UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI
DEL REI
CAMPUS DE SETE LAGOAS
BACHARELADO INTERDISCIPLINAR EM BIOSSISTEMAS
QUALIDADE
UALIDADE DA ÁGUA RETIRADA DE POÇOS RASOS UTILIZADA PARA
CONSUMO HUMANO E IRRIGAÇÃO DE HORTAS URBANAS
COMUNITÁRIAS
THAÍSE
HAÍSE FERNANDES DE SOUZA
Sete Lagoas – MG
Fevereiro/2014
Monografia
apresentada
à
Universidade Federal de São João Del
Rei como parte das exigências do
Bacharelado
Interdisciplinar
em
Biossistemas para a obtenção do título
de Bacharel em Biossistemas.
Orientador: Prof. Dr. Juliano de Carvalho Cury
Sete Lagoas – MG
Fevereiro/2014
DEDICO
Dedico este trabalho aos meus pais, Carlos Antônio de Souza e Maria das
Graças Fernandes de Souza, que sempre estiveram presentes em todas as etapas de
minha vida, me apoiando e incentivando incondicionalmente. Ao meu marido Samuel
Fernandes Reis pelo carinho e atenção. Ao meu irmão Walace Fernandes de Souza pelo
auxílio e companheirismo.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus que iluminou o meu caminho durante essa caminhada
Aos meus pais, meu irmão, meu marido e toda minha família, que com muito
carinho e apoio, não mediram esforços para que eu chegasse a esta etapa de minha vida.
Agradeço também a todos os professores que me acompanharam durante a
graduação e ao meu orientador Juliano de Carvalho Cury que tornou possível a
conclusão dessa monografia.
Aos meus amigos e colegas, pelo incentivo e pelo apoio constantes.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO.......................................................................................................... 15
2 REVISÃO DE LITERATURA .................................................................................. 5
2.1 Microrganismos contaminantes da água potável .................................................... 5
2.2 Metodologias para a detecção de microrganismos contaminantes da água
potável e helmintos ......................................................................................................... 6
2.3 Legislação brasileira sobre a qualidade microbiológica da água e determinação
de helmintos ..................................................................................................................... 9
2.4 Hortas urbanas comunitárias .................................................................................. 10
2.5 Água utilizada para irrigação de hortas urbanas comunitárias ............................ 10
2.6. Tratamento da água potável com Cloro ............................................................... 11
2.7 Formação de Trihalometanos ................................................................................. 12
2.8 Efeitos dos THMs sobre a saúde ........................................................................... 14
2.9 Alternativas ao uso do cloro .................................................................................. 16
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS...................................................................................... 30
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 18
1
LISTA DE TABELAS E FIGURAS
Figura 1. Trihalometanos comumente encontrados em água tratada com Cloro.
16
Tabela 1. Valores guia para THM (Trihalometanos) em águas de consumo (Decreto lei
243/2001). 18
2
RESUMO:
A disponibilização da água potável é causa de preocupação constante na nossa sociedade,
principalmente nos meios rurais e na periferia da área urbana, onde há falta de assistência
técnica, saneamento e conhecimento. Nessas regiões, as águas subterrâneas oriundas de
poços rasos constituem-se importantes fontes de suprimento de água para consumo
humano e animal, sendo esse tipo de abastecimento muito susceptível a contaminação. A
qualidade da água influencia diretamente na saúde das pessoas, seja ela consumida
diretamente ou utilizada na irrigação de produtos alimentícios. Hortaliças e frutas,
especialmente aquelas consumidas cruas, quando irrigadas com águas contaminadas
podem servir de veículo de uma série de doenças. Embora existam métodos para
sanitização da água, o mais utilizado deles, o cloro, ao reagir com compostos orgânicos
presentes na água, produz substâncias cancerígenas, prejudiciais à saúde. Quase
invariavelmente, o melhormétodo de assegurar água adequada consiste em formas de
proteção, evitando-se contaminações de dejetos animais e humanos, os quais podem
conter grande variedade debactérias, vírus, protozoários e helmintos.
PALAVRA CHAVE: qualidade da água, hortas urbanas comunitárias, cloro.
ABSTRACT:
The provision of drinking water is the cause of constant concern in our society,
especially in rural areas and in the periphery of the urban areas, where there is a lack of
technical assistance, sanitation and knowledge. In these regions, the groundwater from
are an important source of water supply for human and animal consumption. This type of
supply is very susceptible to contamination. Water quality directly influence the health of
people either directly consumed or used for irrigation of food products. Fruits and
vegetables, especially those consumed without decoction, when irrigated with
contaminated water can serve as a vehicle for a number of diseases. Although there are
several methods of sanitizing the water, the chlorination is the most widely used. The
chlorine to reacts with organic compounds present in the water producing carcinogenic
substances and others substances, harmful for health. The best method of ensuring
adequate water consists of forms of protection, avoiding contamination of animals and
humans, which may contain large variety of bacteria, viruses, protozoa and helminths
waste.
Keywords: water quality, community urban gardens, chlorine.
3
1INTRODUÇÃO
Nas últimas décadas o consumo de hortaliças folhosas tem aumentado devido à
preocupação em se obter uma alimentação mais saudável.Segundoa World Health
Organization (WHO, 2006)a mudança de hábitos alimentares e o aumento das saladas nas
refeições feitas em casa, associada a um maior consumo de produtos frescos como frutas e
hortaliças minimamente processadas, resultaramno aumento de surtos de doenças transmitidas
por alimentos. Além disso, o transporte fácil e rápido de produtos perecíveis, possibilitado
pela economia global, aumentou o potencial de exposição a patógenos veiculados em outras
partes do mundo(Altekrusel & Swerdlow, 1996).
As hortas urbanas do Município de Sete Lagoas são uma realidade já a tempo
consolidada, sendo que, em algumas delas a água utilizada para a irrigação é retirada de poços
rasos, sendo também alguns destes poços utilizados como fonte de água para consumo direto
pela população. Se esta água estiver contaminada poderá transmitir agentes patogênicos a
quem a ingere diretamente ou a quem consome hortaliças (principalmente folhosas) sem a sua
devida higienização, podendo causar doenças. Segundo Branco (1983) e Takayanaget al.
(1996), deficiências de saneamento básico contribuem para a contaminação das coleções
hídricas, incluindo do lençol freático, o que justifica a preocupação em se acompanhar a
qualidade microbiológica da água retirada desse tipo de fonte de abastecimento.
Dentre um total de 147 países avaliados, o Brasil ocupa a 50ª posição quanto à saúde
hídrica em um “ranking” proposto por organizações internacionais. Isto se deve ao fato do
alto percentual da população que não é atendidacom o fornecimento de água potável e com
tratamento de esgoto além dodesperdício doméstico, agrícola,industrial. Além disso, o país
possui problemas quanto ao controle da poluição dos mananciais e a sua preservação.
Embora o Brasil possua boa quantidade de água passível de ser potabilizada, a maior parte se
encontra na região Amazônica, enquanto áreas como o Nordeste sofrem com a escassez.
(Andrade, 2008)
Devidoà falta ou a precariedade do acesso à água potável e segura, a população mais
carente e socialmente excluída é um dos principais alvos das doenças transmitidas por
veiculação hídrica. Isto ocorre principalmente em países em desenvolvimento, onde a rápida
expansão urbana, o adensamento populacional e a ocupação de áreas periurbanas e rurais
acarretaram em deficiências e problemas no suprimento de água para satisfazer às
necessidades básicas diárias da população(Razzolini & Günther,2008).
4
A proximidade dos poçosa fossas e redes de esgoto, irregularidades quanto à
utilização, manuseio e conservação da água, utilização de tampas inapropriadas, problemas de
rachaduras e uso de cordas e baldes para retirada da água são fatores cruciais na contaminação
da água, não só por bactérias pertencentes ao grupo dos coliformes totais e fecais, mas
também por bactérias como Pseudomonas aeruginosa(Ruskin& Patrick,1988).Além disso,
lençóis aquáticos de pouca profundidade como os poços rasos são facilmente influenciados
pela água proveniente da superfície (Sworobucket al., 1987).
A determinação da presença de patógenos nas fontes evidencia o risco à saúde e a
identificação do agente etiológico indica a origem da contaminação. Dessa forma torna-se
essencialàimplementação de políticas públicasde gestão de maneira integrada aos setores de
desenvolvimento urbano, habitação, saneamento e saúde, de forma a minimizar ou erradicar
esses problemas(Razzolini&Günther,2008).
Para tratar a água bruta e torná-la potável, se faz necessário dentre outras coisas o uso
de substâncias químicas, que podem por sua vez, se não administradas corretamente, causar
problemas á saúde daqueles que a utilizam. Dentre esses compostos, o cloro é o mais utilizado
por possuir diversos atrativos como: baixo custo, ação bactericida rápida, destrói ou inativa
organismos maléficos á saúde humana, aplicação simples exigindo baixo custo com
automação, fácil determinação de sua concentração e é relativamente seguro ao homem desde
que administrado corretamente (Madiganet al., 2010).
Os perigos relacionados aos processos de introdução do cloro na água tem maior
relação com os subprodutos gerados do que com os agentes utilizados. Isso acontece por que a
quantidade de compostos orgânicos na água bruta normalmente é muito grande, estes
compostos podem reagir com o cloro livre ocasionando á formação de diversos subprodutos,
dentre eles os Trihalometanos(Condie, 1986).
2REVISÃO DE LITERATURA
2.1Microrganismos contaminantes da água potável
As principais doenças associadas aos seus respectivos patógenos de veiculação hídrica
são:
amebíase
(Entamoebahistolytica),
giardíase
(Giardialamblia),
criptosporidíase(Cryptosporidiumparvum), legionelose(Legionellapneumophila) febre tifóide
(Salmonellatyphi),
hepatite
A(vírus
da
hepatite
A),
poliomielite(poliovírus),
5
gastroenterite(norovírus)cólera (Vibriocholerae), Ciclosporíases (Cyclosporacaytanensis),
Toxoplasmose( Toxoplasma gondii). Em países em desenvolvimento, essas doenças são uma
causa significativa de morbidade e mortalidade. Mesmo em países desenvolvidos, a escassez
de água limpa em períodos críticos ou erros no tratamento da água podem contribuir para a
transmissão de doenças disseminadas pela água.De1971 a 2002ocorreram 764 surtos de
doençasnos Estados Unidos associados à água potável, uma média de 24 por
ano(Madiganetal.,2010).
A maioria dos microrganismos transmitidos pela água desenvolvem-se no intestino,
sendo eliminado com as fezes, podendo contaminar a água e se tornar um veículo de
transmissão de doenças(Madiganet al., 2010).
2.2 Metodologias para a detecção de microrganismos contaminantes da água potável
e helmintos
A água é considerada potável quando se encontra dentro de certos padrões de exigência. Já
foram detectados cerca de 2000 contaminantes diferentes na água, sendo 700 deles
provenientes da água potável, justificando a dificuldade existente em se determinar quais
análises devem ser realizadas para diagnóstico desta.As metodologias utilizadas para análise
de água são selecionadas observando-se os seguintes parâmetros: limite de detecção; precisão
e rapidez; equipamentos disponíveis; nível de treinamento de laboratoristas; custo de análise e
exigências específicas de legislação (Andrade, 2008).
Para diagnóstico do estado sanitário da água utilizada para consumo são feitos exames
microbiológicos, microscópicos e físico-químicos. Considerando que não éfácil a observação
de todos os microrganismos patogênicos presentes na água, utilizam-se parâmetros
substitutivos,
como
os
indicadores
de
poluição
fecal,
ou
seja,
os
coliformes
termotolerantes(Escherichia coli), que estão sempre presentes no trato intestinal humano e de
outros animais de sangue quente, sendo eliminados em grande número pelas fezes.Os
chamados coliformes compreendem as bactérias na forma de bastonetes,gram-negativas, não
esporogênicas, anaeróbias facultativas, capazes de fermentar a lactose com liberação de CO2
apóscrescimento durante 24 a 48 horas a 35ºC. Já os coliformes fecais (ou termotolerantes)
compreendem aqueles com as mesmas características, porém capazes de liberar CO2 em 24
horas em uma temperatura de crescimento de 44,5-45,5ºC.Coliformes fecais representam
risco indireto, pois a sua ocorrência indica a possível presença de outros tipos de
6
microrganismos na amostra, os quais podem ser espécies entéricas patogênicas de elevada
virulência, mas são mais difíceis de serem cultivados, sendo, assim, mais difíceis de serem
detectados.
A principal espécie deste grupo é a Escherichia coli, havendo também outros gêneros
neste grupo como Citrobacter, Enterobacter e Klebsiella. Uma das técnicas mais utilizadas
para a detecção de coliformes totais e termotolerantes consiste na sequência dos testes:
presuntivo, de confirmação de coliformes totais e de confirmação de coliformes
termotolerantes.Confirmado o estado de contaminação, para verificação de presença de
patógenos de interesse são necessários testes mais específicos (Edberget al., 2000).
A prova presuntiva é realizada através da inoculaçãoda amostra em caldo lauril
sulfatode triptose (LST) com tubos deDurham invertidos, em que a detecção dos coliformes é
observada por meio da turbidez e retenção de gás nos tubos, uma vezque eles utilizam a
lactose para produzir ácido e gáscarbônico. Olauril sulfato de sódioconfere ao meio
seletividade,pois atua na membrana citoplasmática de microrganismos Gram-positivos,
inibindo o seu crescimento (Brasil, 2003).
A confirmação da presença de coliformes totais é baseada na inoculação dos tubos
positivos da prova presuntiva em caldo verde brilhante bile 2% lactose, e posterior incubação
a 36±1ºC. A leitura é feita observando-sea presença de gás nos tubos de Durham do caldo
verde brilhante.O caldo verde brilhante bile 2% lactose possui em sua constituição bile bovina
e um corante derivado do trifenilmetano(verde brilhante), que são capazes de inibir os
microrganismos Gram-positivos (Brasil, 2003).
Paraa detecçãoda presença de coliformes termotolerantesinoculam-se os tubos
positivos obtidosda prova presuntiva em caldo EC, com incubação em temperatura seletiva de
45±0,2ºC. Se houver novamente a formação de turbidez e a retenção de gásnos tubos de
Durhan, confirma-se a existência dos coliformestermotolerantes. O caldo EC possui poder
tamponantepor apresentar em sua constituição uma mistura de fosfatos, impedindo sua
acidificação.A presença de sais biliares no meio inibem a presença de microrganismos Grampositivos, conferindo a ele seletividade(Brasil,2003).
Além do potencial risco bacteriológico decorrente da água não tratada, existe também
o risco micológico. Os fungos são ubíquos, ou seja, estão presentes em qualquer ambiente,
inclusive aquático, sendo capazes de provocar alergias e micoses em humanos e animais.
Entretanto, pouco se tem destacado sua importância e regulamentação no tratamento da água
(Machado, 2006). Embora o consumo de água contendo fungos não leve a um quadro de
7
doença aguda, seu aparecimento indica problema crônico de qualidade da água. Os principais
fungos encontrados na água são em maioria filamentosos (bolores), havendo também
leveduras, sendo que várias espécies de fungos filamentosospossuem a capacidade de
estabelecer biofilmes ou sedimentação em sistemas de distribuição de água (Hageskalet al.,
2006, 2009).Estudos in vitro realizados por Kelleyet al. (2003) mostraram que micotoxinas e
outros metabólitos podem ser produzidos em pequenas proporções por fungos na água e são
naturalmente diluídos. No entanto, se a água for armazenada em cisternas ou reservatóriospor
períodos prolongados, as concentrações de micotoxinas podem aumentar e, se for ingerida
diariamente, mesmo que em pequenas quantidades, por muitos anos,pode ser prejudicial à
saúde humana(Paterson, 2006).O Trichodermaviride foi considerado a espécie mais
dominante na água potável norueguesa (Hageskalet al., 2006), e frequentemente tem sido
associada com a asma em crianças que vivem em casas com água de má qualidade (Vesperet
al., 2006).
Existem dificuldades metodológicas para realização de estudos sistemáticos quanto à
significância de fungos em água potável já que, se considerarmos as unidades formadoras de
colônias, não é possível identificar a sua origem, se ela provém de um esporo ou de um
fragmento de hifa (Gonçalveset al., 2006). Entretanto, devemos sempre nos preocupar com a
presença de fungos em água potável, uma vez que os seus níveis podem reduzir a qualidade
da água e constituir um risco potencial para a saúde, sendo importante que se faça uma análise
baseada em isolamento e caracterização dos fungos presentes na água utilizada para consumo
direto ou para irrigação.
A determinação de bolores e leveduras é realizada em meio de cultura com pH
próximo a 3,5 e temperatura de incubação de 25±1ºC. É observada a capacidade dos fungos
de crescerem nestas condições, uma vez que os meios acidificados a pH3,5±0,1são seletivos a
esses microrganismos, inibindo a maioria das bactérias presentes (Brasil, 2003).
A avaliação da qualidade microbiológica deve conter uma pesquisa de organismos
patogênicos, com o objetivo de tornar ausentes organismos como enterovírus, cistos de
Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium sp., que representam riscos a pessoas
imunodeprimidas ou até mesmo saudáveis. Caso a água passe por processo de filtração rápida
e esteja em nível de turbidez inferior a 0,5 UT, há considerável segurança de que esses
microrganismos foram removidos. (Andrade, 2008).
As águas contaminadas são a forma mais eficiente de transmissão de doenças causadas
por vermes. Os ovos de helmintos, comoTrichuris trichiura, Taeniasaginata e Ascaris
8
lumbricoides conseguem persistir no ambiente entre nove e dez meses, enquanto que a grande
maioria das bactérias e vírus patogênicos sobrevivem apenas entre um e seis meses. Além
disso, para se contrair helmintoses é necessário apenas uma dose mínima infectante (requer
poucos ovos para causar infecção nos humanos) e a população é extremamente susceptível a
esses tipos de parasitas (baixa imunidade). No Brasil o Schistosoma mansoni, causador da
esquistossomose, constitui um grande problema endêmico. Sua transmissão ocorre por meio
do contato com água contendo larvas denominadas cercarias. As regiões mais favoráveis ao
aparecimento do Schistosoma mansoni são cursos de água, canais, tabuleiros e pequenas
bacias de irrigação (Marouelli&Silva,1998).A exposição a águas não tratadas ou parcialmente
tratadas aumentam os riscos de infecção pelos helmintos, parasitas que representam um
grande risco à saúde pública, seja pela inalação e ingestão de ovos viáveis ou pela penetração
de larvas filarióides pela pele (Zerbini, 2000).
Devido a grande maioria das técnicas de análise parasitológica serem restritas para
fezes, as amostras de água sãoanalisadas segundo o método de Faustmodificado para a análise
de águas (Pessoa& Martins,1998). Em funil de Inhof de 1000ml são adicionados 1000ml da
amostra de água. Após 24 horas em repouso e coberto com papel toalha, o sobrenadante
(990ml) é retirado por sucção. Os 10ml restantes são homogeneizados e transferidos para
tubos de polipropileno de 15 ml, acrescentando-se 2ml de solução de sulfato de zinco a 33% e
densidade de 1,180. Os tubos são centrifugados a 2500 rpm durante 1 minuto. Os cistos e
ovos ficam retidos em uma película flutuante, que é recolhida com ajuda de alça de platina e
colocada em uma lâmina de microscópio junto com uma gota de lugol e coberta com
lamínula. Em microscópio, com aumento de 10× e 40×, o material é examinado e fotografado,
sendo a presença ou não de ovos de helmintos determinada.
2.3 Legislação brasileira sobre a qualidade microbiológica da água e determinação
de helmintos
De acordo com o Conselho Nacional do Meio Ambiente (Brasil, 1986) “As águas
utilizadas para a irrigação de hortaliças ou plantas frutíferas que se desenvolvam rentes ao
solo e que são consumidas cruas, sem remoção de casca ou película, não devem ser poluídas
por excrementos humanos, ressaltando-se a necessidade de inspeções sanitárias periódicas”.
De acordo com a RESOLUÇÃO CONAMA Nº 20, de 18 de junho de 1986(Brasil,
1986) o número tolerável de coliformes termotolerantes em 100ml de água para utilização em
9
irrigação de hortaliças é de 200e para coliformes totais é de 1000 em 100ml NMP.Para água
destinada ao consumo humano, em toda e qualquer situação, incluindo fontes individuais
como poços, minas, nascentes, dentre outras, a Portaria n°2914 de12 de dezembro de 2011 do
Ministério da Saúde (Brasil, 2012) estabelece um valor máximo permitido de ausência em
100ml de água tanto para coliformes totais quanto para termotolerantes, sendo que:“Em
amostras individuais procedentes de poços, fontes, nascentes e outras formas de
abastecimento sem distribuição canalizada, tolera-se a presença de coliformes totais, na
ausência de Escherichia colie/ou coliformestermotolerantes, nesta situação, devendo ser
investigada a origem da ocorrência, tomadas as providências imediatas de caráter corretivo
e preventivo e realizadanova análise de coliformes”.
Para helmintos, a presença ou não de ovos será considerada para definir se a água está
própria ou não para a utilização e consumo.
Não existem determinações oficiais para os níveis aceitáveis de fungos em água para
consumo. Autoridades suecas incluem especificações para regulamentação de fungos em
água: um limite de 100 UFC para 100 ml de água. No entanto, esse critério não é avaliado em
uma análise de rotina, mas utilizado apenas quando existem casos de queixa de sabor e odor
na água (Anon, 2003). Sendo assim, não será levada em consideração a quantidade de fungos
encontrados para efeito de classificação da qualidade da água, a não ser que esta quantidade
for excessivamente alta ou se forem encontradas espécies potencialmente patogênicas.
2.4 Hortas urbanas comunitárias
Em vários países em desenvolvimento é comum a produção de vegetais em áreas
urbanas. Diferente das culturas como cereais, que podem ser transportadas desde áreas rurais,
culturas perecíveis como legumes, que necessitam de refrigeração, perdem seu valor de
mercado durante o transporte,pois o armazenamento em baixa temperatura é caro e muitas
vezes não utilizado.Para assegurar seu frescor e valor nutricional, grande parte dos legumes
são produzidos em torno das cidades. Porém, muitos desses locais não possuem infraestrutura
de saneamento básico adequada para garantia da qualidade da água destinada à irrigação
(Abaidooet al., 2011).
2.5Água utilizada para irrigação de hortas urbanas comunitárias
10
A água de irrigação é, talvez, a maior fonte de contaminação pré-colheita de produtos
frescos no mundo. Apesar do risco de transmissão de uma série de doenças ao homem, as
águas superficiais utilizadas para irrigação de hortaliças, principalmente nos cinturões verdes
dos grandes centros urbanos, apresentam-se, muitas vezes, contaminadas por organismos
potencialmente patogênicoscomo Escherichia colienteropatôgenica, salmonelas e parasitas
intestinais(Marouelli& Silva, 1998).
Na década de 90 houve um grande surto de doenças de veiculação hídrica que já
haviam sido erradicadas no Brasil, como a cólera. Segundo Pianowsk & Janissek (2003),o
principal motivofoi o crescimento desordenado dos grandes centros e a falta de recursos para
saneamento básico.
Além do risco de contaminação dos consumidores, existe ainda o risco de
contaminação dos produtores e dos comerciantes das hortaliças. Estudos apontam que
crianças de famílias de comunidades rurais são vulneráveis a infecções com salmonela, por
exemplo (Ait&Hassani, 1999).
2.6. Tratamento da água potável com Cloro
Cerca de 65% das internações hospitalares no Brasil são provindas por doenças de
veiculação hídrica (ABES,1994). Por essa razão, torna-se necessário a remoção de patógenos
por meio do processo de desinfecção. Embora, tecnicamente, qualquer tipo de água pode se
tornar potável, os procedimentos envolvidos no seu tratamento podem ser custosos e envolver
riscos, exigindo produtos químicos como cloro e ozônio, ou até mesmo luz ultravioleta. Dessa
forma, é essencial que o tratamento comece na proteção dos mananciais(Heller&
Pádua,2006).
Para a desinfecção de águas, a cloraçãoé o método mais empregado. O cloro, quando
adicionado em quantidade adequada, mata facilmente a maioria dos microrganismos, com
exceção do Cryptosporidium e alguns protistas. Ele é normalmente utilizado nas formas de
hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio ou gasosa. Durante o tratamento, o cloro deve ser
acrescentado em quantidades suficientes à água contendo matéria orgânica, pois o cloro é
consumido à medida que reage com compostos orgânicos, e uma pequena quantidade,
denominada cloro residual, deve ser mantida para que se possam matar os microrganismos
remanescentes (Madiganet al.,2010). Por meio do cloro residualé possível avaliar a qualidade
microbiológica da água, uma vezque sua presença demonstra que a mesma foi desinfetada ou
11
que não houve consumo do cloro por microrganismos e nem a introdução de mais matéria
orgânica(Amorim & Porto, 2001)
As Portarias nº 36/GM de 19 de Janeiro de 1990(Brasil, 1990) e nº 1.469 de 29 de
Dezembro de 2000(Brasil, 2000),ambas do Ministério da Saúde,estabelecem um teor mínimo
de cloro residual livre de 0,5mg.L-1 para água não encanada, fornecida por meio de sistemas
alternativos de abastecimento.
2.7 Formação de Trihalometanos
O cloro é utilizado como método de desinfecçãoa quase dois séculos no
Brasil(Pianowsk& Janissek, 2003). Apesar da sua eficiência, sua utilização foi questionada
em 1974, quando foi encontrada a formação de trihalometanos na cloração da água. Em 1976
o Instituto Nacional do Câncer relatou um aumento de incidência de tumores em duas
espécies de animais, produzidas pelo clorofórmio, um produto da cloração. Desde então,
tornou-se evidente a preocupação sobre os possíveis riscos à saúde que o cloro traz ou as
reações por seus produtos (Condie, 1986).
Diversos compostos são usados no processo de desinfecção da água ou no preparo de
soluções cloradas. O cloro gás, comercializado na forma líquida, em cilindros apropriados é
geralmente utilizado em estações de tratamento de água. O hipoclorito de sódio encontrado
sob forma líquida e o hipoclorito de cálcio, um produto em pó, também são utilizados como
desinfetantes. Esses compostos clorados inorgânicos são instáveis ao armazenamento e muito
reativos com a matéria orgânica; e,em razão disso, águas contendo ácidos fúlvicos e húmicos,
resultantes da decomposiçãoda matéra orgânica podem reagir com esses compostos e ocorrer
a formaçã dos THMs. (Andrade, 2008)
Segundo alguns autores(Khordagui&Mancy, 1983; Santos, 1987; Van Bremer, 1984),
a produção e ocorrência dos trihalometanosé influenciada por alguns fatores como:
•
Efeito do tempo:A formação dos THMs em condições naturais não é
instantânea. Geralmente, quanto maior o tempo decontato entre o cloro e os precursores,
maior é a probabilidade de formação dos THM.
•
Efeito da temperatura:Existe uma dependência típica da temperatura que, a
cada 10º C de incremento, eleva ao dobro a taxa de formação de THM.
•
Efeito do pH: Em geral a formação dos THMsse eleva com o incremento do
valor de pH devido a sua ação catalítica sobre o halofórmio.
12
•
Efeito dos bromatos:É um fato comprovado que os bromatos têm uma ação
acentuada na formação dos THMs, manifestou-se que o bromato afeta tanto a taxa de
reação quanto a quantidade total de THM.O mecanismo aceito, pelo qual o bromato
participa na reação incluia oxidação do bromato a bromo e ácido hipobromoso, os quais
por sua vez reagem com os precursores orgânicos. O bromo competiria mais efetivamente
que o cloro pelas posições ativas das moléculas húmicas precursoras.Pelo que se
observou, se conclui que o bromo supera o cloro na formação dos THMs.
•
Efeito da dosagem e tipo de cloro:Quanto maior a dosagem de cloro, maior
será a probabilidade de formação de THM. A forma sob a qual o cloro se apresenta
também é importante; o cloro livre tem maior poder de formação de THM do que o cloro
combinado.
Os THMs podem ser representados da seguinte forma: Cloro livre + espécies
halogenadas + precursores = THM’s + subprodutos.Os trihalometanos são compostos
formados por um átomo de carbono, um de hidrogênio e três de halogênio (cloro,
bromo ouiôdo).A Figura 1 mostra alguns deles (Myer&Sheila,1994).
Figura 1: Trihalometanos comumente encontrados em água tratada com Cloro.
13
Os compostos químicos que possuem maior significância em água potável são:
triclorometano, bromo-diclorometano, dibromoclorometano e tribromometano (Santos, 1987).
Dentre as alternativas existentes e viáveis para controle desses compostos em água,
estão o controle dos precursores, que pode ser realizado durante o tratamento convencional da
água, nas etapas de floculação, decantação e filtração, e o uso de agentes clorados menos
reativos com a matéria orgânica (Andrade, 2008).
2.8 Efeitos dos THMs sobre a saúde
Desde a descoberta da contaminação da água por subprodutos da cloração, vários
estudos epidemiológicos têm sido realizados, investigando a possível associação entre
consumo de água clorada e câncer (Morryset al.,1992). Mais recentemente, os THMs foram
classificados como cancerígenos humanos(categoria 2B) pela Agência Internacional para
Pesquisa sobre o Câncer(IARC,1999).
Uma meta-análise realizada por Morrysetal. (1992), demonstrou que pessoas que tiveram uma
maior exposição a subprodutos resultantes da cloração da água utilizada pra consumo
possuem cerca de 10-40% de excesso derisco de câncer de colo da bexiga, cólon e reto.
Estudos analíticos relataramfraco a moderado aumento de risco decâncerpancreático, da
mama, do cérebro oucancro pulmonar associado com a exposição a longo prazo de água
potável clorada.Também foram reportadosem outras pesquisas aumento dos riscos para os
defeitos do tubo neural em crianças cujas mãesno início da gravidez residam em áreas em que
os níveis de THM foram maiores do que
40ug.L-1(WHO, 2000).
Segundo a Organização Mundial da Saúde (WHO, 2000), ao serem inalados ou
ingeridos pelos mamíferos, os THMs são absorvidos, metabolizados e eliminados
rapidamente. Logo após sua absorção, as concentrações mais elevadas são alcançadas no
tecido adiposo, fígado e rins. A principal via de eliminação desses subprodutos é a via do
metabolismo de dióxido de carbono, sendo a via predominantea do metabolismode oxidação
através do citocromo P450 (CYP) 2E1, a qual levaa formação de fosfagênio e congêneres
bromados, que podem ser hidrolisados para dióxido de carbono ou se ligarem a
macromoléculas do tecido. Vias metabólicas secundárias são redutoras de halogênios
oxigenados via CYP2B1/2/2E1 (levando à geração de radicais livres) e glutationa (GSH),
14
conjugação através de glutationa-S-transferase (GST)T1-1, que geram intermediários
mutagênicos.
Portanto, a utilização de água clorada não apenas para consumo, como também para
aplicações agrícolas, com subsequente consumo humano de alimentos das culturas irrigadas
com essas águas, podem ser uma rota de exposição aosTHMs (Levine &Asano, 2004).
O Ministério da saúde adotou no Brasil, em sua Portaria N.º 518 de 25 de Março de
2004, o limite máximo de 0,1mg.L-1de THM nas águas de abastecimento.
Por meio doDecreto-lei Nº 306de 27 de Agostode 2007 (DL, 2007) é possível analisar
os valores paramétricos para os THMT (trihalometanos totais) em água de consumo. Este
valor é dado pela soma dos valores das concentrações de clorofórmio,bromodiclorometano,
dibromoclorometano e bromofórmio, mas não estabelece valores parciais para cada um destes
compostos. A OMS (WHO, 2008) estabelece, com base no princípio da ação preventiva,
valores guia para cada um dos THM e um valor ponderado (Equação1 abaixo), tendo em
conta a potencial toxicidade aditiva.A Tabela 1 apresenta os valores guia para THM em água
de consumo.
Tabela 1: Valores guia para THM em águas de consumo (Decreto lei 243/2001).
THM
Valor Guia (OMS)
--------------------------- µg.L-1 ---------------------------------
Clorofórmio
200
----------
Bromodiclorometano
60
----------
Dibromoclorometano
100
----------
Bromofórmio
100
----------
---------
100
THMT
Equação1:
Em que C é a concentração de cada composto
15
As normas vigentes não contemplam a água utilizada para irrigação na agricultura,
exceto os incluídos nas orientações da OMS para a concentração máxima permitida de
clorofórmio, que é de 0,47 mg.kg-1em solos que recebem resíduos de água municipal tratada
(WHO, 1996).
2.9 Alternativas ao uso do cloro
Existem no mercado alguns processos alternativos que evitam a formação dos THM’s
por não fazerem uso do cloro livre na etapa de desinfecção, sendo eles: cloro combinado
(cloraminas), ozonização, dióxido de cloro e radiação ultravioleta. No entanto, esses
processos alternativos podem levar à formação de outras substâncias ainda desconhecidas pela
comunidade científica e que podem afetar a saúde humana(Myer, 1994).
Segundo o EPA (1999), odióxido de cloro apresenta algumas vantagens como:redução da
formação de THMs e AHAs; sua eficácia nãoé comprometida pelo phlíquido; apresenta maior
açãoem biofilmes e desenvolvimento de microrganismos em adutora; é ágil nomonitoramento
de gosto e odor em águas de abastecimentodevido a presença de sulfetos e compostos
fenólicos.
Porém, possui muitas desvantagens como:inviável de serformado, comprimido e
conduzido; é dispendioso pelo fato de utilizar para sua produção produtos de
disponibilidaderestrita, como clorito de sódio e clorato de sódio; dentre os sistemas de
cloração utilizados, o dióxido de cloro é o mais caro eo que exige maiores habilidades
técnicas; o sub-produto da desinfecção da aplicação do dióxido de cloro é o íon clorito,
regulamentado pela EPA (1999) em 1,0 mg.L-1 e em 0,2 mg.L-1 pela Portaria 518/2004
doMinistério da Saúde (Brasil, 2005), o que requer cautela quanto a sua utilização,
especialmente quanto às suas dosagens aplicadas.
Uma outra alternativa para a desinfecção é oozônio, um forte agente oxidante que é
capaz de reagir com uma grande variedade de compostos orgânicos,podendo oxidar
trihalometanos na presença de luz ultravioleta.Ele não forma trihalometanos na água e
também pode remover seus precursores(Trussel,& Umphies,1978).É também eficaz
nocontrole de cor, sabor, odor, algas,remoção de bactérias, amebas e vírus(CLSL, 1975).
Porém, existem também desvantagens quanto à utilização do ozônio, uma vez que ele
é um gás muito venenoso; sendo a sua concentração máxima permissível na atmosfera de 0,1
mg/m3.Não apresenta odor e nem cor perceptível, tornando-se assim, muito perigoso.Seus
16
requisitos de energia elétrica, custo, instalação e operação são altos, cerca de 10 a 15 vezes
maiores que para o cloro.Apesar daozonificação ter sido praticada extensivamente na Europa
por muitos anos, informações epidemiológicas sobre seus efeitos em água potável não estão
disponíveis. Outro problemaé o fato do ozônionecessitar de ser utilizado em combinação com
outro desinfetante porque não produz efeito residual (Greenberg, 1980).
O cloreto de bromo é mais eficiente que o cloro na inativação de vírus entérico e
coliformes em águas residuais.Por ser um complexo com dois átomos de halogênio, eleé
eficaz como desinfetante e oxidante(Vogt&Regil, 1980). Entre as desvantagens estão: o cloro
aindase faz presente e os orgânicos bromados formados são normalmente mais tóxicos do que
os seus homólogos clorados. Pelo fato de ser um produto instável, é tão tóxico quanto o cloro
para a vida aquática(Ledim& Burton, 1981).Segundo Bull (1980), mais testes devem ser
realizados para a análise dos efeitos tóxicos em humanos e animais aquáticos antes de serem
utilizados amplamente como alternativa de desinfetante.
A luz ultra-violeta (UV) é eficiente na inativaçãode muitos microrganismos, mas
apresenta alto grau de especificidade. É necessária uma dose mais forte para inativaresporos,
fungos e protozoários do que para destruir células vegetativas de bactérias (Donnellan, 1968).
É possível observar em águas residuárias que utilizam esse tipo de tratamento uma redução de
quatro vezes na concentração viral (Fluegge et al., 1979).Este método se destaca
comodesinfetante alternativo pelo fato de não apresentar subprodutos e resíduos
tóxicos(Jolleyet al.,1979). Como desvantagem, pode sercitada a baixa capacidade de
penetração. A cor, turbidez, compostos orgânicos, ferro e sais comprometem o potencial de
desinfecção. Variações de tensão e flutuações de temperatura também podem reduzir a
intensidade da lâmpada UV. Há também o potencial de exposição ocupacional à irradiação
UV, que é prejudicial para os olhos e pele. Porque a UV não produz nenhum resíduo, ela
deve ser usada em conjuntocom um método que mantém a atividade germicida ao longo do
sistema de distribuição (Cheremisinoff et al.,1981).
17
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Apesar da evolução dos conhecimentos sobre os microrganismos existentes na
água, das doenças causadas por eles, dos seus mecanismos de contaminação e das
técnicas de higienização pra prevenção dos mesmos, tem- se observado a ocorrência de
um número elevado de surtos e de casos dessas doenças. A literatura nos mostra que boa
parte da população ainda consome água fora dos padrões de potabilidade estabelecidos
pelo Ministério da Saúde. Além disso, percebe-se que essa contaminação é consequência
da má alocação e inadequada construção dos sistemas de captação de água, da falta de
manutenção dos sistemas de abastecimento e principalmente ao desleixo dos órgãos
públicos.
O controle de qualidade da água para qualquer uso seja para consumo direto ou para
irrigação de produtos alimentícios devem ser realizadas de forma contínua para evitar
possíveis riscos à saúde humana. Esse controle consiste de um conjunto de medidas e análises
destinadas a verificar se a água fornecida a população é potável. Para mais, não apenas as
formas de controle, mas também as formas de tratamento de desinfecção da água com
produtos como o cloro devem ser observadas,uma vez que este produto é capaz de formar
substâncias tóxicas na água podendo desencadear doenças.
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