FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RODÔNIA NÚCLEO DE … · 2019. 5. 27. · fundaÇÃo universidade federal de rodÔnia nÚcleo de ciÊncias exatas e da terra-ncet departamento

FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RODÔNIA

NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA-NCET

DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA

AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE MÉTODOS DE TRATAMENTO

DE ÁGUA EM ESCALA DOMICILIAR EM UMA COMUNIDADE

RIBEIRINHA NO AMAZONAS

CÉLIA CEOLIN BAÍA

Porto Velho/RO

2015

FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RODÔNIA

NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA-NCET

DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA




CÉLIA CEOLIN BAÍA

Orientador: Profº. Dr. Márcio Rodrigues Miranda

Trabalho de Conclusão de Curso elaborado

como requisito para obtenção do grau de

Bacharel e Licenciado em Ciências

Biológicas, apresentado à Universidade

Federal de Rondônia – UNIR.

Área de Concentração: Biogeoquímica

Ambiental

Porto Velho/RO

2015

CÉLIA CEOLIN BAÍA




Data da Aprovação ___/___/___.

Conceito:_____

BANCA EXAMINADORA

_______________________________________

Profº. Drº. Márcio Rodrigues Miranda

Orientador

______________________________________

Profª. Drª. Rubiani de Cassia Pagotto

Examinador 1

______________________________________

Profª. Drª. Elieth Afonso de Mesquita

Examinador 2

A todos aqueles que de alguma forma

estiveram е estão próximos de mim, fazendo

esta vida valer cada vez mais а pena.

AGRADECIMENTOS

Enquanto escrevo este singelo agradecimento, me vêm à memória tantas pessoas

que contribuíram de forma positiva durante minha vida acadêmica.

Primeiro, ao digno de todo louvor e toda honra, obrigada Deus!

Minha família, meu bem mais precioso! Obrigada, vocês são simplesmente

demais, agradeço pelo apoio financeiro, emocional e espiritual. Minha “mãezinha”

Marly, você foi um dos motivos para eu nunca desistir. Amo vocês!

Meus amigos, ou melhor, meu “bando”! Da universidade não vou levar apenas o

título de bióloga, mas também amigos para a vida toda! Cássio, Cristiane, Dayana,

Ingrid, Késia, Fernanda e Paula, vivemos momentos únicos e especiais. A vocês minha

eterna gratidão.

Magda e Taylane, obrigada pelos conselhos e consolos, com vocês consigo rir e

chorar ao mesmo tempo! Vocês fazem parte dessa conquista.

Aos integrantes do Laboratório de Biogeoquímica, obrigada pelas conversas e

paciência para comigo, sou grata a todos, em especial ao Walkimar que me auxiliou

bastante nas análises. Valeu Walk!

Agradeço também ao profº. Wanderley pelas oportunidades e por todo o apoio

durante esse projeto, ele, que com poucas palavras (às vezes muitas!) nos ensina muitas

coisas! Grata!

Ao Prof. Márcio, não poderia ter arranjado orientador mais doido, combinamos

certinho! Obrigada por tudo.

Grata também pelo apoio do profº Caetano e de seu aluno Félix, obrigada pela

oportunidade e ensinamentos.

“Em tudo quanto for fazer, lembre-se de colocar Deus em primeiro lugar, Ele guiará os

seus passos para o caminho do sucesso”.

Provérbios 3:6

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS...........................................................................................................9

LISTA DE TABELAS.........................................................................................................10

LISTA DE QUADROS........................................................................................................11

LISTA DE SIGLAS.............................................................................................................12

RESUMO..............................................................................................................................13

ABSTRACT..........................................................................................................................14

INTRODUÇÃO....................................................................................................................15

1 OBJETIVOS....................................................................................................................17

1.1 Objetivo Geral..................................................................................................................17

1.2 Objetivos Específicos.......................................................................................................17

2 REFERENCIAL TEÓRICO.........................................................................................18

2.1. Recursos Hídricos............................................................................................................18

2.2. Água e Saúde...................................................................................................................19

2.2.1. Saneamento Básico.......................................................................................................19

2.2.2. Qualidade da água........................................................................................................23

2.2.2.1 Indicadores de qualidade............................................................................................24

2.2.3. Doenças transmissíveis..................................................................................................25

2.2.3.1. Doenças de veiculação hidríca...................................................................................25

2.4. Métodos de tratamento da água.......................................................................................26

2.4.1. Tratamento domiciliar...................................................................................................27

2.4.2. Desinfecção...................................................................................................................28

2.4.2.1. Desinfecção por agente químico: Cloro.....................................................................29

2.4.2.2. Desinfecção por agente físico: Sistema SODIS.........................................................31

2.5. Comunidades ribeirinhas Amazônicas x Saneamento básico..........................................34

3 MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................................35

3.1. Área de estudo...............................................................................................................35

3.1.1 Lago do Puruzinho.......................................................................................................35

3.1.2. Características da população do Lago do Puruzinho..................................................35

3.2. Metodologia...................................................................................................................37

3.2.1. Coleta..........................................................................................................................37

3.2.2. Análise da turbidez e coliformes termotolerantes (E. coli).........................................37

3.2.3. Análises dos dados.....................................................................................................38

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES.................................................................................40

4.1. Fontes de abastecimento.................................................................................................40

4.2. Turbidez............................................................................................ ...40

4.3. Coliformes Termotolerantes............................................................... ....41

4.3.1. Eficiência de Remoção.................................. ............................... ......47

5 CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES .............................................. ....49

5.1. Conclusão.........................................................................................................................49

5.2 Recomendações.................................................................................................................49

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................. ........50

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1. Metodologia SODIS......................................................................................32

Figura 3.1. Localização do Lago do Puruzinho...............................................................35

Figura 3.2. Cacimba típica – Comunidade Lago do Puruzinho.......................................36

Figura 3.3. Métodos de tratamento de água da comunidade do lago do Puruzinho........37

Figura 3.4. Kit Del’Agua.................................................................................................38

Figura 3.5. Análise bacteriológica...................................................................................38

Figura 3.6. Tubo para medição de turbidez.....................................................................38

Figura 4.1. Percentual de casas com presença e ausência de coliformes termotolerantes

(E.coli).............................................................................................................................43

Figura 4.2. Coliformes termotolerantes (E.coli) presentes em águas sem tratamento....43

Figura 4.3. Coliformes termotolerantes (E.coli) presentes em águas com cloração.......44

Figura 4.4. Coliformes termotolerantes (E.coli) presentes em águas com SODIS.........45

Figura 4.5 Coliformes termotolerantes (E.coli) presentes em águas submetidas à

cloração e sistema SODIS...............................................................................................46

Figura 4.6 Remoção de E.coli por cloração domiciliar e sistema Sodis.........................49

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1. Informações básicas sobre as bacias hidrográficas brasileiras.....................19

Tabela 2.2. Níveis de atendimento com água e esgotos do ano de 2012 segundo região

hidrográfica e Brasil........................................................................................................22

Tabela 3.6. Métodos físicos para tratamento de água a nível familiar............................28

Tabela 3.7. Métodos químicos ou físico-químicos para tratamento de água a nível

familiar............................................................................................................................28

Tabela 4.1. Média da turbidez do lago do Puruzinho.....................................................40

Tabela 4.2. Média da turbidez do poço da comunidade.................................................40

Tabela 4.3. Média da turbidez das cacimbas na comunidade.........................................41

Tabela 4.4. Média da turbidez no Igarapé.......................................................................41

Tabela 4.5. Números de casas para respectivos tratamentos...........................................42

Tabela 4.6 Remoção de Coliformes Termotolerantes (E.coli)........................................47

LISTA DE QUADROS

Quadro 2.1. Exemplos dos efeitos das ações do saneamento na saúde..........................23

Quadro 2.2. Principais doenças de veiculação hídrica....................................................26

LISTA DE SIGLAS

CEBDS – Conselho Empresarial Brasileiro para o Desenvolvimento Sustentável

CETESB – Companhia Ambiental do Estado de São Paulo

EAWAG - Instituto Federal Suíço de Ciência e Tecnologia Aquática

ITB – Instituto Trata Brasil

OMS - Organização Mundial da Saúde

PROSAB – Programa de Pesquisas em Saneamento Básico

SANDEC - Departamento de Saneamento e Água para Países em Desenvolvimento

SENAR – Serviço Nacional de Aprendizagem Rural

SODIS – Desinfecção Solar da Água

UNESCO – Organização das Nações Unidas para a Educação

UNICEF – Fundo das Nações Unidas para a Infância

RESUMO

Uma grande parcela da população não usufrui dos benefícios trazidos dos produtos e

serviços oferecidos pela produção capitalista, vivendo sem condições básicas

necessárias a vida. Um dos requisitos básicos e cruciais para uma boa qualidade de vida

inclui a promoção da saúde. As incidências de doenças relacionadas à água são muito

altas em locais remotos e isolados. Dentre as comunidades remotas e/ou isoladas, as

populações ribeirinhas se destacam, mas a maioria não tem acesso a água potável, fator

que potencializa a incidência de doenças de veiculação hídrica. Nesse contexto, os

empregos de técnicas domiciliares para o abastecimento de água servem para minimizar

ou destruir a ação dos microrganismos patogênicos. Dentre essas técnicas destaca-se a

desinfecção por cloração domiciliar e a desinfecção solar da água (SODIS). Sendo o

objetivo do presente trabalho, avaliar a eficiência dos mesmos na remoção de

coliformes termotolerantes em uma comunidade ribeirinha amazonense. O estudo foi

realizado na comunidade do Lago do Puruzinho, situada na margem esquerda do Rio

Madeira (AM). Para a análise bacteriológica utilizou-se a técnica membrana filtrante

(APHA, 1992), método de análise quantitativo que permite determinar o número de

unidades formadoras de colônias (UFC) dos microrganismos. A turbidez foi medida em

Unidades Nefelométricas de Turbidez (NTU) através de um tubo de medição. A

cloração e o SODIS apresentaram eficiência na remoção de coliformes termotolerantes

(Escheria coli). 34,51% das águas para consumo alcançaram um padrão

microbiologicamente potável durante o período de coleta. O que se percebe é que a

adoção de um tratamento domiciliar por parte das famílias não implicou na continuação

do mesmo para a maioria. Além disso, o próprio manuseio incorreto e sem higiene

afetou a qualidade da água de forma negativa da fonte até o consumo. Apesar da

eficiência dos tratamentos de escala domiciliar, o aperfeiçoamento dessas técnicas é

requerido para o melhoramento da potabilidade da água, principalmente pela população

local.

Palavras-chave: água; amazonas; comunidade ribeirinha; sodis; tratamento de água

ABSTRACT

A large portion of the population does not enjoy the benefits brought the products and

services offered by capitalist production, living without basic conditions for life. One of

the basic and crucial requirements for a good quality of life includes health promotion.

The incidences of water-related diseases are very high in remote and isolated locations.

Among the remote and / or isolated communities, coastal communities stand out, but

most do not have access to clean water, a factor that enhances the incidence of

waterborne diseases. In this context, the jobs of home techniques for water supply serve

to minimize or destroy the action of pathogenic microorganisms. Among these

techniques there is the disinfection home chlorination and solar water disinfection

(SODIS). Since the objective of this study was to evaluate their efficiency in removing

fecal coliform in an Amazon river community. The study was conducted in the

community of Lake Puruzinho, situated on the left bank of the Madeira River (AM). For

bacteriological analysis used the membrane filter technique (APHA, 1992), quantitative

analysis method of determining the number of colony forming units (CFU) of

microorganisms. The turbidity was measured in Nephelometric Turbidity Units (NTU)

through a measuring tube. Chlorination and presented SODIS efficiency in removing

fecal coliform (Escheria coli). 34.51% of consumption for water reached a

microbiologically safe drinking pattern during the collection period. What is noticeable

is that the adoption of a home treatment by households not involved in the continuation

of the same for most. In addition, the own mishandling and unhygienic affect quality

negatively water from source to consumption. Despite the efficiency of home-scale

treatments, the improvement of these techniques is required for the improvement of

drinking water quality, mainly by locals.

Keywords: water; chlorine; riverside community; sodis

15

INTRODUÇÃO

O desenvolvimento econômico foi por muito tempo visto pelos países não

desenvolvidos como uma porta para promoção do aumento de qualidade de vida da

população. Embora uma grande porção tenha alcançado tal feito, uma parcela

significativa da população desses países não desfrutou dos benefícios trazidos pelo

desenvolvimento, vivendo em condições impróprias e muitas vezes sem acesso a

condições básicas para uma vida adequada. Um dos motivos para isso é a incapacidade

dessas partes excluídas de adquirir os produtos gerados pela capitalização, tanto pela

falta de acesso as essas tecnologias quanto pela impossibilidade de obter os bens e

serviços (LOBO et al., 2013).

Um dos requisitos básicos e cruciais para uma boa qualidade de vida inclui a

promoção da saúde. As incidências de doenças relacionadas à água são muito altas em

locais remotos e isolados. Segundo dados da Organização Mundial da Saúde (2014), se

os governos investissem em água, higiene e saneamento básico, 10% das doenças

registradas no mundo seriam evitadas.

Dentre as comunidades remotas e/ou isoladas, as populações ribeirinhas se

destacam, principalmente por perfazerem um grande percentual de habitantes na

Amazônia. Entretanto, a maioria desses ribeirinhos não tem acesso à água potável, fator

que potencializa a incidência de doenças de veiculação hídrica. Nesse contexto, os

empregos de técnicas domiciliares para o abastecimento de água servem para minimizar

ou destruir a ação dos micro-organismos patogênicos, contribuindo para a redução das

incidências de moléstias relacionadas à água.

Entre essas técnicas individuais, destacam-se aqui os métodos de desinfecção

por cloração e radiação solar. O uso do cloro, em suas diversas espécies químicas, é

bastante conhecido no tratamento de água. O cloro é um tipo de desinfetante que age na

estrutura celular do patógeno. A desinfecção física por meio da radiação solar (Solar

Disinfection – SODIS) é uma tecnologia social que é largamente empregada na Ásia,

Europa e América. O sistema SODIS parte do princípio de inativação de patógenos

pelos raios UVA e infravermelhos. Tanto a cloração domiciliar quanto a desinfecção

solar são tecnologias simples, de baixo custo e de fácil aplicação. Contribuem para

elevar o nível de potabilidade microbiológica das águas para consumo.

16

No Brasil, o principal desafio para o saneamento básico é desenvolver

estratégias de saneamento que alcance populações isoladas sem afetar a identidade das

mesmas, com soluções independentes e diferenciadas (HOSOI, 2011).

Nesse contexto, o estudo da eficiência de métodos alternativos para o tratamento

e abastecimento de água auxilia na disseminação desses métodos para as comunidades

não só isoladas, mas que, mesmo em ambientes urbanos, não conseguem obter água

potável. Além disso, estudos dessas vias de desinfecção, podem levar à otimização das

mesmas.

17

1 OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GERAL

O principal objetivo do presente projeto constitui em avaliar a capacidade de

métodos de desinfecção em escala domiciliar em uma comunidade ribeirinha, e propor

aprimoramento dos métodos voltados para as realidades e condições da população.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1.2.1 Analisar a eficiência da desinfecção solar na inativação da bactéria

Esherichia coli;

1.2.2 Analisar a eficiência da cloração domiciliar na inativação da bactéria

Esherichia coli;

1.2.3 Realizar um comparativo entre o sistema de desinfecção solar e a cloração

domiciliar;

18

2. REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 RECURSOS HÍDRICOS

A importância da água para o funcionamento da vida em todos os níveis de

atividade biológica é constatada pela sua presença indispensável no metabolismo dos

seres vivos e também na manutenção do equilíbrio ecológico. Para a biologia humana a

água é primordial para manter sua fisiologia, conforto e higiene (BICUDO; TUNDISI;

SHCEUENSTUHL, 2010).

O planeta Terra possui uma área de 360 milhões de km² de sua superfície

ocupada por água (MARENGO, 2008). Deste volume, 97% correspondem à água

salgada (oceanos e mares), 2,2% equivalem às geleiras, e 0,8% corresponde à água doce

(97% de águas subterrâneas e 3% de águas superficiais). Da fração de 0,8% de água que

pode ser utilizada para o abastecimento público, 3% equivale a porção mais acessível e

de fácil extração. A partir desses valores, entende-se a importância da preservação e

bom gerenciamento dos recursos hídricos na Terra, principalmente da pequena fração

mais facilmente disponível (SPERLING, 2005).

Segundo Lima (2001), a produção hídrica do Brasil corresponde a 674.918,9

m³/km².ano. O país ocupa uma posição privilegiada no mundo, entretanto há grandes

diferenças regionais, evidenciado pela abundância na Amazônia e grandes limitações

hídricas no Nordeste (TUCCI, et al., 2001). A bacia Amazônica cobre 73% da produção

de água doce do país enquanto abriga apenas 5% da população. Ou seja, para os 95% da

população restante, a disponibilidade de recursos hídricos é apenas 27% (LIMA, 2001)

(Tabela 2.1).

São vários os setores que usam a água como insumo necessário para suas

atividades. Destacam-se os seguintes: agricultura e irrigação, energia hidrelétrica,

transporte hidroviário, indústrias, pesca e agricultura e turismo e lazer (BRASIL, 1998).

19

Tabela 2.1. Informações básicas sobre as bacias hidrográficas brasileiras. *Anuário,

1996; **Produção hídrica apenas em território brasileiro

Fonte: Adaptado de LIMA (2001)

2.2 ÁGUA E SAÚDE

Calcula-se que cerca de 10% das doenças em escala global são devidas à má

qualidade da água, às péssimas condições de higiene e deposição inadequada de

excretas (PRÜSS-ÜSTÜN et al., 2008). O conhecimento sobre as doenças

transmissíveis, principalmente as de veiculação hídrica, tem grande importância à saúde

pública devido a três fatores: (I) quantidade em que ocorrem na população; (II) sua

distribuição social, já que são mais frequentes nas camadas mais desassistidas da

população; e (III) efeito danoso à saúde física, mental e social do indivíduo. Das

medidas de prevenção da saúde pública às doenças transmissíveis, o saneamento básico

é principal delas (SENAR, 2015).

2.2.1 Saneamento básico

“A inter-relação entre o uso da água e a qualidade requerida é direta”

(SPERLING, 2005, p. 19). O Saneamento básico tem uma grande relação não só com a

saúde pública, mas também com o meio ambiente, com o desenvolvimento urbano,

tecnológico e habitacional. Todos esses fatores contribuem para o desenvolvimento das

civilizações, permitindo as populações usufruírem dos benefícios do saneamento

(CELPE/CHESF; COMPESA; SAAE, 1991 apud ZAPPAROLI, 2008).

Nº Bacia

Hidrográfica

Área 10³

km² % População*

Densidade

hab/km²

Vazão

m³/s Produção hidríca

Disponibilidade

per capita

m³/hab.ano

Habitante % km³/ano %

1 Amazônica** 3900 45,8 6.687.893 4,3 1,7 133.380 4206 73,2 628.938,24

2 Tocantins 757 8,9 3.503.365 2,2 4,6 11.800 372 6,5 106.219,25

3 Atlântico Norte/

Nordeste 1029 12,1 31.253.068 19,9 30,4 9.050 285 5,0 9.131,93

4 São Francisco 634 7,4 11.734.966 7,5 18,5 2.850 90 1,6 7.658,96

5 Atlântico Leste 545 6,4 35.880.413 22,8 65,8 4.350 137 2,4 3.823,30

6a Paraguai** 368 4,3 1.820.569 1,2 4,9 1.29 41 0,7 22.345,45

6b Paraná 877 10,3 49.924.540 31,8 56,9 11.000 347 6,0 6.948,41

7 Uruguai ** 178 2,1 3.837.972 2,4 21,6 4.150 131 2,3 34.099,88

8 Atlântico Sudeste 223 2,6 12.427.377 7,9 55,5 4.300 136 2,4 10.911,78

Brasil 8512 100 157.070.163 100 18,5 182.170 5745 100 36.575,46

20

De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), saneamento pode ser

definido como o controle dos meios físicos que exercem efeitos nocivos no bem-estar

físico, mental e social do indivíduo (SOUSA, 2009). Outro conceito refere-se a “um

conjunto de medidas, visando preservar ou modificar as condições do meio ambiente,

com a finalidade de prevenir doenças e promover a saúde” (SENAR, 2015, p. 30).

A importância do saneamento remota às mais antigas culturas. Seu

desenvolvimento segue os avanços das antigas civilizações. Onde havia retrocessos das

mesmas, consequentemente havia recuo do saneamento, assim como o ressurgimento ou

aparecimento de outras civilizações significava progressão de medidas sanitaristas. A

inexistência de meios de comunicação é a possível razão para as interrupções dos

avanços de saneamento básico. Muitas descobertas e avanços de épocas remotas foram

esquecidos por séculos por esses conhecimentos não se propagarem para outras regiões.

Apenas no século XX que a preocupação com a qualidade da água se intensificou, desde

a captação da água até o consumo, em virtude de muitas descobertas onde vários

cientistas constataram a conexão da água com a transmissão de doenças (GUIMARÃES

et al., 2007).

No que se refere à água e saneamento básico em escala global, podemos destacar as

seguintes informações:

768 milhões de pessoas no mundo ainda não possuem acesso à água potável

(UNESCO, 2014);

Até 2050, 40 % da população mundial estará vivendo em áreas com pouco

acesso a água (UNESCO, 2014);

Estima-se que 80% de toda água usada no mundo não é coletada nem tratada

(UNESCO, 2014);

36% da população mundial viviam sem um saneamento adequado, sendo 73%

corresponde à área rural (UNICEF; OMS 2015);

De 1990 para 2012, a cobertura de saneamento adequado aumentou de 49 para

64% (UNICEF; OMS 2015);

946 milhões de pessoas continuam fazendo suas necessidades fisiológicas ao ar

livre, o que é um fator problemático já que representa um eixo de doenças e

contaminação de água (UNICEF; OMS, 2015);

15% da população mundial não tem acesso a banheiros (OMS; UNICEF, 2014);

21

Estima-se que 3,5 milhões de pessoas no mundo morrem devido a condições

impróprias de abastecimento de água por ano (OMS; UNICEF, 2014);

Cerca de 1,5 milhões de crianças menores de cinco anos de idade morrem por

ano em razão das dificuldades relacionadas ao abastecimento inadequado de

água (OM; UNICEF, 2014);

Por dia, 2.195 crianças morrem em consequência da diarreia (OMS; UNICEF,

2014);

Se os governos investissem em água, higiene e saneamento básico, 10% das

doenças registradas no mundo seriam evitadas (OMS; UNICEF, 2014).

No Brasil, as principais causas de doenças estão relacionadas à falta ou inexistência

de sistemas de saneamento. A escassez e as fragilidades da distribuição de água potável

e de coleta de esgoto são os principais motivos de doenças intestinais (MARTINETI et

al., 2007). Sobre os dados de saneamento básico no Brasil, destacam-se as seguintes

informações:

34 milhões de brasileiros não possuem acesso à água encanada (BRASIL, 2012);

Cerca de 103 milhões de pessoas não estão ligadas ao sistema de esgoto

(BRASIL, 2012);

Dos esgotos gerados, 38,7% são tratados (BRASIL, 2012);

No ano de 2013 foram registrados mais de 340 mil internações por doenças

gastrointestinais (ITB; CEBDS, 2014);

Estima-se que em 2013, 300 mil trabalhadores se afastaram do trabalho devido a

diarreia (ITB & CEBDS, 2014).

A Tabela 2.2 retrata os níveis de atendimento com água e esgoto para os municípios

segundo as grandes regiões do país no ano de 2012.

22

Tabela 2.2. Níveis de atendimento com água e esgotos do ano de 2012 segundo região

hidrográfica e Brasil. Nota: para o cálculo do índice de tratamento dos esgotos gerados

(IN046) estima-se o volume de esgoto gerado como sendo igual ao volume de água

consumido

Região

Índice de atendimento com rede (%) Índice de tratamento dos

esgostos (%)

Água Coleta de esgotos Esgotos

gerados

Esgotos

coletados

Total Urbano Total Urbano Total Total

(IN₀₅₅) (IN023) (IN056) (IN024) (IN046) (IN016)

Norte 55,2 68,6 9,2 11,9 14,4 85,1

Nordeste 72,4 89,5 22,2 29,4 31 81,2

Sudeste 91,8 97 75,4 80,3 42,7 63,6

Sul 87,2 97,2 36,6 42,7 36,2 79,7

Centro-Oeste 88 96,5 42,7 47,1 44,2 90

Brasil 82,7 93,2 48,3 56,1 38,7 69,4

Fonte: Adaptado de BRASIL (2012)

A população residente na Bacia Hidrográfica Amazônica possui menos acesso à

água tratada e à rede coletora de esgoto quando comparado à média nacional. Isso pode

estar relacionado: ao isolamento de alguns municípios ou comunidades; a falta de

investimentos públicos; a carência de mão de obra especializada; e a insuficiência

tecnológica voltada para a realidade da região (MAGALHÃES, 2010).

No quadro 2.1 os principais efeitos do saneamento na saúde são apontados, segundo

o Ministério da Saúde (BRASIL, 2004a apud SENAR, 2015).

23

Quadro 2.1. Exemplos dos efeitos das ações do saneamento na saúde

Água de boa qualidade para o consumo humano e

seu fornecimento contínuo asseguram

a redução e controle de:

Diarreias, Cólera, Dengue, Febre Amarela,

Hepatites, Conjuntivites, Poliomielite, Escabioses,

Leptospirose, Febre Tifoide, Esquistossomose

e Malária.

Coleta regular, acondicionamento e destino

final bem equacionado do lixo diminuem a

incidência de casos de:

Peste, Febre Amarela, Dengue, Toxoplasmose,

Leishmaniose, Cisticercose, Salmonelose,

Teníase, Leptospirose, Cólera e Febre Tifoide.

Drenagem e esgotamento sanitário são fatores

que contribuem para eliminação de:

Diversos vetores, Diarreias, Verminoses,

Esquistossomose,

Cisticercose e Teníase.

Melhorias sanitárias domiciliares e de habitação

rural estão diretamente relacionadas

com a redução de:

Doença de Chagas, Esquistossomose, Diarreias,

Verminoses, Escabioses, Tracoma e Conjuntivites.

Fonte: Adaptado de SENAR (2015)

2.2.2 Qualidade da água

A qualidade da água é resultante das ações do homem e da natureza. As

condições naturais e as atitudes antrópicas têm implicações diretas nesse meio

(PROSAB, 2003). Para estar apta à finalidade destinada, a água precisar estar dentro de

padrões estabelecidos pelos órgãos competentes. No Brasil, a regulamentação sobre o

uso da água está estabelecida pela resolução de número 357 do Conselho Nacional do

Meio Ambiente - CONAMA.

Os parâmetros dos quais a qualidade da água depende englobam os aspectos

físicos (odor, sabor, cor, turbidez e pH), químicos (oxigênio dissolvido, demanda

bioquímica de oxigênio e sais minerais), e aspectos biológicos (FÉLIX, 2010), foco

desse trabalho.

A turbidez é um parâmetro que caracteriza as propriedades ópticas dos líquidos,

os quais possuem partículas em suspensão que podem provocar absorção e desvio da

luz. Uma turbidez elevada pode reduzir a penetração da luz na água, consequentemente,

reduzindo também o potencial de desinfecção por radiação solar. Além disso, sólidos

em suspensão podem servir de barreira para agentes patogênicos contra a desinfecção

24

por cloração. Para uma desinfecção segura, recomenda-se que a água bruta possua no

máximo 30 UNT (EAWAG/ SANDEC, 2003).

Segundo a Portaria nº 2914/2011 do Ministério da Saúde, para amostras de água

providas de fontes, poços, nascentes ou outras formas de abastecimento, não se admite a

presença de coliformes, Escherichia coli e (ou) coliformes termotolerantes em 100 ml

da amostra (BRASIL, 2011).

Devido à dificuldade de isolamento de organismos em amostras ambientais,

sugere-se que a indicação de contaminação seja determinada por indicadores biológicos

da presença de matéria fecal no meio ambiente (BASTOS, 2000 apud DAMASCENO,

2015).

2.2.2.1 Indicadores de qualidade

Uma das estratégias exequível para o controle da qualidade microbiológica é a

avaliação dos indicadores de contaminação fecal. De acordo com OMS (2006), esses

micro-organismos indicadores devem possuir as seguintes características: estar presente

em grandes quantidades nas fezes humanas e de animais de sangue quente, não se

multiplicar em águas naturais e ser detectados por métodos laboratoriais simples e

rápidos. Alguns microrganismos se enquadram nesses requisitos, destacando-se as

bactérias do grupo coliformes.

As bactérias do grupo coliformes vem sendo usadas, por mais de meio século,

como indicadores bacteriológicos da presença de contaminação fecal (LECLERC et al.,

2001 apud CETESB, 2012). Destacam-se por estarem em grandes quantidades nas fezes

humanas os gêneros Enterobacter, Citrobacter e Klebisiella (CETESB, 2012).

As bactérias do grupo coliformes são definidas como bacilos Gram negativos,

aeróbios ou anaeróbios facultativos, não formadores de esporos, oxidase negativos,

capazes de se desenvolverem na presença de sais biliares ou agentes tensoativos, os

quais fermentam a lactose com produção de ácido, gás e aldeído a 35,0 ± 0,5 ºC, em 24-

48 horas, e que podem apresentar atividade da enzima ß-galactosidase (PROSAB,

2003). Um subgrupo do grupo dos coliformes, os coliformes fecais ou termotolerantes,

são considerados mais específicos como indicadores de contaminação fecal pela sua

correlação positiva com fezes de animais de sangue quente (GRABOW, 1996 apud

CETESB, 2012). Esses coliformes termotolerantes são definidos como subgrupo das

25

bactérias do grupo coliforme que fermentam a lactose a 44,5 ± 0,2 ºC em 24 horas

(PROSAB, 2003). A Escherichia coli é uma bactéria desse subgrupo que possui o

habitat restrito ao trato intestinal de humanos e animais de sangue quente, por isso é

considerada um indicador ideal de contaminação fecal (OMS, 2006). Grande parte das

cepas de E.coli são inofensivas, algumas podem ser patogênicas tanto a humanos quanto

a vários animais tais como os suínos, bovinos e ovinos (PROSAB, 2003) .

Segundo a legislação brasileira sobre qualidade das águas destinadas ao

consumo, águas minerais e águas naturais, recomenda-se a análise de coliformes

termotolerantes, de preferencia da E.coli, as quais devem estar ausentes nessas águas

(BRASIL, 2011).

2.2.3 Doenças transmissíveis

As doenças transmissíveis são aquelas causadas por agentes infecciosos (vírus,

bactérias, fungos, “vermes”, artrópodes ou suas toxinas). O agente infeccioso ou

causador da doença pode ser chamado de “agente patógeno”, “agente etiológico”, ou

“agente patogênico”. Eles utilizam varias vias ou métodos de transmissão para atingir o

indivíduo (SENAR, 2015).

De acordo com PROSAB (2003, p.1): “Essas rotas de transmissão evidenciam a

necessidade de controle da qualidade das águas utilizadas para recreação, das fontes de

abastecimento de água para consumo humano e irrigação, assim como dos alimentos e

do solo”.

2.2.3.1 Doenças de veiculação hídrica

Há muito tempo o homem deduziu a possibilidade de contrair doenças através da

água. Estudos relatam dados de 4000 anos atrás, onde procuravam melhorar a qualidade

da água. Porém, foi apenas no século XIX que a água foi considerada um meio de

transmissão de doenças. O médico John Snow, em 1849 determinou que a cólera era

transmitida pela água ao ser humano. Após seus estudos, vários outros agentes

patógenos de veiculação hídrica foram identificados e classificados, como a febre

tifóide (1880), a disenteria (1898) e a febre paratifóide (1990) (DANIEL et al., 2001).

Segundo Cairncros e Feachem (1990 apud DANIEL et al p. 15)

As moléstias relacionadas à água dividem-se em quatro grupos que

dependem de como ocorre a transmissão. As doenças de veiculação hídrica,

26

propriamente ditas, constituem um grupo no qual o agente patogênico é

ingerido junto com a água. Relacionam-se também com a água as doenças

passíveis de ser transmitidas durante as atividades de higiene pessoal, no

contato com água contaminada, e as moléstias cujo vetor apresenta parte de

seu ciclo desenvolvido no ambiente aquático.

O Quadro 2.2 apresenta as principais doenças de veiculação hídrica.

Através de uma avaliação dos sintomas das principais doenças de veiculação

hídrica, constata-se a prevalência da diarreia. Esta é definida como a condução de dois

ou mais movimentos líquidos no intestino dentro de 24 horas. Esse termo atinge tal

importância que quando se fala em enfermidades diarreicas englobam-se várias doenças

relacionadas à estrutura sanitárias das comunidades (HELLER, 1997).

27

Quadro 2.2. Principais doenças de veiculação hídrica

Doença Agente etiológico Siontomas Fontes de

contaminação

Disenteria bacilar Salmonella typhi

Salmonella paratyphi A e B

Febre elevada,

diarreia Fezes humanas

Shigella

dysenteriae Diarréia Fezes humanas Fezes humanas

Disenteria

amebiana

Entamoeba histolytica

Diarreia, abscessos

no fígado e intestino

delgado

Fezes humanas

Cólera Vibrio cholerae Diarreia e

desidratação

Fezes humanas e

águas costeiras

Giardíase Giardia lamblia

Diarreia, náusea,

indigestão,

flatulência

Fezes humanas e

de animais

Hepatite A e B Vírus da hepatite A e B Febre, icterícia Fezes humanas

Poliomielite* Vírus da poliomielite Paralisia Fezes humanas

Criptosporidiose Cryptosporidium parvum,

Cryptosporidium muris

Diarreia, anorexia,

dor intestinal,

náusea, indigestão,

flatulência

Fezes humanas e

de animais

Gastroenterite

Escherichia coli, Campylobacter

jejuni, Yersinia enterocolitica,

Aeromonas hydrophila, Rotavírus

e outros vírus entéricos

Diarreia Fezes humanas

Fonte: Adaptado de DANIEL et al. (2001)

2.4 MÉTODOS DE TRATAMENTO DA ÁGUA

O tratamento da água envolve a aplicação de vários mecanismos para adequar os

diferentes tipos de mananciais aos padrões de potabilidade requerido pelos órgãos de

saúde e demais agências (PROSAB, 2009).

O tratamento de águas descartadas pelas atividades humanas é classificado em

físicos, químicos e biológicos. Os processos físicos e químicos estão relacionados e

podem ser denominados físico-químicos. Os processos físicos referem a procedimentos

de ação natural, como a decantação, floculação, sedimentação, filtração, peneiramento,

28

resfriamento, entre outros. Os processos químicos são obtidos através de produtos

químicos ou reações e interações químicas, como a oxidação, redução, adsorção, troca

iônica, desinfecção, além de outros. Os processos biológicos de tratamento de água são

conseguidos por atividades bioquímicas ou biológicas, estas podem ser aeróbicas ou

anaeróbicas, tais como filtros biológicos, reatores anaeróbios, lagoas de estabilização,

lodos ativados, e outro (NUNES, 2010).

2.4.1 Tratamento domiciliar

Para a parcela da população mundial que não tem acesso às fontes melhoradas

de água potável, a contaminação da água pode se dar durante o transporte da mesma ou

no entorno familiar, e isto é um risco significativo. Para essas famílias, a aplicação de

tecnologias eficientes para o tratamento da água de uso doméstico pode representar

diminuição de doenças de veiculação hídrica, assim como outros benefícios

relacionados ao melhoramento da água.

Hoje se sabe que intervenções simples e de baixo custo em escala domiciliar e

de comunidades servem para aumentar eficientemente a qualidade microbiológica da

água do uso doméstico, reduzindo os riscos de doença. Para essa porção da população

que necessita coletar e armazenar água, as fontes de coletas muitas vezes podem estar

contaminadas com resíduos fecais, representando riscos à saúde do consumidor. Além

disso, a fonte de coleta pode estar microbiologicamente aceitável, porém, quando é

transportada ou armazenada, pode ser contaminada por agentes patogênicos de origem

fecal devido ao transporte e armazenamento sem higiene (OMS, 2007).

Os principais métodos químicos e físicos de âmbito domiciliar são apresentados

nas Tabelas 3.6 e 3.7.

29

Tabela 3.6. Métodos físicos para tratamento de água a nível familiar

Método Disponibilidade

e Praticidade

Dificuldade

técnica Custo

Eficácia

microbiana

Ferver ou aquecer com combustíveis Variável Baixa-

Moderada Variável Alta

Exposição à luz solar Alta Baixa-

Moderada Baixo Moderada

Radiação UV (lâmpadas) Variável Baixa-

Moderada

Moderado-

Alto Alta

Sedimentação simples Alta Alta Variável Variável

Filtração Variável Baixa-

Moderada Variável Variável

Arejamento Moderada Baixa Baixa Baixa

Fonte: Adptado de OMS (2007)

Tabela 3.7. Métodos químicos ou físico-químicos para tratamento de água a nível

familiar

Método Disponibilidade

e Praticidade

Dificuldade

técnica Custo

Eficácia

microbiana

Coagulação-Floculação ou

Precipitação Moderada Moderada Variável Variável

Adsorção (carvão, carbono,

argila, etc) Alta a moderada

Baixa a

moderada Variável

Varia de acordo

com adsorvente

Troca iônica Baixa a

moderada

Moderada a

elevada

Normalmente

alto Baixa ou moderada

Cloração Alta a moderada Baixa a

moderada Moderado Alta

Ozonização Baixa Alta Alto Alta

Dioxido de Cloro Baixa Variável Alto Alta

Iodação (elementar, sal ou

resina) Baixa

Moderada a

elevada Alto Alta

Tratamento ácido ou básico com

sumo de citrinos, sais de dióxido,

etc

Alta Baixa Variável Variável

Prata ou cobre Alta Baixa Baixo Alta

Sistemas combinados: produto

químico de coagulação-

floculação, filtração, desinfecção

química

Baixa a

moderada

Moderada a

elevada Alto Alta

Fonte: Adptado de OMS (2007)

2.4.2 Desinfecção

O primeiro registro de métodos de desinfecção datam de 800 a.C., na obra feita

por Homero (A Odisséia), onde cita o uso de enxofre como dióxido de enxofre que até

hoje é utilizado na desinfecção de frutas secas, vinhos e sucos. Posteriormente, os

trabalhos de Louis Pasteur (1822-1895), demonstraram que muitos microrganismos são

30

causadores de várias doenças infecciosas, e formulou o método de desinfecção por

pasteurização, muito utilizado até hoje (ALVARENGA, 1988 apud RIBEIRO, 2001).

Para a engenharia sanitária, a desinfecção pode ser definida como “a etapa

responsável pela redução das densidades de microrganismos de interesse até os limites

estabelecidos pela legislação para os diferentes tipos de usos da água (PROSAB, 2003,

p. 8)”. Ela se utiliza de agentes químicos ou não com o objetivo de eliminar os

organismos patogênicos presente na água (SANCHES; SILVE & VIEIRA, 2003). Esses

organismos podem viver por semanas em temperaturas próximas a 21ºC e até meses em

baixas temperaturas (CUBILLLOS, 1981 apud MEYER, 1994). Os fatores que

influenciam a sobrevivência dos mesmos incluem não só temperatura, bem como pH,

turbidez, oxigênio, nutrientes, competição com outros organismos, resistência a

substâncias tóxicas (ROSSIN, 1987 apud MEYER, 1994). O procedimento de

desinfecção não resulta obrigatoriamente em esterilização, onde todos os patógenos são

totalmente eliminados (MEYER, 1994).

A desinfecção no Brasil tem por objetivo a diminuição de coliformes totais e

fecais nos efluentes de estações de tratamento de esgoto para atingir níveis da resolução

CONAMA 357 (PIANOWSK; JANISSEK, 2003).

Os mecanismos pelos quais os desinfetantes agem sobre os patógenos são três

(DANIEL et al., 2001):

a) Dano às estruturas celulares. O agente desinfetante pode destruir ou lesar a

membrana, citoplasma ou núcleo da célula, impedindo que ela exerça suas

funções vitais;

b) Ação sobre o catabolismo, modificando importantes compostos como as

enzimas e seus substratos, dessa forma, alterando o balanço energético celular;

c) Mudança nas sínteses de proteínas, enzimas e coenzimas, resultando em

alterações de síntese e crescimento celular.

A desinfecção pode ser por meios físicos ou químicos. Por meios físicos há o

emprego de energia sobre a forma de calor, por meios químicos há a utilização de

substâncias químicas que agem sobre os micro-organismos. Além disso, são utilizadas

muitas tecnologias de sistemas mecânicos e radioativos mais sofisticados (RIBEIRO,

2001).

31

3.4.2.1 Desinfecção por agente químico: Cloro

Descoberto em 1774 por Carl Wilhelm Scheele, (CETESB, 1974 apud

LOUREÇÃO, 2009), o cloro é hoje um agente desinfetante mais comumente usado no

tratamento de água. Inicialmente seu uso era restrito somente para situações de

epidemias. Na Bélgica, em 1902 a cloração foi adotada de forma contínua (MEYER,

1994). Em 1983 foi registrado o primeiro caso do uso do cloro como agente desinfetante

em esgotos sanitários (WHITE, 1999). Para o Brasil, o uso de cloro é um o método

tecnológico muito predominante e de bastante viabilidade econômica (PROSAB, 2003).

No saneamento, o cloro é bastante empregado no tratamento de água e piscinas,

no circuito de resfriamento, no tratamento terciário de esgoto, para oxidar compostos

responsáveis por composto e odor, oxidar ferro e manganês, em remover, e melhorar

coagulação (PONTES, 1993).

Cloro e derivados possuem capacidade de oxidação e reagem com os compostos

presentes no esgoto. Ele pode ser comercialmente encontrado na forma gasosa (Cl2),

líquida (hipoclorito de sódio) e sólida (hipoclorito de cálcio) (PROSAB, 2003). Como

ele é um agente oxidante, penetra nas células dos micro-organismos e se combina com

compostos do citoplasma podendo resultar na morte do organismo. Quando o cloro é

adicionado á agua se tem a seguinte reação:

Cl2 + H20 HOCl+

+ Cl -

Ele se dissocia e combina com os íons H+ e HO ֿ, formando ácido hipocloroso e

ácido clorídrico. O ácido hipocloroso também se dissocia e forma cátions de hidrogênio

e ânions de hipoclorito:

HOCl+

H+

+ OCl –

Quanto maior a temperatura maior será a dissociação (RIBEIRO, 2001). Quando

o pH se encontra abaixo de 7,5 a predominância é do HOCl, para valores de pH acima

de 7,5, o OCl –

é que predomina (PONTES, 1993). É o ácido hipocloroso que controla o

poder desinfetante e oxidante do cloro. Ele, juntamente com o íon hipoclorito forma o

cloro residual livre na água. Quando há presença de amônia e compostos amoniacais na

água, com adição de cloro formam-se compostos clorados ativos, as cloraminas. Estas,

quando presentes, foram o cloro residual combinado (MEYER, 1994).

32

Vale ressaltar que dentre as reações de cloro com compostos orgânicos, aquelas com

nitrogênio orgânico ou compostos nitrogenados, levam à formação de triahalometanos

(THM’s) (PROSAB, 2003), os quais são tóxicos e potencialmente carcinogênicos

(SANTOS, T. et al., 2013).

Ribeiro (2001) destaca algumas vantagens e desvantagens da desinfecção por

cloração. As vantagens incluem:

Ser uma tecnologia bem estabelecida;

Ter um pouco custo efetivo;

O cloro residual restante prolongar o efeito desinfetante;

É confiável e eficiente para uma série de agentes patogênicos;

É eficaz na oxidação de alguns compostos orgânicos e inorgânicos;

O controle de dosagem ser ajustável;

Poder eliminar odores prejudiciais durante a desinfecção.

Dentre as desvantagens, compreende-se:

As formas de cloro ser tóxicas e corrosivas;

Oxidar com matérias orgânicas e águas residuais formando compostos nocivos

ao individuo e ao meio ambiente;

Os sólidos dissolvidos totais aumentarem devido à cloração;

Cloreto contido em um efluente tratado aumenta;

Devido o cloro residual ser instável quando se há altas concentrações de sólidos

dissolvidos, são requeridas altas dosagens de cloro;

Algumas espécies de parasitos, alguns cistos e ovos de helmintos, são resistentes

a baixas doses de cloro.

2.4.2.1 Desinfecção por agente físico: Sistema SODIS

A desinfeção solar vem amplamente sendo estuda não somente no Brasil, mas

em vários países da Europa, Ásia e América. Registros apontam uso da radiação solar

para tratamento de água em 2000 a.C. na antiga Índia (OMS, 2007).

Segundo Lobo et al. (2013), o sistema SODIS (Solar Water Disinfection) é uma

tecnologia que utiliza a radiação solar para a inativação de micro-organismos. Essa ideia

foi apresentada pela primeira vez em 1984 pelo professor Aftim Acra em um folheto da

33

UNICEF. Em 1991, o Instituto Federal Suíço de Ciência e Tecnologia Aquática

(EAWAG) e o Departamento de saneamento e água para países em desenvolvimento

(SANDEC) lideraram pesquisas em laboratórios para testar a eficiência desse sistema na

inativação de bactérias e vírus. Resultados ainda melhores foram confirmados em

pesquisas de campo, comprovando a eficácia desse sistema por ser simples e de baixo

custo, elevando a qualidade de vida dos que não possuem acesso à água potável

(EAWAG/ SANDEC, 2003).

Esse método utiliza dois fatores da radiação. Um é o raio UV-A que atua na

modificação no DNA dos micro-organismos, e o outro é a radiação infravermelha, a

qual age elevando a temperatura da água e aniquilando os microrganismos que são

sensíveis ao aquecimento (BERTOLLINI & BELLO, 2011; LOBO et al., 2013). Nessa

técnica, a água é colocada em recipientes transparentes e exposta à radiação solar direta

por pelo menos 6 horas (Figura 3.1). Após esse período, altas taxas de desinfecção são

obtidos (McGUIGAN et al., 2012), geralmente levando a água a um padrão de

qualidade potável do ponto de vista microbiológico.

Figura 2.1. Metodologia SODIS

Fonte: McGUIGAN et al., 2012

Quando os agentes patogênicos são lançados para fora do corpo humano, se

tornam muitos sensíveis às condições externas. Não conseguem resistir a altas

temperaturas, pois não possuem mecanismos necessários para combater os raios UV-A.

34

Desta forma, tanto a radiação solar quanto a temperatura são capazes de inativar

patógenos (EAWAG/ SANDEC, 2002).

A inativação dos seguintes micro-organismos é relatada (EAWAG/SANDEC, 2005;

2002):

Bactérias: Escherichia coli, Vibrio cholerae, Streptococcus faecalis,

Paseudomonas aerugenosa, Shigella flexneri, Salmonella enteriditis, Salmonella

paratyphi;

Vírus: vírus da encefalomiocardite;

Leveduras e Bolores: Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Geotrichum;

Protozoa: Giardia ssp., Cryptosporidium ssp;

De acordo com Félix (2010), alguns fatores podem interferir na aplicação desse

sistema, tais como, turbidez e profundidade da água, condições climáticas, o tempo de

exposição solar, intensidade solar, temperatura da água e concentração de oxigênio.

Com uma turbidez elevada, há a diminuição do alcance de penetração da radiação solar

e, consequentemente, redução da eficiência de desinfecção (EAWAG/ SANDEC, 2002).

A cor do recipiente também é um fator importante. Na utilização de recipientes de vidro

ou plástico, é preferível os de cor transparente. O aumento da eficiência do método

aumenta quando possuir transmitância próxima à região ultravioleta do espectro de luz

(DANIEL et al, 2001).

As vantagens do sistema SODIS englobam:

Não requerer monitoramento constante nem preparações complexas (WEGELIN

et al., 1994 apud BOMURA, 2011);

Possuir baixo custo de implantação e manutenção;

Exige mínimo de treinamento ou equipamento especializado (McGUIGAN et

al., 2012).

.Suas desvantagens são:

Modificação no sabor e odor relatados por alguns usuários (TAMAS et al., 2010

apud BOMURA, 2011);

A garrafa possuir uma durabilidade limitada (WEGELIN et al., 2001 apud

BOMURA, 2011);

35

Ser necessário fazer a ingestão da água dentro de 24 horas, pois as bactérias

podem se multiplicar novamente (GELOVER et al., 2006 apud BOMURA,

2011).

No ano de 2011 haviam 24 projetos relacionados ao SODIS distribuídos entre os

países da África, Ásia e América Latina (SODIS, 2011 apud BOMURA, 2011). A

aceitação desse sistema é bastante positiva em lugares onde já foram apresentados e

utilizados. Das estimativas de pessoas que já foram treinadas para o uso dessa

metodologia, cerca de 40 a 80% permaneceram em uso contínuo. São evidentes os

resultados eficazes do sistema SODIS entre os usurários, constados pela redução de até

75% de casos de diarreia (EAWAG/SANDEC, 2005)

2.5 COMUNIDADES RIBEIRINHAS AMAZÔNICAS X SANEAMETO BÁSICO

Comunidades remotas e isoladas, como populações ribeirinhas, são exemplos de

parcelas da população onde o aumento da qualidade de vida é dificultoso. Para Candido

(2013), um dos grandes desafios para o aumento da qualidade de vida nas comunidades

ribeirinhas da Amazônia é a melhoria de suas condições de saúde.

Através de registros arqueológicos, estima-se que o homem se adaptou a

ambientes inóspitos das florestas desde tempos muitos antigos, sendo registrada a

ocupação humana na região Amazônica de 15.000 anos atrás (OLIVEIRA JUNIOR,

2009). A formação de comunidades ribeirinhas se iniciou na extração do látex na

segunda metade do século XIX, onde muitos trabalhos foram atraídos para essa região

(TORRES, 2011). A partir de 1912, com a queda do mercado internacional para o látex,

muitas empresas cessaram suas atividades, consequentemente muitos trabalhadores não

possuíam condições de voltarem para suas casas, passando a viverem nas florestas e

desenvolvendo meios para condições de vida nesse ambiente (MARTINS, 1997).

Nas margens do rio Madeira, no município de Humaitá – AM residem muitas

populações ribeirinhas tradicionais que possuem um alto valor socioambiental, pois as

mesmas conservam distintas características culturas e contribuem para um ambiente

ecológico equilibrado. As maiorias dessas comunidades não possuem água tratada e

nem condições sanitária adequadas, quadro que pode agravar incidências de doenças e

poluição ambiental (OLIVEIRA JUNIOR, 2009).

36

Desta forma, os estudos e pesquisas de vias alternativas de tratamento de água

adaptadas a região Amazônica, auxilia na demanda por água nos vários municípios e

comunidades ribeirinhas, geralmente, sem acesso a água potável (MAGALHÃES,

2010).

3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 ÁREA DE ESTUDO

3.1.1 Lago do Puruzinho

O lago do Puruzinho se situa na margem esquerda do Rio Madeira, a

aproximadamente 13 km do município de Humaitá – AM (Figura 3.1). O acesso à área

se dá por via fluvial, saindo de Humaitá sentido Manicoré. O lago se comunica com o

rio Madeira através de um estreito canal. É caracterizado por ser de água preta (rico em

matéria orgânica) e sofre bastante variação nos períodos de seca e cheia. Durante o

período de cheia ocorre um fenômeno chamado pela população local de “repiquete”, no

qual as águas do rio Madeira adentram o canal e chegam ao lago, atribuindo-lhe uma

característica de águas brancas.

Figura 3.1. Localização do lago do Puruzinho

Fonte: Adaptado de ALMEIDA et al. (2013)

3.1.2 Características da população do Lago do Puruzinho

A comunidade ao redor do lago do Puruzinho possui uma população de 129

37

pessoas (maioria crianças), distribuídas em 22 unidades familiares. Em geral, possuem

baixo grau de instrução, pois há apenas uma escola na vila que abrange somente até o 9º

ano do ensino fundamental. Os moradores praticam a agricultura de subsistência,

predominando o cultivo de mandioca que posteriormente é usado para fazer farinha,

uma das fontes de renda das famílias. Também se utiliza do pescado como forma de

complementar a renda familiar e principalmente como fonte de alimento. Outra opção é

a comercialização da castanha do Pará que é feita em determinado período do ano. Além

disso, a caça ainda é praticada, embora em pequena escala.

As fontes de abastecimentos de água para consumo pode ser do próprio lago, de

igarapés e de um poço na comunidade. Após a construção do poço, os moradores

próximos optam somente por este, os que residem mais distante abastecem diretamente

no lago. Esses, quando o lago se encontra no período de seca (entre junho e

outubro/novembro) fazem as chamadas “cacimbas” (Figura 3.2) onde perfuram

manualmente um poço próximo ao lago que podem revestir com alguma proteção, mas,

com a cheia, logo essas cacimbas são todas recobertas. Ainda há aqueles que

esporadicamente abastecem água em Humaitá. Como não há saneamento básico, as

formas de tratamento consistem na utilização do cloro (hipoclorito de sódio), do sistema

SODIS (desinfecção solar) e de uma filtragem típica realizada pelos moradores que

consiste em transpassar a água em algum tecido (Figura 3.3).

Para as necessidades fisiológicas, partes dos moradores possuem um sistema de

banheiro seco. Nesse sistema não há necessidade de água para o seu funcionamento

básico (BERGER, 2010). O banheiro em si consiste de duas unidades básicas: o local de

assento e outro de armazenamento de dejetos, sendo que este último pode ser o local

onde ocorre o processo de degradação biológica ou compostagem (PIRES; TIBÚRCIO,

2011).

38

Figura 3.2. Cacimba típica – Comunidade Lago do Puruzinho

Fonte: Célia Ceolin

Figura 3.3 Métodos de tratamento de água da comunidade do lago do Puruzinho. a)

sistema SODIS; b) cloro usado na desinfecção; c) filtragem típica da água

Fonte: Célia Ceolin Baía; Félix Legare-Julien

3.2 METODOLOGIA

3.2.1 Coleta

As amostras foram coletadas entres os meses de junho de 2014 a maio de 2015,

exceto no mês de fevereiro por motivos de logística. Foi um total de 21 casas, contando

com a escola presente na comunidade. O número de coletas variava entre os meses,

pois, muitas vezes, o morador não se encontrava em sua residência. A coleta de água foi

em uma garrafa de vidro transparente de 500 ml que logo eram armazenadas em caixa

térmica que após era transportada ao laboratório para posterior análise. A água coletada

era exatamente do recipiente que o indivíduo iria consumir e outra coleta de sua

39

respectiva fonte (lago, poço, igarapé ou cacimba).

3.2.2 Análise da turbidez e coliformes termotolerantes (E. coli)

Para a medição da turbidez e da E.coli fez-se uso do kit da Del Agua (Figura

3.4) para análises em campo. A partir da segunda coleta, as análises foram realizadas

em laboratório e utilizou-se o kit até a quinta coleta. Usou-se o método da membrana

filtrante (APHA, 1992), mesmo princípio utilizado no kit. Metodologia que permite

determinar o número de unidades formadoras de colônias (UFC) do organismo alvo, em

24 h a 44,5º - 45,5 ºC, baseado na filtração de um determinado volume através de um

filtro membrana com poro de 0,45μm. Cada amostra foi filtrada duas vezes, uma com

um volume maior (100 ou 50 ml) e outra com um volume menor (50 ou 10 ml). Após

filtração, a membrana foi colocada em uma placa de petri em meio de cultura específico

(Figura 3.5). Com o kit Del’Agua utilizou-se o meio de cultura Lauryl Sulphate Broth,

em laboratório usou-se o meio ChromoCult® Coliform Agar.

A turbidez foi medida em Unidades Nefelométricas de Turbidez (NTU) através

do tubo de turbidez presente no kit Del Agua (Figura 3.6).

Figura 3.4 Kit Del’Agua (Versão 4.1)

Fonte: OXFAM-DELAGUA

40

Figura 3.5 Análise bacteriológica. a) em campo b) em laboratório

Fonte: Célia Ceolin Baía

Figura 3.6 Tubo para medição de turbidez

Fonte: OXFAM-DELAGUA

3.2.3 Análises dos dados

Para análise estatística, o teste de Wilcoxon-Mann-Whitney para amostras

independentes foi realizado. Para a determinação da eficiência dos tratamentos utilizou-

se a fórmula Eficiência percentual: (No-N)/Nx100. Para a remoção expressa em unidade

logarítmicas reduzidas utilizou-se Log(No/N)=log10, onde No é a quantidade de micro-

organismos antes do tratamento e N quantidade de micro-organismos depois do

tratamento.

41

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 FONTES DE ABASTECIMENTO

A principal fonte de água para consumo é o lago (48,45%), seguido do poço

(32,98%) presente na comunidade e que abrange 62% das casas. Outras fontes mais

esporadicamente utilizadas são as cacimbas (10,30%), igarapés (2,06%), águas das

chuvas (0,53%) e água abastecida diretamente em Humaitá (5,67%).

4.2 TURBIDEZ

Os resultados de turbidez estão apresentados nas tabelas 4.1 a 4.4. Incluem a

turbidez de cada fonte de abastecimento de água dos meses que foram usadas, é

apresentada tanto a turbidez da água da fonte quanto à do consumo.

Tabela 4.1. Média da turbidez do lago do Puruzinho

NTU

jun/

14

jul/

14

ago/

14

set/

14

out/

14

nov/

14

dez/

14

jan/

15

mar/

15

abr/

15

mai/

15

Fonte 7 6,3 7 7 7 7 7,4 7 7,2 <5 6

Consumo 6,9 6,7 6,2 6,5 7 6,5 7,1 6,7 6,7 <5 5,7

Tabela 4.2. Média da turbidez do poço da comunidade

NTU

ago/14 set/14 out/14 nov/14 dez/14 jan/15 mar/15 abr/15 mai/15

Fonte <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5

Consumo <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5

Tabela 4.3. Média da turbidez das cacimbas na comunidade

NTU

set/14 out/14 nov/14

Fonte 6 5,5 5,5

Consumo <5 5 5,2

42

Tabela 4.4. Média da turbidez no Igarapé

NTU

set/14 nov/14

Fonte 7 7,5

Consumo 7 7

De acordo com a Portaria 2914/2011 da ANVISA (Ministério da Saúde), a valor

máximo permitido de turbidez na água subterrânea para consumo humano é de 5,0

unidades de turbidez (NTU). A água de consumo do poço da comunidade está dentro

dos limites estabelecidos por essa portaria, pois apresentou valores inferiores a 5 NTU

em todos os meses de coleta. As cacimbas, no ponto de consumo, mantiveram o padrão

de 5 NTU, sendo o maior valor de média da turbidez encontrado de 5,2 NTU.

Em relação ao lago, uma das principais fontes de abastecimento de água dos

moradores, a Resolução 357/2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente

(CONAMA) para águas superficiais, estabelece um limite de até 40 NTU para águas

classificadas na Classe 1. Durante todos os meses de coleta observou-se valores abaixo

desse limite. As águas do igarapé também entram nesse padrão. A maior média de

turbidez observada na água pronta para consumo foi 7,1 UNT no mês de dezembro. No

geral, uma leve redução de turbidez foi observada da fonte para consumo, processo

ligado ao processo de decantação ao fazer o armazenamento de água.

4.3 COLIFORMES TERMOTOLERANTES

O uso do cloro no tratamento da água, na forma de hipoclorito de sódio

fornecido pelo Ministério da Saúde, assim como do sistema SODIS, foi muito variável

durante os 11 meses de coleta. A tabela 4.5 mostra os tratamentos e respectivos

números de casas que o adotaram no período de coleta. Observa-se que não há um

padrão para o uso de algum tratamento. Em 9, dos 11 meses de coleta, mais da metade

das famílias não adotaram algum tipo de tratamento da água. As casas que possuem o

hábito de realizar algum tratamento e o fazem sempre, constituem os valores mínimos

da tabela. Enquanto a maioria opta um mês por uma forma de tratar a água, depois

decidem não fazê-lo, depois podem retomar novamente.

Tabela 4.5. Números de casas para respectivos tratamentos

43

Mês Tipo de tratamento

Sem tratamento SODIS Cloro SODIS+Cloro

jun/14 13 4 2 -

jul/14 14 4 1 -

ago/14 11 7 2 1

set/14 8 1 6 6

out/14 7 - 6 1

nov/14 10 1 3 3

dez/14 12 3 2 3

jan/15 7 3 2 4

mar/15 10 2 1 3

abr/15 9 1 4 2

mai/15 10 1 2 2

O gráfico da figura 4.1 mostra a porcentagem de casas com presença e ausência

de coliformes termotolerantes (E.coli) durante todos os meses coletados. O maior

número de residências cuja água para consumo se apresentou contaminada foi no mês

de julho de 2014. A maior incidência de residências com menos contaminação foi no

mês de maio de 2015.

Figura 4.1. Percentual de casas com presença e ausência de coliformes termotolerantes

(E.coli)

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

% C

asa

s

Percentual de casas com ausência e presença de coliformes

termotolerantes (E. coli)

Presente

Ausente

44

As águas para consumo que não sofreram tratamento apresentaram as seguintes

médias para unidades formadoras de colônias por 100 ml (Figura 4.2):

Figura 4.2. Coliformes termotolerantes (E.coli) presentes em águas sem tratamento

O maior valor encontrado para amostras sem tratamento refere-se ao mês de

dezembro de 2014. O menor valor concentra-se no mês de agosto de 2014. Um estudo

semelhante feito Santos A. et al. (2013), também em uma comunidade ribeirinha

amazonense, Comunidade do Salomão (montante a Humaitá), porém apenas com

coliformes totais, também apresentou contaminação nas fontes de abastecimento da

comunidade, as quais eram um igarapé e dois poços. O autor atribuiu a contaminação a

pequena distância entre o banheiro seco e a fonte para abastecimento da água. Na

comunidade em estudo, tanto residências que realizaram tratamento quanto as que não

realizaram, e que possuíam banheiro seco próximo, apresentaram pouca contaminação.

O gráfico com as médias referentes às águas que passaram pelo tratamento com

cloração está apresentado na figura 4.3.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

UF

C/1

00

ml

Sem tratamento - Coliformes Termotolerantes (E. coli) UFC/100ml

45

Figura 4.3. Coliformes termotolerantes (E.coli) presentes em águas com cloração

Apesar de o cloro ter um alto efeito desinfetante, observa-se que apenas nos dois

últimos meses não houve nenhuma contaminação nas águas tratadas.

O gráfico da figura 4.4 apresenta os dados referentes a águas que passaram pelo

sistema SODIS. No mês de agosto de 2014 foi encontrada a maior média de coliformes

termotolerantes, enquanto nos meses de setembro e outubro de 2014 nenhuma

incidência foi constatada. Na literatura, a tecnologia SODIS é bastante estudada nas

comunidades remotas (BERTHOLINI; BELLO, 2011; FÉLIX, 2010; ENGELBRECHT,

2007; LOBO et al., 2013), sendo possível concluir que esse método é eficaz e eficiente

para comunidades isoladas e/ou de baixa renda, possibilitando reais melhorias na

qualidade de vida dos moradores. Entretanto, como observado no presente estudo e

semelhante à de Félix (2010), houve o recrescimento bacteriológico em algumas

amostras.

Um dos requisitos no processo de desinfecção solar é fazer a ingestão da água

dentro de 24 horas (GELOVER et al., 2006 apud BOMURA, 2011) justamente porque

as bactérias podem se multiplicar novamente. Aparentemente, algumas garrafas que não

apresentaram contaminação após manipulação, estava há mais de 24h armazenadas. Tal

fato pode estar associado à boa higiene na manipulação e nos recipientes.

0

200

400

600

800

1000

1200

jun/14 jul/14 ago/14 set/14 out/14 nov/14 dez/14 jan/15 fev/15 mar/15 abr/15 mai/15

UF

C/1

00

ml

Tratamento com Cloro - Coliformes Termotolerantes (E. coli)

UFC/100ml

46

Figura 4.4. Coliformes termotolerantes (E.coli) presentes em águas com SODIS

.

Em relação ao uso simultâneo da cloração e sistema SODIS, a maior

incidência de contaminação refere-se ao mês de setembro de 2014, nos meses de

outubro e dezembro (2014) e março e maio (2015), a água de consumo não apresentou

contaminação (Figura 4.5)

Figura 4.5 Coliformes termotolerantes (E.coli) presentes em águas submetidas à

cloração e sistema SODIS

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

UF

C/1

00

ml

Tratamento com SODIS - Coliformes Termotolerantes (E. coli)

UFC/100ml

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

jul/14 ago/14 set/14 out/14 nov/14 dez/14 jan/15 fev/15 mar/15 abr/15 mai/15

UF

C/1

00

ml

Tratamento com SODIS+Cloro - Coliformes Termotolerantes (E. coli)

UFC/100ml

47

Comparando esses resultados com a regulamentação da Portaria 2914/2011 do

Ministério da Saúde, a qual preconiza a ausência desse indicador fecal em 100 ml, tem

um total de 64,49% de água contaminada durante os meses de coleta e apenas 34,51%

não contaminada.

Tanto o cloro como o sistema SODIS possui o poder desinfetante comprovados.

E, como mostra os resultados para alguns meses, muitas residências alcançaram um

padrão microbiologicamente potável de água. Isso nos remete a questão de o por que a

ás aguas que passaram por tratamento apresentarem na maioria dos meses, presença de

contaminação fecal, e, por vezes, apresentando valores exorbitantes. Lobo et al. (2013),

estudou o uso do Sodis em comunidades ribeirinhas do município de Belém,

constatando que, no período estudado, a água produzida pelo Sodis não se apresentou

potável, o autor atribui tal fato a falta de empenho das famílias ao realizar os processos

de desinfecção. Avaliação semelhante percebe-se nessa pesquisa. A adoção de um

tratamento domiciliar por parte das famílias não implicou na continuação do mesmo

para a maioria. Além disso, o próprio manuseio incorreto e sem higiene afetou a

qualidade da água de forma negativa da fonte até o consumo. Como o cloro possui um

efeito residual, esperava-se que ele ajudasse a manter a água livre dos coliformes

mesmo após a manipulação, entretanto, um percentual de 40,81% das águas que foram

submetidas ao uso do cloro apresentou contaminação pós-manipulação. Da mesma

forma o sistema SODIS, por não ter o mesmo efeito residual que o cloro, esperava-se

alguma contaminação após a manipulação. Um percentual de 81,81% das águas

passadas pelo sistema Sodis apresentaram contaminação pós-manipulação. Ou seja,

como afirma Silva et al. (2009), hábitos domiciliares incorretos no manejo de água para

consumo humano podem afetar a saúde de seus usuários.

4.3.1 Eficiência de Remoção

Frequentemente, a eficiência da remoção de coliformes é expressa em na

escala logarítmica. Na tabela 4.6 é exposta a remoção dos coliformes em suas unidades

logarítmicas reduzidas e em porcentagem para cada forma de tratamento.

48

Tabela 4.6 Remoção de Coliformes Termotolerantes (E.coli)

Remoção

Cloro SODIS Cloro+SODIS

Mês Log(No/N)* %** Log(No/N) % Log(No/N) %

jun/14 2,59 99,74 -1,87 -

7300,00 - -

jul/14 2,83 99,85 0,47 66,41 0,31 50,87

ago/14 2,36 99,57 -0,23 -70,70 - -

set/14 0 0 0 0 -0,22 -66,67

out/14 0,84 88,60 - - 0,30 50

nov/14 1,32 95,21 0,54 70,91 0,53 70,61

dez/14 0,56 72,55 0,60 75,00 1,71 98,04

jan/15 0,03 5,72 -0,23 -71,13 -1,24 -

1625,00

mar/15 -0,40 -

150,00 0,35 55,58 0,30 50,00

abr/15 0 0 -0,04 -9,89 0,60 75,00

mai/15 0,72 81,03 0,65 77,52 1,16 93,10

Média 0,99 44,75 0,02 -710,63 0,38 -133,78

*Log (No/N) =log10 (número de micro-organismos na entrada/número de

micro-organismos na saída); **

Eficiência percentual = 100((entrada-saída)/entrada)

Verifica-se que no mês maio os tratamentos foram mais eficientes, em

contrapartida com o mês de janeiro (2014), onde a eficiência de remoção foi a mais

baixa e negativa.

A partir dos dados da tabela é possível fazer um comparativo entre a

cloração domiciliar e o sistema Sodis. O gráfico da figura 4.6 apresenta um comparativo

entre os mesmos.

Figura 4.6 Remoção de E.coli por cloração domiciliar e sistema Sodis

49

O uso simultâneo de ambos os tratamentos não se mostrou mais eficiente

que um ou outro. Pela tabela 4.6 e pelo gráfico acima, observou-se que o tratamento

por cloro foi mais eficiente do que o sistema Sodis. O teste estatístico de Wilcoxon-

Mann-Whitney apontou diferenças significativas entre os mesmos (p= 0,04). A maior

eficiência da cloração é devido ao cloro residual restante na água prolongar o efeito

desinfetante.

50

5 CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES

5.1 CONCLUSÃO

1. O sistema de desinfecção solar apresentou eficiência na remoção de coliformes

termotolerantes (E.coli), entretanto 81,81% das águas que passaram pelo sistema

SODIS sofreram contaminação pós-manipulação, desta forma a média da eficiência da

desinfecção solar foi negativa (-710%).

2. A cloração domiciliar apresentou uma eficiência média de 44,75%, assim como o

SODIS, também houve contaminação pós-manipulação, porém em uma proporção

menor, 40,81%.

3. O uso simultâneo de ambos os tratamentos não garantiu uma água totalmente imune

com E.coli, tendo uma eficiência média de remoção também negativa (-133,78).

4. A cloração domiciliar se mostrou mais eficiente que a metodologia SODIS devido ao

seu efeito residual.

5. O fator limitante para o melhor alcance de remoção foi os hábitos domiciliares

incorretos no manejo e armazenamento de água, como recipientes sujos e mãos mal

lavadas.

5.2 RECOMENDAÇÕES

Para melhor eficiência do sistema SODIS e da cloração domiciliar na

comunidade do Lago Puruzinho, recomenda-se a realizações de fatores que contribuem

para o aumento da desinfecção. Além de realizar os procedimentos corretamente,

implica-se total importância na esterilização dos recipientes e higiene pessoal para

manipulação.

Quando se trata de saneamento básico, o objetivo é a saúde da população. O

ser humano, ao mesmo tempo que interfere no ambiente, gerando detritos que podem

disseminar doenças, possui condições de evitar que isso ocorra, empregando medidas de

saneamento. Desta forma, investidas no estudo em tecnologias sociais podem contribuir

no aprimoramento dos métodos estudados para realidades das populações.

51

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