aula1 hidrologia

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1ºAula
Água
Objetivos de aprendizagem
Ao término desta aula, vocês serão capazes de: 
• compreender as características da água;
• entender a presença e distribuição da água no meio ambiente (planeta, Brasil);
• conhecer os parâmetros de qualidade da água.
Bem-vindos(as) a nossa primeira aula, que tem como tema central, a água. Serão abordados 
pontos referentes a suas características e propriedades, como também sua relação com o ambiente e o 
homem, assim como a sua distribuição no Planeta e no Brasil, mas antes, responda: que importância 
a água tem para nós?
O homem, como a sociedade, possui uma relação única com a água, refletindo, assim, em seus 
valores e cultura. No decorrer da história humana, a água foi considerada um elemento-chave para o 
desenvolvimento, e, de fato, continua sendo.
No século XXI, a garantia do uso da água é um dos desafios da sociedade moderna, sendo ela 
como uma das condições fundamentais para a garantia da vida, da cidadania e dignidade humana. A 
água é um direito fundamental do homem, ela não só garante a qualidade de vida para o indivíduo da 
atualidade, mas também para as futuras gerações, assim, a sustentabilidade e preservação da água, dos 
recursos hídricos, vão muito além do uso cotidiano. 
Nesse contexto, é fácil entender que o homem deve usufruir dos recursos naturais de maneira 
sensata, de modo que não altere drasticamente o equilíbrio natural do ambiente, a fim de sempre poder 
utilizar seus recursos, ou seja, se desenvolver sustentavelmente. Resumidamente, o desenvolvimento 
sustentável é aquele que supre as necessidades da geração atual, sem comprometer as necessidades das 
futuras gerações.
Partindo desse ponto, reflita: o conhecimento sobre a água, os recursos hídricos, é algo importante 
para um desenvolvimento ambientalmente consciente? Como tal conhecimento pode refletir na 
sociedade? 
Vamos à aula?
Bons estudos!
Bons estudos!
8Hidrologia
Seções de estudo
1 - Homem e Água
1. Homem e água
2. No meio ambiente
3. Qualidade da água
No decorrer da história do homem, muitas civilizações 
se desenvolveram e consolidaram aos arredores de rios e 
lagos, não somente pela água em si para consumo próprio, 
mas também para uso na agricultura e criação de animais, e 
até para transporte de embarcações.
A importância da água para os povos e civilizações não 
se resumiu a um simples fator de subsistência, mas à questão 
de poder também. Disputas por territórios com nascentes se 
prolongaram até os dias atuais, principalmente em decorrência 
do aumento da população e disputa por água “limpa”, aquela 
que apresenta padrões mínimos para o consumo humano.
Nesse cenário, a água não é apenas um recurso natural, 
mas um recurso vital para a espécie humana, assim como 
para todas as espécies de organismos vivos. Por isso, deve ser 
preservada, de modo que não se esgotem as fontes próprias 
para a manutenção da vida.
Mas, o que é água?
A água pura, em condições normais de pressão e 
temperatura, é um líquido transparente, inodoro e sem gosto. 
Cada molécula de água é um óxido de hidrogênio. Sua fórmula 
química é descrita como H2O, sendo assim, formada por dois 
átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio, como mostra 
a Figura 1. 
Dependendo do estado físico em que se encontra (sólido, 
líquido ou gasoso), sua estrutura pode estar mais ou menos 
organizada por meio das pontes de hidrogênio, que dão 
estabilidade à molécula, sendo a estrutura sólida (cristalina 
do gelo) a forma mais organizada, na qual, vai aumentando 
o nível de desordem no estado líquido e sendo totalmente 
desorganizada no estado gasoso (vapor d’água), quando há a 
total ruptura das pontes de hidrogênio (Figura 2).
FIGURA 1. Estrutura da molécula de água
Disponível em: Fonte: https://www.todamateria.com.br/molecula/. Acesso em 02 
fev. 2018
Para entender melhor sobre as ligações que formam as 
moléculas, é importante conhecer:
Ligação química: são uniões estabelecidas entre átomos para 
formarem as moléculas, que constituem a estrutura básica de uma 
substância ou composto. As ligações químicas podem ocorrer através 
da doação e recepção de elétrons entre os átomos (ligação iônica).
Ligação iônica: são um tipo de ligação química baseada na atração 
eletrostática entre dois íons carregados com cargas opostas.
Ligação covalente: ligação covalente ou molecular é aquela onde 
os átomos possuem a tendência de compartilhar os elétrons de sua 
camada de valência, ou seja, de sua camada mais instável. Nesse tipo 
de ligação não há a formação de íons, pois as estruturas formadas são 
eletronicamente neutras.
Pontes de hidrogênio: são interações que ocorrem entre moléculas 
que apresentam átomo de H ligado a F, O ou N. Quando, em uma 
molécula, tivermos o hidrogênio ligado a um dos três elementos, haverá 
uma grande polarização dessa ligação, o que acarretará no hidrogênio 
uma grande defi ciência de elétrons. Essa defi ciência leva o hidrogênio 
a interagir com o par de elétrons de outra molécula vizinha, resultando 
numa interação extraordinariamente forte entre as moléculas, chamada 
de “pontes de hidrogênio” ou simplesmente “ligação de hidrogênio”.
Disponível em: http://estudio01.proj.ufsm.br/cadernos/ifsul/tecnico_
biocombustivel/quimica_i.pdf. Acesso em 02 fev. 2018 
FIGURA 2. Estados físicos da água
Fonte: https://www.todamateria.com.br/estados-fi sicos-da-agua/. Acesso em 02 
fev. 2018
É considerada solvente universal, devido a sua capacidade 
de dissolver uma grande diversidade de substâncias orgânicas e 
inorgânicas. Consequentemente, sua forma pura não é encontrada 
na natureza, em decorrência do fato de uma grande gama de 
substâncias serem, em algum grau, solúveis em água. Assim, tornar a 
água impura é extremamente fácil.
Como foi visto, a água é um solvente universal, mas tal 
característica se deve asua polaridade, logo, é importante conhecê-la:
Polaridade da água: O átomo de oxigênio da molécula da água é mais 
eletronegativo que o seu átomo de hidrogênio. Desta forma, a molécula 
da água apresenta uma carga parcial negativa no átomo de oxigênio, 
por causa dos pares de elétrons não-compartilhados, e duas cargas 
positivas parciais nos átomos de hidrogênio, cargas essas que assumem 
uma confi guração tetraédrica (formando quatro ângulos) na molécula 
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de água.
Água como solvente: A natureza polar da água determina, em grande 
parte, suas propriedades de solvente. Compostos iônicos com cargas, 
como o cloreto de sódio (NaCl) em solução, e compostos polares com 
cargas parciais, como o etanol (álcool etílico) ou acetona, tendem a 
dissolver-se em água. O princípio físico envolvido é a atração entre cargas 
opostas dessas moléculas atraindo as cargas da água. Dessa forma, 
a extremidade negativa do dipolo da água atrai os íons positivos das 
substâncias iônicas ou a extremidade positiva das substâncias polares. 
Por outro lado, o pólo positivo da molécula de água atrai um íon negativo 
do sal ou o pólo negativo da substância polar.
Disponível em: http://www.cesadufs.com.br/ORBI/public/
uploadCatalago/11280416022012Bioquimica_aula_2.pdf. Acesso em 02 fev. 2018 
Nem toda água disponível na natureza possui condições 
adequadas para ser consumida pelo homem, devido às 
impurezas presentes nela que podem ser adquiridas em 
qualquer etapa do ciclo hidrológico, seja em contato com a 
atmosfera ou em contato com a superfície terrestre, estejam 
dissolvidas (gases, líquidos ou sólidos solúveis) ou em 
suspensão (partículas sólidas). Gases como o gás carbônico 
(CO2) e o oxigênio (O2), são os principais encontrados na água 
e são absorvidos do ar atmosférico. As impurezas solúveis 
podem mudar sensivelmente as propriedades da água como, 
por exemplo, a densidade. Sais dissolvidos, em grandes ou 
pequenas concentrações, influenciam a densidade, assim, águas 
salgadas são mais densas que águas doces. Outro exemplo é a 
coloração da água que é relativa às substâncias que nela estão 
dissolvidas, assim como seu cheiro. 
Oxigênio dissolvido: Oxigênio dissolvido é aconcentração de oxigênio 
(O2) contido na água, sendo essencial para todas as formas de vida 
aquática. Os sistemas aquáticos produzem e consomem o oxigênio, 
o qual é retirado da atmosfera na interface água - ar e também é 
obtido como resultado de atividades fotossintéticas de algas e plantas. 
A quantidade de oxigênio presente na água em condições normais, 
depende da temperatura, da quantidade de sais presentes e da pressão 
atmosférica. A solubilidade dos gases aumenta com a diminuição da 
temperatura e aumento da salinidade. Portanto, águas mais frias retém 
maior quantidade de oxigênio e águas salinas contem menos oxigênio. 
A pressão relativa do ar e o grau de saturação do oxigênio, alteram 
com a altitude, sendo que o oxigênio contido na água diminui com o 
aumento da altitude devido ao decréscimo da pressão relativa. Por 
isso, equipamentos portáteis para medidas de OD em campo devem 
ser constantemente calibrados. As concentrações de OD normalmente 
são expressas em mg/L, podendo também serem registradas em 
porcentagem de saturação (quantidade de oxigênio contido em 1L de 
água relativo ao nível total de oxigênio que a água pode reter naquela 
temperatura).
Os níveis de OD têm variações sazonais e em períodos de 24h. 
Normalmente, em águas naturais e ao nível do mar, a concentração 
está em torno de 8mg/L a 250C. A concentração de OD em lagoas e 
represas, varia verticalmente na coluna de água, ao passo que em 
rios e riachos apresenta variações mais horizontais ao longo do curso 
das águas. Rios de grande profundidade podem apresentar alguma 
estratifi cação vertical do OD.
 A determinação da concentração de OD é de importância 
fundamental na avaliação da qualidade das águas, uma vez que o 
oxigênio, está envolvido praticamente em todos os processos químicos 
e biológicos. A descarga em excesso de material orgânico na água 
pode resultar no esgotamento de oxigênio do sistema. Exposições 
prolongadas a concentrações abaixo de 5mg/L podem não matar 
alguns organismos presentes, mas aumenta a susceptibilidade ao 
estresse. Exposição abaixo de 2 mg/L podem levar à morte a maioria 
dos organismos.
 A análise de OD em águas subterrâneas tem uso mais limitado 
como indicador de poluição. Sua medida se torna mais necessária para 
entendimento de processos químicos e bioquímicos que ocorrem nos 
aquíferos.
As determinações de OD devem ser conduzidas preferencialmente 
in situ. Caso não seja possível, as amostras devem ser analisadas no 
máximo em até 8 horas após a coleta, desde que sejam devidamente 
preservadas em campo.
Disponível em: http://www.cnpma.embrapa.br/projetos/ecoagua/eco/oxigdiss.
html . Acesso em 02 fev. 2018.
Há substâncias solúveis que são capazes de alterar o pH 
da água, tornando-a mais ácida ou alcalina. O pH, denominado 
potencial hidrogeniônico, é a medida de acidez ou alcalinidade 
de uma solução. A água em seu estado puro possui pH igual 
a 7, a 25 º C. Dependendo do pH que a água apresenta, há 
organismos adaptados, em geral, pH em torno de 6,5 e 8,5 
não causam danos. Sua escala varia de zero (ácido) até 14 
(básico), como mostrado na figura 3:
FIGURA 3. Escala de pH
Fonte: http://aecanecas.com/images/recursos_so/fq/acidos_bases/ph.html . 
Acesso em 02 fev. 2018
2 - No meio ambiente
A água compõe e age sobre o meio ambiente, de forma 
que ecossistemas são moldados de acordo com a forma que 
ela se apresenta, influenciando a paisagem como também as 
espécies que ali habitam, tornando-se favorável para umas e 
desfavorável para outras.
Entende-se como meio ambiente o conjunto de 
ecossistemas que são constituídos por fatores bióticos (fauna e 
flora) e abióticos (água, radiação solar, solo, etc.), e tais fatores 
atendem às necessidades básicas para a sobrevivência dos 
seres vivos. A espécie humana é a única capaz de modificar o 
meio ambiente para adequá-lo às suas necessidades, refletindo 
assim, num inevitável desequilíbrio.
De forma simples, a partir da evaporação de águas 
superficiais dos oceanos, lagos, rios, vegetação, o vapor d’água 
sobe para a atmosfera, onde condensa-se formando nuvens, 
que devido à mudança de pressão e temperatura, precipitam-
10Hidrologia
se em diversas áreas da superfície terrestre e no oceano. Esse 
é um dos caminhos do ciclo da água (Figura 4).
FIGURA 4. Ciclo Hidrológico
Fonte: http://sustentabilidade.sescsp.org.br/aplicativo/agua-da-chuva. Acesso 
em 02 fev. 201
No meio ambiente, a água passa por diferentes processos 
cíclicos, podendo ser reconhecido como o ciclo da água ou 
ciclo hidrológico, no qual abrange diversos ecossistemas. Os 
ecossistemas terrestres estão localizados em continentes, já os 
ecossistemas aquáticos estão em toda a extensão de domínio 
aquático (rios, lagos, oceanos, etc.); os aquáticos podem ser de 
água doce ou salgada (marinhos). A água é considerada doce 
se em sua concentração de sais apresentar um valor de até 
0,5 g/L, já as marinhas possuem uma concentração média de 
35 g/L de sais dissolvidos. A salinidade que a água apresenta 
pode ser um fator limitante para algumas espécies, e vital para 
outras.
O planeta Terra possui um valor fixo do volume de água 
que se movimenta através do ciclo hidrológico. Cerca de 
97,5% da água no planeta é salgada e 2,5% é doce. Dos 2,5% 
de água doce, em torno de 68,9% estão em geleiras, calotas 
polares ou em montanhas; aproximadamente 30% são águas 
subterrâneas; cerca 0,9% estão localizados como umidade no 
solo e pântanos, e menos de 0,3% estão em rios e lagos.
O fato da água doce ser em menor escala que a água 
salgada e ser distribuída heterogeneamente, acarreta 
problemas políticos e sociais. A captação de águas 
subterrâneas vem aumentando em decorrência da demanda 
e do desenvolvimento de novas tecnologias para realizar a 
captação em grandes profundidades.
Entende-se como água subterrânea a água excedente das 
chuvas que infiltram as camadas do solo, preenchendo todos 
os espaços vazios entre as rochas, denominados aquíferos, 
já as águas superficiais são aquelas que não infiltram no 
solo, acumulando-se na superfície e escoam até rios e lagos, 
abastecendo-os.
O Brasil, devido a suas proporções continentais, possui 
uma diversidade climática, sendo predominantemente tropical 
e subtropical úmido, havendo cerca de 10% semiárido. A 
maioria do território brasileiro possui uma boa distribuição de 
chuvas durante o ano, que somados às condições geológicas 
favoráveis, resulta em um excedente hídrico que alimenta os 
cursos d’água.
O país possui cerca de 12% da água doce do mundo, no 
entanto, a sua distribuição natural não é homogênea. No Brasil 
há doze Regiões Hidrográficas que foram instituídas pelo 
Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH), no qual 
constituem a Divisão Hidrográfica Nacional (Figura 5). 
A maior Região Hidrográfica é a Amazônica, sendo 45% 
do território brasileiro, estendendo-se por sete Estados (Acre, 
Amazonas, Rondônia, Roraima, Amapá, Pará e Mato Grosso), 
que possui cerca de 81% das águas superficiais do País. Já a 
Região Hidrográfica Atlântico Nordeste Oriental abrange em 
torno de 3,4% do território nacional e seis Estados (Piauí, Ceará, 
Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco e Alagoas). Essa é a 
região hidrográfica com menor disponibilidade hídrica dentre as 
demais da Divisão Hidrográfica Nacional. Consequentemente, 
a demanda e oferta de água é desiquilibrada, sobrecarregando 
determinadas fontes de água doce, principalmente aquelas que 
abastecem grandes centros urbanos, por exemplo, densidade 
demográfica da região Atlântico Nordeste Oriental é cerca de 4 
vezes maior do que a média brasileira, em oposição a densidade 
10 vezes menor que a média nacional da população da região 
Amazônica.
FIGURA 5. Regiões Hidrográfi cas brasileiras
Fonte: https://www.coladaweb.com/wp-content/uploads/2014/12/20171217-
regioes-hidrografi cas-brasil.jpg. Acesso em 02 fev. 2018
O uso de água subterrânea no Brasil é complementar ao 
de superficiais (rios), no entanto, seu uso vem aumentando 
coma demanda para a agricultura, abastecimento de áreas 
urbanas, indústria e lazer. Sua exploração requer alto custo e 
tecnologia. O fato da disponibilidade das águas subterrâneas 
não ser uniforme, gera um cenário delicado para sua captação, 
pois há áreas em que suas reservas oscilam de acordo com 
a reposição da água da chuva que infiltra no solo até os 
reservatórios subterrâneos.
3 - Qualidade da água 
No Brasil, as principais fontes de informação sobre 
a qualidade da água são os órgãos estaduais e gestores dos 
recursos hídricos e os órgãos estaduais do meio ambiente, 
por exemplo, a Agência Nacional de Águas (ANA) que utiliza 
dados fornecidos, a fim de monitorar a qualidade das águas 
(superficiais e subterrâneas) do país, para que estejam nos 
parâmetros adequados para cada finalidade (consumo humano, 
lazer, agricultura, etc.). 
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A qualidade da água leva em conta parâmetros 
(temperatura, oxigênio dissolvido, pH, condutividade, etc.), a 
fim de caracterizar a qualidade dos corpos d’água e orientar 
sua gestão, uma vez que para cada finalidade de uso requer 
parâmetros de qualidade distintos. O índice de qualidade da 
água (IQA) é composto por nove parâmetros, demostrados na 
Tabela 1, e foi desenvolvido nos anos 70, nos Estados Unidos, 
pela National Sanitation Foundation. objetivando avaliar a 
qualidade da água bruta para o abastecimento público, sendo 
utilizado pela primeira vez no Brasil pela CETESB (Companhia 
Ambiental do Estado de São Paulo). Atualmente é o índice de 
qualidade da água utilizado no País.
Tabela 1. Parâmetros do índice de Qualidade da Água
Parâmetros do IQA
• temperatura da água;
• pH;
• oxigênio dissolvido;
• resíduo total;
• demanda bioquímica de oxigênio;
• coliformes termotolerantes;
• nitrogênio total;
• fósforo total;
• turbidez. 
FIGURA 6. índice de qualidade da água
Fonte: http://conjuntura.ana.gov.br/static/media/conjuntura_completo.caf2236b.
pdf . Acesso em 02 fev. 2017
Vamos conhecer mais sobre:
Monitoramento hidrológico: é realizado para fornecer informações, 
ao longo do tempo, sobre a quantidade e a qualidade dos 
recursos hídricos superfi ciais e subterrâneos em todo o território 
nacional. Grande parte do monitoramento ocorre em estações 
pluviométricas e fl uviométricas da Rede Hidrometeorológica 
Nacional (RHN).
Rede Hidrometeorológica Nacional (RHN): compreende o conjunto 
de estações hidrometeorológicas instaladas no território nacional, 
mantidas e operadas por entidades públicas e privadas, cujos 
dados gerados são disponibilizados gratuitamente ao público 
por meio do SNIRH. Nem todas as estações existentes no país 
são vinculadas à RHN. A distribuição geográfi ca das estações é 
heterogênea ao longo das Regiões Hidrográfi cas do país. Algumas 
regiões possuem maior densidade de estações. O cadastro e 
inventário das estações é de responsabilidade da ANA.
Disponível em: http://conjuntura.ana.gov.br/static/media/conjuntura_
completo.caf2236b.pdf. Acesso em 02 fev. 2018.
Retomando a aula
Parece que estamos indo bem. Então, para encerrar 
essa aula, vamos recordar:
1 -Homem e Água
No primeiro momento foi visualizada a relação do 
homem com a água e a influência que ela teve e continua 
tendo na sociedade, desde os primórdios das civilizações. 
Foram também abordadas as características da água, 
como sua composição química composta por dois átomos 
de hidrogênio e um átomo de oxigênio, além da sua 
característica como solvente universal, no qual há uma 
grande diversidade de substâncias que, em algum grau, 
podem ser dissolvidas em água como, por exemplo, a 
determinação de uma água doce ou salgada segundo a 
concentração de sais dissolvidos em gramas por litro. 
2 - No meio ambiente
Em seguida, foi relacionada a água com o meio 
ambiente, a sua influência nos ecossistemas e uma breve 
explanação do seu ciclo hidrológico. Sobre as águas 
subterrâneas que são o excedente das chuvas que infiltram 
as camadas do solo, preenchendo todos os espaços vazios 
entre as rochas, denominados aquíferos e as superficiais 
as que não se infiltram no solo. Foi apresentada a 
Divisão Hidrográfica Nacional, composta por doze 
Regiões Hidrográfica, demonstrando a região com maior 
concentração de recursos hídricos e a menor, de forma 
a mostrar o contraste entre as populações das regiões e 
compreender que a distribuição hidrográfica nacional é 
heterogênea e a população referente a cada região não é 
proporcional à sua capacidade hídrica.
3 - Qualidade da água
Por fim, foi apresentado que as informações sobre os 
recursos hídricos do País são dadas pelos órgãos estaduais 
e gestores dos recursos hídricos e os órgãos estaduais do 
meio ambiente, por exemplo, a Agência Nacional de Águas 
(ANA) que utiliza tais dados. O Índice de Qualidade da 
Água (IQA), que é uma análise que objetiva caracterizar 
águas adequadas para o abastecimento, sendo composta 
por nove parâmetros de análise.
12Hidrologia
Declaração Universal dos Direitos da Água – 1992 – 
ONU. Disponivel em: .
Portal da Qualidade das Águas. Disponível em: 
.
Ministério do Meio Ambiente. Disponível em: 
.
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