UNIVERSIDADE CATÓLICA DE BRASÍLIA GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTAL DISCIPLINA QUÍMICA ANALÍTICA AMBIENTAL II PROFESSOR MSc. DANIEL RODRIGUES
Análise de pH, Condutividade, Condutividade, Turbidez e Oxigênio Dissolvido em amostra de água do Córrego Riacho Fundo – Distrito Federal
Autores: Alex Rosa Campani Daniel Gonçalves Zottich Diego Abreu Lemos Hugo de Brito Lisboa João Pedro da Silva Souza Vinícius A. F. Medeiros
Distrito Federal, 7 de abril de 2009.
1. INTRODUÇÃO A
determinação
dos
parâmetros
físico-químicos
tais
como
pH,
Condutividade, Turbidez e Oxigênio Dissolvido, em água são necessários para representar alterações ou para determinar padrões de qualidade, e a partir dessas analises são sugeridas ou não outro tipo de investigação para se descobrir mudanças não esperadas. Considerando a necessidade de classificação e distribuição do uso de águas, essas determinações são de fundamental importância para especificar as condições e padrões de qualidades requeridos, sendo assim uma ferramenta para beneficio da população no controle da poluição e garantia de proteção ambiental. O pH é um termo que representa a alcalinidade, acidez e neutralidade de alguma solução líquida, e que significa o potencial hidrogeniônico. Segundo Peixoto (2007), pH pode ser definido como a relação numérica que expressa o equilíbrio entre os íons H + e os OH- , e a escala de pH varia de 0 a 14, e onde 7 representa a neutralidade, valores >7 representam alcalinidade, e <7 representam acidez. A resolução do CONAMA Nº 357, de 17 de março de 2005, seção II, artigo 14, inciso I, alínea m, determina que o padrão de qualidade de águas doces classe I II e II estão em torno de 6,0 a 9,0. Os métodos de analises podem ser feitos por eletrodo de pH e fitas de pH, na hora da coleta ou em laboratório. Segundo Borges (2006), condutividade eletrolítica mede a mobilidade dos íons em solução, onde esta não é especifica, não diferencia os íons e depende da concentração destes. Os íons responsáveis pela condutividade em águas continentais mais comuns são o Cálcio, o Magnésio, o Potássio, o Sódio, Carbonatos, Carbonetos, Sulfatos e Cloretos. A análise de condutividade pode ser feita através do método eletrométrico, utilizando para isso um condutivímetro digital onde sua unidade de trabalho derivada do SI em o Micro Siemens por centímetro µ S/cm. A turbidez em água é devida à presença de materiais em suspensão de diversos tamanhos e composições. Segundo Peixoto (2007) a presença destes materiais em suspensão numa amostra de água causa a dispersão e a absorção da luz que atravessa a amostra, em lugar da sua transmissão em linha reta. A
turbidez é a expressão desta propriedade óptica e é indicada através da unidade inglesa NTU (UNT- Unidades Nefelométrica de Turbidez). Segundo a resolução do conama Nº 357, de 17 de março de 2005 a turbidez pode assumir vários padrões para as classes de água doce vaiando de 40 UNT a 100 UNT. Existem vários métodos de determinação de turbidez sendo estes os mais conhecidos, segundo Peixoto (2007), visuais: comparação direta da amostra com uma solução padrão de diferente turvação; instrumental: (método nefelomátrico) utilização de um dispositivo óptico que mede a razão entre as intensidades de luz dispersa e transmitida numa determinada direção; método espectofométrico: medição da razão entre as intensidades de luz transmitida e dispersa, através de um espectofotómetro. A concentração de oxigênio dissolvido em água segundo Benedetti e Fiorucci (2005), se deve principalmente a solubilidade do oxigênio em água, e sua disponibilidade se deve a difusão com atmosfera e a fotossíntese biológica, e as perdas são devidas o consumo na decomposição da matéria orgânica. Segundo Baird (2002), para se evitar corrosões, nas redes de abastecimento de água potável a quantidade mínima de oxigênio dissolvido deve ser >2,5 mg/L. A determinação de oxigênio dissolvido pode ser realizada pelo método Winkler ou eletrométrico, com um oxímetro.
2. OBETIVOS Objetivou-se com este trabalho a determinação de pH, Condutividade Elétrica, Turbidez e Oxigênio Dissolvido em uma amostra de água do Córrego Riacho Fundo, utilizando-se de aparelhos dotados de células eletroquímicas, sensíveis aos parâmetros em análise, para a posterior comparação com os valores indicadores de potabilidade.
3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 – ÁREA DE ESTUDO: O estudo foi realizado em um ponto do curso do córrego Riacho Fundo, localizado às coordenadas geográficas 15º 52` 57,7``S e 48° 02`17,2`` W, com altitude de 1.167 m em relação ao nível do mar, pertencendo à região administrativa do Riacho Fundo – Distrito Federal. A área de influência do córrego mostra-se sem a devida preservação necessária, com uma densa população nas proximidades e com a presença de um canal de despejo de águas pluviais da cidade Riacho Fundo II no corpo d`água. Segundo Walter e Sampaio (1998), o clima predominante na região é do tipo Aw (classificação de Köppen), com inverno seco e verão chuvoso. A geologia é composta por rochas do grupo Paranoá, com a presença de arenitos, siltitos, argilitos, quartizitos e ardósias. Quanto à pedologia, ocorrem latossolos vermelhos e vermelhos amarelados, além de casos mais isolados de cambissolos, neossolos e solos hidromórficos nas regiões de nascente e nas regiões de mata de galeria. A amostra de água foi coletada superficialmente no dia 04 de março de 2009 às 10:27h e acondicionada em local e temperatura adequados no Laboratório de Química Analítica da Universidade Católica de Brasília para posterior análise.
3.2 – MATERIAIS: Para a análise do pH da amostra foram utilizados os seguinte materiais: - Aparelho medidor de pH (Phmetro) Digimed DM 20; - Béquer (600mL e 100mL); - Piceta com água destilada; Para a análise da Condutividade da amostra foram utilizados os seguintes materiais: - Aparelho Condutivímetro Digimed DM 3; - Béquer de 100mL - Piceta com água destilada; Para a análise da Turbidez da amostra foram utilizados os seguintes materiais: - Aparelho Turbidímetro; - Frascos para turbidímetro; - Béquer de 100mL; Para a análise do Oxigênio dissolvido foram utilizados os seguintes materiais: - Aparelho Oxímetro Oxi 330 WTW; - Béquer.
3.3 – REAGENTES: Na determinação do pH da amostra foram utilizados os seguintes reagentes: - Solução Tampão com pH=6,86; - Solução Tampão com pH= 4,00; - Solução de KCl 0,1 molar; Na determinação da condutividade da amostra foram utilizados os seguintes reagentes: - Solução padrão de Condutividade (1,412µS/cm); Na determinação de turbidez e oxigênio dissolvido não foi necessário a utilização de soluções tampão ou congêneres.
3.4 – MÉTODOS: Para a determinação do pH da amostra adotou-se o método eletrométrico, utilizando-se de um aparelho phmetro, provido de amplificador eletrônico de corrente elétrica e um eletrodo de vidro-calomelano. Para a determinação da Condutividade da amostra adotou-se o método eletrométrico, utilizando-se de um aparelho condutivímetro, provido de um eletrodo. Para a determinação da turbidez adotou-se o método nifelométrico, utilizando-se de um aparelho turbidímetro, com a emissão de feixes luminosos. Para a determinação do oxigênio dissolvido foi adotado o método eletrométrico, utilizando-se de um aparelho oxímetro para as aferições.
3.5 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: DETERMINAÇÃO DO pH AMOSTRA: 1. Revolver a amostra para que possa ocorrer a homogeneização; 2. Transferir 300mL da amostra para o béquer 1 (600mL); 3. Lavar o eletrodo do aparelho phmetro; 4. Acionar o aparelho phmetro (Digimed – DM 20) e aguardar até que ele indique no visor as soluções tampão a serem utilizadas para a sua calibração; 5. Submergir o eletrodo no béquer contendo solução tampão 1( pH=6,86); 6. Aguardar até que o equipamento solicite a segunda solução tampão e quando houver esta indicação, lavar novamente o eletrodo com água destilada; 7. Submergir o eletrodo no béquer contendo a solução tampão 2 (pH=4,00); 8. Aguardar até que o aparelho phmetro indique a sua exatidão; 9. Lavar novamente o eletrodo em água destilada; 10. Transferir 40mL da amostra revolvida para o béquer 2 (100mL); 11. Submergir o eletrodo no béquer 2, contendo a amostra, e aguardar o resultado.
13. Repetir novamente as medições após o primeiro resultado por três vezes.
DETERMINAÇÃO DA CONDUTIVIDADE DA AMOSTRA: 1. Lavar o eletrodo do aparelho condutivímetro (Digimed DM 3) com água destilada; 2. Acionar o aparelho, selecionar a opção condutibilidade e aguarda a solicitação da solução padrão de condutividade; 3. Adicionar 40mL de solução padrão de condutividade (1,412µS/cm) num béquer; 4. Submergir o eletrodo do aparelho no béquer contendo a solução padrão; 5. Aguardar a informação da exatidão do aparelho; 6. Lavar novamente o eletrodo com água destilada; 7. Transferir 40mL da amostra no béquer 2, contendo a amostra de água, e aguardar o resultado; 8. Repetir novamente as medições após o primeiro resultado por três vezes;
DETERMINAÇÃO DA TURBIDEZ DA AMOSTRA: 1. Lavar o frasco do aparelho turbidímetro e secá-lo; 2. Colocar a amostra no frasco; 3. Colocar o frasco no aparelho turbidímetro e aguardar o resultado; 4. Repetir novamente as medições após o primeiro resultado por três vezes;
DETERMINAÇÃO DO OXIGÊNIO DISSOLVIDO NA AMOSTRA: 1. Lavar o eletrodo do aparelho oxímetro (Oxi 330 WTW) com água destilada; 2. Acionar o aparelho e aguardar a sua inicialização; 3. Adicionar 40mL de amostra no béquer 2; 4. Submergir o eletrodo do aparelho no béquer contendo a amostra de água; 5. Aguardar a informação do resultado; 6. Repetir novamente as medições após o primeiro resultado por três vezes;
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Após todo o procedimento e experimental e análise estatística dos dados, foram encontrados os resultados constantes da tabela abaixo.
Tabela 1: Resultados encontrados para os parâmetros em análise.
Segundo CONAMA (2005), a água é classificada em classes, conforme a sua destinação e necessidade de tratamento diferenciado, e para cada classe os parâmetros analisados possuem diferentes valores, conforme a tabela abaixo.
Tabela 2: Valores de referência para alguns parâmetros analisados (CONAMA, 2005).
Tendo em vista os valores de referência estabelecidos pela resolução nº 357/2005 do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente), constantes da tabela acima e comparando tais valores com os resultados obtidos na análise de água do Córrego Riacho Fundo, nota-se que apenas o parâmetro Oxigênio
Dissolvido não se enquadra nos parâmetros estabelecidos para as águas de Classes 1 e 2, sugerindo tratamento avançado caso seja destinada ao abastecimento ou a irrigação de culturas folhosas que serão ingeridas cruas, como a alface, por exemplo. Valores baixos de oxigênio dissolvido podem representar, segundo Rosso e Bolner (2006), um grande consumo por parte de peixes, grande população de fitoplânctons, muita decomposição de matéria orgânica e devido à temperatura. Já Coluna et. al. (2007), afirma que baixos valores de oxigênio dissolvido na água podem estar relacionados à altitude do ponto de amostragem. Quege e Siqueira (2005) relacionam as baixas taxas de oxigênio dissolvido com o despejo de efluentes, principalmente contendo sabões, fosfatos, amoníacos e resíduos orgânicos, favorecendo o crescimento de bactérias e microorganismos, aumentando as taxas de decomposição de matéria orgânica e, consequentemente, reduzindo as taxas de oxigênio dissolvido. Com relação à turbidez, os valores apresentaram-se relativamente baixos, podendo ser um indicativo de pouco intemperismo das rochas ou baixa deposição de sedimentos. Teixeira e Senhorelo (2000), afirmam que a turbidez está diretamente relacionada com o teor de sólidos em suspensão, portanto, a amostra de água do Córrego Riacho Fundo certamente apresentará baixos teores de sólidos em suspensão. A condutividade elétrica da amostra de água mostrou-se baixa, uma vez que Coluna et. al. (2007) define como baixos os valores inferiores a 50µS/cm, sendo um indicativo de que a região é formada por rochas resistentes ao intemperismo, como os gnaisses e granitos. Segundo Walter e Sampaio (1998) as rochas predominantes na região são principalmente arenitos e quartizitos, ricas em quartzos e bastante resistentes ao intemperismo, justificando o que afirma Coluna et. al. (2007). Capoane e Silva (2007) afirma que baixa condutividade significa pouca quantidade de íons e, por conseqüência, uma baixa quantidade de sais na água.
5. CONCLUSÕES Alcançados todos os objetivos experimentais esperados, observa-se, segundo os parâmetros analisados, a aparente perda da qualidade da água do Córrego Riacho Fundo, salientando que a afirmação da real qualidade da água, em seus diversos fins, deve ser resultado da análise aprofundada de diversos outros parâmetros. O único parâmetro em desconformidade com os padrões de qualidade da água estabelecidos pelo CONAMA foi o Oxigênio Dissolvido, o que pode representar o despejo de efluente doméstico no Córrego Riacho Fundo. Os demais parâmetros apresentaram-se em conformidade com os padrões.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BAIRD, C.
Química Ambiental.
2ª ed.Trad. M.A.L. Recio e L.C.M
Carrera.Porto Alegre: Bookman, 2002.
BORGES, P. P. .
Eletrolítica. 2006. palestra).Disponível
Rastreabilidade em Medições de Condutividade (Apresentação
de
Trabalho/Conferência
ou em:
BENEDETTI FILHO, Edemar ; FIORUCCI, Antonio Rogério .
A importância
do oxigênio dissolvido em ecossistemas aquáticos. Química Nova na Escola, v. 22, p. 10-16, 2005. Disponível em: < http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc22/a02.pdf >
CAPOANE, Viviane; SILVA, José Luiz Silvério.
Avaliação da qualidade da
água subterrânea em campus da UFSM, Santa Maria – RS. Revista Ciência e Natura, v. 29, p. 97-109, Santa Maria, 2007. Disponível em:
COLUNA, Naraisa M. E.
Análise temporal e espacial da qualidade da água
na bacia hidrográfica do Zerede, Timóteo – MG.
I Seminário de Recursos
Hídricos da Bacia Hidrográfica do Paraíba do Sul: o Eucalipto e o Ciclo Hidrológico, Taubaté, Brasil, 07-09 novembro 2007, IPABHi, p. 207-214. Disponível
em:
214.pdf >
CONAMA. Conselho Nacional do Meio Ambiente.
Resolução nº 357 de 17 de
março de 2005. Brasília, 2005. Disponível em:
PEIXOTO, João.
Análises físico-químicas: turbidez, cor, pH, temperatura,
alcalinidade e dureza.
Laboratório de Tecnologias Ambientais – MIEB,
Universidade Técnica de Lisboa, Portugal, 2007. Disponível em:
QUEGE, Karina Eliane; SIQUEIRA, Eduardo Queija.
Avaliação da Qualidade
de água no Córrego Botafogo na cidade de Goiânia – GO. XXIII
Congresso
Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Campo Grande, Setembro de 2005. Disponível em: < http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/abes23/I-174.pdf >
ROSSO, Felipe Link de; BOLNER, Keidi C. S. and BALDISSEROTTO, Bernardo.
Ion fluxes in silver catfish (Rhamdia quelen) juveniles exposed to
different dissolved oxygen levels. Neotrop. ichthyol. [online]. 2006, vol.4, n.4, p.
435-440.
Disponível
em:
62252006000400007&script=sci_abstract&tlng=pt>
TEIXEIRA, Edimilson Costa; SENHORELO, Adriano Pósse.
Avaliação de
Correlação entre turbidez e concentração de sólidos suspensos em bacias hidrográficas com uso e ocupação diferenciada. XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental, Porto Alegre, Dezembro de 2000. Disponível em: < http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/caliagua/v-013.pdf >
WALTER, B.M.T.; SAMPAIO, A.B.
A vegetação da fazenda sucupira.
Brasília: Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 1998. 110p.
