Aplicação de eletrodo seletivo na determinação de amônia em amostras do rio São Mateus, de água subterrânea e efluente laboratorial

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Química Analítica

Autores

Cotta, A.J.B.C. (UFES/CEUNES) ; Andrade, R.P. (IF SUDESTE MG) ; Porto, P.S.S. (UFES/CEUNES)

Resumo

O consumo de água com elevadas concentrações de amônia causa danos à saúde. O rio São Mateus é o principal corpo hídrico explorado para o abastecimento de diversas cidades ao longo de seu curso, contudo são vários os impactos ambientais sobre a qualidade de suas águas. Este trabalho objetiva complementar o diagnóstico ambiental das águas do rio e de poços rasos, que abastecem as residências do bairro de Guriri (São Mateus-ES), mediante a avaliação de parâmetros físico-químicos e teores de amônia. As análises demonstraram que as águas superficiais e subterrânea são afetadas pela falta de saneamento básico. Os impactos foram mais perceptíveis nos dados de amônia. O estudo também demonstrou a facilidade de uso e robustez do do sensor de amônia.

Palavras chaves

Amônia; contaminação; água

Introdução

A amônia (NH₃) é um gás incolor, solúvel na água e que causa irritação ocular e nasal a partir de 50 mg/L no ar (ZANIBONI-FILHO, 1997). O consumo de água com elevadas concentrações de amônia causar graves danos à saúde, já que interfere no transporte do oxigênio pela hemoglobina, entre outros efeitos tóxicos (Carmouze, 1994). Pela Resolução CONAMA Nº357/2004, o nitrogênio amoniacal total é padrão de classificação das águas superficiais, para rios Classe 2 os valores máximos dependem do pH, variando de 3,7 a 0,5mg/L para pH≤7,5 epH> 8,5. Em águas salobras os teores máximos são 0,7 mg/L. A Portaria 518 (BRASIL, 2004) estabelece o limite de 1,5 mg/L para água de consumo humano. O rio São Mateus (SM) é o principal corpo hídrico explorado para o abastecimento de diversas cidades ao longo de seu curso. Contudo este também é o destino dos efluentes municipais gerados pelas mais de 20 cidades que o margeiam. Cotta et al. (2017) revelaram o sério comprometimento da qualidade de suas águas pela emissão de esgoto não tratado, o qual impacta seriamente os níveis de oxigênio dissolvido. O estudo também identificou altos níveis de Pb e As, acima do preconizado legalmente (BRASIL, 2004). Santos e colaboradores (2017) fizeram o monitoramento da intrusão de água marinha na calha do rio, a qual nos períodos secos de 2015 e 2016 avançou mais 50 km, comprometendo o abastecimento público. Este trabalho objetiva avaliar os dados de parâmetros físico-químicos e teores de amônia registrados no SM, para identificação das fontes de poluição e avaliar seu grau de comprometimento. Duas amostras de água subterrânea também foram analisadas para avaliar o impacto da falta de rede coletora de esgoto no bairro de Guriri, São Mateus-ES.

Material e métodos

Amostras de 1L de água foram tomadas entre 8 e 9h, de 22/08/2018, em 04 pontos do rio São Mateus-ES e de 02 poços rasos de residências do Bairro de Guriri, São Mateus-ES, Figura 1. O pH foi medido com equipamento mPA210 (Tecnopon), a condutividade elétrica (CE) em equipamento model A+ (Orion), a turbidez no Del Lab (Lucadema) e as concentrações de amônia com eletrodo seletivo HANNA (HI4101) acoplado ao medidor portátil (HI98191). Antes das determinações os equipamentos foram calibrados como orientado pelos fabricantes. Para medida de amônia porções de 30,0 mL foram transferidas para um tubo de 50mL, seguido da adição de 600uL de solução ISA Alcalina (HI4001-00), para ajuste da força iônica e pH. Todas as medidas de volume foram feitas com pipeta automática (Kasvi). Antes das análises o slope do eletrodo foi verificado, como instrui o fabricante. E em caso de não conformidade, o eletrólito interno (HI4001-40) era substituído, permanecendo o problema uma nova membrana de PTFE (HI4001-51) era instalada e a verificação refeita até alcançar condições padrão de operação e uso. Para avaliar a qualidade das medidas de amônia, porções das amostras foram fortificadas com concentrações similares às registradas naturalmente, com o emprego da solução padrão HANNA 1000 mg/L (HI4001-03) e ISA. Idealmente, as recuperações das quantidades adicionadas deve de 80 a 120%. O limite de detecção (LD) foi calculado com dados de 7 medidas do branco, seguindo a expressão (LD = média±3desv pad), preparado e analisado em diferentes dias. Adicionalmente, os teores de amônia foram medidos em diferentes porções de um efluente de laboratório, o qual foi gerado em diferentes experimentos. Porções deste efluentes foram fortificadas e analisadas, os dados de recuperação são apresentados e discutidos.

Resultado e discussão

A Tabela 1, apresenta os dados de caracterização físico-química, teores de amônia, os valores de fortificação e a recuperação (%) das quantidades adicionadas. Em SM1 a água apresenta baixos valores de turbidez, CE, e amônia. Em SM2, próximo a captação municipal, percebe-se uma diminuição do pH e elevação da turbidez, CE, e teor de amônia, como consequência do despejo de efluentes domésticos e da criação de peixes, cujas excretas contém altos níveis de amônia. SM3 é próximo ao local de lançamento de grande volume de esgoto não tratado no rio São Mateus. Em SM3 registrou-se o maior nível de amôn, que ponto de influenciar na dinâmica do oxigênio dissolvido e de exercer efeitos tóxicos em organismos aquáticos (TRUSSEL, 1972). A amostra de SM4 apresenta elevada CE, como consequência de sua proximidade com a foz. No Ponto SM3, o efeito da intrusão salina é menos pronunciado, porém perceptível no dado de CE. As amostras de água subterrânea (P1 e P2) apresentaram valores típicos de pH, CE e turbidez (Fachetti et al. 2017a). Contudo, as concentrações de amônia verificadas estão em desacordo com a legislação vigente (PORTARIA 518/2004). O bairro de Guriri não possui rede coletora de esgoto, assim os residentes destinam os efluente domésticos em fossas. Fachetti et al. (2017a,b) destacaram a presença de patógenos termotolerantes e E. Colli. em mais de 50% dos 36 poços analisados no bairro de Guriri, o que decorre da contaminação da água subterrânea pelo esgoto doméstico. Os elevados dados de amônia do presente trabalho, corroboram com esta hipótese. Com a análise dos brancos estimou-se o LD em 0,04mg/L para amônia. Amostras de água e 10 porções de efluentes de laboratório apresentaram recuperações dentro da faixa de aceitação, exceto em SM4 de alta CE.

Mapa de localização dos pontos amostrais no rio São Mateus (SM) e poços (P) de água subterrânea.

Conclusões

O estudo demonstrou que tanto as águas superficiais do rio São Mateus, quanto a subterrânea do Bairro de Guriri, são afetadas pela falta de saneamento básico. Os impactos foram perceptíveis nos diversos parâmetros avaliados, em particular nos dados de amônia, a qual é composto tóxico e cujos valores registrados conflita com o parâmetros de potabilidade e referência. O estudo também demonstrou a facilidade de uso e robustez do do uso do sensor de amônia para aplicações ambientais e práticas de laboratório/pesquisa acadêmica de tratamento de de efluentes.

Agradecimentos

A FAPES pelo apoio financeiro (Edital Fapes/Vale/Faperj Nº 01/2015, outorga: 522/2016, SIAFEM: 75493799/16)

Referências

BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA. Resolução CONAMA Nº 357/05. Diário Oficial República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF, 18 de março de 2005.
BRASIL. Ministério da Saúde. PORTARIA MINISTÉRIO DA SAÚDE Nº 518/04. Diário Oficial República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF, 25 de março de 2004.
CARMOUZE, J. P. O metabolismo dos ecossistemas aquáticos. 1. ed. São Paulo: Edgard Blücher / Fapesp. 253p, 1994.
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