L P)
Fósforo total (ambiente
intermediário, com
tempo de residência
entre 2 e 40 dias, e         0,025   0,050   0,075       -
tributários diretos de
ambiente lêntico)
(mg/L P)
SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
  (Legislação Federal) ÁGUAS DOCES

   CLASSE DO RIO           1         2          3         4
 Resolução CONAMA
 n° 357/05               Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
 (Condições/Padrões)
 Fósforo total (ambiente
 lótico e tributários de
                            0,1       0,1       0,15       -
 ambientes intermediá-
 rios) (mg/L P)
 Lítio total (mg/L Li)      2,5       2,5        2,5       -
 Manganês total
                            0,1       0,1        0,5       -
 (mg/L Mn)
 Mercúrio total
                          0,0002    0,0002     0,002       -
 (mg/L Hg)
 Níquel total (mg/L Ni)    0,025     0,025     0,025       -
 Nitrato (mg/L N)         10,0      10,0       10,0        -
 Nitrito (mg/L N)         1,0        1,0       1,0         -
   SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
           (Legislação Federal)
            ÁGUAS DOCES
  CLASSE DO RIO                 1             2             3          4
Resolução CONAMA
n° 357/05           Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
(Condições/Padrões)
                             3,7 p/        3,7 p/         13,3 p/
                            pH  7,5      pH  7,5       pH  7,5
                               2,0 p/       2,0 p/       5,6 p/
Nitrogênio amoniacal       7,5 <pH 8,0 7,5 <pH 8,0 7,5 <pH 8,0
                                                                       -
total (mg/L N)                1,0 p/        1,0 p/        2,2 p/
                           8,0< pH  8,5 8,0< pH  8,5 8,0< pH  8,5
                              0,5 p/        0,5 p/        1,0 p/
                             pH  8,5      pH  8,5      pH  8,5

Prata total (mg/L Ag)         0,01          0,01           0,05        -

Selênio total (mg/L Se)       0,01          0,01           0,05        -

Sulfato total (mg/L SO4)     250,0          250,0         250,0        -
   SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
           (Legislação Federal)
            ÁGUAS DOCES
  CLASSE DO RIO             1       2        3         4
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n° 357/05            Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
(Condições/Padrões)
Sulfeto (H2S não
                       0,002     0,002      0,3        -
dissociado) (mg/L S)
Urânio total (mg/L U)      0,02    0,02    0,02        -

Vanádio total (mg/L V)      0,1     0,1     0,1        -

Zinco total (mg/L Zn)      0,18    0,18     5,0        -

Padrões / Parâmetros Orgânicos

Acrilamida (g/L)           0,5     0,5      -         -

Alacloro (g/L)            20,0    20,0      -         -

Aldrin + Dieldrin (g/L)   0,005   0,005   0,03        -
   SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
           (Legislação Federal)
            ÁGUAS DOCES
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(Condições/Padrões)
Atrazina (g/L)            2,0          2,0        2,0    -

Benzeno (mg/L)            0,005        0,005      0,005   -
                           0,001        0,001
Benzidina (g/L)                                    -     -
                        0,0002 (1)   0,0002 (1)
Benzo(a)antraceno          0,05         0,05
                                                    -     -
(g/L)                   0,018 (1)    0,018 (1)
                           0,05         0,05
Benzo(a)pireno (g/L)                              0,7    -
                         0,018 (1)    0,018 (1)
Benzo(b)fluoranteno        0,05         0,05
                                                    -     -
(g/L)                   0,018 (1)    0,018 (1)
Benzo(k)fluoranteno        0,05         0,05
                                                    -     -
(g/L)                   0,018 (1)    0,018 (1)
  SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
          (Legislação Federal)
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(Condições/Padrões)
Carbaril (g/L)           0,02       0,02      70,0        -
Clordano (cis + trans)
                          0,04       0,04       0,3        -
(g/L)
2-Clorofenol (g/L)        0,1        0,1        -         -
                          0,05       0,05
Criseno (g/L)                                   -         -
                       0,018 (1)   0,018 (1)
2,4-D (g/L)               4,0        4,0      30,0        -
Demeton (demeton-O +
                           0,1        0,1      14,0        -
demeton-S) (g/L)
Dibenzo(a,h)antraceno     0,05       0,05
                                                 -         -
(g/L)                 0,018 (1)   0,018 (1)
3,3 Diclorobenzidina
                       0,028 (1)   0,028 (1)     -         -
(g/L)
  SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
          (Legislação Federal)
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n° 357/05               Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
(Condições/Padrões)
1,2-Dicloroetano (mg/L)    0,01      0,01      0,01       -
1,1-Dicloroeteno (mg/L)   0,003     0,003   30,0(g/L)    -
2,4-Diclorofenol (g/L)    0,3       0,3         -        -
Diclorometano (mg/L)       0,02      0,02        -        -
DDT (p,p’-DDT+p,p’-
                          0,002     0,002        -        -
DDE+p,p’-DDD) (g/L)
Dodecacloro
                          0,001     0,001     0,001       -
pentaciclodecano (g/L)
Endossulfan
                          0,056     0,056      0,22       -
(++sulfato) (g/L)
Endrin (g/L)             0,004     0,004      0,2        -
Estireno (mg/L)            0,02      0,02        -        -
Etilbenzeno (g/L)         90,0      90,0        -        -
  SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
          (Legislação Federal)
           ÁGUAS DOCES
  CLASSE DO RIO           1         2          3         4
Resolução CONAMA
n° 357/05               Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
(Condições/Padrões)
Fenóis totais (substân-
cias que reagem com 4-
                           0,003       0,003     0,01     -
aminoantipirina)
(mg/L C6H5OH)
Glifosato (g/L)            65,0        65,0    280,0     -
Gution (g/L)              0,005       0,005    0,005     -
Heptacloro epóxido +        0,01        0,01
                                                 0,03     -
heptacloro (g/L)       0,000039(1) 0,000039(1)
Hexaclorobenzeno
                          0,0065      0,0065       -      -
(g/L)
Endeno (1,2,3-cd)           0,05        0,05
                                                   -      -
pireno (g/L)           0,018 (1) 0,018 (1)
Lindano (-HCH) (g/L)      0,02        0,02     2,0      -
   SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
           (Legislação Federal)
            ÁGUAS DOCES
  CLASSE DO RIO                1             2          3     4
Resolução CONAMA
n° 357/05              Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
(Condições/Padrões)
Malation (g/L)            0,1         0,1     100,0     -
Metolacloro (g/L)        10,0        10,0       -       -
Metoxicloro (g/L)        0,03        0,03     20,0      -
Paration (g/L)           0,04        0,04     35,0      -
PCBs-Bifenilas            0,001       0,001
                                               0,001     -
policloradas (g/L)    0,000064(1) 0,000064(1)

Pentaclorofenol (mg/L)    0,009       0,009    0,009     -
                          3,0 (g/L)(1) 3,0 (g/L)(1)
Simazina (g/L)               2,0           2,0          -    -
Substâncias tensoativas
que reagem com o azul         0,5           0,5         0,5   -
de metileno (mg/L LAS)
2,4,5-T (g/L)                2,0           2,0         2,0   -
   SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
           (Legislação Federal)
            ÁGUAS DOCES
  CLASSE DO RIO                1             2           3     4
Resolução CONAMA
n° 357/05               Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
(Condições/Padrões)
Tetracloreto de carbono    0,002         0,002
                                                    0,003 -
(mg/L)                  1,6 (g/L)(1) 1,6 (g/L)(1)
                            0,01          0,01
Tetracloreteno (mg/L)                                0,01 -
                          3,3 (g/L)(1) 3,3 (g/L)(1)
Tolueno (g/L)               2,0            2,0          -     -
                             0,01           0,01
Toxafeno (g/L)                                         0,21   -
                          0,00028(1)    0,00028(1)
2,4,5-TP (g/L)              10,0           10,0        10,0   -
Tributilestanho
                            0,063          0,063        2,0    -
(g/L TBT)
Triclorobenzeno (1,2,3-
                             0,02           0,02         -     -
TCB+1,2,4-TCB) (mg/L)
Tricloroeteno (mg/L)         0,03           0,03        0,03   -
    SÚMULA DOS PADRÕES DE QUALIDADE
            (Legislação Federal)
             ÁGUAS DOCES
   CLASSE DO RIO                 1              2         3            4
Resolução CONAMA
n° 357/05                Artigo 14 Artigo 15 Artigo 16 Artigo 17
(Condições/Padrões)
                            0,01      0,01
2,4,6-Triclofenol (mg/L)                        0,01       -
                            2,4(g/L)(1)   2,4(g/L)(1)
Trifluralina (g/L)            0,2            0,2         -            -
Xileno (g/L)                 300,0          300,0        -            -

(1) Padrões para corpos d’água onde haja pesca ou cultivo de organismos para
    fins de consumo intensivo.

OBSERVAÇÃO: Para as águas doces de Classe 4 (Artigo 17) às substâncias
           facilmente sedimentadas que contribuam para o assoreamento
           de canais de navegação deverão estar virtualmente ausentes.
.

								
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