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SANEAMENTO I: TRATAMENTO E USO DE ÁGUAS Caro(a) aluno(a), A Universidade Candido Mendes (UCAM), tem o interesse contínuo em proporcionar um ensino de qualidade, com estratégias de acesso aos saberes que conduzem ao conhecimento. Todos os projetos são fortemente comprometidos com o progresso educacional para o desempenho do aluno-profissional permissivo à busca do crescimento intelectual. Através do conhecimento, homens e mulheres se comunicam, têm acesso à informação, expressam opiniões, constroem visão de mundo, produzem cultura, é desejo desta Instituição, garantir a todos os alunos, o direito às informações necessárias para o exercício de suas variadas funções. Expressamos nossa satisfação em apresentar o seu novo material de estudo, totalmente reformulado e empenhado na facilitação de um construto melhor para os respaldos teóricos e práticos exigidos ao longo do curso. Dispensem tempo específico para a leitura deste material, produzido com muita dedicação pelos Doutores, Mestres e Especialistas que compõem a equipe docente da Universidade Candido Mendes (UCAM). Leia com atenção os conteúdos aqui abordados, pois eles nortearão o princípio de suas ideias, que se iniciam com um intenso processo de reflexão, análise e síntese dos saberes. Desejamos sucesso nesta caminhada e esperamos, mais uma vez, alcançar o equilíbrio e contribuição profícua no processo de conhecimento de todos! Atenciosamente, Setor Pedagógico Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 3 SUMÁRIO SANEAMENTO I: TRATAMENTO E USO DE ÁGUAS ...................................................................... 5 RESÍDUOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA E A ISO 24512: DESAFIO DO SANEAMENTO BRASILEIRO ................................................................................................................ 6 RESÍDUOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA NO BRASIL ........................................ 8 ISO 24512:2007 ...................................................................................................................................... 10 INDICADORES EXEMPLIFICADOS NA ISO 24512 PARA ANÁLISE DA GESTÃO DOS RESÍDUOS ......................................................................................................................................... 15 APLICAÇÃO DOS INDICADORES PROPOSTOS PARA ANÁLISE DOS RESÍDUOS DE ETAS ............................................................................................................................................................ 15 SANEAMENTO AMBIENTAL: ESTUDO, ANÁLISE E SOLUÇÕES ............................................. 21 ESTUDO DE CASO ............................................................................................................................... 21 SURTO DE HEPATITE NO HOLY CROSS COLLEGE ................................................................. 21 ANÁLISE, IMPLICAÇÕES E RESULTADOS DO SANEAMENTO AMBIENTAL ......................... 23 ÁGUA E ESGOTAMENTO SANITÁRIO ........................................................................................ 24 ESTUDO DA LEI Nº 11.445/07 ............................................................................................................. 25 CICLO HIDROLÓGICO ........................................................................................................................ 30 ANALISE DO CICLO HIDROLÓGICO ............................................................................................... 31 TEMOS AINDA AS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS E SUPERFICIAIS. ............................................ 33 DO TRATAMENTO E VIGILANCIA DA QUALIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO .................................................................................................................................................. 35 UM POUCO DE HISTÓRIA .................................................................................................................. 35 O USO DA PESQUISA-AÇÃO PARA A AVALIAÇÃO E O APRIMORAMENTO DE PRÁTICAS INTEGRADAS PARA A VIGILÂNCIA DA QUALIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO: POTENCIALIDADES E DESAFIOS ................................................................................ 42 PERCURSO METODOLÓGICO ........................................................................................................... 44 O CAMINHO PERCORRIDO: FASES DA PESQUISA-AÇÃO .......................................................... 46 FASE EXPLORATÓRIA ................................................................................................................... 46 FASE PRINCIPAL: O PLANEJAMENTO DA AÇÃO ..................................................................... 48 FASE DE AÇÃO ................................................................................................................................ 50 FASE DE AVALIAÇÃO .................................................................................................................... 51 DESAFIOS E POSSIBILIDADES ......................................................................................................... 53 Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 4 PRESENÇA DE MICRORGANISMOS NO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO ............................................................................................................................ 60 DEFINIÇÕES E CARACTERÍSTICAS DOS MICRORGANISMOS .................................................. 60 REMOÇÃO DE PROTOZOÁRIOS ....................................................................................................... 69 REMOÇÃO DE CIANOBACTÉRIAS E CIANOTOXINAS ................................................................ 72 REMOÇÃO DE AGROTÓXICOS ......................................................................................................... 74 REMOÇÃO DE GOSTO E ODOR ........................................................................................................ 81 MANEJO DE ÁGUAS PLUVIAIS URBANAS ..................................................................................... 88 TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROLE NÃO CONVENCIONAIS ................................................... 92 REFERÊNCIAS ........................................................................................................................................ 95 Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 5 SANEAMENTO I: TRATAMENTO E USO DE ÁGUAS Ao começarmos a abordagem deste tema, buscamos o apoio de renomados pesquisadores, acerca do tema, quando da publicação do artigo que abre este módulo, como uma análise atualíssima (2013), da questão do saneamento e suas aplicabilidades, no que tange aos resíduos de estações de tratamento de água e sua ligação, desafios e projeções, com relação à ISO 24512, aplicadas à situação de saneamento, no Estado do Rio de Janeiro. Em sendo, com o advento da ISO 24512:2007 foram suscitadas discussões muito interessantes em relação ao funcionamento dos sistemas de abastecimento de água em âmbito mundial. No Brasil, a maioria das estações de tratamento de água é convencional de ciclo completo, gerando resíduos complexos e de difícil manejo e disposição. Nesse sentido, este trabalho1 teve como objetivo avaliar de forma crítica a problemática dos resíduos das estações de tratamento de água no Brasil, mediante o estudo da viabilidade de construção e uso de indicadores, tais como aqueles preconizados pela ISO 24512. A grande maioria das estações de tratamento de água analisadas, que refletemum quadro comum no Brasil, não dimensiona a quantidade de resíduos gerados, poucas avaliam suas características e destinam adequadamente esses resíduos, o que dificulta e, em muitos casos, pode impossibilitar o uso de indicadores como ferramentas de gestão. Esse cenário remete ao desafio enfrentado na área de saneamento em relação à gestão dos resíduos em consonância com as normas internacionais. 1 Publicado na revista de Engenharia Sanitária e Ambiental. Versão impressa ISSN 1413-4152. Eng. Sanit. Ambient. vol. 18 no. 2. Rio de Janeiro abr./jun. 2013. http://dx.doi.org/10.1590/S1413-41522013000200003. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-41522013000200003&lng=en&nrm =iso&tlng=pt. Acesso em: 28 ago. 2013. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 6 RESÍDUOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA E A ISO 24512: DESAFIO DO SANEAMENTO BRASILEIRO Cali Laguna Achon2 Marcelo Melo Barroso3 João Sérgio Cordeiro4 INTRODUÇÃO O advento das normas ISO 24510:2007, 24511:2007 e 24512:2007 suscitam discussões muito interessantes em relação ao funcionamento dos sistemas de saneamento a nível mundial. A série ISO 24510, desenvolvida pela Comissão Técnica ISO TC224 e publicada em dezembro de 2007, constitui o primeiro conjunto de normas de serviço publicadas pela International Organization for Standardization (ISO), que se caracteriza como sendo de aplicação voluntária, não se propondo a certificar. Essa nova série de normas internacionais contém recomendações sobre as atividades relativas à gestão dos serviços de abastecimento de água e esgoto; contemplando três normas: ISO 24510 – "Activities relating to drinking water and wastewater service: guidelines for the assessment and for the improvement of the service to users"; ISO 24511 (2007b) – "Activities relating to drinking water and wastewater services: guidelines for the management of wastewater utilities and for the assessment of wastewater services"; e ISO 24512 – "Activities relating to drinking water and wastewater services: guidelines for the management of drinking water utilities and for the assessment of drinking water services". A aplicação de tais normas tem grande importância na busca de melhoria de qualidade e sustentabilidade do setor de água e esgoto, caracterizando-se como ferramenta para o enquadramento na Lei 11.445/2007. Um dos aspectos fundamentais referentes ao aprimoramento da gestão de qualidade em sistemas de tratamento de água está intimamente ligado ao seu funcionamento, operação e características de geração e disposição final dos resíduos, que, na 2 Engenheira Civil. Doutora em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC/USP). Pós-Doutoranda do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de São Carlos (DECiv/UFSCar) – São Carlos (SP), Brasil. 3 Engenheiro Civil.Mestre e Doutor em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela EESC/USP. Professor e Coordenador de Graduação do Curso de Engenharia de Inovação no Instituto Superior de Inovação e Tecnologia (ISITEC) – São Paulo (SP), Brasil. 4 Engenheiro Civil. Mestre e Doutor em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela EESC/USP. Ex-Presidente da Associação Brasileira de Ensino de Engenharia (ABENGE). Professor do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de São Carlos (DECiv/UFSCar) – São Carlos (SP), Brasil. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 7 maioria das vezes, infringe as Leis 9.605/98 (BRASIL, 1998) e 11.445/2007 (BRASIL, 2007), exigindo dos gestores novas posturas. Assim, os indicadores propostos pela ISO 24512 se tornam ferramentas decisivas na avaliação e gestão dos sistemas, visando à melhoria contínua de qualidade. No Brasil existem cerca de 7.500 estações de tratamento de água (ETAs) projetadas, em sua grande maioria, com ciclo completo, que inclui coagulação, floculação, decantação e filtração. Este sistema, como amplamente conhecido, gera resíduos, principalmente nos decantadores (lodo) e filtros, complexos em suas estruturas, pois possuem morfologia irregular, muitas vezes com características reológicas de fluido não newtoniano e ampla distribuição de tamanho de partículas (SLATTER, 1997; DENTEL, 1997), que são de difícil manejo e disposição. Há poucos estudos sobre o tema no Brasil e, consequentemente, as soluções para a adequada gestão deste resíduo raramente são adotadas em ETAs em funcionamento. Apesar de algumas iniciativas, a maioria das novas estações também negligencia a gestão do lodo. A maioria das ETAs lança seus resíduos em cursos d'água, contrariando a legislação vigente e provocando impactos ambientais. As operadoras responsáveis pelos sistemas de tratamento de água precisam estar cientes da sua responsabilidade ambiental, pois a matéria- prima pode estar cada vez mais com a qualidade comprometida. Os novos projetos de ETAs devem estar plenamente adequados à legislação. Dessa forma, os cuidados ambientais devem ser mais amplos do que aqueles até hoje adotados e empreendidos pelos sistemas de tratamento. Para isso, existem alternativas legais para o licenciamento de ETAs sem a disposição adequada de lodo em alguns estados, desde que obedeçam aos prazos para a solução do problema definidos na legislação, dentro do princípio de metas progressivas. Além disso, para ETAs de pequeno porte, em muitas situações, o licenciamento é dispensado, caso os impactos ambientais sejam considerados não significantes. Este trabalho teve como objetivo geral avaliar de forma crítica a problemática dos resíduos de ETAs no Brasil, mediante o estudo da viabilidade de construção e uso de indicadores, tais como os preconizados pela ISO 24512. O objetivo específico foi verificar a potencialidade do uso de indicadores de maneira a permitir avaliar a qualidade da gestão de resíduos em ETAs. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 8 RESÍDUOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA NO BRASIL No processo de produção de água potável, considerado como uma das etapas da indústria da água, há geração de resíduos devido à presença de impurezas na água bruta e aplicação de produtos químicos. Esses resíduos apresentam características e propriedades diversas e geralmente desconhecidas, dificultando a solução do problema. Os principais resíduos gerados nas ETAs, que possuem tecnologia de ciclo completo, são o lodo de decantadores e a água de lavagem de filtros (ALAF). As principais perdas de água, neste tipo de sistema, ocorrem devido à necessidade de limpeza das unidades de tratamento para remoção de resíduos (lavagem de floculadores, decantadores e filtros) e vazamentos nas unidades e/ou tubulações. O lodo é definido como resíduo sólido, e, portanto, deve estar em consonância com os preceitos da Lei 12.305/2010 (artigo 3º, inciso XVI) (BRASIL, 2010) e da série de normas NBR 10.004/2004 (ABNT, 2004). No Brasil, a implantação de sistemas de tratamento de água está sujeita ao licenciamento ambiental, conforme a Resolução 237 de 19 de dezembro de 1997 do Conselho Nacional de Meio Ambiente (Conama) (BRASIL, 1997b). Esta é uma obra de utilidade pública causadora de impactos ambientais negativos, com o lançamento de resíduos provenientes dos decantadores e da ALAF em corpos d'água. A Política Nacional de Recursos Hídricos – PNRH (Lei 9.433/97) estabelece que, o lançamento de resíduos líquidos,sólidos ou gasosos, tratados ou não, com o fim de sua diluição, transporte ou disposição final em corpos d'água, além de outros usos que alterem o regime, a quantidade ou a qualidade da água, está sujeita à outorga do Poder Público (BRASIL, 1997a). O lançamento em corpos d'água dos resíduos gerados em ETAs, quando não aprovado por órgãos ambientais, pode ser considerado crime ambiental devido aos efeitos diretos causados ao ambiente aquático do corpo receptor, provocando danos à fauna aquática. Constitui-se crime ambiental, de acordo com o artigo 54 da Lei 9.605/98. Com os fundamentos da PNRH e baseado na Lei de Crimes Ambientais, são relevantes as questões do lançamento e da disposição final dos resíduos sólidos gerados em ETAs, na gestão ambiental integrada entre "água e solo". Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 9 Quanto às características, alguns trabalhos têm mostrado que a concentração de metais nos resíduos das ETAs pode ultrapassar limites impostos pelo padrão de emissão (CORDEIRO, 1993; 2001; BARROSO & CORDEIRO, 2002). Isso pode influenciar a qualidade da água tratada e comprometer ainda mais as condições de lançamento do lodo em corpos d'água. Portanto, os gestores responsáveis por sistemas que lançam resíduos in natura nos corpos d'água devem iniciar ações que permitam avaliar a forma de geração e destino dos mesmos e definir estratégias para essa solução. A forma de remoção de lodo das ETAs pode ser considerada um dos principais problemas de gestão deste resíduo, pois influencia diretamente em sua quantidade e qualidade. No Brasil, a frequência de remoção de lodo nos decantadores de ETA convencional de ciclo completo pode ser realizada em intervalos de até seis meses, pode gerar acúmulo de lodo com elevada concentração de contaminantes orgânicos e inorgânicos e também pode dificultar a remoção e disposição final. Assim, em algumas ETAs, é necessária a utilização de água em alta pressão a fim de auxiliar a remoção do lodo e raspadores manuais (rodos de madeira), que implica no contato direto de funcionários com este resíduo (ACHON, 2008). Cornwell et al. (2000) realizaram um levantamento sobre as formas de disposição final de lodos das ETAs nos Estados Unidos. Tais pesquisadores verificaram que 25% das ETAs aplicam o lodo no solo, 24% lançam-no em sistemas públicos de esgotos, 20% dispõem-no em aterro, 13% em aterro exclusivo e 7% realizam outras formas de disposição final. Apenas 11% das ETAs lança o lodo nos corpos d'água. Segundo Simpson et al. (2002), no Reino Unido, apenas 2% das ETAs lançam o lodo nos corpos d'água e há uma predominância de disposição final em aterros sanitários (52%), seguida de 29% que lançam-no em sistemas públicos de esgoto, 9% têm novos métodos, 6% realizam tal processo em aterro exclusivo e 2% em lagoas. No Brasil, este quadro é bem diferente. Segundo Cordeiro (1993) e Morita et al. (2002), a maioria das ETAs do estado de São Paulo lança os lodos gerados nos decantadores em corpos d'água mais próximos sem tratamento prévio, causando problemas ambientais. No Estado de Minas Gerais foram coletadas informações de 175 municípios, mostrando que 87% das ETAs dos municípios mineiros avaliados lançam o lodo em corpos d'água sem tratamento, 6% não informaram, 3% possuem unidades de tratamento de resíduos (UTR), 2% Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 10 lançam na rede pluvial, 1% em ETE e 1% no solo (MINISTÉRIO PÚBLICO DO ESTADO DE MINAS GERAIS, 2009). No Estado de São Paulo, levantamentos preliminares realizados na Bacia PCJ (Piracicaba, Capivari e Jundiaí) indicaram que 56% (em termos populacionais) lançam o lodo de ETA em corpos d'água, 21% em aterro, 15% não disponibilizaram dados, 6% em ETEs e 1% em outros locais (PCJ, 2011). Tradicionalmente, no Brasil, a maior e mais importante preocupação, ainda que incipiente, tem sido em relação aos resíduos gerados em estações de tratamento de esgotos, que também deveria se refletir para os resíduos gerados em ETAs. Por outro lado, o desenvolvimento tecnológico do tema tem esbarrado em replicar tecnologias importadas, em pesquisas desarticuladas e soluções empíricas localizadas. Esse desenvolvimento muitas vezes é incentivado por mudanças e cobranças nos campos normativo e legal. Inúmeros direcionamentos foram elaborados quanto aos aspectos qualitativos, quantitativos e de técnicas para redução de água no resíduo. No entanto, correspondem, ainda, a ações desarticuladas entre os diversos institutos de pesquisas e, principalmente, com dificuldade quanto à transferência de tecnologia para empresas, municípios e estados. Salvo iniciativas como o Programa de Pesquisas em Saneamento Básico – Prosab (REALI, 1999; ANDREOLI, 2001) e, mais recentemente, em 2008, com a realização do Seminário Nacional sobre Tratamento, Disposição e Usos Benéficos de Lodos de ETAs, que concluiu: ainda hoje a maioria das ETAs lança diretamente seus lodos nos corpos d'água mais próximos; o setor de saneamento ambiental precisa ter uma visão mais abrangente do sistema de tratamento de água. Atualmente ela é horizontal [...]; há tendência internacional em se reduzir a quantidade de lodo produzido nas ETAs; o restante deve ser reciclado ou reusado e somente o que não puder ser aproveitado deve ser disposto (IE/SP, 2008). ISO 24512:2007 A ISO é uma federação mundial integrada por organismos nacionais de normalização em cada país. Sua missão é promover o desenvolvimento de tal operação no mundo, com os objetivos de facilitar a troca internacional de mercadorias e serviços e desenvolver a cooperação nas esferas das atividades econômicas tecnológicas e científicas. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 11 A discussão sobre esta nova série de normas ISO 24510 iniciou-se em setembro de 2002, na França, após a criação do Comitê Técnico (TC 224) em 2001, onde se realizou a primeira plenária com participação de 33 países e algumas organizações internacionais, tais como: Associação Interamericana de Engenharia Sanitária e Ambiental (AIDIS); AfricanWaterAssociation (AfWA); ConsumersInternational (CI), European Union ofNationalAssociationsofWaterSuppliersandWasteWater Services (EUREAU); InternationalWaterAssociation (IWA);European Office ofCrafts, Trades andSmallandMedium- SizedEnterprises for Standardisation (NORMAPME);World Health Organization (WHO); e World Bank GroupArchives (WBGA) (ISO, 2007d). Os países da América que participam do comitê técnico 224 são: Argentina, Canadá, Cuba, Estados Unidos, México e Uruguai. A Colômbia e o Equador são apenas países observadores, e o Brasil não faz parte (ISO, 2007d). A nova série de normas ISO 24510, publicada em dezembro de 2007 em inglês e francês, pretendeu desenvolver padrões internacionais para a gestão de atividades e serviços relacionados com os sistemas de abastecimento de água e esgotamento sanitário. São normas de utilização voluntária e não se propõem a certificar. A tradução para o português foi iniciada em 2011 e está sendo elaborada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas/Comissão de Estudos Especiais de Serviços de Abastecimento de Água e de Esgotamento Sanitário (ABNT/CEE 166). A série ISO 24510 (ISO, 2007a) é composta pelas normas: ISO 24510 – "Activities relating to drinking water and wastewater services: guidelines for the assessment and for the improvement of the service to users"; ISO 24511 – "Activities relating to drinking water and wastewater services: guidelines for the management of wastewater utilities and for theassessment of wastewater services"; ISO 24512 – "Activities relating to drinking water and wastewater services: guidelines for the management of drinking water utilities and for the assessment of drinking water services". A norma ISO 24512 (ISO, 2007c) define seis objetivos principais do sistema de abastecimento de água, conforme descritos a seguir: Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 12 proteção da saúde pública: referente à qualidade, potabilidade e suficiência do abastecimento de água; satisfação das necessidades e expectativas dos usuários: contemplado na ISO 24510; prestação de serviços em situações normais e de emergência: abastecimento contínuo, pressão adequada e confiabilidade; sustentabilidade do prestador de serviços: capacidade de tratamento, de reservação, de transmissão e do sistema de distribuição, dos recursos hídricos, força de trabalho e estruturas tarifárias; promoção do desenvolvimento sustentável na comunidade: gestão dos recursos hídricos (proteção dos mananciais), redução da geração de resíduos e uso sustentável dos insumos; proteção do meio ambiente: perdas de água, energia e gestão de resíduos. A ISO 24512 preconiza o uso dos indicadores de desempenho (ALEGRE et al., 2006) como instrumento principal para auxiliar a gestão dos serviços de abastecimento de água, e exemplifica alguns para cada um dos seis objetivos citados. Os resíduos estão inseridos nos indicadores que objetivam a proteção do meio ambiente, sendo a reciclagem do lodo um dos exemplificados na ISO 24512, que indica a porcentagem daquele reciclado em relação ao total de lodo gerado durante o tratamento da água. Vieira et al. (2009) propuseram um sistema de indicadores de desempenho (PAS – Performance Assessment Systems) para avaliar as ETAs em Portugal, e confirmaram a aplicabilidade deste sistema em um estudo de caso em quatro ETAs, cujo período de estudo foi de 2001 a 2007. No entanto, segundo os autores, ainda é necessário reforçar a aplicabilidade de tal sistema em ETAs com diferentes tipologias e estabelecer valores de referência para as medidas de desempenhos global e operacional. METODOLOGIA A ISO 24512:2007 recomenda o uso de indicadores de desempenho entre os vários instrumentos de avaliação existentes. De acordo com a ISO 24512, eles devem ser utilizados no contexto de um sistema abrangente de avaliação, devendo ser adequados para representar os Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 13 aspectos relevantes do serviço. Os indicadores de desempenho são tipicamente expressos como relação entre variáveis, permitindo comparações ao longo do tempo ou entre sistemas. As variáveis podem ser dados gerados internamente ou externamente pelo sistema. Porém, a ISO 24512 apenas exemplifica alguns, sendo que os demais indicadores devem ser criados pelo próprio sistema de abastecimento de água. No Quadro 1, apresentam-se os dois indicadores exemplificados na norma ISO 24512, referente aos resíduos de ETAs. De acordo com esta norma, esses indicadores avaliam a proteção ambiental dos sistemas, referente à gestão de resíduos. Além da aplicação dos dois indicadores exemplificados pela ISO 24512 e apresentados no Quadro 1, buscou-se propor e aplicar outros, definidos a partir da seguinte metodologia. Primeiramente, foram selecionadas cinco ETAs localizadas no Estado de São Paulo para fazer parte da pesquisa (A, B, C, D e E). As estações escolhidas possuem tecnologia de tratamento de ciclo completo e refletem um quadro atual e comum no Brasil. Foram estudadas legislação, normas e indicadores, por meio de levantamento bibliográfico. Em seguida, realizaram-se visitas preliminares às cinco ETAs selecionadas, a fim de analisar seu funcionamento in loco. Com o embasamento teórico proporcionado durante a fase inicial e as visitas preliminares, elaborou-se um formulário para diagnóstico e coleta de dados. Foram realizadas novas visitas para levantamento de dados, por meio de entrevistas com os gerentes e/ou responsáveis pela estação, consulta a arquivos digitais, relatórios e anotações manuais em planilhas de controle operacional e verificação operacional. Após esta fase, os dados foram analisados e sistematizados, o que convergiu para seleção de variáveis e elaboração de indicadores, relacionados aos resíduos de Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 14 decantadores(lodo) e filtros (ALAF). No Quadro 2 são apresentados os sete indicadores elaborados e propostos. Os dois indicadores exemplificados pela ISO 24512 (Quadro 1) e os sete propostos (Quadro 2) foram aplicados nas cinco ETAs analisadas. Esses nove indicadores podem ser utilizados para análise geral dos resíduos gerados em cada ETA e também extrapolados para análise comparativa de diferentes ETAs. A análise dos resultados e as discussões culminaram nas considerações finais apresentadas neste artigo. RESULTADOS Na Tabela 1 são apresentados os dados gerais das cinco ETAs analisadas. A seguir, serão mostradas as aplicações dos indicadores exemplificados pela Norma ISO 24512 e aqueles propostos, conforme descritos na metodologia (Quadro 1 e 2). Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 15 INDICADORES EXEMPLIFICADOS NA ISO 24512 PARA ANÁLISE DA GESTÃO DOS RESÍDUOS O indicador de porcentagem do lodo reutilizado ou reciclado após tratamento é 0% para as cinco ETAs. O indicador de porcentagem da ALAF reutilizada ou reciclada após tratamento para as ETAs A, B e E é 0%, para a C é 51,25% e para a D é maior que 0%. No entanto, o volume de água recuperada não é medido, o que impossibilita a aplicação correta deste indicador para a ETA D. APLICAÇÃO DOS INDICADORES PROPOSTOS PARA ANÁLISE DOS RESÍDUOS DE ETAS Na Tabela 2 podem ser vistos os resultados dos indicadores relacionados ao tipo de água utilizada na lavagem de decantadores e filtros para as cinco ETAs. Os indicadores apresentados na Tabela 2 mostram que apenas as ETAs C e D utilizam água decantada para lavar os decantadores e todas utilizam água tratada, após coagulação e desinfecção, para os filtros. Isso resulta em perdas não só de água, como de produtos químicos e energia elétrica intrínseca. A Tabela 3 demonstra os indicadores de volume anual de lodo gerado nos decantadores por volume de água tratada em L.m-³ e por área total dos decantadores em m³.m-², e aqueles de ALAF por volume de água tratada em L.m-³ e por área total dos filtros em m³.m-² para as cinco ETAs analisadas. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 16 Conforme apresentado na Tabela 3, o indicador de volume de lodo em L.m-³ na ETA A é praticamente igual ao da C, aproximadamente 20 L.m-³. Essas duas estações possuem descarga de fundo, apesar do decantador da ETA C ser convencional com fundo plano (raspadores por sucção) e o da A, de alta taxa. O indicador de m³.m-² de área do decantador, apresentado na segunda coluna da Tabela 3, para a ETA A é o dobro da C. Porém, este pode provocar equívocos na interpretação dos resultados, visto que, normalmente, o decantador de alta taxa requer menor área de implantação. Assim, o indicador de volume de lodo em m³.m-² não é o mais apropriado quando são analisados decantadores com diferentes tecnologias, porém serve para avaliação histórica comparativa da mesma ETAou entre decantadores de mesma concepção. O indicador de ALAF em L.m-³, apresentado na terceira coluna da Tabela 3, para a ETA C, é 26% da A. Porém, aquele apresentado na quarta coluna, em m³.m-², para a ETA C é 83% do A, ou seja, valores mais próximos, podendo representar um indicador mais adequado quando se compara o volume de ALAF em diferentes sistemas. Comparando os indicadores das primeira e terceira colunas da Tabela 3, para a ETA C o volume de resíduos gerados nos decantadores, em L.m-³, é 67% do gerado nos filtros, enquanto que, para a A, isto se inverte, o volume de lodo é 271% da ALAF. Desse modo, nem sempre o volume de resíduos gerados nos filtros pode ser a parcela mais representativa do volume total de resíduos gerados em estações convencionais de ciclo completo. Os indicadores de tratamento de lodo e ALAF para as cinco estações são apresentados na Tabela 4, os quais também representam, implicitamente, a porcentagem de resíduos que não é lançada in natura nos corpos d'água. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 17 Os indicadores apresentados na Tabela 4 refletem a ausência de tratamento de lodo e não recuperação da ALAF, na grande maioria das ETAs analisadas. Os indicadores relacionados ao volume de água descartado durante as lavagens de decantadores e filtros e volume de água perdido anualmente na ETA, em relação ao volume de água tratada e a população abastecida, encontram-se na Tabela 5. A Tabela 5 apresenta dois tipos de indicadores de perdas de água, o primeiro expresso em porcentagem em relação ao volume de água aduzido e o outro referente à população abastecida pela ETA, o que pode representar indicadores de comparação. O indicador de perdas de água em m³.hab-1.ano-1, apresentado na terceira coluna daTabela 5, é maior que 5% em quatro sistemas e, para apenas um, é cerca de 2%. Este estudo não teve por objetivo selecionar indicadores, pois cada sistema pode adotar aqueles que se adaptem melhor à sua realidade. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 18 CONSIDERAÇÕES FINAIS No Brasil, a problemática dos resíduos de ETAs deve ser analisada sob a ótica da legislação vigente, levando-se em conta aspectos relativos ao conhecimento mais profundo sobre as características físicas, químicas e biológicas; as condições operacionais dos sistemas de tratamento de água que geram esses resíduos; as condições e periodicidade de limpeza de filtros e decantadores; os impactos ambientais do lançamento in natura(solo ou águas superficiais); as alternativas de tratamento dos resíduos e a destinação ou disposição final das fases sólida e líquida após o tratamento (desaguamento). Avaliar e gerenciar as unidades de tratamento em uma ETA podem ser úteis também para minimizar a água utilizada na limpeza das unidades e, consequentemente, reduzir a geração de resíduos. Adotar sistemas mais eficientes, que busquem economia na água de lavagem dos decantadores e filtros, deve ser considerado no projeto e nos procedimentos operacionais de um sistema de tratamento de água. Deve-se analisar também o projeto dos decantadores, bem como o formato, as dimensões e a facilidade de remoção do lodo, que, na maioria das ETAs convencionais, não são viáveis. Os decantadores laminares (alta taxa), por exemplo, são lavados com mais frequência, porém consomem menos quantidade de água durante a lavagem. Neste trabalho, ao se propor a obtenção de indicadores que viabilizassem a gestão de resíduos de ETAs, explicitou-se a dificuldade em se obter dados e, consequentemente, indicadores das ETAs estudadas. Concorreu para isso a constatação de que a grande maioria das ETAs não mede a quantidade de resíduos gerados e muito menos avalia suas características. Tal fato mostra-se agravante se considerarmos que as ETAs em estudo possuem características de sistemas de médio porte e estão localizadas em municípios com boa estrutura, acima da média das cidades brasileiras. Assim, as dificuldades encontradas na obtenção dos indicadores de gestão de lodo reportadas neste trabalho podem refletir, em grande medida, os desafios que os gestores dos sistemas de tratamento de água terão ao buscar a conformidade das ETAs brasileiras, baseadas nas diretrizes preconizadas pela ISO 24512. Esse cenário remete aos desafios do século XXI na área de saneamento, particularmente nas ETAs, em relação à gestão de seus resíduos, de acordo com os preceitos das normas Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 19 internacionais. Esses resíduos precisam ser gerenciados com uma nova visão: sistêmica e ampliada. Quando se analisa o funcionamento das ETAs para abastecimento público no Brasil, principalmente quanto à forma de geração e disposição dos resíduos gerados nos decantadores e filtros, faz-se necessário uma discussão mais profunda para que a cultura de gestão de qualidade se torne uma prática nas ETAs. REFERÊNCIAS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2004) NBR 10.004: 2004. Rio de Janeiro, 48 p. [ Links ] ACHON, C.L. (2008) Ecoeficiência de sistemas de tratamento de água a luz dos conceitos da ISO 14.001. Tese (Doutorado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 230 p. [ Links ] ALEGRE, H.; BAPTISTA, J.M.; CABRERA JR., E.; CUBILLO, F.; DUARTE, P.; HIRNER, W.; MERKEL, W.; PARENA, R. 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Activities relating to drinking water and wastewater service: guidelines for the management of wastewater utilities and for the assessment of wastewater services. ISO TC 224, 59 p. [ Links ] ISO – International Organization for Standardization.(2007c) ISO 24512. Activities relating to drinking water and wastewater services: guidelines for the management of drinking water utilities and for the assessment of drinking water services. ISO TC 224, 54 p. [ Links ] ISO – International Organization for Standardization.(2007d) ISO TC 224 – International Organization for Standardization, Technical Committee 224.Disponível em <http://www.iso.org/iso/standards_development/technical_committees/list_of_iso_technical_committees/iso_techni cal_committee.htm?commid=299764>. Acesso em: 17 ago. 2011. [ Links ] MINISTÉRIO PÚBLICO DO ESTADO DE MINAS GERAIS. 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Vamos iniciar o estudo do saneamento ambiental com um caso ocorrido nos EUA, contado por Vesilind e Morgan (2011) ilustrando a pesquisa, a identificação e solução de problemas ambientais que fazem parte do cotidiano do Engenheiro Ambiental. ESTUDO DE CASO SURTO DE HEPATITE NO HOLY CROSS COLLEGE Logo depois do jogo realizado em Dartmouth, em 1969, todos os integrantes do time de futebol americano do Holy Cross College ficaram doentes (Morse, 1972). Tiveram febre, náuseas e dores abdominais, além de apresentarem pele amarelada – sintomas característicos da hepatite infecciosa. Nos dias que se seguiram, quase 90 pessoas – entre jogadores, treinadores, técnicos e outras pessoas – que faziam parte do programa de futebol da instituição também adoeceram. O colégio cancelou o restante da temporada e tornou-se alvo de um mistério epidemiológico. Como explicar que um time inteiro tivesse contraído hepatite infecciosa? Sabe-se que a doença é transmitida basicamente de pessoa para pessoa. Embora epidemias possam ocorrer, isso quase sempre se deve à contaminação da água ou de frutos do mar. Há vários tipos de vírus da hepatite com drásticas consequências para o ser humano. O menos mortal é o da hepatite A que ocasiona mal-estar durante várias semanas, mas raramente deixa sequelas duradouras. As hepatites B e C, todavia, podem provocar graves problemas, em especial no fígado, e durar por anos. Na ocasião da epidemia no Holy Cross College, o vírus da hepatite ainda não havia sido isolado e muito pouco se sabia sobre sua etiologia ou suas consequências. Quando o colégio teve ciência da seriedade da epidemia, pediu e recebeu ajuda dos governos estadual e federal, que enviaram epidemiologistas até a cidade de Worcester. Em princípio, esses especialistas coletaram todo tipo de informação sobre os integrantes do time de futebol: com quem haviam estado e o que haviam comido e bebido. O objetivo era encontrar pistas que os levassem a descobrir como surgiu a epidemia, e obtiveram os seguintes dados: uma vez que o período de incubação da hepatite é de cerca de 25 dias, a infecção deve ter ocorrido em algum momento antes do dia 29 de agosto; Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 22 os jogadores que deixaram o time antes desse período não foram infectados; jogadores da equipe principal que chegaram atrasados, depois do dia 29 de agosto, também não foram infectados; jogadores do time de calouros que chegaram no dia 3 de setembro também não tiveram a doença; tanto os jogadores do time de calouros como os do time principal usaram o mesmo refeitório, e, como nenhum calouro foi infectado, descartou-se a hipótese de que o refeitório fosse a causa da doença; um dos técnicos que desenvolveu hepatite não havia usado o refeitório do colégio; não havia nenhum indício de que os jogadores tivessem comido frutos do mar em algum restaurante, o que poderia dar uma dica sobre onde poderiam ter contraído o vírus; os jogadores consumiram uma bebida preparada pelo colégio, cuja composição era açúcar, mel, gelo e água (a versão caseira do Gatorade). No entanto, como os funcionários da cozinha provaram da bebida antes e depois do jogo, e nenhum deles desenvolveu a doença, a possibilidade de a bebida ter sido a causadora da doença foi descartada. Como não encontravam respostas para o fato, os epidemiologistas se concentraram no fornecimento da água. O colégio recebe água da cidade de Worcester e uma tubulação subterrânea traz a água da Rua Dutton – que é sem saída – até o campo de treinamento de práticas esportivas, onde há um bebedouro que os jogadores utilizam durante os treinos. Amostras da água foram colhidas do bebedouro e não apresentaram nenhuma contaminação. A ausência de contaminação durante a amostragem não descartou, entretanto, a possibilidade de transmissão da doença através da tubulação, que cruzava o campo por meio de um medidor de água e várias caixas de sprinklers enterradas no solo, colocadas em todo o campo para regar o gramado. Duas outras informações foram cruciais. Soube-se que, em uma das casas na Rua Dutton, moravam crianças que haviam contraído hepatite. Durante o verão, elas brincavamcom água dos sprinklers, espirrando umas nas outras e formando poças no gramado. No entanto, Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 23 como a água dessas poças – caso as crianças a tivessem contaminado – teria ido parar na tubulação, já que os canos de água eram mantidos sempre sob pressão positiva? A última peça do quebra-cabeça se encaixou quando os epidemiologistas descobriram que havia ocorrido um grande incêndio em Worcester, durante a noite do dia 28 de agosto, que durou até a manhã do dia seguinte. A demanda de água para o incêndio foi tão grande que todas as casas da Rua Dutton ficaram sem água da rua, ou seja, os bombeiros bombearam a água em tal quantidade que a pressão no encanamento ficou negativa. Esses dados levaram à seguinte conclusão: as crianças esqueceram algumas das válvulas dos sprinklers abertas, o que certamente provocou a contaminação da água ao redor do sprinkler. Então, o vírus da hepatite entrou no encanamento da água potável. Na manhã seguinte, a pressão da água foi restabelecida no encanamento, e a água contaminada foi parar no final do ramal da tubulação, ou seja, no bebedouro do campo de futebol – todos os jogadores, treinadores, técnicos e quaisquer outras pessoas que beberam daquele bebedouro foram infectados com hepatite. Esse caso ilustra a clássica conexão cruzada, ou seja, o contato físico entre a água potável tratada e a contaminada e as consequências potencialmente graves dessas conexões. Um dos objetivos da engenharia ambiental é projetar sistemas para proteger a saúde pública. No caso de encanamentos, os engenheiros precisam projetar sistemas que evitem qualquer possibilidade de ligações cruzadas, embora, como o incidente de Holy Cross College demonstra, seja quase impossível prever todas as possibilidades. ANÁLISE, IMPLICAÇÕES E RESULTADOS DO SANEAMENTO AMBIENTAL Segundo OPAS (2007), saneamento básico é o conjunto de ações que se executam no âmbito do ecossistema humano para o melhoramento dos serviços de abastecimento de água, coleta de esgoto, o manejo dos resíduos sólidos, a higiene domiciliar e o uso industrial da água, em um contexto político, legal e institucional no que participam diversos atores do âmbito nacional, regional e local. O estudo ressalta que este conjunto de ações mantém uma inter- relação permanente entre a gestão do saneamento básico e a saúde pública. Entende-se por saúde pública a ciência e a arte de promover, proteger e recuperar a saúde, através de medidas de alcance coletivo e de motivação da população. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 24 É importante que estas ações estejam integradas às ações de organização territorial, do meio ambiente e moradia. A articulação destes setores com a área da saúde é fundamental para o alcance do desenvolvimento sustentável (LIMA; LIMA; OKANO, 2010). O direito à água potável não se alcançará somente com enfoques econômicos, mas requer também uma forte convicção moral com respeito a três valores fundamentais: liberdade, equidade e solidariedade com os menos privilegiados (OPAS, 2007). ÁGUA E ESGOTAMENTO SANITÁRIO É inegável a compreensão de que a melhoria da gestão do saneamento básico proporciona melhoria para a saúde e é essencial para a redução da mortalidade infantil. A gestão adequada do saneamento básico melhora as condições de saúde da população em especial das crianças que vivem nas regiões mais pobres das cidades onde as moradias são mais precárias e as condições do local são insalubres, aumentando a exposição das crianças a inúmeras ameaças. Segundo dados dos Indicadores e Dados Básicos – Brasil – IDB (2008), a mortalidade atribuível a diarreias agudas em crianças menores de 5 anos foi de 3,9% (média nacional), sendo que a região nordeste foi a mais afetada com 6,5% e a região sul apresentou o menor índice com 1,5%. No Brasil, as doenças diarreicas e as parasitoses estão entre as principais causas de morbidade em menores de 5 anos. Existe uma relação entre a oferta dos serviços de saneamento básico, Índice de Desenvolvimento Humano – IDH (engloba três dimensões: riqueza, educação e esperança média de vida e saúde). Locais com maior oferta de abastecimento de água potável e coleta de esgoto apresentam melhores níveis de IDH que são inversamente proporcionais à taxa de mortalidade infantil em menores de 5 anos. O impacto econômico decorrente das intervenções em saneamento básico pode representar redução dos casos de doença ou morte proporcionando economias em relação a necessidade de tratamento para o setor da saúde e também para os pacientes; valores relacionados às mortes evitadas e ao tempo economizado como também pela não necessidade de assistência médica de tempo de ausência em escola, trabalho, entre outros (LIMA; LIMA; OKANO, 2010). Vale destacar que os investimentos em saneamento têm um efeito direto na redução dos gastos públicos com serviços de saúde. Segundo Melo (2005), estudos da OMS – Organização Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 25 Mundial de Saúde mostram que R$ 1,00 (um real) aplicado em Saneamento gera R$ 2,50 (dois reais e cinquenta centavos) de economia em saúde. ESTUDO DA LEI Nº 11.445/07 A Lei nº 11.445, de 05 de janeiro de 2007, estabeleceu diretrizes nacionais para o saneamento básico, e determina que os municípios elaborem seus planos de saneamento dentro de uma visão integrada com a participação da sociedade. Estes planos devem abranger os serviços de abastecimento de água, esgotamento sanitário, drenagem urbana, limpeza urbana e manejo dos resíduos sólidos, a serem realizados de formas adequadas atendendo a saúde pública e a proteção do meio ambiente sob os seguintes princípios: Universalidade Esse princípio visa garantir que todos tenham acesso aos serviços de saneamento básico, dentro do menor prazo possível. Integralidade das ações Deve-se contemplar o conjunto de serviços de saneamento básico, atendendo a população conforme suas necessidades e objetivando obter o máximo de eficácia das ações e resultados. Equidade O princípio da equidade enseja que todos recebam os serviços com o mesmo nível de qualidade sem que haja qualquer restrição ou discriminação, exceto quando se priorizar o atendimento à população de menor renda. Integração Integrar os diferentes setores afins da área de saneamento tais como: desenvolvimento urbano; a saúde pública; áreas ambientais e de recursos hídricos; entendida como indispensáveis para se atingir o pleno êxito das ações. Participação e controle social Garantir a participação popular como requisito indispensável para tornar legítima a consolidação das políticas públicas de saneamento. Promoção da Saúde Pública Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 26 Garantir que os serviços que integram o saneamento básico tenham qualidade e quantidade suficientes para a promoção da saúde pública e controle da poluição ambiental. Promoção da Educação Sanitária e Ambiental Contemplar ações de educação sanitária e ambiental, de forma a disseminar comportamentos mais positivos quanto ao meio ambiente, e incorporar programas de comunicação social para atendimento ao cidadão. Orientação pelas Bacias Hidrográficas Buscar a integração das infraestruturas e serviços de saneamento básico, com a gestão dos recursos hídricos pelas bacias hidrográficas do município. Esse princípio visa a melhoria da qualidade dos corpos d’água e a integraçãohomem, meio ambiente. Sustentabilidade As tecnologias devem ser apropriadas a cada realidade do ponto de vista sociocultural e ambiental, de forma a se obter eficácia na utilização e operação das obras e serviços implantados e eficiência no processo de implementação com relação aos custos e ao cronograma físico e financeiro. Proteção ambiental Garantir que os recursos hídricos terão capacidade de atender a demanda para o abastecimento de água da população, sem comprometer a manutenção dos ecossistemas locais. Informação tecnológica Incorporar temas que apresentem viabilidade técnica e operacional, conciliando a gestão eficiente e economicamente viável. Gestão pública Desenvolver gestão pública que contemple ações que envolvam a questão intersetorial e de entrelaçamento, bem como a adoção de políticas públicas específicas incluindo uma abordagem interdisciplinar. De acordo com a lei é de competência do titular a elaboração do Plano Municipal de Saneamento Básico – PMSB que poderá ser específico para cada serviço, desde que haja a consolidação e compatibilização dos planos específicos de cada serviço que deverão ainda ser compatíveis com o Plano de bacias hidrográficas em que estiverem inseridos. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 27 O PMSB deve refletir as necessidades e os anseios da população, devendo, para tanto, resultar de um planejamento democrático e participativo para que atinja sua função social. O planejamento dos serviços integrantes do saneamento básico tem por finalidade a valorização, a proteção e a gestão integrada, assegurando a compatibilização com o desenvolvimento local e regional. Principais aspectos que devem ser englobados e/ou compatibilizados pelo PMSB: 1) Com relação a preservação ambiental deve-se considerar: preservação de nascentes; preservação de cursos de água; preservação de mananciais superficiais; preservação de mananciais subterrâneos; expansão sustentável das áreas urbanas; plano de manejo integrado ecológico-econômico nas áreas de mananciais. 2) Com relação a drenagem urbana e recuperação ambiental, deve-se considerar: recuperação de cursos de água; recuperação de áreas degradadas; medidas de controle de enchentes; identificação de famílias vivendo em áreas de risco socioambiental; mitigação de riscos de inundação; mitigação de riscos de deslizamento; Mitigação de riscos de desabamento. 3) Com relação à água e esgotamento sanitário, deve-se considerar: universalização do Sistema de Coleta de Esgotos com incentivos para Ligações Intradomiciliares; implantação e ampliação de Coletores, Interceptores e Estações de Tratamento de Esgoto; universalização do Sistema de Abastecimento de Água; Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 28 implantação e ampliação de Redes, Reservatórios, Elevatórias e Reguladores de Pressão; gestão eficaz dos recursos naturais minimizando as perdas e otimizando a distribuição da água; e, qualidade dos efluentes de esgoto. 4) Com relação ao Planejamento e Gestão de Resíduos Sólidos, deve-se considerar: implantação de Programa de Coleta Seletiva de Resíduos Sólidos; inventário de Geradores de Resíduos Sólidos; implantação de Plano de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil; programa de racionalização da geração e destinação de resíduos, incluído os de Tratamento de Água e Esgoto; mecanismos de Desenvolvimento Limpo – MDL e Cogeração de Energia; implantação de Aterros Sanitários, Estações de Transbordo e Centrais de Reciclagem; plano de Recuperação de Lixões e Aterros Controlados; estudo de Tecnologias para Resíduos Sólidos e Efluentes; integração com Programas de Interesse Social de Habitação, Emprego e Renda. Qualquer ação no campo do Saneamento Ambiental deve ser encarada como sendo uma ação social e coletiva, pois atende a população socializando seus efeitos positivos que são usufruídos por todos. Por essa natureza social e coletiva, é fundamental que sua promoção aconteça através de vários atores, cada qual cumprindo seu papel, seja ele o cidadão, a comunidade ou o Estado. O Saneamento Ambiental carrega na sua essência uma pluralidade de funções, pois ao mesmo tempo em que se trata de uma ação de saúde pública e proteção ambiental constitui-se também como bem de consumo coletivo, um serviço essencial ao ser humano e consequentemente um direito do cidadão e um dever do Estado. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 29 Assim, visto por esse ângulo, as ações de saneamento se enquadram nas políticas públicas e sociais e sua promoção deve ser fruto de ações conjuntas entre a sociedade e o estado (LIMA; LIMA; OKANO, 2010). Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 30 CICLO HIDROLÓGICO Sabemos que a disponibilidade de água para sociedade é uma prioridade para continuação da vida na Terra! Ser a água tratada também é condição essencial para a qualidade de vida para evitar epidemias dentre outras justificativas. Na contramão dessas assertivas, temos o aumento da população em proporções preocupantes, pessoas vivendo em condições sub-humanas em várias partes do planeta, uso ainda irracional dos recursos naturais. Pois bem, neste momento, nosso objetivo é justamente analisar o tratamento de águas para que sejam oferecidas à população com toda qualidade possível. Enquanto Hidrologia é a ciência que estuda a água na Terra e procura responder à pergunta sobre o que ocorre com a água da chuva uma vez que atinge a superfície, a Engenharia Hidrológica é a aplicação dos conhecimentos da Hidrologia para resolver problemas relacionados aos usos da água, que muitos subsídios oferece ao trabalho do Engenheiro Ambiental. Relembremos rapidamente o ciclo hidrológico (ilustração abaixo) que é ponto de partida útil para o estudo do fornecimento da água. Ciclo hidrológico Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 31 ANALISE DO CICLO HIDROLÓGICO A água precipita das nuvens, infiltra-se no solo, escoa para correntes de águas superficiais, segue-se a evaporação e transpiração, voltando para atmosfera. Precipitação é o termo aplicado para todas as formas de umidade originais na atmosfera que caem no solo (por exemplo, chuva, granizo e neve). A precipitação é registrada com medidores em milímetros de água. A quantidade de precipitação em uma determinada região é geralmente útil para estimativas de disponibilidade de água. A evaporação e a transpiração são duas formas pelas quais a água retorna à atmosfera. A evaporação acontece a partir de fontes de águas superficiais livres, e a transpiração é a perda de água das plantas para a atmosfera. Os mesmos fatores meteorológicos que influenciam a evaporação também influenciam o processo de transpiração: os raios solares, a temperatura ambiente, a umidade e a velocidade do vento, assim como a quantidade de umidade do solo disponível para as plantas – todos esses elementos causam impacto sobre a taxa de transpiração. Por ser tão difícil medir a evaporação e a transpiração separadamente, são geralmente combinadas em apenas um termo, a evapotranspiração, ou seja, a perda total de água para a atmosfera, tanto por um processo comopelo outro (VESILIND; MORGAN, 2011). A água da superfície da Terra exposta à atmosfera é chamada de água superficial, que inclui rios, lagos, oceanos, etc. Através do processo de percolação, algumas águas superficiais (especialmente durante a precipitação) são absorvidas pelo solo e se tornam águas subterrâneas; ambas podem ser utilizadas como fontes de abastecimento para as comunidades. Dentre os usos e importância da água, podemos citar: abastecimento humano; irrigação; dessedentação animal; geração de energia elétrica; Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 32 navegação; diluição de efluentes; pesca; recreação e paisagismo; a manutenção dos ecossistemas existentes em rios, lagos e ambientes marginais aos corpos d’água, como banhados e planícies sazonalmente inundáveis. Segundo Collischonn e Tassi (2011), os usos da água são normalmente classificados em consuntivos e não consuntivos. Usos consuntivos alteram substancialmente a quantidade de água disponível para outros usuários. O uso da água para irrigação é um uso consuntivo, porque apenas uma pequena parte da água aplicada na lavoura retorna na forma de escoamento. A maior parte da água utilizada na irrigação volta para a atmosfera na forma de evapotranspiração. Esta água não está perdida para o ciclo hidrológico global, podendo retornar na forma de precipitação em outro local do planeta, no entanto, não está mais disponível para outros usuários de água na mesma região em que estão as lavouras irrigadas. Usos não-consuntivos alteram pouco a quantidade de água, mas podem alterar sua qualidade. O uso de água para a geração de energia hidrelétrica, por exemplo, é um uso não-consuntivo, uma vez que a água é utilizada para movimentar as turbinas de uma usina, mas sua quantidade não é alterada. Da mesma forma a navegação é um uso não-consuntivo, porque não altera a quantidade de água disponível no rio ou lago. Os usos de água também podem ser divididos de acordo com a necessidade ou não de retirar a água do rio ou lago para que possa ser utilizada. Alguns usos da água que podem ser feitos sem retirar a água de um rio ou lago são a navegação, a geração de energia hidrelétrica, a recreação e os usos paisagísticos. Alguns usos da água que exigem a retirada de água, ainda que parte dela retorne, são o abastecimento humano e industrial, a irrigação e a dessedentação de animais. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 33 TEMOS AINDA AS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS E SUPERFICIAIS. A água subterrânea é importante tanto como fonte direta como indireta para o abastecimento de água, uma vez que uma grande fração do fluxo para correntes de água é derivada das águas que estão abaixo da superfície. A água está presente tanto em locais próximos como afastados da superfície do solo. Na região perto da superfície da Terra, os poros (porosidade) do solo contêm água e ar. Essa região é conhecida como zona de aeração, ou zona vadosa. Ela pode apresentar espessura zero em áreas pantanosas e pode chegar a ter algumas centenas de metros de espessura em regiões mais áridas. A umidade da zona de aeração não pode ser aproveitada como uma fonte de água, pois fica presa às partículas do solo por forças capilares e não pode ser imediatamente liberada. Abaixo da zona de aeração está a zona de saturação, na qual os poros estão cheios de água, em geral conhecida como água subterrânea. Uma camada que contém uma quantidade substancial de água subterrânea é chamada de aquífero, e a superfície dessa camada saturada é conhecida como lençol freático. Se o aquífero estiver em cima de uma camada impermeável, é chamado de aquífero livre. E se a camada contendo água estiver entre duas camadas impermeáveis, é conhecido como aquífero confinado. Este, às vezes, pode estar sob pressão, assim como em tubulações, e caso um poço esteja dentro de um aquífero confinado sob pressão, tem-se um poço artesiano. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 34 As fontes de águas superficiais não são confiáveis como as de águas subterrâneas, pois as quantidades geralmente variam muito durante um período de um ano ou mesmo uma semana, e a qualidade das águas superficiais é facilmente degradável por várias fontes de poluição. A variação no fluxo da corrente ou curso de água pode ser tão grande que mesmo uma pequena demanda pode não ser atendida durante tempos de seca; portanto, devem ser construídos reservatórios para armazenar a água durante a época de chuva para que possa ser utilizada nos períodos de escassez. O objetivo é construir esses reservatórios suficientemente grandes para garantir fontes de água confiáveis (VESILIND; MORGAN, 2011). Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 35 DO TRATAMENTO E VIGILANCIA DA QUALIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO UM POUCO DE HISTÓRIA Fazendo um recorte na história e nos situando em 1840, nessa época já havia referência que as epidemias de febre tifoide e de cólera em Londres estavam relacionadas com águas de má qualidade. Até o início do século XX não havia padrões de qualidade para a água potável. Um dos tratamentos mais antigos e eficazes é a fervura da água, porém, do ponto de vista prático, restrita a aplicação no âmbito das unidades residenciais. Em 1870, e durante alguns anos posteriores, o uso de filtros de areia e de outras técnicas de tratamento ainda visava melhorar o aspecto estético da água, eliminar o odor e melhorar o sabor. O avanço do conhecimento deu então lugar ao tratamento da água com vistas a proteção à saúde. De todo modo, a construção de um sistema completo de abastecimento de água requer muitos estudos e pessoal altamente especializado. Para iniciarem-se os trabalhos, é necessário definir-se: a população a ser abastecida; a taxa de crescimento da cidade; e, suas necessidades industriais. Com base nessas informações, o sistema é projetado para servir à comunidade, durante muitos anos, com a quantidade suficiente de água tratada. Um sistema convencional de abastecimento de água é constituído das seguintes unidades: - captação; - adução; - estação de tratamento; - reservação; - redes de distribuição; - ligações domiciliares. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 36 A seleção da fonte abastecedora de água é processo importante na construção de um sistema de abastecimento. Deve-se, por isso, procurar um manancial com vazão capaz de proporcionar perfeito abastecimento à comunidade, além de ser de grande importância a localização da fonte, a topografia da região e a presença de possíveis focos de contaminação. A captação pode ser superficial ou subterrânea. A superficial é feita nos rios, lagos ou represas, por gravidade ou bombeamento. Se por bombeamento, uma casa de máquinas é construída junto à captação. Essa casa contém conjuntos de motobombas que sugam a água do manancial e a enviam para a estação de tratamento. A subterrânea é efetuada através de poços artesianos, perfurações com 50 a 100 metros feitas no terreno para captar a água dos lençóis subterrâneos. Essa água também é sugada por motobombas instaladas perto do lençol d’água e enviada à superfície por tubulações. A água dos poços artesianosestá, em sua quase totalidade, isenta de contaminação por bactérias e vírus, além de não apresentar turbidez. O tratamento da água envolve o emprego de diferentes operações e processos unitários para adequar a água de diferentes mananciais aos padrões de qualidade definidos pelos órgãos de saúde e agências reguladoras. As exigências de qualidade da água evoluíram e prosseguem, em processo contínuo, acompanhando os avanços do conhecimento técnico e científico. Os padrões de qualidade tornam-se gradativamente mais exigentes. As tecnologias convencionais de tratamento, visando a clarificação e desinfecção da água, foram sendo aprimoradas, incorporando novas técnicas ou variantes, tais como a flotação, a filtração direta, a filtração em múltiplas etapas, além do emprego de novos desinfetantes (e, por conseguinte, a geração de novos produtos secundários de desinfecção). Em paralelo, o desafio da remoção de substâncias químicas e, mais recentemente de microcontaminantes, impôs o emprego/desenvolvimento de outras técnicas de tratamento como a adsorção em carvão ativado, a oxidação, a precipitação química e a volatilização, e de processos de separação por membranas (microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração e osmose reversa). Enfim, técnicas mais sofisticadas para a detecção e quantificação de substâncias e organismos diversos se mantêm em constante e rápida evolução. A detecção e quantificação de concentrações cada vez menores de contaminantes capazes de resultar em efeitos crônicos para a Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 37 saúde, bem como o reconhecimento de novos patógenos de veiculação hídrica, tendem a diversificar e tornar mais rigorosos os padrões de potabilidade, impondo, concomitantemente, o desafio da inovação tecnológica no tratamento da água para consumo humano (CEBALLOS; DANIEL; BASTOS, 2009). Abaixo temos a ilustração de uma típica instalação para tratamento de água, onde por uma série de reatores ou operações unitárias, a água vai fluindo de um para outro e atinge seu objetivo final que é a água tratada (esquemas Sabesp-SP e Copasa-MG). Estação de tratamento de água – esquema Sabesp Fonte: Sabesp Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 38 Estação de tratamento de água – esquema COPASA Fonte: Copasa-MG Dentre os processos de tratamento de água de captação superficial temos: a) Redução da dureza da água Em algumas águas (tanto superficiais quanto subterrâneas) é necessário reduzir sua dureza para que possam ser utilizadas como fonte de água potável. Essa dureza é causada por cátions multivalentes ou “minerais” como o cálcio, magnésio e ferro. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 39 b) Coagulação e floculação Substâncias coagulantes são adicionadas na água com a finalidade de reduzir as forças eletrostáticas de repulsão, que mantém separadas as partículas em suspensão, as coloidais e parcela das dissolvidas. Desta forma, eliminando-se ou reduzindo-se a “barreira de energia” que impede a aproximação entre as diversas partículas presentes, criam-se condições para que haja aglutinação das mesmas, facilitando sua posterior remoção por sedimentação e/ou filtração. Os coagulantes mais utilizados são o sulfato de alumínio e o cloreto férrico, sais que, em solução, liberam espécies químicas de alumínio ou ferro com alta densidade de cargas elétricas, de sinal contrário às manifestadas pelas partículas presentes na água bruta, eliminando, assim, as forças de repulsão eletrostática originalmente presentes na água bruta. A floculação é o processo físico que promove a aglutinação das partículas já coaguladas, facilitando o choque entre as mesmas devido à agitação lenta imposta ao escoamento da água. A formação de flocos de impurezas facilitam sua posterior remoção por sedimentação sob ação da gravidade, flotação ou filtração. A floculação pode ocorrer por processos hidráulicos ou mecanizados c) Sedimentação ou Decantação É o processo no qual a força da gravidade é utilizada para separar as partículas de densidade maior que a da água, depositando-as em uma superfície ou zona de armazenamento. Os principais tipos de decantadores são os laminares ou de alta taxa e os convencionais de escoamento horizontal d) Flotação É o processo inverso ao da sedimentação, com o mesmo objetivo de separação das partículas floculentas da água em tratamento. Certos flocos (principalmente quando formados a partir de águas com alta concentração de algas ou de substâncias orgânicas de origem natural, conhecidas como substâncias húmicas), podem manifestar baixa velocidade de sedimentação, inviabilizando tal procedimento. Geralmente, para melhorar o rendimento do processo de flotação, agregam-se aos flocos, microbolhas de ar que aumentam a força de empuxo sobre os Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 40 mesmos, facilitando sua ascensão e posterior remoção por rodos raspadores instalados na superfície da unidade. e) Filtração É o processo que remove as impurezas presentes na água bruta (filtração lenta); na água coagulada ou floculada (filtração rápida direta); ou na água decantada (filtração rápida) pela passagem destas em um meio granular poroso, geralmente constituído de camadas de pedregulho, areia e antracito (este último, comum nos filtros rápidos). Em relação ao sentido de escoamento e à velocidade com que a água atravessa a camada de material filtrante, a filtração pode ser caracterizada como lenta, rápida de fluxo ascendente ou rápida de fluxo descendente. A filtração direta tem sua denominação relacionada com a inexistência de unidade prévia de remoção de impurezas. f) Desinfeção Tem por finalidade a destruição de microrganismos patogênicos ou não presentes na água. As principais técnicas empregadas são a cloração, ozonização e a exposição da água à radiação ultravioleta. g) Correção de pH Método preventivo de corrosão dos encanamentos por onde a água tratada é veiculada até os consumidores. Consiste na alcalinização da água para remover o gás carbônico livre e para provocar a formação de uma película de carbonato na superfície interna das canalizações. h) Fluoretação Aplicação de compostos de flúor na água de abastecimento público, em teores controlados, função da temperatura ambiente. O flúor é eficiente na redução da incidência de cáries. A água captada através de poços profundos, na maioria das vezes, não precisa ser tratada, bastando apenas a desinfecção com cloro. Isso ocorre porque, nesse caso, a água não Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 41 apresenta qualquer turbidez, eliminando as outras fases que são necessárias ao tratamento das águas superficiais (COPASA-MG, 2013). A seguir analisaremos uma pesquisa, sobre o tema, onde são apresentados diversos resultados de uma pesquisa-ação, destinada a avaliar o aprimoramento de práticas integradas à vigilância da qualidade da água para o consumo humano, bem como, suas potencialidades e desafios. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 42 O USO DA PESQUISA-AÇÃO PARA A AVALIAÇÃO E O APRIMORAMENTO DEPRÁTICAS INTEGRADAS PARA A VIGILÂNCIA DA QUALIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO: potencialidades e desafios Ana Carolina Lanza Queiroz5 Laís Santos de Magalhães Cardoso6 Léo Heller7 Sandy Cairncross8 Este artigo9 apresenta as fases de uma pesquisa-ação empreendida para avaliar e aprimorar as práticas do Programa de Vigilância em Saúde Ambiental relacionada à qualidade da água para consumo humano (Vigiagua) em três municípios do estado de Minas Gerais, Brasil. Com o emprego do método qualitativo, objetivou-se detalhar os processos desencadeados durante as fases da pesquisa, problematizando-os metodologicamente e discutindo os desafios e potencialidades decorrentes da operacionalização do método. Constatou-se que a pesquisa-ação possibilitou a apropriação e o envolvimento dos sujeitos implicados na pesquisa; a criação de espaços intersetoriais, inter e intrainstitucionais; o estabelecimento de novas relações e a ampliação do conhecimento acerca do objeto trabalhado. Esses ganhos, possivelmente, transcenderão à própria pesquisa realizada. 5Enfermeira, Mestre em Saúde Pública, Doutora em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG); Professora da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC-Minas) - Belo Horizonte (MG), Brasil. 6Enfermeira, Especialista em Saúde Coletiva e Mestranda em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos pela UFMG, bolsista do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFMG - Belo Horizonte (MG), Brasil. 7Engenheiro Civil e Sanitarista. Doutor em Epidemiologia pela UFMG. Pós-doutor pela Universityof Oxford - Oxford, Reino Unido. Pesquisador do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Professor Associado do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFMG - Belo Horizonte (MG), Brasil. 8Engenheiro de Saúde Pública. Doutor em Mecânica dos Solos pela Universityof Cambridge - Cambridge, Reino Unido. Professor da Faculty of Infectious and Tropical Diseases da London School of Hygiene & Tropical Medicine (LSHTM) - Londres, ReinoUnido. 9Publicado na revista Engenharia Sanitária e Ambiental. Versão impressa ISSN 1413-4152. Eng. Sanit. Ambient. vol.17, no.3. Rio de Janeiro jul./set. 2012. http://dx.doi.org/10.1590/S1413-41522012000300004. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-41522012000300004&lng=en&n rm =iso&tlng=pt>. Acesso em: 29 ago. 2013. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 43 INTRODUÇÃO Lewin (1946/1948) descreve a pesquisa-ação como uma espiral de etapas, compostas por ciclos de planejamento, ação e descobertas resultantes dessa ação. Possibilita, também, a ampla e explícita interação entre o pesquisador e as pessoas envolvidas na situação investigada, resultando, de acordo com Thiollent (2008), na priorização de problemas a serem pesquisados e nas soluções a serem trabalhadas. De acordo com Engel (2000), devido à sua característica dinâmica, é possível intervir na prática de modo inovador, no decorrer do próprio processo, e "não apenas por meio de recomendações na sua etapa final, aprofundando em situações particulares, de forma interativa, repleta de ciclos de reajustes para uma reflexão e uma ação mais esclarecidas" (MORIN, 2004). No Brasil, este método vem sendo crescentemente utilizado em trabalhos que abordam questões educacionais (ABDALLA, 2005; GREENWOOD e LEVIN, 2006; MELLO; MOYSÉS; MOYSÉS, 2010; PIMENTA, 2005), ambientais (CERATI e LAZARINI, 2009; REIGADA; TOZONI REIS, 2004), de saúde coletiva (GRITTEM et al., 2009; HOGA e REBERT, 2007), empresariais e organizacionais (CHIMENDES et al., 2008; MIGUEL, 2009), entre outras. A proposta deste artigo, de avaliação das fases de uma pesquisa-ação aplicada visando ao aprimoramento das práticas do Programa de Vigilância em Saúde Ambiental relacionada à qualidade da água para consumo humano (Vigiagua), adveio principalmente do reduzido número de artigos científicos que, apesar de utilizarem o método, raramente detalham o seu processo e o problematizam (ABDALLA, 2005; REASON, 2006). Geralmente, a literatura foca nos resultados e descreve de forma sucinta suas fases, ou o caminho trilhado pelos pesquisadores e colaboradores na condução da pesquisa, e tampouco trazem um olhar crítico sobre o processo em si. No entanto, corroboramos a afirmação de Duarte (2002) de que relatar procedimentos de pesquisa, mais do que cumprir uma formalidade, oferece a outros a possibilidade de refazer o caminho e, desse modo, avaliar com mais segurança seus achados. Com início em outubro de 2008, e finalizada em junho de 2011, a pesquisa-ação em pauta partiu de uma demanda da Coordenação Geral de Vigilância em Saúde Ambiental (CGVAM) do Ministério da Saúde (MS) que objetivou aprimorar e fortalecer as ações de vigilância da qualidade da água para consumo humano (Vigiagua) a partir de articulações entre esse e demais departamentos que constituem a Vigilância em Saúde (Vigilância Epidemiológica Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 44 principalmente) e entre os diferentes setores (Educação, Saúde, Meio Ambiente, Recursos Hídricos etc.) que compõem o escopo organizacional na instância dos municípios. A interface interdisciplinar, intersetorial e interdepartamental almejada revela-se extremamente importante no nível municipal, executor, uma vez que constitui princípio para se atingir o pleno êxito das ações de saúde, por natureza, complexas. Nesse contexto, pode-se projetar uma dupla fecundação: o campo da saúde pode fornecer dados importantes para nortear as ações prioritárias para a vigilância da qualidade da água para consumo humano em dada localidade, como dados de morbimortalidade e características da população, alimentando uma avaliação de risco, e, por sua vez, a vigilância da qualidade da água pode fornecer informações sobre potenciais perigos inerentes às diversas formas de abastecimento de água para essa população. Em síntese, partiu-se do pressuposto de que essa articulação é necessária e desejável e que sua materialização poderá ampliar a efetividade das ações, redundando em melhor saúde para a população, uma vez que poderá reduzir riscos e perigos advindos do consumo de água. Para facilitar a avaliação e a discussão sobre cada uma das etapas da pesquisa-ação empreendida, optou-se por discuti-las por fases, com base em Thiollent (2008): exploratória, principal, de ação e de avaliação. As ações executadas em uma etapa preliminar às supracitadas envolveram reuniões e contatos com as Secretarias Estadual e Municipais de Saúde, seleção dos municípios, construção dos roteiros de entrevistas, sua aplicação em projetos-piloto e posterior adequação para aplicação nos campos selecionados. Portanto, embora esta fase preliminar componha fase estruturante do processo da pesquisa, não constituiu objetivo deste trabalho explorá-la. Cumpre ressaltar que o projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Minas Gerais, Parecer nº 431/08. O presente artigo apresenta as fases dessa pesquisa-ação detalhando os processos e os problematiza com a finalidade de discutir os desafios e as potencialidades de sua aplicação em pesquisas que envolvem diferentes atores, na construção conjunta de instrumentos de intervenção, visando, assim, ao aprimoramento de práticas. PERCURSO METODOLÓGICO Optou-se por uma abordagem detalhada em três cenários, municípios com diferentes portes populacionais: pequeno, médio e grande, respectivamente menor que 20.000 habitantes, Este módulo deverá ser utilizadoapenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 45 com população entre 20.000 e 100.000 e município com população maior que 500.000 habitantes. Entre os municípios que atenderam aos critérios previamente estipulados, como integrar a Região Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH), possuir Estratégia Saúde da Família implantada e presença de Vigilância em Saúde Ambiental relacionada à qualidade da água para consumo humano e de Vigilância Epidemiológica atuantes. Ademais, por se constituírem, segundo a Secretaria de Saúde do Estado (SES-MG), localidades com melhor desempenho do Vigiagua na RMBH, foram selecionados aqueles municípios em que, após a exposição do problema e objetivos da pesquisa-ação, técnicos e gestores demonstraram interesse pela proposta e se prontificaram a participar da pesquisa. A Tabela 1 apresenta algumas características das localidades no que se refere ao porte populacional, área da unidade territorial, população, índice de desenvolvimento humano (IDH), principal atividade econômica, cobertura do Sistema de Abastecimento de Água. Na tentativa de problematizar a pesquisa-ação empreendida, lançando um olhar crítico sobre o caminho percorrido, empregou-se o método qualitativo, que melhor contempla o objeto e os objetivos desta investigação. Segundo Minayo e Sanches (1993, p. 247), a investigação qualitativa vislumbra "aprofundar a complexidade de fenômenos, fatos e processos particulares e específicos de grupos". Assim, procedeu-se à análise de documentos e arquivos em audiovisual produzidos em cada fase da pesquisa-ação, a saber: entrevistas transcritas, atas de reuniões, textos transcritos de vídeo-filmagens e anotações realizadas em diário de campo pela equipe de pesquisa nas reuniões e seminários, e durante a observação participante. Estes conformaram o corpus, ou seja, constituíram-se material de análise (BAUER e AARTS, 2006, p. 44-45). Os aspectos avaliados a partir desses elementos podem ser sintetizados nas seguintes perguntas norteadoras, as quais o presente trabalho tenciona responder e/ou discutir: Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 46 a) A pesquisa-ação favoreceu a participação e o envolvimento/compromisso dos atores participantes?; b) Obteve-se êxito, ou seja, o objetivo primeiro de elaborar e testar procedimentos para integração entre vigilâncias visando ao aprimoramento de práticas foi atingido? c) Quais os desafios encontrados durante a operacionalização da pesquisa-ação? E quais as potencialidades do emprego do método? O CAMINHO PERCORRIDO: FASES DA PESQUISA-AÇÃO FASE EXPLORATÓRIA A fase exploratória, definida também como fase de identificação ou contextualização, teve como objetivo estabelecer um primeiro contato com a situação dos municípios participantes. Constituiu-se etapa essencial, uma vez que possibilitou identificar as formas de atuação do Vigiagua, principalmente, e também da Vigilância Epidemiológica, da Vigilância Sanitária e Zoonoses, inseridas na Vigilância em Saúde nos contextos selecionados para o trabalho, bem como conhecer os atores-chave na esfera municipal, referidos por Greenwood e Levin (2006) como colaboradores locais. Primeiramente, foram definidos por meio de reuniões com os coordenadores da Vigilância em Saúde e, no caso dos municípios de menor porte, diretamente com os secretários de saúde, os informantes-chave - atores que integrariam o núcleo da pesquisa juntamente com os pesquisadores - constituídos, nas três localidades pesquisadas, por técnicos e coordenadores das Vigilâncias Ambiental e Epidemiológica. O perfil desses informantes-chave compreendia homens e mulheres, servidores públicos efetivados, com tempo mínimo de 5 anos e máximo de 30 anos de atuação na rede municipal de saúde, residentes no município em que trabalhavam. O nível educacional dos informantes-chave abrangia ensino médio, técnico profissionalizante e ensino superior - sendo identificadas graduações em Ciências Biológicas, Engenharia Química, Odontologia, Gestão Ambiental, Nutrição e Pedagogia -, especialização e mestrado (nas áreas de Gestão Ambiental, Engenharia Elétrica e Ciências Biológicas). Identificou-se que, nos municípios de médio e grande porte populacional, os profissionais atuavam exclusivamente na Vigilância em Saúde Ambiental. No município de menor porte, o técnico respondia também Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 47 pelas ações de Vigilância Sanitária, na qual, diferentemente dos outros municípios, se inseria o Vigiagua. Após encontros e reuniões informais, que permitiram o acesso dos pesquisadores ao universo dos participantes, com a finalidade de se discutir as principais questões referentes ao objeto da pesquisa, ou seja, a construção conjunta de instrumentos de trabalho que potencializariam o planejamento e a atuação integrada do Vigiagua com demais departamentos e setores, foram realizadas entrevistas com cada informante-chave identificado. Assim, por meio de um roteiro semiestruturado foram exploradas questões referentes aos bancos de dados utilizados no município e análise de como esses dados eram tratados - nível de cobertura, nível de desagregação dos dados, formas de publicização, notificação de ocorrências, referência e contrarreferência - e transformados em informações para desencadear ações. No que se constituiu uma avaliação inicial, a análise das respostas revelou persistirem dificuldades para cadastramento e vigilância a instalações de abastecimento de água, a não realização de séries temporais, a deficiência de instrumentos de georreferenciamento e, ainda, a integração incipiente entre os diferentes departamentos e setores. Verificou-se, por exemplo, que a integração entre a prática dos profissionais do Vigiagua e da Vigilância Epidemiológica é incipiente nos três municípios, restringindo-se basicamente a situações de surto. Os resultados das entrevistas foram compilados e apresentados pelos pesquisadores aos núcleos de pesquisa constituídos em cada um dos municípios com o objetivo de possibilitar a discussão acerca das questões a serem tratadas nos seminários previstos, os potenciais participantes e os possíveis encaminhamentos e condução do pensamento do grupo, visando à programação das ações consideradas prioritárias, discussão de sua importância para o serviço, aplicabilidade e exequibilidade. Os insiders, forma como Greenwood e Levin (2006) se referem aos atores componentes dos grupos constituídos (núcleos de pesquisa), possuem um conhecimento mais abrangente e de longa data dos problemas em questão e dos contextos nos quais estes ocorrem e, além disso, sabem como e com quem buscar informações adicionais. Duarte (2002) refere-se à importância desse contato com o "ego focal", ou seja, o sujeito que dispõe de informações a respeito do segmento em estudo, capaz de "mapear" o campo de investigação, decodificar suas regras, indicar pessoas com as quais se relacionar naquele meio e sugerir formas adequadas de abordagem. Portanto, reitera-se a importância de sua identificação no início do desenvolvimento da pesquisa, por meio da Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 48 indicação dos coordenadores, inserção no ambiente de trabalho que se deseja explorar e vivência com os profissionais que ali atuam. FASE PRINCIPAL: O PLANEJAMENTO DA AÇÃO Partindo da avaliação inicial sobre a realidade dos serviços em cada uma das localidades, obtida na fase exploratória, e tendo como referência a possibilidadedo planejamento integrado baseado nos dados das vigilâncias, para desencadeamento de ações intradepartamental e intersetorial, conduziu-se o seminário central em cada município. Este reuniu equipe e núcleo de pesquisa e demais atores indicados pelo núcleo, designados como colaboradores locais, implicados na construção conjunta dos instrumentos de integração almejados, conformando um grupo multidisciplinar composto por: referências técnicas do Vigiagua, da Vigilância Epidemiológica, da área de Meio Ambiente, da Educação em Saúde e da Atenção Básica, integrantes dos distritos sanitários e da concessionária de abastecimento de água (COPASA), vereadores municipais, Secretários de Saúde e, também, das referências técnicas do Vigiagua vinculadas à Gerência Regional de Saúde e à Secretaria de Saúde do estado de Minas Gerais. As informações coletadas nas entrevistas e reuniões com os informantes-chave (fase de avaliação) foram apresentadas, nos seminários centrais, pelos pesquisadores ao grupo com o auxílio de recursos visuais (data-showe cartazes). Posteriormente, o espaço foi aberto para discussão e os participantes, por meio de intervenções verbais e por escrito, puderam delinear as ações necessárias para o alcance da integração intradepartamental e intersetorial almejadas. Posteriormente, foram estimulados a elaborar em grupos os planos de ação, englobando objetivos, etapas a serem cumpridas e estratégias para alcançá-los, os atores e os departamentos responsáveis bem como os prazos para sua execução. Dessa maneira foi possível traçar as prioridades de ação objetivando a integração entre a saúde e a Vigilância em Saúde Ambiental relacionada à qualidade da água para consumo humano, de forma a potencializar o envolvimento dos outros departamentos abrangendo, também, os setores considerados, pelo grupo, como corresponsáveis pela saúde da população. Após a apresentação dos planos de ação por um representante de cada grupo, adequações foram discutidas entre os presentes na busca por um consenso por todo o grupo. Um cronograma de atuação foi então elaborado e a forma e a frequência para os momentos de avaliações do plano de ação pactuados. Ocorreu, assim, o que Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 49 Barbier (2002, p. 118) refere como "contratualização", ou seja, uma espécie de contrato que define ações e papéis a serem desempenhados pelos participantes do processo. Importante ressaltar que o acesso por esses participantes às informações geradas e pactuadas no seminário constituiu ponto crucial. De acordo com Thiollent (2008), estas devem estar disponibilizadas de modo adequado a uma fácil consulta por parte de qualquer participante. Foram, portanto, disponibilizadas em forma de um "quadro de ações", em que constavam a problemática, ou questão sobre a qual se desejava atuar, o objetivo que se buscava atingir, ação ou estratégia necessária para alcançá-lo, responsável pela ação e as formas de avaliação. Além de apresentado e discutido no seminário, uma ata contendo este "quadro de ações" foi encaminhada para o contato eletrônico dos participantes. Para maior compreensão, o Quadro 1 ilustra uma das ações pactuadas no seminário central realizado no município de maior porte populacional. Conhecer o desejo de se trabalhar de forma multidisciplinar e as modalidades de atuação a serem executadas no contexto de cada localidade, promovendo a democracia participativa (GREENWOOD; LEVIN, 2006), também constituíram objetivos desse espaço de comunicação, considerado por Kemmis (2001) uma forma de ação para encorajar, desenvolver e manter fóruns abertos de diálogo. O autor julga a formação desse locus de atuação um resultado mais importante que a resolução do problema em si. É neste espaço coletivo e democrático que os atores podem contrapor desejos e ideias com possibilidades reais de intervenção sobre as situações a serem enfrentadas, e partir para a elaboração do almejado plano de ação (WICKS; REASON, 2009). No caso específico desta pesquisa-ação, no que se refere às ações pactuadas, identificou-se nos três municípios a necessidade de aprimoramento das notificações das doenças pelos profissionais de saúde, principalmente da atenção básica, ou seja, na ponta do serviço. A Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 50 capacitação dos agentes comunitários de saúde e de endemias, bem como de médicos, enfermeiros e demais profissionais que atuam na área da saúde sobre a importância do Vigiagua e sua atuação no município e a importância da Monitorização das Doenças Diarreicas Agudas (MDDA), também foram considerados, pelos participantes, aspectos de grande relevância para o êxito do trabalho. Paralelamente, o uso de instrumentos de Sistema de Informação Geográfica (SIG) também foi apontado como primordial para a construção de instrumentos visando ao planejamento conjunto das diferentes vigilâncias. A reestruturação do Vigiagua indicada em dois dos municípios, a qual compreende contratação de mais funcionários, instituição da cultura de utilização dos dados para subsidiar ação do departamento, maior aporte de recursos financeiros, definição de indicadores para delinear o trabalho, também foi apontada como condicionante para a continuidade do trabalho, pelo fato de ser esse departamento o articulador do processo de planejamento integrado. FASE DE AÇÃO A fase de ação ou de implementação dos instrumentos elaborados objetivou testar estratégias e suas implicações no contexto político de cada município. Parte dos registros sobre a situação em que se deseja intervir (fase exploratória) e, após discussões e acordos entre os participantes, gera pactos de ação (fase de planejamento), que, quando colocados em prática (fase de ação), são continuamente avaliados na fase subsequente, de avaliação. Esta etapa não prevê a participação direta da equipe de pesquisadores na execução do plano de ação (THIOLLENT, 2008). No entanto, foram realizadas reuniões periódicas com o intuito de acompanhar o trabalho e oferecer suporte, quando e se necessário - o que foi verificado com mais frequência nos municípios de maior e de menor portes. O registro das ações (ou os porquês de sua não completude e até mesmo a ausência de atuação) constitui instrumento preciso para participantes e pesquisadores, pois, por meio deste, é possível avaliar de forma minuciosa o trabalho realizado, possibilitando, ainda, discutir reajustes e direcionamentos. Nesse sentido, um roteiro pré-elaborado auxiliou a realização de ciclos avaliativos, referentes à fase de ação, que aconteceram periodicamente e intercaladamente com o afastamento da equipe de pesquisa para que a ação pudesse ser efetivada pelo núcleo e seus colaboradores. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 51 Esses ciclos de avaliação foram realizados com o intuito de confrontar o que havia sido pactuado e o que havia sido, de fato, cumprido. Assim, a partir das discussões geradas nessas reuniões com o núcleo e os colaboradores abriam-se, novamente, espaços para a ação. Nesse contexto, o diário de campo e os registros em audiovisual das conversas revelaram-se instrumentos úteis, pois, a partir deles, os pesquisadores puderam refletir sobre assuntos discutidos em reuniões e encontros informais, identificar possíveis desvios da ação, questionar o que estava sendo realizado, pontuar medidas que foram acordadas após encontros com o núcleo da pesquisa, além de facilitar a redação das atas, encaminhadas periodicamente aos participantes. Outro instrumento interessanteconsistiu na elaboração de linhas do tempo, que objetivaram demonstrar linearmente o caminho (nem sempre tão linear) traçado. Ressalta-se, ainda, uso do correio eletrônico para realização de contato com o núcleo da pesquisa e os colaboradores, possibilitando o agendamento de reuniões, envio de atas, lembretes referentes aos encaminhamentos oriundos das reuniões e oficinas, objetivando o engajamento do grupo. É preciso alertar que a fase de ação pode, por vezes, se estender por um período maior que o previsto. A experiência de atuação em três municípios diferentes permitiu aos pesquisadores identificar que planos de ação nem sempre encontram seus correspondentes na prática, sendo alguns dos entraves apresentados e discutidos na seção: desafios e possibilidades. FASE DE AVALIAÇÃO Etapa obrigatória e contínua no processo de pesquisa-ação, a fase de avaliação apresenta como objetivos principais verificar os resultados das ações no contexto organizacional da pesquisa e suas consequências a curto e médio prazo (KRAFTA et al., 2007). Traduz a necessidade de se conhecer o desenrolar das ações propostas no cotidiano do serviço focalizando os principais obstáculos e desafios encontrados para a sua sedimentação. Há, de acordo com Thiollent (2008), um considerável interesse dos pesquisadores no que diz respeito à prática dos atores da situação que, juntos, desvelam as condições da ação. Ao confrontar os objetivos almejados na fase principal (ou de planejamento) com a prática do serviço após a ação, é possível identificar os nós críticos e readequar e/ou reformular as propostas de intervenção. É possível, ainda, refletir sobre a não ação. Importante ressaltar que a fase de avaliação está intimamente relacionada à fase de ação sendo sua dissociação praticamente imperceptível. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 52 Um dos instrumentos utilizados para avaliar juntamente com os atores-chave o processo de trabalho desencadeado após o seminário de planejamento foi um roteiro direcionado, apresentado no Quadro 2. Teve como objetivo contrastar as pactuações realizadas na fase de planejamento com as ações executadas dentro de um período de tempo estipulado. No caso particular dessa pesquisa, definiu-se que as avaliações ocorreriam respectivamente, 2, 6 e 10 meses após a realização do primeiro seminário. Além de reuniões periódicas com o núcleo da pesquisa, objetivando avaliações conjuntas do trabalho desenvolvido, outros três seminários foram realizados em cada um dos municípios, envolvendo todos os colaboradores. Reason (2006) afirma que as questões práticas da pesquisa-ação são geralmente abordadas em ciclos de ação e reflexão, nos quais os resultados de cada ciclo, utilizados para contextualizar o momento, são confrontados com os planos e as intenções previamente estipulados. Assim, em todo encontro avaliativo os participantes eram incitados a realizar uma contextualização e uma confrontação a partir, respectivamente, das perguntas "Onde chegamos?" e "Onde gostaríamos de ter chegado?". Portanto, esses encontros seguiram uma mesma linha estrutural (ou desenho metodológico), composta por contextualização, confrontação entre as ações planejadas e alcançadas e avaliação. A partir dessa avaliação em conjunto, novos passos e propostas, ou correções do percurso, bem como o cronograma para a sua execução, foram discutidos, gerando a referida espiral de etapas (Lewin, 1946/1948) que estimula o processo contínuo de execução, observação, avaliação e recondução. É plausível afirmar, portanto, que a fase de avaliação constitui o alicerce Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 53 de todo o trabalho, uma vez que permite cotejar planos e ações, teoria e prática, ações e reações. Para além desses espaços, os momentos avaliativos também aconteceram em encontros pontuais e reuniões que não contaram com a participação de todos os envolvidos, uma vez que tinham como foco as ações que não remetiam ao coletivo, mas somente ao núcleo de pesquisa como, por exemplo, o levantamento de dados sobre soluções alternativas de abastecimento de água. A observação participante complementou o processo avaliativo, permitindo contrastar as questões discutidas nos seminários e nos encontros pontuais com a forma de atuação e comprometimento dos envolvidos. A partir dos registros realizados nos diários de campo, foram pontuadas questões que também incitaram a reflexão por parte dos envolvidos na pesquisa-ação. O cronograma de execução das fases da pesquisa-ação, bem como as técnicas utilizadas e o período para sua execução, é apresentado na Tabela 2. DESAFIOS E POSSIBILIDADES Por ser mais dialógico do que outros métodos de pesquisa, a pesquisa-ação pode parecer menos precisa e menos objetiva. No entanto, a discussão e a participação dos pesquisadores e Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 54 dos colaboradores em diversas estruturas coletivas (seminários, grupos, oficinas etc.) não são em si próprias nocivas à objetividade (THIOLLENT, 2008). Para Barbier (2002), uma das maneiras de assegurar o rigor científico na pesquisa-ação permeia a coerência lógica empírica e política das interpretações propostas nos diferentes momentos. Assim, salientando-se a sua flexibilidade intrínseca, a formulação do método deve ser o mais transparente possível. Entretanto, é justo salientar que a pesquisa-ação não pertence ao pesquisador, e, por esse motivo, não depende apenas da sua vontade de gerar resultados imediatos e eficientes. A criação de espaços democráticos, em si, requer tempo e disponibilidade consideráveis de ambas partes (REASON, 2006). É possível, no entanto, elencar fatores que influíram - positiva ou negativamente - no processo de transformar a ação, como, por exemplo, o tamanho do município, o número de profissionais engajados e seus respectivos interesses, as relações interpessoais e, ainda, as relações de poder existentes nos contextos a serem modificados. Na fase exploratória, a forma como o pesquisador abordou cada um dos participantes, a aceitação (ou não) de implementação do projeto, os desejos e o momento vivenciado por cada um dos colaboradores influenciaram sobremaneira no processo. Outro fator relevante identificado foi o grau de instrução dos entrevistados, que despontou como um dos fatores que mais influenciou na coleta dos dados e, consequentemente, na desenvoltura nos encontros promovidos, ora na exposição das ideias, ou na proposição de ações. Constatou-se que mesmo com a adequação dos questionários, realizada após aplicação em dois projetos-piloto, o entendimento e fluidez das questões variaram conforme a escolaridade e/ou experiência dos informantes-chave. Os profissionais mais articulados ou mais experientes em sua área de atuação se sentiram mais à vontade para discutir as questões, facilitando a análise dos discursos e o traçamento dos objetivos, bem como a indicação de colaboradores e propostas de discussão para os seminários. Identificou-se que aqueles profissionais que, de certa forma, se sentiram avaliados pelos pesquisadores durante as entrevistas responderam às questões de forma lacônica evitando, assim, um debate, supostamente mais produtivo para o trabalho conjunto. Reason (2006) se refere a esse risco de os colaboradores adotarem posturas defensivas frente ao novo, ao diferente. Nesse sentido, Thiollent (2008) alerta para o risco de o pesquisador não perceber as 'jogadas' argumentativas dos vários parceiros e assimilar o que é dito como simples e fiel expressão da'realidade' ou 'verdade'. Entretanto, comprovou-se possível identificar Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 55 aqueles discursos que focalizam os problemas/questões de forma muito idealizada uma vez que contradições vieram a ocorrer durante uma mesma entrevista ou por meio da observação participante, ao que Reason (2006) se refere como "os aspectos inicialmente amorfos e incipientes que vão se desvelando no decorrer do processo". Portanto, reitera-se a necessidade de imersão na realidade que se pretende atuar, por meio de aproximações paulatinas para conhecimento da realidade investigada e estabelecimento de relações de confiança entre colaboradores e pesquisadores. No contexto dessa pesquisa-ação, foi preciso criar relações com o grupo de atores que foram ao encontro tanto do interesse da pesquisa como dos envolvidos estabelecendo, já no início do processo, "espaços de comunicação abertos para a interação", conforme enfatizam Wicks e Reason (2009). Traçando um paralelo com a nossa experiência, pode-se afirmar que os seminários, oficinas e reuniões constituíram espaços que propiciaram essa troca de informações, discussão e avaliação das possíveis ações de enfrentamento tornando possível estabelecer parcerias intersetoriais e multidisciplinares que, de alguma maneira, contribuíram para o êxito dos objetivos e metas traçados. A observação participante também constituiu momento propício para troca de ideias e informações, em um ambiente menos formal, potencializando uma relação de parceria entre os pesquisadores e os participantes da pesquisa-ação. O fato de a ação ser dinâmica no tempo e espaço implica que as formas de contribuição e propostas acordadas na fase de planejamento devem ser flexíveis, transformando os responsáveis pela ação em agentes críticos e avaliadores, uma vez que os enfoques necessários são moldados pelo contexto de atuação. No entanto, identificou-se nos municípios estudados que, não raro, as propostas de ação tenderam a se encerrar no núcleo diretamente interessado na mudança (núcleo da pesquisa). Reitera-se, assim, a importância da definição dos colaboradores para o bom andamento do trabalho, priorizando a participação de atores diretamente inseridos na prática do serviço e que podem contribuir com maior propriedade para as questões levantadas, de forma que o plano de ação seja o mais factível possível. Com efeito, observou-se que o trabalho com um número menor de colaboradores possibilitou uma atuação mais coesa e concisa e, potencialmente, mais efetiva. Com o avanço das discussões foi possível perceber uma paulatina apropriação do processo (e sua valorização) pelos participantes - diretos e indiretos - da pesquisa. Constatou-se, Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 56 por exemplo, que os atores que compuseram os núcleos da pesquisa nos municípios de grande e pequeno portes passaram a assumir a ação pactuada, vislumbrando caminhos para seu êxito e envolvendo, de maneira autônoma (ou seja, sem o "aval" dos pesquisadores), novos colaboradores. Identificou-se, a partir de mudanças na forma com que os atores se referiam ao processo, que esse despertamento decorreu do entendimento de que sua finalidade ou interesse maior remete ao serviço, e não à pesquisa executada. Entretanto, foi possível destacar, em alguns momentos, a resistência para o trabalho impostas por aqueles profissionais, tanto membros do núcleo de pesquisa como colaboradores, que se julgaram desestimulados e desempoderados. Constatou-se que, por vezes, o andamento da pesquisa não seguiu o planejado, entremeando-se a momentos em que o desenrolamento das propostas não acontecia, geralmente devido às ações prioritárias das agendas municipais, como combate à dengue, epidemia de gripe suína, vacinação H1N1. Essa "não ação", conforme definido por Davis (2007), também consistiu, portanto, em resultado a ser avaliado pelos participantes e pesquisadores, uma vez que envolveu variáveis distintas - institucionais, profissionais, pessoais - que comprometeram os resultados almejados pela pesquisa. Assim como as ações, as "não ações" foram discutidas e avaliadas pelo grupo, identificando-se justificativas para as barreiras impostas no contexto particular do município. Entre as justificativas foram elencadas a congestionada agenda de trabalho dos técnicos, recursos humanos, tecnológicos, físicos e financeiros insuficientes, a hierarquia municipal e o compromisso político (ou sua inexistência). Formas inovadoras de atuação também foram relatadas por alguns atores como possíveis geradoras de resistência, uma vez que barreiras institucionais e pessoais podem intervir neste momento de mudanças. Ademais, não se pode ignorar a existência de prazos que devem ser cumpridos pelos pesquisadores envolvidos em projetos, e que atendem datas-limite relacionadas a financiamentos ou prazos acadêmicos, e pelos próprios participantes, que precisam vislumbrar desfechos que estimulem a continuidade do processo de trabalho. Conforme apontado por um participante em um dos seminários realizados, "o tempo do município é diferente", justificando, assim, o prazo despendido para a implementação das ações pactuadas, relacionada à agenda interna do serviço, disponibilidade de participação ou imprevistos de qualquer ordem. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 57 Por fim, e não menos importante, é preciso estar atento para o fato de o afastamento da equipe de pesquisa potencialmente implicar em postergação, ou mesmo no encerramento das ações pactuadas. Observou-se, mais claramente nos municípios de pequeno e médio portes que os períodos de afastamento da equipe de pesquisa pode ocasionar a restauração da prática anteriormente adotada pelos profissionais do serviço. Uma possível explicação para esse distanciamento do objeto pelos profissionais que, a priori, aceitam participar do processo de implementação de novos instrumentos e estratégias, talvez esteja relacionada ao fato de os pesquisadores atuarem como propulsores da ação pactuada, seja cobrando pela atuação, discutindo os desafios encontrados ou buscando novas formas de ação juntamente com os profissionais. A priorização de instrumentos de comunicação que habilitem a formação de coalizões, bem como de canais de comunicação permanentes mostrou-se necessária. Entretanto, é importante salientar que o uso de correio eletrônico como instrumento de contato não correspondeu à dinâmica de comunicação esperada, o que pode ser atribuído à falha do instrumento, ou mesmo à cultura de uso da ferramenta visto que pequena parte dos participantes interagiu com a equipe de pesquisa utilizando tal recurso. CONSIDERAÇÕES FINAIS A experiência descrita permite constatar que a pesquisa-ação aponta para uma nova realidade, não presente anteriormente ao seu desenvolvimento, por meio de uma forma de interação que busca inovar. Constatamos que a proposta de implementação de novos instrumentos e estratégias de trabalho pode sim ser favorecida por esse método, que envolve os profissionais e demanda por seu comprometimento. O objeto de pesquisa passa, então, a pertencer ao grupo, e não mais ao pesquisador, que - por vezes - somente observa. Pode-se afirmar que o objetivo inicialmente almejado, de aprimorar e fortalecer as ações de vigilância da qualidade da água para consumo humano a partir de articulações entre os departamentos que constituem a Vigilância em Saúde e entre os diferentes setores que compõem o escopo organizacional na instância dos municípios, foi apenas parcialmenteatingido. No entanto, o método propiciou avaliações ricas para se aprofundar nas reais questões que implicam dificuldades para se articularem departamentos e setores, questões institucionais e próprias do contexto de atuação que podem definir se determinada ação logrará êxito. Possibilita, ainda, Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 58 levantar discussões pertinentes acerca dos processos de trabalho. Em alguns momentos foi necessário instigar o profissional a sair de sua zona de conforto, o que geralmente esbarra em dificuldades. Mas, em contrapartida, a apropriação pelos sujeitos implicados no processo e o seu envolvimento, a criação de espaços inter e intrainstitucionais e intersetoriais, o estabelecimento de novas relações e a ampliação do conhecimento acerca do objeto trabalhado constituem possibilidades efetivadas pelo emprego da pesquisa-ação e que, possivelmente, gerará mudanças e possibilidades de interações para além do escopo e da duração da própria pesquisa realizada. REFERÊNCIAS DESTE TEXTO: ABDALLA, M.F.B. (2005) A pesquisa-ação como instrumento de análise e avaliação da prática docente. Ensaio: Avaliação e Políticas Públicas em Educação, v. 13, n. 48, p. 383-400. [ Links ] BARBIER, R. (2002) A pesquisa-ação. LucieDidio (trad.). Brasília, Plano. 157 p. [ Links ] CERATI, T.M.; LAZARINI, R.A.M. 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Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 59 MIGUEL, P.A.C. (2009) Pesquisa- ação como um meio para a cooperação entre a universidade e a empresa - fatores relevantes. Revista Ciências Exatas, v.15, n.2. Disponível em: http://periodicos.unitau.br/ojs- 2.2/index.php/exatas/article/view/855/65. Acesso em: 30 nov. 2012. [ Links ] MINAYO, M.C.S.; SANCHES, O. (1993) Quantitativo-qualitativo: oposição ou complementaridade? Cadernos de Saúde Pública, v. 9, n. 3, p. 237-248. [ Links ] MORIN, E. (2004) Pesquisa-ação integral e sistêmica: uma antropopedagogia renovada. Michel Thiollent (trad). Rio de Janeiro, DP&A. 225 p. [ Links ] PIMENTA, S.G. (2005) Pesquisa-ação crítico-colaborativa: construindo seu significado a partir de experiências com a formação docente. Educação e Pesquisa, v. 31, n. 3, p. 521-539. [ Links ] PROGRAMA DAS NAÇÕES UNIDAS PARA O DESENVOLVIMENTO (PNUD). Atlas do desenvolvimento humano no Brasil. 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Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 60 PRESENÇA DE MICRORGANISMOS NO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO DEFINIÇÕES E CARACTERÍSTICAS DOS MICRORGANISMOS Protozoários e cianobactérias são considerados organismos emergentes em sistema de abastecimento de água para consumo humano e nosso foco neste momento. Microrganismos emergentes são aqueles para os quais a atenção e/ou preocupação de médicos, especialistas e/ou epidemiologistas tem se voltado a partir de períodos mais ou menos recentes. Assim, podem constituir espécies recém-descobertas ou organismos já conhecidos/identificados, porém que apenas agora se descobriu serem capazes de infectar e serem patogênicos para seres humanos (BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). A emergência dos organismos acima está relacionada não ao fato de serem espécies recém-descobertas, mas ao fato de que, recentemente, em diferentes países, tem-se registrados surtos ou epidemias de doenças em que os mesmos foram identificados como os agentes etiológicos envolvidos e onde o abastecimento de água, mesmo tratada, foi incriminado como a fonte da exposição. Os protozoários constituem um grupo de organismos que inclui seres de vida livre e parasitas, que se caracterizam por apresentar diferentes formas, tipos de metabolismos e locais de ocorrência. O ser humano e diferentesespécies animais constituem os hospedeiros obrigatórios ou acidentais dos protozoários patogênicos, sendo que alguns desses podem apresentar complexos ciclos biológicos envolvendo, inclusive, diferentes modos e mecanismos de transmissão. A transmissão de protozoários patogênicos via água de consumo é há muito tempo conhecida e consolidada na comunidade técnica e científica. Como exemplos, citam-se a associação entre Giardiasp e água com qualidade imprópria ao consumo humano e, mais recentemente, Cryptosporidium spp., responsável por parasitose de caráter emergente, tanto pela sua ampla distribuição (cosmopolita) quanto pela ocorrência de diversos surtos e infecções esporádicas registradas em várias partes do mundo. Também se somam a essa lista Cyclosporacayetanensis e Toxoplasma gondii, com menor incidência, mas com alguns surtos Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 61 registrados em diferentes países (KARANIS; KOURENTI; SMITH, 2007 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009), inclusive no Brasil (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2002). Protozoários patogênicos são alvo de preocupações, tanto das autoridades de saúde pública quanto da comunidade científica, devido à transmissão comprovada de cistos de Giardiasp. e oocistos de Cryptosporidium spp. por meio do consumo de água tratada e distribuída por sistemas de abastecimento (LeCHEVALLIER; NORTON; ATHERHOLT, 1997 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). Esse fato alerta que populações que consomem água tratada apenas pelo processo de desinfecção (cloração), ou que consomem água de estações de tratamento que não realizam um controle rigoroso da eficiência do processo de filtração e/ou apresentam deficiências operacionais, podem estar sob maior risco de infecções por esses agentes. A crescente preocupação com a transmissão de protozoários via abastecimento de água para consumo humano envolve ainda as seguintes dificuldades na busca de equacionamento do problema: (i) as limitações dos processos convencionais de tratamento de água na remoção/inativação de cistos de Giardia e oocistos de Cryptosporidium; (ii) a insuficiência do controle tradicional da qualidade da água tratada por meio do emprego de bactérias do grupo coliforme ou outros indicadores; (iii) as limitações analíticas dos métodos disponíveis de pesquisa de protozoários em amostras de água; (iv) a dificuldade de estimar riscos à saúde associados à presença de cistos de Giardia e oocistos de Cryptosporidium em águas de consumo humano, principalmente quando em números reduzidos; (v) o conhecimento da participação de reservatórios animais na manutenção dessas parasitoses em nosso meio, haja vista o potencial zoonótico de ambas. Devido aos diferentes aspectos relacionados aos organismos patogênicos e à ampla variedade existente dos mesmos, não é necessário nem possível considerar todos os patógenos com o objetivo de projetar e/ou operar sistemas de abastecimento garantindo o fornecimento de água segura, ou mesmo em procedimentos de avaliação de risco de sistemas de abastecimento de água para consumo humano. Nesse sentido, a Organização Mundial de Saúde (OMS) introduz o termo “patógeno/organismo referência”, o que significa selecionar de uma lista de organismos aquele que melhor reúne informações que possam representar o grupo como um todo. As informações normalmente utilizadas na seleção, com o objetivo último de proteção à saúde Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 62 pública, incluem aspectos relacionados à remoção/inativação no tratamento da água e aqueles associados a impactos à saúde, tanto no âmbito individual como coletivo. Usualmente, havendo informação disponível, a escolha recai sobre o organismo mais difícil de ser removido/inativado e que apresenta os mais importantes impactos à saúde. Uma vez feita a seleção, se o sistema de abastecimento cumpre os requisitos de forma a produzir água com qualidade adequada considerando o “patógeno referência”, significa que também atinge aqueles necessários para o grupo de patógenos como um todo (WHO, 2006 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). A introdução do termo “patógeno referência” muito se deve ao reconhecimento de que a avaliação da qualidade da água, utilizando os indicadores microbiológicos tradicionais (coliformes e Escherichia coli), não é adequada quando se quer avaliar a presença/ausência de protozoários em amostras de água. Sendo assim, essa referência tem sido particularmente aplicada a esse grupo específico de organismos patogênicos, os protozoários. Os protozoários Cryptosporidium spp. eGiardiaduodenalis são os mais significativos, uma vez que provocam sintomas moderados e os casos de doença são comuns na população; além disso, já foram associados a epidemias/surtos envolvendo o consumo de água. Também se destacam pelo fato de persistirem por longos períodos no ambiente e apresentarem elevada resistência aos processos usuais de desinfecção da água. A informação relativa à ocorrência de surtos/epidemias é particularmente importante, uma vez que demonstra que o organismo foi capaz de atravessar diferentes barreiras, alcançar a população consumidora e produzir doença, eventualmente com grande impacto, como a incidência elevada de casos e/ou a ocorrência de casos graves/fatais. Karanis, Kourenti e Smith (2007 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009), em um trabalho de revisão das epidemias/surtos causadas por protozoários patogênicos em todo o mundo, verificaram que de 325 registros, em 32% a epidemia/surto esteve associada com a água de consumo contaminada ou presumivelmente contaminada com Giardiaduodenalis e, em 23,7%, com Cryptosporidium spp. Por outro lado, outros protozoários também vêm, mais recentemente, adquirindo importância relativa, principalmente devido à emergência de epidemias/surtos relacionados ao abastecimento de água. Destacam-se o Toxoplasma gondii e o Cyclosporacayetanensis, onde, Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 63 somada a importância à saúde, chamam atenção as características que envolvem as dificuldades de controle de ambos, ou seja, são protozoários que também possuem elevada resistência no ambiente e aos processos usuais de desinfecção da água. Entretanto, Cryptosporidium e Giardia ainda são apontados como os de maior importância e significado. Também é importante mencionar alguns aspectos relacionados ao ciclo de vida desses agentes que contribuem para que a transmissão dos protozoários Cryptosporidium e Giardia via água de consumo seja mais provável. Esses organismos apresentam potencial zoonótico, ou seja, outras espécies de animais (domésticos e selvagens) podem ser seus hospedeiros e os hospedeiros infectados (humano ou animal), normalmente, eliminam grandes quantidades de formas infectantes (cistos e oocistos). Esses aspectos são significativos, uma vez que um maior e mais diversificado número de indivíduos é capaz de disseminar grandes quantidades dos agentes no ambiente. Adicionalmente, são eliminados dos hospedeiros já em suas formas infectantes, não necessitando, assim, de um período no ambiente para causarem novos casos de infecção. Nessas circunstâncias, a transmissão entre indivíduos também é possível. E, finalmente, são protozoários monoxenos, ou seja, completam seu ciclo de vida em apenas um hospedeiro. Outro aspecto relevante em relação aos protozoários de transmissão fecal-oral, incluídos o Cryptosporidium e a Giardia, é o fato de serem eliminados, frequentemente, em grandes quantidades nas fezes dos hospedeiros infectados, podendo, assim,ocorrer em elevado número no ambiente. Por outro lado, requerem doses infectantes relativamente baixas para causar novos casos de infecção/doença. A tendência mundial é considerar o Cryptosporidium como o “protozoário referência” em se tratando da transmissão de protozooses via abastecimento de água para consumo humano. A atenção e preocupação em relação a esse protozoário são observadas tanto no meio científico, como alvo de pesquisas e investigações, quanto nos serviços de saúde pública e de saneamento, como uma das referências à produção de água segura à população. Além das características já citadas, Cryptosporidium spp. é objeto de maior preocupação devido às dificuldades de controle, uma vez que apresenta oocistos de menor tamanho, sendo mais dificilmente removidos da água, considerando os processos tradicionais de clarificação; também são mais persistentes no meio ambiente e mais resistente aos processos usuais de desinfecção da água de consumo. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 64 A definição de possíveis organismos que possam ser utilizados como “patógenos referência” também é importante para a aplicação da metodologia de Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico (AQRM), sendo necessária a existência de dados sobre dose-resposta à exposição ao microrganismo, os quais são normalmente obtidos em estudos experimentais com voluntários humanos ou animais ou constituem evidências epidemiológicas, usualmente levantadas em investigações de surtos/epidemias. Essas informações estão mais bem estabelecidas e sistematizadas para Cryptosporidium e Giardia, reforçando a escolha do primeiro como “patógeno referência” (BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). Outro aspecto que vem adquirindo importância é a capacidade de sobrevivência dos oocistos em águas estuarinas e marinhas e a possibilidade de contaminação de espécies animais desses ambientes, aumentando o significado de saúde pública desse protozoário, tanto no que diz respeito à transmissão envolvendo o contato primário/recreação, como devido ao consumo de produtos marinhos, principalmente crus. A detecção de oocistos em água do mar ou de estuários é documentada na literatura (JOHNSON et al., 1995; FERGUSON et al. 1996; LIPP et al., 2001 apud (BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009), entretanto, a grande maioria dos relatos, em diferentes partes do mundo, refere-se ao isolamento/identificação de oocistos em moluscos aquáticos (ostras, mexilhões e mariscos). Esses animais podem desempenhar importante papel na transmissão do Cryptosporidium, uma vez que, pela forma de alimentação dos mesmos (filtração da água), podem reter oocistos infectantes em seus tecidos. O comportamento da Giardia em condições de laboratório e no ambiente e semelhante ao do Cryptosporidium, porém, normalmente, a sobrevivência de cistos é menor que a dos oocistos. A temperatura também é um fator que interfere na manutenção da infectividade dos cistos. No solo, os cistos apresentam períodos variados de sobrevivência (OLSON et al., 1999 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). Considerando os mananciais superficiais, trabalhos registram que, dentre outras características, o grau e o tipo de ocupação da bacia, a existência de cobertura vegetal, o lançamento de efluentes industriais e domésticos, além da pluviosidade são fatores que contribuem para o aumento de (oo)cistos nesses mananciais (Le CHEVALLIER; NORTON; LEE, 1991; ATHERHOLT et al., 1998; KISTEMANN et al., 2002; BASTOS et al., 2004; Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 65 HACHICH et al., 2004; DIAS et al., 2008 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). As águas subterrâneas podem apresentar níveis de contaminação menores ou quase nulos devido ao processo natural de filtração da água por meio das camadas do solo, entretanto, este poder filtrante pode ser afetado pela profundidade do aquífero, presença e concentração das contaminações nas proximidades desses e nas águas contribuintes. Poços localizados perto de rios que recebem esgotos não tratados podem potencialmente apresentar impactos na qualidade de sua água devido a essa proximidade. Adicionalmente, de forma geral, a frequência de mananciais contaminados com cistos de Giardia é menor do que com oocistos de Cryptosporidium. Ainda há que se registrar que os estudos que demonstram a presença de (oo)cistos em mananciais subterrâneos normalmente apontam que características do aquífero, fluxo da corrente e características sobre a construção dos poços indicaram a existência de contaminação por águas superficiais (BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). A ocorrência de (oo)cistos em águas tratadas e em sistemas de abastecimento não determina, necessariamente, comprometimentos da saúde da população consumidora. Em princípio, os (oo)cistos identificados podem não ser viáveis/infectantes e/ou as concentrações observadas não são suficientes para determinar processos de infecção e/ou os processos infecciosos que ocorrem não implicaram em quadro sintomático. Adicionalmente, há que se considerar o fato de que podem ocorrer casos eventuais que, devido a pouca gravidade, não são identificados e, por conseguinte, não são notificados; ou ainda, quando as concentrações são suficientes para desencadear processos de infecção, resultando em casos de giardiose e/ou criptosporidiose, os sintomas podem ser atribuídos a outros agentes. Se, por um lado, a identificação de oocistos na água tratada não revela a condição de viabilidade/infectividade, limitando a definição do real risco microbiológico à saúde da população, por outro, são indicadores incontestes da ocorrência de falhas no processo de tratamento e/ou no controle da qualidade da água. No Brasil, não são conhecidos dados devidamente documentados que comprovem a ocorrência de surtos de giardiose e criptosporidiose associados ao consumo de água. Predominantemente, as formas de transmissão dos surtos descritos em nosso país se referem a Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 66 contatos interpessoais, notadamente envolvendo crianças em creches (BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). Ainda que seja tarefa difícil a associação inequívoca entre a ocorrência de surtos/epidemias e a água consumida pela população, alguns registros exemplificam de modo mais ou menos consistente a participação da água de consumo como veículo de transmissão de agentes patogênicos. De maneira geral, observa-se que alguns surtos estiveram associados ao abastecimento de água sem tratamento, entretanto, outros ocorreram em populações onde a água consumida recebia algum tipo de tratamento, inclusive filtração. Alguns aspectos normalmente indicados como as possíveis causas da presença de (oo)cistos na água distribuída e, consequentemente, origem do surto/epidemia incluem: (i) contaminação dos mananciais de abastecimento (principalmente superficiais) por esgoto doméstico ou água residuária provenientes de instalações de produções animais; (ii) aumento súbito da contaminação dos mananciais (principalmente superficiais) após intensas chuvas ou degelo; (iii) existência de assentamentos humanos e/ou explorações agropecuárias na área da bacia hidrográfica do manancial; (iv) falhas nos processos de tratamento (humanas e/ou instrumentais); (v) tratamento da água por técnicas e processos inadequados aos níveis de poluição dos mananciais de abastecimento; e/ou, (vi) recontaminação da água na rede de distribuição (infiltração de esgotos/águas residuárias). Adicionalmente, registra-se que, de modo geral, a qualidade da águatratada normalmente atendia aos requisitos exigidos nas legislações específicas (BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). As cianobactérias são microrganismos aeróbicos fotoautotróficos. Seus processos vitais requerem somente água, dióxido de carbono, substâncias inorgânicas e luz. A fotossíntese é seu principal modo de obtenção de energia para o metabolismo; entretanto, sua organização celular demonstra que esses microrganismos são procariontes e, portanto, muito semelhantes, bioquímica e estruturalmente, às bactérias. As cianobactérias formam um grupo bastante diverso de microrganismos procarióticos fotossintetizantes. Elas podem ser unicelulares coloniais ou filamentosas, podendo crescer em suspensão na coluna d'água, sendo então caracterizadas como organismos fitoplanctônicos, ou aderidas à superfícies, o que leva à identificação de algumas espécies como bentônicas (quando Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 67 estão aderidas a substratos no fundo dos ambientes aquáticos), ou, ainda, podem ser epífitas (quando estão aderidas a substratos localizados em profundidades diferentes nos ambientes aquáticos, como macrófitas flutuantes ou submersas, por exemplo). As cianobactérias apresentam a reprodução assexuada como único tipo de reprodução e crescimento de sua população, que se dá pela divisão de células vegetativas. A capacidade de crescimento nos mais diferentes meios é uma das características marcantes das cianobactérias. Entretanto, ambientes de água doce são os mais favoráveis, visto que a maioria das espécies apresenta melhor crescimento em águas neutro-alcalinas (pH 6-9), temperatura entre 15 a 30°C e alta concentração de nutrientes, principalmente nitrogénio e fósforo (PAERL, 2008 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). As espécies de cianobactérias unicelulares apresentam diâmetro compreendido na faixa de 0,4 µm até 40 µm e podem apresentar variação de volume celular num fator de 3x105. Algumas espécies filamentosas apresentam diâmetro de até 100 µm, mas normalmente essas células apresentam diâmetro pequeno, o que lhes confere volumes celulares menores do que os usualmente encontrados para espécies unicelulares (WHITTON; POTTS, 2000 apud BEVILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009). As cianobactérias são consideradas como o primeiro grupo de organismos que foi capaz de realizar fotossíntese oxigênica. Esse fato permitiu o início da acumulação de oxigênio na atmosfera, que se deu entre 3,5 a 2,8 bilhões de anos, representando fato crucial na evolução da vida na Terra (WHITTON; POTTS, 2000 apud BEVILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009). As cianobactérias são atualmente reconhecidas como um grupo de bactérias Gram- negativas incluídas no grupo Eubacteria. Apesar do sistema de classificação utilizado para se fazer o agrupamento taxonômico das cianobactérias não ser consenso entre os especialistas, recentes revisões propõem aproximadamente 124 gêneros de cianobactérias e 2 mil espécies (53 gêneros de organismos unicelulares e coloniais e 71 gêneros de organismos filamentosos). De forma geral, aceita-se que a descrição das espécies baseada nas características morfológicas por microscopia ainda é o método mais acessível. Duas breves revisões sobre esse tema, adaptadas às necessidades nacionais da área de saneamento podem ser encontradas em San’Anna et al (2006) e Cybis et al (2006). Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 68 Dentre as espécies são encontradas linhagens produtoras ou não produtoras de toxinas e, de acordo com Apeldoorn et al (2007 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009), pelo menos 40 gêneros distintos incluem espécies com linhagens tóxicas já identificadas. Entretanto, de maneira geral, as espécies tóxicas mais comumente identificadas estão incluídas nos gêneros: Anabaena, Aphanizomenon, Cylindorspermopsis, Lyngbya, Microcystis, Nostoc, Oscillatoria e Planktothrix. De acordo com uma recente revisão de San’Anna et al. (2008), já foram identificados no Brasil 32 espécies de cianobactérias comprovadamente produtoras de toxinas. Entretanto, é importante destacar que a produção de toxinas por essas espécies é altamente variável, tanto em uma mesma floração como entre florações distintas, podendo, assim, variar tanto espacialmente como temporalmente. Cabe esclarecer que utilizamos o termo floração como definição de uma coloração visível da água de um referido manancial, devida à presença de elevado número de células, filamentos ou colônias de cianobactérias em suspensão. Também, muitas vezes, com a subsequente formação de uma nata verde na superfície da água, decorrente da acumulação desses microrganismos na superfície, em períodos de pouca ou nenhuma movimentação da coluna d'água. As toxinas de cianobactérias, que são conhecidas como cianotoxinas, constituem grande fonte de produtos naturais tóxicos produzidos por esses microrganismos e, embora ainda não estejam devidamente esclarecidas as causas da produção dessas toxinas, tem-se assumido que esses compostos tenham função protetora contra herbivoria, como acontece com alguns metabólitos de plantas vasculares (CARMICHAEL, 1992 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). Uma visão mais inovadora encara as cianotoxinas como potenciais moléculas mediadoras em interações de cianobactérias com outros componentes do habitat, como bactérias heterotróficas, fungos, protozoários e algas (PAERL; MILLIE, 1996 apud BEVILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009). Algumas dessas toxinas, caracterizadas por sua ação rápida, causando a morte de mamíferos por parada respiratória após poucos minutos de exposição, têm sido identificadas como alcalóides ou organofosforadosneurotóxicos. Outras atuam menos rapidamente e são identificadas como peptídeos ou alcalóideshepatotóxicos. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 69 No Brasil, as florações de cianobactérias vêm aumentando em intensidade e frequência e, atualmente, é possível se visualizar um cenário de dominância desses organismos no fitoplâncton de muitos ambientes aquáticos, especialmente durante os períodos de maior biomassa e/ou densidade (AZEVEDO, 2005). Essa dominância é marcante, sobretudo, em reservatórios e, em vários deles, tem sido observado o predomínio de cianobactérias durante grande parte do ano (BOUVY et al., 1999; HUZCAR et al., 2000 apud BEVILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009). As intoxicações de populações humanas pelo consumo oral de água contaminada por cepas tóxicas de cianobactérias já foram descritas em países como Austrália, Inglaterra, China e África do Sul (HILBORN et al., 2008). Em nosso país, o trabalho de Teixeira et al. (1993) descreve forte evidência de correlação entre a ocorrência de florações de cianobactérias, no reservatório de Itaparica, na Bahia, e a morte de 88 pessoas, entre as 200 intoxicadas, pelo consumo de água do reservatório, entre março e abril de 1988. Contudo, o primeiro caso confirmado de mortes humanas no Brasil causadas por cianotoxinas ocorreu no início de 1996, quando 130 pacientes renais crônicos, após terem sido submetidos a sessões de hemodiálise em uma clínica da cidade de Caruaru (PE), passaram a apresentar quadro clínico compatível com grave hepatotoxicose. Desses, 60 pacientes vieram a falecer até dez meses após o início dos sintomas. As análises confirmaram a presença de microcistinas e cilindrospermopsina no carvão ativado utilizado no sistema de purificação de água da clínica, e de microcistinas em amostras de sangue e fígado dos pacientes intoxicados (AZEVEDO et al., 2002). Além disso, as contagensdas amostras do fitoplâncton do reservatório que abastecia a cidade demonstraram dominância de gêneros de cianobactérias comumente relacionados com a produção de cianotoxinas (BEVILAQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009). REMOÇÃO DE PROTOZOÁRIOS Vamos falar de algumas técnicas analíticas de detecção e quantificação de (oo) cisto de Cryptosporidium spp., e Giardia sp., mas já justificando que devido á extensão do assunto, falaremos superficialmente e deixamos nas referências, opções para maiores aprofundamentos. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 70 Os métodos de detecção e recuperação de protozoários na água envolvem três passos fundamentais: concentração da amostra de água com a finalidade de recuperar ou capturar (oo)cistos; purificação dos (oo)cistos; e, identificação e confirmação. Basicamente, a primeira etapa é realizada por meio da filtração de volumes variados, centrífugo-concentração ou eluição dos microrganismos. A etapa de purificação tem sido amplamente estudada e pode ser obtida por meio de gradientes de sacarose ou pela separação imunomagnética. A etapa de identificação e confirmação geralmente é obtida através de visualização em microscopia com imunofluorescência direta e prova confirmatória da morfologia por meio de microscopia de contraste de fase seguida de enumeração dos (oo)cistos. Musialet al. (1987 apud BEVILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009) desenvolveram um método para detecção e recuperação de (oo)cistos de protozoários através de filtros de cartucho de polipropileno com porosidade de 1µm. Segundo essa técnica, grandes volumes de água (100 L a 1.000 L) podem ser filtrados e a etapa de purificação é obtida com o uso de sacarose-Percol ou solução de cloreto de sódio e a visualização, mediante a imunofluorescência (BEVILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009). A técnica de floculação química com carbonato de cálcio foi proposta como método de concentração de volumes de 10 L de água por precipitação (VESEY et al., 1993 apud BEVILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009). O sedimento obtido é extremamente rico em material particulado, interferindo na leitura de imunofluorescência, podendo resultar em falso-positivos. Esse método possui eficiência de recuperação entre 30% a 40% (FRICKER; CRABB, 1998 apud). A técnica de filtração em membranas, proposta por Aldom e Chagla (1995 apud BEVILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009), foi desenvolvida para detecção de (oo)cistos em água tratada, sendo posteriormente aplicada em amostras de água bruta. Consiste na captura dos (oo)cistos através da filtração em membranas de acetato de celulose, seguida de eluição por dissolução em acetona e etanol. A turbidez da água é o maior fator limitante, pois Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 71 pode ocorrer rápida obstrução da malha filtrante, com consequente redução do volume filtrado. O método sofre influência do processo de eluição nas etapas de dissolução em acetona e pode alterar a infectividade dos (oo)cistos. A média de recuperação da metodologia de membrana filtrante pode chegar a 70,5%. Um protocolo alternativo foi desenvolvido no Brasil por Franco, Cantusio Neto e Branco (2001), no qual a recuperação dos (oo)cistos é feita por extração mecânica, fazendo-se raspagem e lavagem da superfície da membrana, evitando assim as perdas de infectividade. Com a ocorrência de surtos de criptosporidiose veiculados pela água de consumo, surgiu a necessidade de desenvolver um novo método para detectar os patógenos na água, no entendimento de que as técnicas até então utilizadas apresentam desvantagens em comum como: (i) baixa eficiência de recuperação; (ii) taxas elevadas de falsos positivos e falsos negativos e (iii) baixa precisão. Em 1997, a USEPA desenvolveu o método 1622 para a detecção de oocistos de Cryptosporidium na água através de filtração, separação imunomagnética (IMS) e imunofluorescência. O método era inovador e apresentava as seguintes vantagens: (i) novo filtro aumentando a eficiência da captação e da eluição dos oocistos; (ii) incorporação da separação imunomagnética reduzindo falsos positivos e interferências inespecíficas; (iii) uma etapa adicional na confirmação e identificação dos oocistos com inclusão do corante 4,6-Diamidino-2- fenilindol (DAPI) e prova confirmatória da morfologia através de microscopia de contraste de fase (CID) e (iv) incorporação de medidas de controle de qualidade (McCUIN; CLANCY, 2003 apud BEVILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009). Posteriormente, o método 1623 foi desenvolvido visando a detecção conjunta de (oo)cistosGiardia e Cryptosporidium utilizando as mesmas etapas do anterior. Comprovadamente, a IMS é uma alternativa superior às técnicas da flutuação com gradientes de sacarose para isolar oocistos em amostras ambientais. As porcentagens da recuperação das amostras de água bruta variam de 19,5 a 54,5% para oocistos de Cryptosporidium e 46,7 a 70% para cistos de Giardia (McCUIN; CLANCY, 2003 apud BEVILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009). Uma limitação comum a todas as técnicas citadas é a incapacidade de fornecer informações sobre a espécie, viabilidade e infectividade dos (oo)cistos. A viabilidade pode ser avaliada por ensaio de excistamento in vitro, inclusão ou exclusão de corantes fluorogênicos e/ou Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 72 observação microscópica da morfologia dos (oo)cistos. Entretanto, atualmente, as técnicas mais aceitas e aplicadas para definição de viabilidade e infectividade são o ensaio com camundongos e o cultivo celular. As metodologias moleculares têm sido utilizadas, mais recentemente, na etapa confirmatória da pesquisa de protozoários. O principal objetivo é a avaliação de fatores associados ao ambiente e ao hospedeiro que possam auxiliar no entendimento da dinâmica dos patógenos no ambiente, resultando assim em medidas preventivas que visem a minimização do risco de transmissão. Os estudos moleculares apresentam como vantagem a genotipagem com vistas a desvendar a espécie do patógeno, indicando a origem dos microrganismos eventualmente isolados. No entanto, as técnicas não fornecem informações sobre a infectividade do (oo)cistos. Além disso, não dispensam as etapas anteriores de concentração e purificação (BEVILACQUA; AZEVEDO; CERQUEIRA, 2009). REMOÇÃO DE CIANOBACTÉRIAS E CIANOTOXINAS Dentre os sistemas convencionais, para efetiva remoção de células de cianobactérias nos processos de separação sólido-líquido adotados no tratamento de água (sedimentação, flotação, filtração rápida), as etapas de coagulação e floculação devem ser otimizadas (BASTOS; BRANDÃO; CERQUEIRA, 2009). Os mecanismos de desestabilização (coagulação) das microalgas e cianobactérias, segundo Benhardt e Clasen (1991 apud BASTOS; BRANDÃO; CERQUEIRA, 2009), são os mesmos que atuam no caso de partículas inorgânicas, mas são dependentes da estrutura desses organismos. Esses autores relatam que, ao passo que microalgas e cianobactérias que são mais ou menos esféricas e com superfícies suaves podem ser desestabilizadas pelo mecanismo de adsorção e neutralização de cargas, estruturas não esféricas, grandes ou filamentosas necessitam de dosagens elevadas de coagulante, resultando na predominância do mecanismo de varredura. Benhardt e Clasen (1991 e 1994 apud BASTOS; BRANDÃO; CERQUEIRA, 2009) ressaltam que para que a agregação das células de microalgas e cianobactérias seja efetiva, estas devem possuir estrutura geométrica adequada e que exclua a interação estérica. Entretanto, devido à grande variedade de formas de células,não é possível satisfazer tal requisito para todas as espécies de microalgas e cianobactérias e, por essa razão, os referidos autores sugerem que mais Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 73 investigações sejam conduzidas sobre a influência das estruturas das células na coagulação e separação desses organismos. Dentre as diferentes variantes das sequências de tratamento que envolvem a coagulação química, a filtração direta é a que maiores problemas operacionais enfrenta ao tratar águas com elevada densidade de fitoplâncton. De modo geral, nessa condição de água bruta, os estudos realizados (SENS et al., 2002, 2003, 2006; Di BERNARDO et al., 2006; entre outros) indicam que para melhorar o desempenho dessa técnica faz-se necessário a introdução de etapa de pré- oxidação, o que, por sua vez, causa preocupação relativa à geração de subprodutos potencialmente prejudiciais à saúde humana. Mouchet e Bonnélye (1998 apud BASTOS; BRANDÃO; CERQUEIRA, 2009) destacam que a remoção de microalgas e cianobactérias na filtração direta varia consideravelmente (10 a 70%) em função da espécie presente na água e das características de projeto e operação do filtro. Os autores relatam que a pré-oxidação, combinando peróxido de hidrogênio com ozônio, foi capaz de promover melhora apreciável no desempenho da filtração direta, resultando em remoção de microalgas superior a 99% (remoção de 93% foi obtida sem aplicação de ozônio e de 95,3% usando apenas ozônio). Apesar dos bons resultados, os autores concluíram que a aplicação da filtração direta na remoção de microalgas e cianobactérias deve ser restrita a situações específicas, sempre precedida por estudos em escala piloto. A filtração lenta é citada na literatura como o primeiro processo de tratamento de água efetivamente projetado por critérios de engenharia. A dominância dos mecanismos biológicos na remoção de impurezas e de organismos patogênicos, assim como a possibilidade de ser usada de forma combinada com outros processos, fizeram com que a filtração lenta, apesar do tempo, nunca fosse de todo abandonada como alternativa de tratamento. Mais recentemente, tanto a filtração lenta como os chamados processos de biofiltração (que incluem a filtração em margem, além da filtração em carvão biologicamente ativado e filtração biológica induzida pela oxidação em filtros de taxas mais elevadas), tem assumido grande relevância em função da capacidade de remover também micropoluentes complexos, como fármacos e toxinas. Embora existam vários relatos positivos quanto a eficiência da filtração lenta na remoção de microalgas e cianobactérias, os textos clássicos frequentemente apontam limitações na capacidade dessa técnica de filtração para tratar águas com elevada concentração de Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 74 fitoplâncton. Elevadas concentrações de microalgas ou cianobactérias na água bruta podem provocar rápida colmatação do meio filtrante, exigindo a remoção da camada biológica superficial. Por sua vez, essa operação reduz a capacidade de remoção de substâncias orgânicas dissolvidas em função da redução da capacidade de biodegradação do meio filtrante não amadurecido biologicamente. No entanto, estudos recentes sugerem que o problema da colmatação dos filtros lentos pode ser contornado com a adoção de unidades de pré-tratamento, entre as quais se destacam: a pré-filtração em pedregulho e a pré-oxidação (BASTOS; BRANDÃO; CERQUEIRA, 2009). A filtração em margem tem se mostrado um processo promissor para remoção de gama de microcontaminantes orgânicos e já é praticada em diversos países, com destaque para Alemanha. Na filtração em margem, durante a passagem pelo solo, as impurezas podem ser removidas da fase aquosa por filtração, biodegradação (que faz com que esse processo seja considerado um processo biológico), inativação, adsorção, sedimentação e por diluição resultante da mistura com águas subterrâneas. Os mecanismos de remoção são complexos e a eficiência depende de vários fatores, particularmente as características do solo e a velocidade de percolação. Esses aspectos são discutidos por Senset al. (2006). Certa similaridade com a filtração lenta, os bons resultados relatados na literatura em relação à remoção de patógenos emergentes e microcontaminantes orgânicos complexos, como fármacos, pesticidas, compostos aromáticos sintéticos, além dos resultados favoráveis encontrados em estudos laboratoriais em escala de bancada e em colunas de sedimentos e solos, demonstram o grande potencial da filtração em margem na remoção de cianobactérias e cianotoxinas. REMOÇÃO DE AGROTÓXICOS A exposição do homem aos agrotóxicos ocorre por três tipos de vias: oral; respiratória e cutânea. Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), a contaminação dos alimentos pelos agrotóxicos é a via de exposição mais importante. As avaliações dos riscos atribuem 90% da exposição a alimentação, 9,5% a água e uma parte menor ao ar. Faltam estudos dos efeitos através da via cutânea em populações expostas. Uma vez no organismo, os agrotóxicos se acumulam no tecido adiposo e a toxicidade difere segundo a substância ativa que o compõe. A Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 75 acumulação dos organoclorados é importante, no homem, no tecido adiposo, no fígado e nos músculos (SENS et al., 2009). Depois de serem aplicados sobre o solo e/ou plantas, os agrotóxicos são submetidos a uma série de complexos processos biológicos e não biológicos que podem implicar na degradação ou transporte através da atmosfera, dos solos, dos organismos e particularmente da água. O caminho e a extensão deste transporte são diferentes em função do composto (GICQUEL, 1998 apud SENS et al., 2009). As áreas agrícolas são fontes potenciais de contaminação de águas subterrâneas e superficiais por fontes difusas, decorrente do uso de grande quantidade de fertilizantes e agrotóxicos, tais como ametrina, diuron, tebutiuron, hexazinona, metribuzin, halosulfuron, clomazone, ametrina, 2,4-D, imazapic, fluazifop-p-butil, que por serem facilmente lixiviadas no solo, oferecem riscos de contaminação das águas (JACOMINI, 2006; SILVA, 2004). Para o controle de agrotóxicos em água de abastecimento, faz-se necessário conhecer quais os princípios ativos utilizados, além de suas propriedades físicas e químicas, tais como: solubilidade, grau de adsorção no solo (Koc), meia-vida no solo (DT50) e taxa de volatilização. Estas propriedades, associadas a diferentes fatores ambientais, caracterizam os agrotóxicos do ponto de vista de persistência que os relaciona aos riscos ambientais, toxicidade associada aos efeitos na saúde humana e bioacumulação. Em trabalho realizado por Pessoa et al. (2007), foram avaliados 145 princípios ativos mais utilizados no país com relação à sua presença em mananciais, levando em conta o seu potencial de transporte, avaliando-se solubilidade, Koc, DT50, dados estes obtidos em literatura nacional e internacional. Entre os princípios ativos estudados, encontram-se o glifosato, que apresentou alto potencial de transporte em água, associado ao sedimento e dissolvido em água; o 2,4-D, que apresentou baixo potencial de transporte em água, associado ao sedimento e médio potencial de transporte dissolvido em água; o diuron e a hexazinona, que apresentaram médio potencial de transporte em água associados ao sedimento e alto potencial de transporte dissolvidos em água; e o carbofurano (inseticida e nematicida), que apresentou médio potencial de transporte em água associado aosedimento e alto potencial de transporte dissolvido em água. O carbofurano apresentou provável potencial de lixiviação para água subterrânea, enquanto o 2,4-D e Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 76 diuronficaram na faixa chamada de transição com relação à lixiviação para água subterrânea (SENS et al, 2009). O certo é que altas concentrações podem acarretar em hemólise e redução na capacidade de carrear oxigênio, pela formação de metahemoglobina, com o aparecimento de sintomas como cianose, fraqueza e respiração curta. Os estudos crônicos em animais com hexazinona mostraram que pode ocorrer perda de peso, aumento no peso do fígado, alterações nas medidas químicas do sangue, aumento na atividade enzimática e danos patológicos hepáticos. Dentre os herbicidas comercializados no país, o glifosato e o 2,4-D também se encontram entre os mais utilizados. A seleção da tecnologia de tratamento de água depende de fatores como a natureza dos poluentes, sua concentração, volume a tratar e toxicidade. Existem diferentes métodos físicos, químicos e biológicos que são usados para a remoção de pesticidas, sejam independentes ou associados, tais como: oxidação química, fotodegradação, combinação de ozônio com radiação UV, degradação pelo reagente de Fenton, degradação biológica, coagulação e adsorção em carvão ativado. Nas Figuras abaixo são apresentados os fluxogramas das tecnologias de tratamento de água para remoção e transformação de agrotóxicos. Fluxograma das tecnologias de oxidação, adsorção e separação em membranas para tratamento de águas subterrâneas contaminadas por agrotóxicos Fonte: Senset al. (2009, p. 202) Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 77 Fluxograma das tecnologias com filtração em margem e filtração lenta para tratamento de água superficial contaminada com agrotóxico Fonte: Senset al. (2009, p. 202) Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 78 Fluxograma da tecnologia de filtração direta para água superficial contaminada com agrotóxico Fonte: Senset al. (2009, p. 204) No Brasil, em torno de 50% das estações de tratamento de água empregam a tecnologia de tratamento convencional, que consiste em uma sequência de processos que incluem a coagulação, floculação, sedimentação (ou flotação), filtração, fluoração, cloração e correção de pH. Por apresentar algumas limitações na remoção de determinados agrotóxicos (LAMBERT; Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 79 GRAHAM, 1995 apud SENS et al., 2009), são propostas algumas associações, tais como: adição de polímeros, pré-oxidação, inter-oxidação, adsorção em carvão ativado pulverizado e carvão ativado granular ou associação destes. A filtração direta por si só não remove agrotóxicos. Sens, Dalsasso e Hassemer (2004) estudaram a remoção de carbofurano na filtração direta (FD) e na FD com pré-oxidação com ozônio. A água bruta continha em torno de 70 µg/L de carbofurano, e no primeiro tratamento a remoção foi de apenas 2,5% e no segundo tratamento, acrescentando-se a pré-ozonização, a remoção foi de 95% para uma aplicação de 4 mg/L de 03. Evidentemente que a remoção se deu principalmente pela oxidação e não pela filtração, mas os autores queriam observar se não haveria desprendimento do agrotóxico acumulado no lodo no meio filtrante durante a carreira de filtração. O desprendimento não aconteceu nem mesmo sem a pré-ozonização. O item a seguir trata da oxidação de forma geral para remoção de agrotóxicos. A oxidação química tem sido utilizada em tratamento de água e tratamento de efluentes industriais e domésticos. A tecnologia encontra-se estabelecida no Brasil e tem sido empregada para oxidar contaminantes refratários como substâncias húmicas, fenóis, agrotóxicos, solventes clorados, hidrocarbonetos aromáticos, benzeno, tolueno, entre outros. Os produtos químicos normalmente utilizados como oxidantes são cloro, dióxido de cloro, peróxido de hidrogênio, permanganato de potássio, oxigênio, ozônio e produtos de decomposição do ozônio, como o radical hidroxila (SENS et al, 2009). A adsorção com carvão ativado é a tecnologia mais utilizada no tratamento de águas contaminadas por pesticidas e outros compostos químicos que oferecem risco a saúde. O carvão ativado pode ser empregado em pó ou granular. Existe na literatura referência a estes dois tipos de aplicação, sendo recomendado pela OMS como tecnologia para remoção da maioria dos compostos orgânicos, entre eles os agrotóxicos. O uso de carvão ativado em pó em estações de tratamento de água é comum em situações de acidente ou quando um contaminante é detectado na água bruta e possui características de sazonalidade. Em algumas estações de tratamento de água o uso é feito de forma contínua. Este é o método mais comum, porque seu uso pode ser adequado em instalações já existentes sem investimentos significativos (USEPA, 2001 apud SENS et al., 2009). Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 80 Segundo Di Bernardo e Dantas (2005), a maior parte das substâncias que causam sabor e odor, cor, mutagenicidade e toxicidade, incluindo agrotóxicos, geosmina, MIB e cianotoxinas, em geral, podem ser adsorvidas em carvão ativado (CA). Coelho e Di Bernardo (2003) estudaram a filtração lenta com camada de areia (FLA) e camada intermediária de carvão ativado granular (CAG), precedida ou não de pré-oxidação com ozônio associado ao peróxido de hidrogênio, para avaliação da remoção de atrazina presente em mananciais abastecedores da cidade de São Carlos (SP). No filtro lento com camada única de areia, a remoção de atrazina variou entre 35 e 89% para valores no afluente entre 53 e 101 µg/L; no filtro lento de areia com camada intermediária de carvão ativado granular (FLA-CAG), no entanto, foram observados valores da concentração desse agrotóxico, inferiores a 2 µg/L. Por outro lado, no FLA-CAG foram observados valores da concentração de atrazina inferiores a 2 µg/L para relação 03/H202 superior a 0,5. A tecnologia de filtração em margem (FM) pode ser uma alternativa de remoção de contaminantes das águas, podendo mesmo, em muitos casos, torná-las potável. A FM pode remover vários contaminantes, como agrotóxicos, microalgas, toxinas, metais pesados, fármacos, patógenos, entre outros. A remoção dos contaminantes orgânicos, na FM, ocorre em torno da interface manancial-aquífero por processos físicos e bioquímicos. Entretanto, os processos biológicos, responsáveis pela sua eliminação, ocorrem predominantemente nos primeiros metros de leito filtrante. Por sua vez, a fração biodegradável da matéria orgânica pode ser degradada por bactérias, enquanto a fração refratária pode ser removida por adsorção na fase sólida (MARMONIER et al., 1995 apud SENS et al., 2009). As técnicas que utilizam membranas para tratar água de abastecimento são notadamente eficazes para reduzir a turbidez, microrganismos, microcontaminantes, subprodutos da oxidação e desinfecção e para melhorar a qualidade gustativa da água potável. A natureza do material da membrana (poliamida, amida, acetato de celulose) influencia o mecanismo de retenção. A presença de matéria orgânica (MO) favorece a remoção de certos agrotóxicos, como a atrazina e a simazina. O fenômeno de adsorção dos agrotóxicos sobre a MO se faz por fisiosorçãoepor quimiosorção (BOUSSAHEL; BAUDU; MONTIEL, 2000 apud SENS et al., 2009). Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 81 Os sistemas de nanofiltração não removem completamente todos os agrotóxicos. A eficiência de remoção depende de vários fatores e necessita-se de estudos de todas as famílias de agrotóxicos sobre os diferentes tipos de membranas. Para garantir, durante todo o tempo de tratamento, que a água atenda os padrões de qualidade em relação aos agrotóxicos, um tratamento suplementar (adsorção em CAG) pode ser necessário. A prática da nanofiltração necessita de pré-tratamentos físicos e químicos perfeitamente adaptados para assegurar a perenidade das membranas e reduzir os riscos de perda de desempenho. Como para as aplicações a base de CAP, faz-se necessário uma reflexão com relação aos rejeitos (o concentrado pode representar até 15% da vazão de alimentação) (SENS et al., 2009). REMOÇÃO DE GOSTO E ODOR Gosto e odor na água potável podem ter origem no manancial de abastecimento, no tratamento e no sistema de distribuição da água potável. No manancial, a origem pode ser natural ou antropogênica. No tratamento e na distribuição, compostos que conferem gosto e odor a água podem ser introduzidos ou formados (BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009). Muitos compostos químicos de origem industrial podem contribuir diretamente para gosto e odor na água. Por outro lado, esgotos domésticos, efluentes industriais e águas de drenagem urbana e agrícola contêm nutrientes que estimulam o crescimento de organismos planctônicos e outras formas de matéria orgânica. Produtos metabólitos de microrganismos e decomposição de matéria orgânica presentes em mananciais de abastecimento são fontes comuns de compostos causadores de gosto e odor na água potável. Cianobactérias, microalgas e actinomicetos produzem substâncias químicas como trans-1,10-dimetil-trans-9-decalol (geosmina) e 2-metilisoborneol (2-MIB) que apresentam limiares de detecção da ordem de ng/L. Geosmina e 2-MIB estão entre os principais responsáveis pela presença de odores de terra e mofo em água potável. Compostos químicos adicionados ou formados no tratamento e na rede de distribuição de água também podem originar alterações nas características organolépticas da água. Os compostos classificam-se em três categorias (THOMPSON et al., 2007 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009): Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 82 1) substâncias que resultam da adição de compostos químicos usados para coagulação e desinfecção da água, conferindo gosto e odor diretamente ou através de formação de subprodutos; 2) desinfetantes adicionados para garantir um residual até os pontos de consumo, podendo haver, também, formação de subprodutos; 3) substâncias lixiviadas de materiais usados na rede de distribuição ou que resultam da corrosão de metais. Em geral, a presença de gosto e odor na água potável é considerada um problema estético, não trazendo, necessariamente, riscos à saúde da população. Este enfoque se reflete nos padrões de potabilidade para gosto e odor estabelecidos por vários países e pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Contudo, alguns contaminantes podem ser, ao mesmo tempo, tóxicos e causarem gosto e odor. De acordo com Jardine, Gibson e Hrudey (1999 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009), há evidências de que a presença de odores anormais na água potável seja um indicador também da presença de substâncias que podem trazer riscos à saúde dos consumidores. Esses autores acreditam que não há uma base confiável para se assumir que a detecção de odores ocorrerá sempre a níveis inferiores aos de proteção à saúde. Desta forma, a detecção de odores na água potável deve ser considerada como evidência da presença de compostos indesejáveis. A conclusão de que não há riscos à saúde somente poderá ser feita após a identificação dos compostos responsáveis. A orientação da OMS (WHO, 2004 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009) é que ocorrências de gosto e odor na água potável sejam investigadas, porque elas podem indicar a presença de alguma forma de poluição ou mal funcionamento das operações de tratamento e distribuição da água, podendo ser indicativo da presença potencial de compostos prejudiciais à saúde. A rejeição à água potável apresenta um efeito indireto sobre a saúde, pois os indivíduos podem reduzir a quantidade ingerida a um valor menor do que o necessário para a satisfação das suas necessidades fisiológicas. Para elaboração das guias de qualidade da água, a OMS considera um consumo médio de dois litros de água por dia, por adulto (WHO, 2004 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009). Também, uma água que contenha odores e gosto ofensivos origina Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 83 efeitos psicossomáticos, como dores de cabeça, estresse e distúrbios estomacais (JARDINE; GIBSON; HRUDEY, 1999 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009). Esses efeitos afetam de maneira especial certos grupos de pessoas dentro do conjunto da população, não devendo ser minimizados pelas autoridades responsáveis pela saúde pública. A qualidade da água potável no Brasil é regulada pela Portaria MS n° 518/2004 (BRASIL, 2004). Esta portaria estabelece padrões microbiológicos, de turbidez, de potabilidade para substâncias químicas que apresentam risco à saúde, de radioatividade e de aceitação para consumo humano. Gosto e odor estão enquadrados na categoria de padrões de aceitação, sendo seus valores máximos permitidos (VMP) representados pela expressão “não objetável”, de acordo com o “critério de referência”. Todavia, este critério de referência não é estabelecido pela portaria. A expressão não objetável pode ter diferentes interpretações, uma vez que os limiares de detecção de gosto e odor variam entre as pessoas (APHA; AWWA; WEF, 2005 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009). A OMS não apresenta recomendações quantitativas para constituintes que causem gosto e odor na água sem que haja comprovação de efeitos diretos adversos sobre a saúde. Nos Estados Unidos, indicadores que apresentam efeitos classificados como estéticos (gosto e odor, cor e formação de espumas), cosméticos (descoloração de pele e dentes) e técnicos (corrosão, deposição e incrustação) são recomendados como padrões secundários de qualidade da água (USEPA, 1992 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009). Isto significa que os contaminantes relacionados a estes efeitos têm seus padrões atendidos de maneira voluntária. Izaguirre e Devall (1995 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009) sugerem quatro componentes para o controle na fonte de problemas de gosto e odor. 1) Definição do problema: nesta etapa investiga-se se o problema tem origem na fonte de abastecimento, na estação de tratamento ou no sistema de distribuição. Também, se o gosto e odor são de origem biológica ou podem estar relacionados a despejos industriais. Procura-se identificar o composto envolvido. 2) Inspeção sanitária: a inspeção sanitária na área de drenagem do manancial de abastecimento de água tem a finalidade de identificar fontes de emissão de contaminantes que possam contribuir, direta ou indiretamente, para a ocorrência de episódios de gosto e odor. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 84 3) Estratégias de controle: este componente do programa envolve a definição de medidas a serem tomadas para o controle das causas de gosto e odor. 4) Monitoramento: um programa de monitoramento regular é essencialpara acompanhamento da qualidade da água, para avaliação das medidas de controle e para alertar com antecedência sobre o surgimento de condições propícias para o desenvolvimento de episódios de gosto e odor. Os processos de tratamento usados para remoção de gosto e odor se classificam em duas categorias: (1) os que destroem ou modificam os compostos responsáveis pelo problema; e, (2) os que removem os compostos da água (HOEHN; MALLEAVILLE, 1995 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009). Processos de oxidação enquadram-se no primeiro grupo, enquanto aeração e adsorção em carvão ativado pertencem ao segundo. Processos biológicos incluem mecanismos que envolvem transformação e remoção, desta forma classificam-se em ambas as categorias. A escolha dos processos mais adequados, assim como os pontos de adição de produtos químicos, é otimizada por meio de ensaios em planta piloto e jartestes, uma vez que as características da água de abastecimento tem grande influência na efetividade dos processos de tratamento (Di BERNARDO; DANTAS, 2005). Os processos de tratamento constituídos por coagulação, floculação, decantação, filtração e pós-cloração são pouco eficientes na remoção de muitos compostos que causam gosto e odor na água (HOEHN; MALLEAVIALLE, 1995; DUGUET et al., 1995; WESTERHOFF et al., 2005; MOORE; WATSON, 2007 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009). A filtração em meio granular objetiva remover material particulado da água, tais como precipitados de alumínio ou ferro usados na coagulação, partículas de argila, silte e microrganismos. Dessa forma, compostos dissolvidos odoríferos têm remoção apenas residual na filtração granular. No caso particular de filtros lentos de areia, desenvolve-se, junto à superfície, uma camada biológica que pode contribuir para a oxidação de compostos odoríferos. Os processos de oxidação química e biológica objetivam a conversão de compostos indesejáveis presentes na água, em outros de características mais aceitáveis. Adsorção em carvão ativado em pó (CAP) ou granular (CAG) é consistentemente citada como um dos processos indicados para a remoção de compostos causadores de gosto e odor na Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 85 água. Adsorção envolve a acumulação de uma substância que se encontra dissolvida na água na interface com o sólido. MWH (2005 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009) cita as vantagens e desvantagens da adição de carvão ativado em pó em quatro pontos do sistema de tratamento de água: (1) junto à tomada de água; (2) no tanque de mistura rápida; (3) na entrada do filtro; e, (4) em reator de contato entre a suspensão de carvão em pó e água bruta, precedendo a mistura rápida. Destes, o menos indicado é a entrada do filtro, pois há a possibilidade de passagem do carvão pelo meio granular, comprometendo a qualidade do efluente. Baseados em estudos realizados, Graham et al. (2000 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009) recomendam que a aplicação de CAP seja feita antes da coagulação. A performance da filtração em carvão ativado granular é influenciada pela distribuição do tamanho de partículas, pela lavagem em contracorrente e pela carga hidráulica. O tamanho de partículas influencia a taxa de adsorção e a perda de carga no filtro. A lavagem de filtros de carvão diminui sua eficiência e desintegra a zona de transferência de massa do filtro (ZTM é a extensão do leito granular necessária para a transferência do contaminante do líquido para o carvão). A carga hidráulica afeta a perda de carga no filtro. O CAG deve ser usado após a filtração granular convencional, devendo receber somente águas de baixa turbidez. Aeração e dessorção gasosa são processos físicos aplicados com as finalidades de absorção ou remoção de gases para/ou da água. Esses processos têm várias aplicações no tratamento de água, tais como a absorção de 03 e Cl2 e a dessorção de CO2 e H2S. A tecnologia de separação por membranas e suas aplicações no tratamento de água é apresentada por Mierzwa (2006). Dependendo da capacidade e da forma de separação dos contaminantes, e do tipo e intensidade da força motriz utilizada, os processos são classificados em microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração, osmose reversa e eletrodiálise. Nos quatro primeiros, a pressão hidráulica força a passagem do líquido pelas membranas, ficando retidas partículas com tamanhos que excedam o diâmetro dos poros. Na eletrodiálise, a força motriz de separação é a corrente elétrica. A aplicação de sistemas de membranas ao tratamento de água teve início no começo da década de 1960, com o uso de osmose reversa para dessalinização de água do mar. Nas décadas seguintes, iniciaram-se aplicações da nanofiltração para remoção de dureza de águas Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 86 subterrâneas no Estado da Flórida, EUA, e remoção de cor de águas de abastecimento originadas de regiões de turfas, na Noruega. Em algumas ocasiões a fonte de abastecimento poderá experimentar alterações intensas na qualidade da água. A intensidade e a frequência destes episódios devem ser cuidadosamente estudadas, reportadas e armazenadas pela concessionária dos serviços de saneamento, pois ajudarão nas decisões futuras quando estes eventos se repetirem. A variação na qualidade da água do manancial poderá se estender ou não à água potável, dependendo da capacidade dos processos de tratamento existentes em remover os contaminantes ao nível considerado seguro para consumo. No caso de episódios de gosto e odor causados por compostos como 2-MIB e geosmina, o mais usual é que a água seja rejeitada mais por razões estéticas do que pela presença de compostos que tragam risco imediato à saúde. Desta forma, é muito importante que os serviços de saneamento estabeleçam planos de emergência para os períodos críticos de qualidade da água do manancial. Estes planos devem conter protocolos para avaliação e diagnóstico da qualidade da água para subsidiarem tomadas de decisão com o objetivo de controlar o problema. Estas medidas devem se inserir no contexto do Plano de Segurança da Água do sistema de abastecimento (BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009). A variação de qualidade da água do manancial poderá ser devida a compostos originados do metabolismo dos microrganismos ou por compostos químicos específicos descartados de maneira irregular por indústrias. Também é possível que haja acidentes que causem derramamentos de substâncias indesejáveis na água. Estes acidentes podem ocorrer em plantas industriais, em estações de tratamento de águas residuárias ou em vias de transporte rodoviário, ferroviário e hidroviário. Boledaet al. (2007 apud BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009) relatam episódios de contaminação de fontes de água superficial e subterrânea da cidade de Barcelona, na Espanha, por despejos de creosoto, 2-EDD, diacetil e diciclopentadienos. Estudos cromatográficos permitiram identificar a origem dos despejos como sendo de indústrias de preservação de madeira, de resinas químicas, de papel e descarte de gasolina no solo, respectivamente. A determinação da causa do evento de gosto e odor é importante, pois muitas substâncias, além de conferirem estas características à água, também são tóxicas. No caso de Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 87 substâncias tóxicas estarem presentes em concentrações que colocam em risco à saúde da população, deverá ser tomada uma decisão de interromper o suprimento de água potável de modo temporário até que o corpo d'água volte a apresentar qualidade segura. Para o caso de compostos que causem rejeiçãoà água, mas que não sejam tóxicos aos níveis presentes no manancial, as concessionárias deverão encontrar alternativas para minimizar os transtornos trazidos pela situação, sem que haja a descontinuidade do serviço de abastecimento de água potável (BEDETTI; DE LUCA; CYBIS, 2009). Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 88 MANEJO DE ÁGUAS PLUVIAIS URBANAS Segundo Righetto; Moreira e Sales (2009), o manejo das águas pluviais urbanas se inicia pelo levantamento e conhecimento do estado atual de uma sub-bacia hidrográfica urbana. Qual é ou era o sistema natural de drenagem da área e quais interferências ocorreram ao longo do tempo com relação ao uso e ocupação do solo? Como as edificações e pavimentações foram executadas e que cuidados existem ou existiram com relação à geração de deflúvios superficiais durante as ocorrências de chuvas intensas? A segunda etapa se volta ao diagnóstico da infraestrutura de drenagem existente, do espaço construído e planejado, de diretrizes estabelecidas pelo Poder Público e da eficácia quanto ao cumprimento das leis e normas associadas à ocupação do solo e aos impactos ambientais relacionados ao saneamento básico da cidade. Duas vertentes de trabalho dão continuidade às atividades voltadas ao manejo das águas pluviais urbanas. A primeira trata da infraestrutura, dos elementos hidráulicos estruturais, das práticas de contenção e transporte das águas pluviais, tanto nas fontes geradoras de deflúvios superficiais, como lotes, praças e parques, quanto no sistema viário, dos sistemas de micro e macrodrenagem, dos sistemas de transposição, do carreamento e deposição de sedimentos e resíduos sólidos, etc. A segunda trata dos dispositivos legais e de administração da infraestrutura de drenagem, envolvendo a operacionalidade do sistema, a manutenção, a fiscalização e medidas de remediação em tempo real, em função de anomalias inevitáveis naturais ou geradas em função da dinâmica de ocupação do espaço urbano. Relativo ao aspecto de qualidade das águas pluviais, o manejo deve ser realizado quanto à utilização das águas pluviais como recursos hídricos e seu aproveitamento no abastecimento de água, na recarga de aquífero, em jardinagem, na limpeza pública, etc. A separação das primeiras águas superficiais geradas pelas chuvas, em áreas urbanas, é um mecanismo promissor quanto à real utilização das águas de chuvas captadas pelas bacias hidrográficas urbanas. As vazões de cheia produzidas na bacia hidrográfica ou localmente no espaço urbano podem ser bastante alteradas em função de um manejo eficiente do controle dos deflúvios em suas fontes geradoras e de pequenas estruturas de controle em determinados pontos da bacia, particularmente próximos às vias públicas e fundos de vale. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 89 O controle da geração de deflúvios em lotes e condomínios habitacionais pode ser eficientemente realizado por meio de um paisagismo que integre adequadamente as áreas impermeabilizadas com as áreas verdes. Cisternas e micro reservatórios de infiltração são componentes hidráulicos eficazes para reduzir os efluentes pluviais de áreas urbanizadas, e estes podem ser amplamente implementados mediante incentivos do Poder Público com relação a abatimentos no Imposto Predial e Territorial Urbano (IPTU), em função da redução da contribuição de deflúvios e, consequentemente, da atenuação das cheias no sistema de macrodrenagem. Evidentemente, de nada vale essas implementações se não houver mecanismos sistemáticos de divulgação, de fiscalização e de manutenção continuada. Sabe-se que as vias públicas são grandes geradoras de deflúvios decorrentes da elevada impermeabilização do terreno e de descompensações de declividades, ora elevadas, ora inexistentes. Nos baixios, formam-se alagamentos inconvenientes ao trânsito de veículo e pedestre, e a inadequação de topografia local, muitas vezes de fácil solução, é ignorada pelo órgão público responsável. A introdução de trincheiras de infiltração no calçamento e um possível sistema de recalque resolveriam de imediato um problema local, gerador de insatisfação aos moradores locais e transeuntes. É um exemplo típico de ausência da prática de manejo das águas pluviais urbanas. Quanto à infraestrutura de drenagem existente, torna-se imprescindível a avaliação continuada da capacidade do sistema frente ao avanço de ocupação do espaço urbano, ao uso e ocupação do solo, às impermeabilizações de terrenos, à inexistência de medidas compensatórias, etc. Dependendo da magnitude e complexidade da bacia de drenagem e do avanço insatisfatório de regulamentações e fiscalizações, é preciso adequar a infraestrutura de drenagem existente com a introdução de elementos hidráulicos que permitam minimizar os efeitos danosos das enchentes, procurando-se ampliar os períodos de retornos a partir dos quais o sistema se torna inadequado, pondo em risco as áreas circunvizinhas desprotegidas contra alagamentos (RIGHETTO; MOREIRA; SALES, 2009). O transporte de sedimentos em sistemas de drenagem é um indicador significativo da contaminação das águas pluviais, pois revela a capacidade erosiva e de transporte dos deflúvios superficiais e a incorporação de contaminantes depositados nas superfícies dos terrenos e vias públicas. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 90 Nos baixios, as canalizações de drenagem podem se tornar rapidamente obstruídas, podendo comprometer seriamente a capacidade de drenagem da área. Em regiões litorâneas, as baixas declividades sempre reinantes obrigam a se dimensionar galerias de grandes dimensões. No entanto, não ocorrendo a manutenção e a limpeza frequente dessas galerias, a obstrução por depósitos de sedimentos pode, dramaticamente, ocasionar grandes alagamentos pela incapacidade de veiculação das águas pelas galerias e pela falsa confiabilidade de funcionamento do sistema. Estudos e pesquisas em hidrologia urbana são essenciais para o conhecimento em maior profundidade dos problemas de águas urbanas. Além do levantamento de parâmetros, observações de eventos hidrológicos e pesquisas com caráter de inovação buscam novas abordagens e novos questionamentos que possibilitem prosseguir na evolução do entendimento do espaço urbano, com aplicações de novas tecnologias e conceituações atualizadas face à evolução tecnológica e às complexidades sempre crescentes do uso e ocupação no ambiente urbano. Um sistema de monitoramento hidrológico automático devidamente protegido é um desafio ainda ausente na imensa maioria das cidades brasileiras com problemas de drenagem. Pelas facilidades sempre crescentes de uso de sistemas de geoprocessamento, não se concebe, atualmente, uma cidade de porte médio ou grande que não possua um cadastro informatizado atualizado de todo o espaço urbano, integrando os sistemas: viário; de abastecimento de água; de esgotamento sanitário; de drenagem urbana; da distribuição de eletricidade; da logística de coleta dos resíduos sólidos, etc. A evolução tecnológica e a qualidade de vida da cidade são fortemente sentidas a partir de uma base de dados confiável e suficientemente abrangente. Com essa base de dados, as discussões e as formulações dos problemas da cidade são muito mais claramente evidenciadas, e as soluções a serem desenvolvidas passam facilmente pela compreensão dos técnicos, dos políticos e da população em geral. O manejo da água pluvial no meio urbano deve proporcionar qualidade de vida aos cidadãos,reduzindo a um nível aceitável os riscos de inundação oriundos da impermeabilização do solo. Ao mesmo tempo, o uso sustentável da água envolve a elaboração de políticas de uso e ocupação do solo, com cenários de desenvolvimento e planejamento estratégico de médio e longo prazo. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 91 Nesse contexto, a concepção de sistemas destinados a reduzir os efeitos da urbanização na quantidade e qualidade da água escoada tem como objetivo aumentar o armazenamento, reduzindo o lançamento de deflúvios e da carga de poluição difusa. Nas últimas décadas, a crescente necessidade de enfrentar os problemas da água pluvial no meio urbano fez surgir o conceito de sistemas não convencionais de controle na fonte, com ênfase no manejo sustentável da água de drenagem. Esses sistemas compreendem medidas que estabelecem soluções práticas para o problema dos deflúvios urbanos, com a implantação de sistemas de controle próximo do local de geração do deflúvio, e ainda envolvem medidas estruturais e não estruturais. As medidas não estruturais envolvem ações operacionais e educacionais, além de medidas de controle. Integram um conjunto de ações locais específicas, visando promover a retenção e infiltração do escoamento, com o controle dos impactos da urbanização na drenagem (RIGHETTO; MOREIRA; SALES, 2009). O objetivo dos sistemas de controle na fonte é preservar as condições hidrológicas da bacia pré-urbanizada, reduzindo os impactos para um nível aceitável. Assim, o estabelecimento de um sistema de controle não convencional reflete as condições físicas do local, procurando observar os seguintes aspectos: disponibilidade de espaço físico para implantação dos dispositivos, aspecto importante especialmente no caso de áreas densamente urbanizadas; definição dos dispositivos mais adequados em função dos tipos de poluentes presentes no escoamento, com a verificação continuada da eficiência de funcionamento; o comportamento do lençol freático na estação chuvosa – informação importante no caso de sistemas de infiltração; tem influência direta na capacidade de armazenamento; levantamento do perfil litológico do local; solos com alta capacidade de percolação são necessários ao funcionamento de sistemas de infiltração da água no solo; análise dos custos de implantação e manutenção da estrutura; considerar a disponibilidade de material no local, facilidade de manutenção, eficiência de remoção de poluentes; disponibilidade e treinamento de pessoal técnico. (RIGHETTO; MOREIRA; SALES, 2009). Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 92 Observa-se, assim, que a adoção de um determinado dispositivo de controle do escoamento exige o estabelecimento de critérios de ordem prática. A sua implantação tem o objetivo de absorver os impactos negativos de uso e ocupação do solo na bacia. Assim, a solução adotada deve atender às necessidades locais, considerando os prós e contras das tecnologias disponíveis. TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROLE NÃO CONVENCIONAIS Um sistema não convencional de controle é usado como solução frente ao aumento do escoamento e da carga de poluição difusa, possibilitando melhorar as condições de drenagem e de qualidade da água com a melhor relação custo-benefício possível. Os sistemas não convencionais usados no manejo da água em áreas urbanizadas são classificados em dois tipos: sistemas não estruturais ou de controle do escoamento na fonte e sistemas estruturais com eventual tratamento da água contaminada (TUCCI; ORSINI, 2005). Os sistemas não estruturais utilizam meios naturais para reduzir a geração do escoamento e a carga poluidora; não contempla obras civis, mas envolve ações de cunho social para modificar padrões de comportamento da população, tais como meios legais, sanções econômicas e programas educacionais; são denominados sistemas de controle na fonte, pois atuam no local ou próximo das fontes de escoamento, estabelecendo critérios de controle do uso e ocupação do solo nessas áreas. Os sistemas estruturais, por sua vez, englobam obras de engenharia destinadas à retenção temporária do escoamento, podendo-se promover o tratamento da água. Esses sistemas permitem o controle qualiquantitativo da vazão gerada na bacia, seja pelo armazenamento temporário do volume escoado, seja pela redução da carga poluidora. Em anos recentes, vem aumentando a importância das medidas preventivas de caráter não estrutural, tanto pela eficiência em solucionar o problema na fonte como pela pulverização dos custos com obras de drenagem, evitando a necessidade de implantação de obras mais caras no futuro. As medidas não estruturais englobam um conjunto de regras de controle do uso e de ocupação do solo. O Plano Diretor de Drenagem Urbana (PDDU) estabelece regras que visam o controle e a prevenção, combinando medidas não estruturais e estruturais nos cenários de Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 93 ocupação atual e futura. As medidas compensatórias de controle do escoamento na fonte englobam quatro tipos de ações: 1. planejamento, projeto e implantação de estruturas de retenção e armazenamento; 2. manutenção adequada das superfícies permeáveis e impermeáveis; 3. educação e treinamento como forma de conscientizará população para os problemas ambientais, e sua relação com a água; 4. regulamentação, vigilância e mecanismos de sanções. As medidas não estruturais de controle do escoamento na fonte podem ser agrupadas em categorias, conforme mostra a tabela abaixo: Categoria de medidas não estruturais Fonte: RIGHETTO; MOREIRA; SALES (2009, p. 31). Os sistemas estruturais compõem uma variedade de estruturas, cuja finalidade é a de deter e/ou transportar os deflúvios gerados na bacia e também de propiciar a infiltração localizada. Essas obras têm a finalidade de reduzir os impactos provocados pela urbanização no hidrograma resultante. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados são dados aos seus respectivos autores. 94 As bacias de detenção, por exemplo, atuam amortecendo a vazão máxima, reduzindo os impactos a jusante, uma vez que elas funcionam como estruturas de regulação (RIGHETTO; MOREIRA, SALES, 2009). Em alguns países, os sistemas estruturais são usados no tratamento da água escoada, propiciando a remoção de poluentes presentes na água. Em alguns casos, o dispositivo de tratamento da água está localizado na entrada da rede de drenagem; em outros, no ponto de lançamento no corpo receptor. Os sistemas estruturais podem ser classificados em função das categorias funcionais, como mostra a tabela abaixo: Categoria de medidas estruturais Fonte: RIGHETTO; MOREIRA; SALES (2009, p. 37). Tratamento e uso da água são assuntos que não se esgotam! Pesquisas em gestão de águas pluviais urbanas é um campo de trabalho imenso, fértil, carente de profissionais para buscarem condições ótimas de sistemas de drenagem para as cidades brasileiras. Ainda observamos pouco trabalho em termos de operação, manutenção e otimização de regras operacionais dos sistemas estruturais de drenagem. Tampouco as regulamentações e as fiscalizações são cumpridas e realizadas por meio de mecanismos de educação ambiental, de sanções às infrações e de avaliações sistemáticas do desenvolvimento de áreas urbanizadas e do impacto sobre a drenagem. Este módulo deverá ser utilizado apenas como base para estudos. Os créditos da autoria dos conteúdos aqui apresentados sãodados aos seus respectivos autores. 95 REFERÊNCIAS REFERÊNCIAS BÁSICAS ACHON, Cali Laguna; BARROSO, Marcelo Melo;CORDEIRO, João Sérgio. Resíduos de estações de tratamento de água e a ISO 24512: desafio do saneamento brasileiro. Engenharia Sanitária e Ambiental. Versão impressa ISSN 1413-4152. Eng. 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