Qualidade da Água

Características Físicas e Químicas

Mariana Coutinho HennemannBióloga, Doutoranda em Ecologia - UFSC

I Curso de Verão em LimnologiaLaboratório de Ecologia de Águas Continentais - UFSC

Oxigênio dissolvido

• mg/l ou porcentagem de saturação (%);

• difusão atmosfera + fotossíntese;

• respiração + decomposição + reações químicas;

• Flutuações diárias e sazonais;

• Temperatura e altitude;

• Lagos – variação vertical + horizontal; Rios – variação horizontal;

• BOD – quantidade de O2 consumida para microorganismos degradarem MO;

• Medição: sondas ou Winkler (fixação em compostos ácido, titulação até

neutralizar);

Mn + I + S = fixação O2 em forma ácida

Volume usado para neutralizar a amostra indica a quantidade de oxigênio

Sondas

Solução salina

Membrana permeável (seletiva)

Mudança do potencial elétrico do sal

Envia sinal para aparelho

Converte em (mg/l) e/ou (%) de O2

pH

• Acidez X Alcalinidade

• Mede a concentração log H+

e OH- [=] = 7,0

• Alteração de 1 = 10x (log)

• Afeta processos químicos e biológicos

• Alterações: atmosfera, degradação rocha sedimentar, esgotos, processos “inlake”

• Potencial elétrico (corrente)

pHmetro de bancada

pHmetro portátil

Temperatura

• Taxas de processos químicos e biológicos;• Faixa de temperatura ótima;• Faixas de tolerância (tempo);• Afeta: O2, fotossíntese, taxas metabólicas,

sensibilidade a toxinas e doenças;• Alterações: clima, sombreamento (vegetação),

águas pluviais (escoamento), águas subterrâneas...

• Variação: vertical e/ou horizontal;• Estratificação térmica.

Estratificação térmica da coluna d’água em uma lagoa tropical

Dióxido de Carbono

• Respiração

• Trocas com atmosfera

• Matéria prima para fotossíntese

• Balanço entre O2 e CO2 metabolismo

Condutividade elétrica

• Habilidade da água em conduzir corrente elétrica;

• Sólidos inorgânicos dissolvidos (íons): cloretos, sulfatos, nitratos, fosfatos, sódio, magnésio, cálcio, ferro...

• Influenciada pela temperatura;

• Siemens/cm;

• Indicativo de nutrientes na água.

Transparência/Luminosidade

• Luz – fotossíntese – ciclos

• Disco de Secchi

• Radiômetro

• Profundidade Secchi: 10% luz

• 3x profundidade Secchi: limite zona afótica

Análises in situ

C H O N P

Orgânico X Inorgânico

Particulado X Dissolvido

Nutrientes → Produtores Primários → Consumidores

Nutrientes - Carbono

• Componente essencial da matéria orgânica seres vivos;• Fonte atmosférica;• Em condições normais, não costuma ser limitante;

Nutrientes - Carbono

Nutrientes - Nitrogênio

• Amônia, nitratos e nitritos;

• Nitrogênio total;

• Proteínas, ácidos nucleicos, ATP;

• Fontes: esgotos, fertilizantes,

agricultura, pecuária, indústria...

• Dissolvem facilmente em água;

• Nitrosomonas e Nitrospira.

Nutrientes - Nitrogênio

Nutrientes - Fósforo

• Fósforo total

• Fosfato: PO43+

• DNA, RNA, ATP

• No ambiente: Orgânico ou inorgânico

• Dissolvido ou ligado a partículas

• Fontes: solos, rochas, esgotos, fertilizantes, produtos

de limpeza...

• Papel importante: sedimento

Nutrientes - Fósforo

Análise de Nutrientes

Concentração Absorbância

0.00 0.000

0.04 0.039

0.08 0.078

0.12 0.105

0.16 0.155

0.20 0.192

y = ax + b

Clorofila – parâmetro biológico

• Utilizado para entender como as variações nos parâmetros físicos e químicos influenciam na biota.

• Filtragem retenção do material particulado rompimento das células extração do pigmento leitura em espectrofotômetro.

• Equações.

Índices de Estado Trófico

Forma rápida e prática de determinar a qualidade da água em corpos d’água.

EXERCÍCIO

Lago subtropical mesotrófico – Primavera – Ciclo 24h

06h 12h 18h 00h

Temperatura (°C) 20,0 25,0 20,0 15,0

Oxigênio dissolvido (mg/l) 8,0

pH 6,5

Clorofila (µg/l) 10,0

Nitrato (mg/l) 0,1

Fosfato (mg/l) 0,05

Nutrientes totais (N e P) 1,2

EXERCÍCIO

Lago subtropical mesotrófico – Primavera – Ciclo 24h

06h 12h 18h 00h

Temperatura (°C) 20,0 25,0 20,0 15,0

Oxigênio dissolvido (mg/l) 8,0 11,0

pH 6,5 6,8

Clorofila (µg/l) 10,0 12,0

Nitrato (mg/l) 0,1 0,09

Fosfato (mg/l) 0,05 0,04

Nutrientes totais (N e P) 1,2 1,3

EXERCÍCIO

Lago subtropical mesotrófico – Primavera – Ciclo 24h

06h 12h 18h 00h

Temperatura (°C) 20,0 25,0 20,0 15,0

Oxigênio dissolvido (mg/l) 8,0 11,0 12,0

pH 6,5 6,8 6,85

Clorofila (µg/l) 10,0 12,0 13,0

Nitrato (mg/l) 0,1 0,09 0,085

Fosfato (mg/l) 0,05 0,04 0,035

Nutrientes totais (N e P) 1,2 1,3 1,35

EXERCÍCIO

Lago subtropical mesotrófico – Primavera – Ciclo 24h

06h 12h 18h 00h

Temperatura (°C) 20,0 25,0 20,0 15,0

Oxigênio dissolvido (mg/l) 8,0 11,0 12,0 10,0

pH 6,5 6,8 6,85 6,7

Clorofila (µg/l) 10,0 12,0 13,0 12,0

Nitrato (mg/l) 0,1 0,09 0,085 0,09

Fosfato (mg/l) 0,05 0,04 0,035 0,04

Nutrientes totais (N e P) 1,2 1,3 1,35 1,3