A água para o abastecimento humano requer a
satisfação de diversos critérios de qualidade, o tratamento da água,
a inter-relação entre o uso da água e a qualidade requerida para a
mesma.
Importância econômica e sanitária dos sistemas de
abastecimento d'água
A Organização Mundial de
Saúde - OMS, estima que pelo menos dez mil pessoas falecem por dia em consequência
de acidentes e doenças causadas por falta de habitação adequada e de serviços
essenciais de água potável e esgotos sanitários. Nos países em desenvolvimento
avaliou-se que aproximadamente 80% dos leitos hospitalares vêm sendo ocupados
por pacientes com doenças causadas direta ou indiretamente pela água de má
qualidade e por falta de saneamento. Assim, a importância sanitária do
abastecimento de água é das mais discutidas; a implantação ou melhoria dos
serviços de abastecimento de água traz como resultado uma rápida e sensível
melhoria na saúde (diminuição das moléstias cujos agentes epidemiológicos são
encontrados nas fezes humanas) e nas condições de vida de uma comunidade
principalmente através de:
- controle e prevenção de doenças;
- promoção de hábitos higiênicos da população;
- desenvolvimento de esportes (como a natação);
- melhoria da limpeza pública;
- conforto e segurança coletiva (refrigeração e combate
a incêndio).
Esses benefícios se acentuam
muito com a implantação e melhoria dos sistemas de esgotos sanitários. Tem sido
constatado também que a implantação de sistemas adequados de abastecimento de
água e de destino de dejetos, a par da diminuição das doenças transmissíveis
pela água, indiretamente ocorre a diminuição da incidência de uma série de
outras doenças, não relacionadas diretamente aos despejos ou ao abastecimento
de água.
Verificou-se também a
existência de uma correlação entre a redução de mortalidade por febre tifoide e
a redução de mortes devido a outras enfermidades. Quando se reduz a mortalidade
por febre tifoide mediante a distribuição de água de boa qualidade,
provavelmente se reduz, também, por duas a três vezes a mortalidade devido a
outras enfermidades. Como exemplo particular, esse efeito se observa com a
mortalidade infantil.
A importância econômica do
abastecimento de água é também verificada. A influência direta mais importante
da sua implantação reside num aumento de vida média da população servida; numa
diminuição da mortalidade em geral e, em particular, da infantil; numa redução
de número de horas perdidas com diversas doenças; estes fatos se refletem numa
maior eficiência nas atividades econômicas dos cidadãos (maior número de horas
de trabalho), possibilitando, com isto, o aumento de produção.
A influência da água, do
ponto de vista econômico, faz-se sentir mais diretamente no desenvolvimento
industrial, por constituir, ou matéria-prima em muitas indústrias, como as de
bebida, ou meio de operação, como água para caldeiras, etc.
A melhoria de um serviço de
abastecimento de água acarreta a diminuição indireta no custo médio de uma
enfermidade, incluindo despesas com médicos, remédios e descontos de salários.
Controle de qualidade da água como fator de saúde
A água possui uma série de
impurezas, que vão definir mais características físicas, químicas e biológicas;
a qualidade da água depende dessas características.
As características químicas
das águas que escoam superficialmente ou nos lençóis subterrâneos descrevem a
natureza do terreno ou a qualidade do subsolo ao longo de seu percurso.
A água pode, pois, incorporar
uma grande variedade de substâncias, algumas inócuas, como o nitrogênio,
oxigênio, etc., outras impurezas podem ser tóxicas ou prejudiciais à saúde.
Dependendo da região até mesmo a água de poços subterrâneos pode apresentar
teores excessivos de compostos indesejáveis de ferro, flúor e outros elementos.
É de grande importância que
se comparem e selecionem fontes alternativas para o abastecimento público. É
indispensável um levantamento sanitário da área, além da realização de diversas
análises da água. As impurezas mais nocivas são aquelas que contaminam as
águas: micróbios e substâncias radioativas.
A história de uma água
Através da análise química,
compreendendo os teores de nitrogênio em suas diferentes formas, pode-se
observar a história passada pela água através da presença de compostos do ciclo
de nitrogênio. Assim, teores elevados de amônia indicam a presença e a
quantidade de matéria orgânica azotada presente na água; os nitritos revelam
matéria orgânica em fase da atividade bacteriana (oxidação) e os nitratos
mostram que a poluição orgânica já atingiu a sua fase final de estabilização
(poluição mais remota). Outra determinação valiosa é a dos teores de cloreto. O
teor de cloretos pode ser indicativo de poluição por esgotos domésticos (próxima
ou remota). O teor de cloretos varia com diversos fatores, principalmente com a
distância do mar. Para determinado local, um excesso de 2ppm de cloretos sobre
o teor normal na área é um indício de poluição (a urina causa excesso de
cloretos).
O controle de qualidade da
água deve ser feito:
- Procurando-se impedir a contaminação de mananciais de
água;
- Tratando-se convenientemente a água; controlando-se a
qualidade da água em reservatórios de distribuição da rede;
- Dando-se instruções de higiene ao usuário para não
deteriorar a água fornecida, ou seja, evitando a contaminação da água em
instalações e em reservatórios domiciliares e prediais.
Alteração da qualidade da água
Analisemos o ciclo de uso da
água para entender como ela tem sua qualidade alterada.
1º A água da chuva proveniente da água evaporada das
grandes massas líquidas é uma água destilada que se aproxima da “água pura”. Ao
atravessar a atmosfera dissolve gases (O2; N2; CO2)
e poeiras em suspensão. Nesta fase é menos freqüente a existência de micro-organismos
patogênicos.
2º A água da chuva chega ao solo. Dependendo da geologia
(terrenos mais ou menos permeáveis), da topografia (terrenos mais ou menos
inclinados), dependendo da cobertura vegetal, parte da água se infiltra, parte
se evapora e parte escoa superficialmente até encontrar um córrego, um rio, um
reservatório ou um lago.
3º A água que escoa superficialmente terá, sempre, mas em
teores variados:
-
Sólidos
dissolvidos em face da capacidade de ser a água um excelente solvente. A
presença de alguns sólidos pode não preocupar sanitariamente, mas outros podem
causar problemas.
-
Sólidos em
suspensão - carreados em face da velocidade e capacidade de ser a água um
excelente solvente. A presença de alguns sólidos pode não preocupar
sanitariamente, mas outros podem causar problemas.
-
Detritos (que
estarão ou dissolvidos ou em suspensão) que podem ser de origem vegetal (ex:
húmus e o tanino que dão cor ao rio Negro); de origem animal (restos de animais
mortos ou suas excretas) e restos de atividade humana de todo tipo.
Por
isso, na grande maioria das vezes, as águas superficiais não atendem aos
padrões de potabilidade fixados pelas normas (embora possam, eventualmente, não
causar doenças). Somente rios de cabeceiras, correndo em solos arenosos e rochosos
e em bacias protegidas, é que podem eventualmente atender às normas de
potabilidade, mas lembrando que até excretas de animais silvestres podem ter
contaminantes. Por segurança, o uso de águas superficiais deve, no mínimo, ser
feito com adição de um desinfectante (cloro) que tenderá a eliminar a maior
parte de microorganismos, incluindo aí os eventuais patogênicos de doenças de
veiculação hídrica.
4º A maior parte das águas de chuva cai nos
mares, pois sua superfície é varias vezes maiores que a dos terrenos. Os mares
são também alimentados pela chegada dos rios (foz).
5º Se a água ficou no lençol subterrâneo
(convencionalmente o que se situa a mais de 50 m de profundidade) deverá ser
retirada por bombas. Há casos (poucos) de afloramento de água subterrânea (poço
jorrante). Isso se deve ao fato de estar a água às vezes confinada por camadas
impermeáveis e por razões de topografia, o lençol confinado aflora, e água com
pressão sai do terreno jorrando.
A
água do lençol subterrâneo, e em geral é, proveniente de pontos de infiltração
distantes dezenas e até centenas de quilômetros do local da captação.
Seguramente, se quando a água que se infiltrou tinha micro-organismos, eles
desaparecerão ao longo do percurso ao percolar no solo. Se a água subterrânea não
contém micro-organismos, ela pode carregar alto teor de sólidos dissolvidos
dependendo do terreno no percurso. Em terrenos ricos em calcário, o passar da
água subterrânea, ao solubilizar o solo, forma até cavernas.
A
água subterrânea em face de toda sua história de formação:
-
Pode possuir
características que atendam a todos os padrões de potabilidade, e uma
desinfecção só seria necessária quando se deseja uma garantia adicional, por
medo de contaminação no sistema de distribuição (caixas de água mal conservadas,
por exemplo);
-
Pode ter
contaminação biológica através de infiltração na parte superior do poço por
água do lençol freático eventualmente contaminado. Evita-se essa contaminação
com a impermeabilização do poço nos primeiros 15 metros, e impedindo que as
águas de enxurrada entrem no poço.
-
Pode não ter
características de potabilidade pelo fato de transportar sólidos que causem
gosto e cheiro à água. Como regra geral, é muito fácil remover sólidos
suspensos na água do que sólidos dissolvidos (ex.: é a dificuldade de tratar a
água do mar para fins potáveis). As águas de poços profundos têm, às vezes,
temperatura superior à ambiente. Isso se deve ao fato de, ao passar por solos
subterrâneos, ocorrer reações exotérmicas (liberação de calor). Essas águas
térmicas são fonte de atração turística, e para serem usadas no sistema de
abastecimento costumam ser resfriadas em torres de aeração.
6º Águas de minas e nascente – são as que se
infiltram e por razões de relevo voltam a superfície. O ponto de origem da
infiltração pode estar próximo ou distante. Como é uma água que passou pelo
lençol subterrâneo, sofre algum tipo de filtragem e uma eventual contaminação
anterior por micro-organismos foi contida ou limitada. Normalmente as
características de cor, turbidez e presença de micro-organismos dessas águas
são sensivelmente melhores do que as das superficiais (rios e córregos). Para
usar água de nascente é preciso tomar alguns cuidados mínimos:
-
As nascentes
devem ser protegidas por valetas que impeçam contaminação por águas de
enxurradas, águas essas sempre suspeitas;
-
Ter cuidado para
afastar das proximidades, residências e criação de animais, a fim de evitar que
dejetos penetrem no lençol freático que abastece a nascente;
-
Por cautela,
águas de nascentes, quando possível devem ser canalizadas e represadas, onde
será desejável uma cloração.
7º Poços rasos (captação do lençol freático). A
diferença entre poço raso e profundo está na profundidade da escavação. Poços
rasos possuem profundidades de aproximadamente 20m. Na maioria das vezes são de
escavação manual pelos chamados poceiros e, por isso, tem diâmetro maior que os
poços profundos, que são escavados mecanicamente, e possuem diâmetros da ordem
de 20 a 50m.
O poço raso retira água do
primeiro lençol (freático), onde a água entrou no maciço terroso e a filtração
que ocorre através da percolação do terreno possivelmente não ocorre e, assim,
podem ser alimentados por águas contaminadas. Os poços rasos são escavados
próximos às residências e, portanto, perto de focos de contaminação. Para que
as águas de poços rasos tenham melhor qualidade é preciso:
-
construir os
poços a montante de fossas próximas;
-
dar destino
adequado aos esgotos por meio de fossa séptica e valas de infiltração situadas
o mais distante possível do poço;
- enterrar o lixo, evitando o ataque por ratos, baratas
e moscas;
- a abertura do poço deve estar em cota mais alta que o
terreno, para impedir que águas de enxurradas o atinja;
- fazer periódicas limpezas e desinfecções do poço com
água de lavadeira (hipoclorito de sódio), etc.
8º As águas de rios e lagos, por receberem
contribuições de águas superficiais e por drenarem grandes bacias onde sempre
há ocupação humana (uso urbano, industrial e agrícola de área), nunca atendem
os padrões de potabilidade. Os mananciais protegidos têm toda a bacia
contribuinte desapropriada, e não há, em toda a bacia, nenhuma casa, nenhuma
atividade agrícola ou industrial.
9º O tratamento convencional é composto de
tratamento químico de coagulação, decantação, filtração e cloração.
10º Por
vezes temos que usar mananciais altamente poluídos por falta de outra solução
Nos tratamentos especiais podem ocorrer pré-cloração, dupla filtração, emprego
de carvão ativado e de ozona, etc.
11º O manancial mar. Até há
alguns anos pensar em água do mar para uso potável era uma alternativa
econômica fora de cogitação. Hoje, o mar é fonte de água potável no Kuait; em
plataformas oceânicas de prospecção de petróleo e em grandes embarcações.
12º Sistema de distribuição. A
água tratada é potável, passa para a rede e deve chegar em condições de
potabilidade até a torneira do usuário mais distante. Os fatores que podem
contribuir para que isso não ocorra são:
- A rede distribuidora fica seca e a água do lençol
freático (sempre poluído) pode penetrar através de juntas com defeitos,
situação essa que não ocorre quando se mantém a rede em carga (com pressão) que
é a melhor proteção sanitária da rede de água.
- Caixas de água domiciliares e prediais sujas. Pelo
menos a cada seis meses cada reservatório deveria ser lavado, desinfetado e
verificado se não apresenta possibilidade de contaminação.
Para se ter certeza de que a
água chegará potável a torneira, uma das preocupações adicionais às já citadas
é manter ao longo de toda a rede um teor mínimo de cloro. Um sistema só pode
ser considerado confiável se permanentemente produz água dentro dos padrões
estabelecidos.
13º Sistema de esgotos. A
água usada de alguma forma e em alguma proporção terá que ser disposta e o
ideal é que seja pela rede de esgotos. Se for um sistema individual de
disposição, caso de habitações isoladas, o terreno e o lençol freático serão
seu destino. No caso de cidades, deve haver uma rede de esgotos com tratamento
adequado. O efluente tratado pode ou não ser clorado, dependendo dos usos do
corpo receptor a jusante. A tendência atual é desestimular, sempre que
tecnicamente possível, o tratamento individualizado pelas indústrias de seus
despejos (e de lixo) preferindo-se que o mesmo seja dirigido para a rede
pública de esgotos. Caberia à indústria apenas fazer, quando necessário, um
pré-tratamento corretivo para impedir que, por exemplo, despejos ácidos
explosivos ou inflamáveis atinjam a rede e a destrua. O resto, ou seja, todos
os outros tipos de despejos podem e devem ser ligados à rede pública mediante
um sistema de tarifas. Com isso se consegue:
- economia de escala;
- a indústria não consome nem espaço e nem se dedica a
uma atividade que não é sua atividade-fim;
- melhor controle de qualidade de locais de tratamento,
pois o número destes locais será menor e o pessoal de alto nível necessário
ficará reduzido.
14º Tratamento industrial da
água para fins especiais. Algumas indústrias não se satisfazem com quantidade
de água potável. Nesses casos elas próprias fazem tratamentos específicos, como
a remoção de sais que causam dureza e que podem dar problemas em suas caldeiras
de alta pressão. Certas tecelagens removem adicionalmente ferro e manganês,
algumas indústrias removem cloro, outras oxigênio dissolvido e outras removem
quase todos os sais para diminuir a condutividade elétrica da água.
15º Rios, lagos e mares são o
destino final dos esgotos tratados. Com o crescimento da população e da
atividade industrial e agrícola, a qualidade das águas dos rios e lagos vêm em
muitos casos se deteriorando progressivamente. Por vezes, tratamentos
convencionais de esgotos (processo biológico) já não são suficientes, e impondo
exigências adicionais como, por exemplo, a remoção de fósforo para impedir que
nos cursos d’água haja um crescimento exagerado de algas (o elemento fósforo é
necessário a esse crescimento, sendo sua remoção um fator limitante).
A
poluição por atividades agrícolas que podem lançar nos rios defensivos e adubos
é um novo tipo de poluente que começou a preocupar as autoridades sanitárias
nos últimos 30 anos.
As impurezas contidas nas
águas são adquiridas nas diversas fases do ciclo hidrológico; (manancial) e na
distribuição.
·
Precipitação atmosférica ® as águas de chuvas podem
arrastar impurezas existentes
na
atmosfera (O2, N2 e CO2) e poeiras em
suspensão. Nesta fase é menos frequente a existência de micro-organismos
patogênicos.
·
Escoamento superficial ® as águas lavam a
superfície do solo e carreiam as
impurezas
existentes: partículas terrosas, detritos vegetais e animais, fertilizantes,
estrume, inseticidas (áreas cultivadas), etc.; podem conter elevada
concentração de micro-organismos patogênicos; muitas impurezas podem inclusive
ser carreadas juntamente com as águas que se infiltram no solo.
·
Infiltração no solo ® nesta fase há certa
filtração das impurezas, mas dependendo de
características
geológicas locais, muitas impurezas podem ser adquiridas pelas águas, através,
por exemplo, da dissolução de compostos solúveis. Por outro lado, as impurezas
podem ser carreadas para outros pontos, através, do caminhamento natural da
água no lençol aquífero; este pode estar contaminado, por exemplo, por matéria fecal
originada de soluções inadequadas para o destino final dos dejetos humanos,
como as fossas negras.
·
Despejos diretos ® águas residuárias e lixo, esgotos sanitários, resíduos
líquidos
industriais, indevida e/ou inadequadamente lançados nas águas naturais, vão
levar impurezas que poluem as águas naturais; inclusive podem favorecer o
desenvolvimento de tipos inconvenientes de algas.
·
Represamento ® nas represas as impurezas
sofrem alterações decorrentes de ações de
múltiplas
naturezas (física, química, biológica); o repouso pode, contudo, favorecer a
melhoria da qualidade da água pela sedimentação, principalmente das partículas
maiores, purificando até certo ponto a água. E igualmente considerável a ação
dos raios solares.
·
Captação ® não deve ser localizada a
jusante de um lançamento de esgotos,
devendo-se
mudar, ou o local de captação, ou o ponto de lançamento dos esgotos.
·
Adução ® deve ser executada com os
devidos cuidados; por exemplo, não se deve
aduzir
água tratada em canais abertos.
·
Tratamento ® nas próprias instalações
de tratamento existem possibilidades de
contaminação,
como por exemplo, em filtros em mau estado, com descontinuidade na sua camada
de areia (“crateras”), em canais abertos que conduzem água filtrada, etc. A
cloração da água, quando feita inadequadamente também pode apresentar problemas
de insegurança sanitária, mau cheiro, etc.
·
Recalque ® o sistema de distribuição
de água deve ser bem projetado; por exemplo,
as
linhas de distribuição de água devem estar a mais de três metros das linhas de
esgotos. Os reservatórios de água tratada devem ser cobertos
·
Instalações hidráulico-sanitárias prediais ®
devem ser executadas com materiais e
técnicas
adequadas; por exemplo, o emprego excessivo de tubos de chumbo pode causar a
doença denominada saturnismo; as instalações devem ser bem executadas para se
evitarem as interconexões perigosas, e as possibilidades de refluxos perigosos
que podem introduzir água contaminada no sistema de distribuição de água.
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