Aspectos fundamentais da microbiologia analítica da água
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Francisca Denyse Antônia Mendes Cruz
Aspectos fundamentais damicrobiologia da água
Sobral, 06 de agosto de 2013
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ObjetivosDescrever o ciclo hidrológico;Identificar as variações físicas, químicas e biológicas
que podem interferir na qualidade da água.Citar quais os parâmetros indicadores da qualidade da
água;Citar as razões das coliformes fecais serem utilizadas
como indicadores de contaminação.Esquematizar o método de caracterização e
quantificação da qualidade da água.
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A água na naturezaA água encontra-se disponível sob várias formas.
A superfície terrestre é recoberta por cerca de 75% de água.
Constitui um recurso renovável por meio do ciclo hidrológico.
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Estado físico Tipos Volume da água do planeta (%)
Sólido Calotas de gelo, geleiras
2,15
Líquido OceanosÁguas subterrâneasÁguas superficiais
97,210,6260,009
Gasoso Vapor atmosférico 0,005
DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO PLANETA
A água na natureza
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O ciclo da água é conduzido pela ENERGIA SOLAR.
Evapotranspiração;
Características climáticas
A água na natureza
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A água na naturezaCiclo Hidrológico
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Do ponto de vista tecnológico e econômico
A água na natureza
265.400 Trilhões de toneladas de água doce
0,5% de água doce
0,03% de água doce
Variações no ciclo hidrológico:
Intervenções humanas (diretas ou indiretas)
+ Modificação da cobertura vegetal;
+ Uso do solo;+ Desmatamento;
+ Urbanização;− Disponibilidade da água
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Problemas relacionados à quantidade de água:
A qualidade da água
Escassez;Estiagens;Cheias.
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Há problemas relacionadas à qualidade:Contaminada;Poluída.
A qualidade da água
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Milhões de pobres no mundo vivem com menos de 19 litros;
46% da população mundial não tem água encanada em casa;
A qualidade da água
Poço em Natwargadh, em Gujarat - Índia
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Características físicas da águaDensidade;Calor específico;Viscosidade;Luz;Turbidez;Tensão superficial.
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Densidade
variar com:
Características físicas da água
• Temperatura;• Concentração de substâncias;• Pressão hidrostática.
1. TemperaturaA água estado sólido é menos denso que estado líquido.Ex. copo com gelo; Rios com superfície congelada.
2. Concentração de substânciasA salinidade ou a concentração de Cloreto de SódioA água do mar é 2% mais densa do que água pura.Ex. Estuários observa-se a diferença de densidade da água
doce e salgada.
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Densidade
variar com:
Características físicas da água
• Temperatura;• Concentração de substâncias;• Pressão hidrostática.
2. Concentração de substânciasA salinidade ou a concentração de Cloreto de SódioA água do mar é 2% mais densa do que água pura.Ex. Estuários observa-se a diferença de densidade da água doce e salgada.
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Densidade variar com:
Características físicas da água
• Temperatura;• Concentração de substâncias;• Pressão hidrostática.
3. Pressão hidrostáticaÉ a pressão do fundo de uma coluna vertical de água.Ex. grandes profundezas a pressão é enorme e pode causar alterações nos sistemas biológico (velocidade das reações, solubilidade, ponto de ebulição).
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Calor específico
Características físicas da água
Bastante elevado;
Absorver ou liberar grandes quantidade de calor
Potencial de alterar características locais
Em ambientes aquáticos as variações tendem ser bandas
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Viscosidade
Características físicas da água
Biota aquática;
Alterada a temperaturaViscosidade diminui
Força de atrito e a superfície dos fitoplâncton diminui
aumenta a sedimentaçãoCessa a fotossíntese
Causa desequilíbrio
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Luz 2 características
Características físicas da água
• Comprimento de onda• Intensidade
Fotossíntese
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Luz
Características físicas da água
Cor e Turbidez do meio
Cor – luz refletidaCor real ou aparente
Ex. Rio Negro – ácidos húmico
TurbidezVariações na limpeza das
água de superfíciePresença de material em
suspensãoEx. partículas de minerais
e algas.
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Tensão superficial
Características físicas da água
Atração das moléculas de água na superfície
Afetado pela ação de detergentes
Constitui o hábitat de muitas espécies
Barreira para o meio líquido
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Características químicas da água
Água – solvente universal
Gases dissolvidos - O2 e CO2
Sais dissolvidos – sais de fósforo, de nitrogênio, de manganês, zinco, cobre, entre outros.
pH – acidez ou alcalinidade
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Características biológica da água
Surgi a cadeia alimentar
Organismos aquáticos:
Fonte de alimento;Recuperação da qualidade da água.Introdução e gases da atmosfera e hidrosfera.
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
Indicadores físicos;Indicadores químicos;Indicadores biológicos.
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Indicadores físicosCor – existência de substâncias em solução.
Turbidez – devia a raios luminosos – materiais e organismos microscópicos suspensos.
Sabor e odor - presença de poluentes ou substâncias indesejáveis.
Rejeitadas para consumo humano.
Parâmetros indicadores da qualidade da água
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Indicadores químicosSais – presença de bicarbonatos, cloretos,
sulfatos.
Indicativo de esgoto doméstico.
Dureza – presença de alcalinos terrosos - Cálcio, magnésio.
Alcalinidade - presença de bicabonatos, carbonatos e hidróxidos.
Quando tratada – uso doméstico.
Parâmetros indicadores da qualidade da água
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Indicadores químicosCorrosividade – presença ácidos minerais ou
existência de O2 e CO2 Casos raros
Ferro e Manganês – sabor – coloração avermelhada (deixa manchas).
Impurezas orgânicas, nitrogênio e cloretos - presença de constituintes de animal ou vegetal; formação de nitratos; águas residuais.
Parâmetros indicadores da qualidade da água
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Indicadores químicosCompostos tóxicos – presença de alguns
elementos ou compostos químicos – indrústia, agricultura, mineração.
Detergentes – não biodegradáveis – sabor desagradáveis, problemas nas estações de tratamento.
Agrotóxicos - tóxico ao homem, aos peixes e outros animais – polui a água.
Parâmetros indicadores da qualidade da água
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Indicadores biológicosParâmetros indicadores da
qualidade da água
Microrganismos aquáticos
Atividades biológicas
Modificações químicas e ecológico
- Algas
Microrganismos patogênicos
Matéria fecalEsgoto sanitário
doenças
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Indicadores químicosA transmissão de enfermidades pode ser por
águas de abastecimento, pois devem passar regularmente por um tratamento adequado.
Para isso seria necessário a determinação individual da eventual presença de cada microrganismo patogênico, no entanto o procedimento é complexo e financeiramente inviável.
Parâmetros indicadores da qualidade da água
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Doenças associadas com a água é transmitida por via fecal.
As bactérias do grupo coliforme habitam normalmente o intestino de homens e de animais, servindo portanto como indicadoras da contaminação de uma amostra de água por fezes.
Parâmetros indicadores da qualidade da água
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Na prática, é a utilizado a detecção desses organismos patogênicos, por serem facilmente identificáveis, portanto são chamados organismos indicadores.
O mais importante organismo indicador são as bactérias coliformes, principalmente a presença de Escherichia coli.
Parâmetros indicadores da qualidade da água
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Caracterização e quantificação por métodos relativamente simples:
A água - várias diluições - semeadas nos tubos de ensaio – meio de cultura - produção gases
Parâmetros indicadores da qualidade da água
Tubos positivos Número Mais Provável - NMP
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
Teste presuntivo – caldo lactosado
Produção de gás positivo
Não houve produção de gás negativo
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
Teste completo
Caldo lactosadoProdução de gás –
positivo
Ágar inclinado (coloração de gram)Coliformes são gram-negativas não
esporulada
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
Teste confirmativo
Caldo lactosado verde brilhante (CLVBB)Produção de gás – positivo
Ágar eosina azul de metileno (EMB)Produção de colônias típicas
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
Medida é expressa através da concentração de coliformes
fecais em Número Mais Provável (NMP) por 100 ml de água
NMP/100ml.
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Água é desinfetada pela radiação solar na favela de Kibera, em Nairóbi, no Quênia.
Método Sodis (2006)
Lançado na Suiça
Garantir água potável
Fonte: National Geographic, abril de 2010
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Interpretação dos resultadosA avaliação da qualidade de uma água deve ser
feita de forma integrada, considerando-se o conjunto das informações de caráter físico, químico e biológico.
É importante observar que, como conceito de ‘qualidade de água boa’ para o consumo humano é dinâmico, os parâmetros, assim como seus valores-limites, devem ser mantidos sob constante revisão
Parâmetros indicadores da qualidade da água
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Avaliação do alunoProvas discursivas com perguntas breves,
provas objetivas com escolha múltipla como também através de questionários, produção de ficha de leitura, resumos servindo de treinamento para pesquisa bibliográfica.
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Indicações Bibliográficas BRAGA. B, HESPANHOL, I, MIERZWA, J C, BARROS, M T L,
SPENCER, M, PORTO, M, NUCCI, N, JULIANO, N, EIGER, S. Introdução à engenharia ambiental. 2 ed. São Paulo Prentice Hall – Br, 2005.
BRASIL. Vigilância e controle da qualidade da água para consumo humano/ Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância em Saúde. Brasília, Ministério da Saúde, 2006.
PELCZAR Jr, M J, CHAN, E C S, KRIEG, N R. Microbiologia: conceitos e Aplicações. V 2, 2 ed., São Paulo, Pearson Education do Brasil, 1997.
VERSILIND, P A, MORGAN, S M. Introdução à engenharia ambiental. Tradução da 2ª edição norte americana.São Paulo. Cengage Learning. 2011.
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Obrigada pela atenção!Francisca Denyse Antônia Mendes Cruz
Aspectos fundamentais damicrobiologia da água
Sobral, 06 de agosto de 2013