1.7: Turbidez e Sólidos Totais em Águas Superficiais

1. Medindo a Turbidez

1. Despeje água de amostra mista em uma coluna de turbidez e encha a linha de 50 mL com a água da amostra.
2. Encha a segunda Coluna de Turbidez "Em Branco" com água desionizada para a linha de 50 mL.
3. Coloque os dois tubos lado a lado e observe a diferença na clareza. Se o ponto preto é igualmente claro em ambos os tubos, a turbidez é zero. Se o ponto preto no tubo de amostra estiver menos claro, proceda ao próximo passo.
4. Agite o Reagente padrão de turbidez.
5. Adicione 0,5 mL do reagente ao tubo de água destilado. Use a haste de agitação para agitar o conteúdo.
6. Verifique a quantidade de turbidez olhando para baixo através da solução no ponto preto. Se a turbidez da água da amostra for maior que a da água destilada, continue a adicionar reagente de turbidez padrão em incrementos de 0,5 mL ao tubo de água destilada, registrando a quantidade de reagente utilizado e misturando após cada adição até que a turbidez seja igual à da amostra.
7. Registo o valor total de Reagente de Turbidez adicionado.

2. Medindo sólidos totais

1. Com as mãos enluvadas, rotule um béquer com um lápis de graxa. Não use fita adesiva porque esses béquers estão indo para o forno.
2. Ligue o equilíbrio e atrou.
3. Coloque o béquer na balança e regisse o peso. Certifique-se de usar um equilíbrio que registra os milésimos de grama. Use luvas para evitar tocar o béquer com as mãos nuas e transferir umidade corporal, alterando assim o peso do béquer.
4. Usando um cilindro graduado, meça 100 mL da amostra de água. Se a amostra estiver sentada, gire a água da amostra antes de medir os 100 mL.
5. Despeje essa quantia no béquer.
6. Coloque o béquer em um forno a 100 °C por 48 h para evaporar o líquido e secar o resíduo resultante.
7. Depois de 48 h, ressunize o béquer com o resíduo. Lembre-se: não toque no béquer com as mãos nuas.
8. Subtraia o peso inicial (em gramas) do béquer vazio do peso do béquer com resíduo para obter o aumento de peso ou peso do resíduo.
9. Converta o peso do resíduo em mg/l usando o cálculo a seguir
   Peso do resíduo x 1.000 mg x 1.000 mL = ? mg
   100 mL 1 g 1 L L

3. Método LabQuest para medir a turbidez

1. Ligue um monitor portátil LabQuest e conecte o sensor de turbidez no Canal 1, as unidades devem ser NTU.
2. Se as unidades não estiverem em NTU, use a caneta para tocar na área vermelha da tela, selecione unidades de alteração e escolha NTU.
3. Se as unidades estiverem em NTU, abra a tampa do sensor e limpe (usando um lenço de laboratório) e insira a garrafa que já está cheia de impressão preta sobre ele (100 NTU), tampa fechada.
4. Use a caneta para tocar na área vermelha da tela e selecione Calibrar. Quando a tela de calibração aparecer, selecione o botão Calibrar Agora (canto superior esquerdo da tela).
5. O cursor deveria ter pulado para a primeira caixa de valor. Observe a tensão no canto superior direito da tela. Quando se instalar, use a caneta e o teclado numérico para digitar em 100. Em seguida, selecione o botão Manter abaixo.
6. O cursor deveria ter pulado para a segunda caixa de valor. Agora encha a segunda garrafa com água DI (até a linha), cap-it, e limpe-a cuidadosamente usando um lenço de laboratório. Insira a garrafa de água DI no sensor e feche a tampa. Quando a tensão se instalar, digite 0 e pressione o botão Manter.
7. Em seguida, pressione o botão OK na parte inferior direita da tela. A calibração está completa.
8. Descarte a água DI da segunda garrafa e despeje apenas um pouco da sua amostra de água para enxaguar a garrafa para enxaguar qualquer água DI restante e, em seguida, descartar a água de lavagem da amostra. Em seguida, reenche a garrafa até a linha com sua amostra de água, recapear, limpar (usando lenços umedecidos de laboratório) e inserir no sensor. Feche a tampa e uma vez que a leitura apareça para resolver, regissume a medição.

4. Método LabQuest para medir sólidos dissolvidos totais usando condutividade

1. Para sólidos dissolvidos totais (TDS) usando condutividade: Certifique-se de que o interruptor na caixa (conectado ao cabo da sonda) está definido para a configuração inferior (0-2.000).
2. Ligue a sonda ao canal 1. As unidades devem estar em miligramas por litro (mg/L).
3. Se as unidades não estiverem em mg/L, use a caneta para tocar na área vermelha da tela, selecione unidades de alteração e escolha mg/L.
4. Se as unidades estiverem em mg/L, submersa a sonda na amostra de água e quando as leituras aparecerem para estabilizar regissu sua medição.

Turbidez e sólidos totais são medidas relacionadas usadas para quantificar a clareza das águas superficiais.

A turbidez é uma medida indireta da clareza da água que determina a quantidade de luz que pode passar pela água. Sólidos totais é uma medida direta, que registra a massa total de partículas sólidas suspensas na água.

Altos níveis de turbidez ou sólidos totais na água podem ser causados por muitos fatores ambientais. Isso inclui erosão do solo, descarga de resíduos, escoamento ou mudanças nas comunidades ecológicas, incluindo crescimento de algas ou abundância de organismos bentônicos que podem interromper sedimentos na coluna d'água.

Maior turbidez e sólidos suspensos podem diminuir a qualidade da água ao absorver calor, causando aumento da temperatura da água e uma diminuição correspondente nos níveis de oxigênio, pois a água quente retém menos oxigênio. A fotossíntese pode diminuir, pois menos luz solar é capaz de penetrar na água, tornando-a incapaz de suportar alguma vida aquática. Além disso, os sólidos suspensos podem entupir as brânquias, sufocar os ovos, reduzir as taxas de crescimento e perturbar os microhabitats de muitos organismos aquáticos.

Este vídeo ilustrará como quantificar a turbidez em um ambiente de laboratório e como calcular o total de sólidos em amostras de água.

A turbidez é causada por partículas sólidas suspensas na água que espalham a luz em vez de permitir que ela seja transmitida. O grau de turbidez é determinado pela concentração, tamanho e cor das partículas. Partículas maiores espalham e concentram a luz em uma direção para frente em comparação com partículas menores. O tamanho da partícula também pode afetar a qualidade da luz, com partículas maiores espalhando comprimentos de onda mais longos do que comprimentos de onda mais curtos. Por outro lado, partículas menores espalham comprimentos de onda curtos com mais intensidade, embora tenham relativamente pouco efeito nos comprimentos de onda mais longos.

Se as partículas estiverem densamente agrupadas em uma amostra, a luz entrará em contato com um número maior de partículas e percorrerá uma distância menor entre elas, resultando em vários eventos de dispersão. Soluções menos densas têm um caminho livre médio mais longo. Partículas mais escuras absorvem mais luz e partículas mais claras aumentam a dispersão, com ambas resultando em aumento geral da turbidez. No geral, as partículas mais escuras resultam em maior turbidez do que as partículas mais claras devido ao aumento da quantidade de energia luminosa absorvida.

Um método de medir a turbidez é com um disco de Secchi. Para água doce, este é um disco de metal de 20 cm de diâmetro com quartos pretos e brancos alternados. Para uso marítimo, um disco branco liso de aproximadamente 30 cm de diâmetro é padrão. Em ambos os casos, o disco é preso a uma corda marcada em intervalos conhecidos e jogado na água até que não possa mais ser visto. O comprimento da corda no ponto de desaparecimento é registrado como a profundidade de Secchi, que está relacionada à turbidez da água.

No entanto, há limitações para esse método de campo. O protocolo de gravação ideal requer condições ensolaradas e uma área de teste sombreada. Margens íngremes, largas ou soltas podem representar dificuldades ou perigo para os operadores de disco, ou o acesso a um barco pode ser necessário. O uso de tubos de turbidez para coletar água para realizar análises em laboratório permite medições mais seguras e padronizadas.

Uma vez que as amostras de água estão de volta ao laboratório, elas são comparadas a uma amostra de referência. Para fazer isso, o Reagente de Turbidez Padrão é adicionado à água deionizada em incrementos predeterminados para aumentar a nebulosidade até que as amostras sejam combinadas, com base na observação de um ponto fixo na parte inferior das duas colunas. A quantidade de reagente adicionada para corresponder às amostras pode então ser registrada e convertida em Unidades de Turbidez Jackson ou "JTU" usando uma tabela de referência.

Os sólidos totais podem ser obtidos evaporando a água da amostra para isolar e pesar os sólidos.

Agora que estamos familiarizados com os princípios por trás das medições de turbidez e sólidos totais, vamos dar uma olhada em como eles são medidos em um ambiente de laboratório.

Uma vez que a água da amostra tenha sido coletada no campo, leve-a ao laboratório para análise. Primeiro, selecione uma coluna de turbidez limpa e encha até a linha de 50 mL com a água de amostra.

Em seguida, preencha uma segunda coluna de turbidez "em branco" com água deionizada até a linha de 50 mL.

Coloque os dois tubos lado a lado e observe o ponto preto na base da coluna de turbidez. Se o ponto preto estiver igualmente claro em ambos os tubos, a turbidez é zero. Se o ponto preto no tubo de amostra for menos visível, será necessário adicionar o Reagente de Turbidez Padrão para combinar a turbidez da amostra de referência com a da amostra de teste.

Agite o reagente de turbidez padrão para ressuspender as partículas. Adicione 0,5 mL do reagente ao tubo de água destilada e use uma haste de agitação para misturar bem o conteúdo.

Verifique a turbidez novamente colocando o sample tubo e o tubo de referência lado a lado e olhando para baixo através das soluções nos pontos pretos. Se a turbidez da água de amostra ainda for maior que a da água destilada, continue a adicionar o Reagente de Turbidez Padrão em incrementos de 0,5 mL, até que a turbidez dos dois tubos pareça correspondente, registrando a quantidade de reagente usada e misturando após cada adição. Por fim, registre a quantidade total de reagente de turbidez padrão adicionado. Use esse valor para converter em Unidades de Turbidez Jackson.

Além de medir a turbidez, os sólidos totais contidos na amostra também podem ser determinados. Com as mãos enluvadas, rotule o aborrecimento com um lápis de graxa. Um lápis de graxa é o ideal, pois esses copos serão colocados posteriormente no forno. Em seguida, ligue a balança e tara. Usando as mãos enluvadas para evitar a transferência de umidade corporal e alterar o peso do copo, coloque um dos copos vazios na balança e registre o peso.

Certifique-se de que a água da amostra esteja bem misturada girando-a suavemente, depois pegue um cilindro graduado e meça 100 mL da amostra de água. Despeje isso no copo. Coloque o copo de amostra em um forno regulado para 100 ? C durante 48 h para evaporar o líquido e secar o resíduo resultante. Retire o copo do forno com as mãos enluvadas, deixe esfriar até a temperatura ambiente e pese novamente o copo que contém o resíduo. Para determinar o peso do resíduo, subtrair o peso inicial do copo vazio do peso do copo com o resíduo. Em seguida, converta o peso do resíduo em mg/L usando este cálculo.

Turbidez samples com uma JTU inferior a 10 são classificadas como "Excelente"; uma faixa de 11 a 20 JTU é classificada como "Boa", 21 a 90 amostras de JTU são "Razoável" e em amostras de turbidez superior a 90 JTU é classificada como "Ruim".

Os sólidos totais podem ser categorizados usando as categorias de Análise Quantitativa de Monitoramento da Qualidade da Água para medições de sólidos totais. Aqui, uma medição de sólidos totais inferior a 100 mg/L é classificada como "Excelente", 101 a 250 como "Boa", 251 a 400 são "Razoável" e amostras com mais de 400 mg/L são classificadas como "Ruim".

Medidas de turbidez e sólidos totais podem ser úteis em uma variedade de situações e outros métodos potenciais para coletar e medir esses dados.

Outro método para medir a turbidez utiliza um sensor otimizado para medi-la diretamente. Primeiro, o sensor é calibrado usando uma amostra de turbidez conhecida e água em branco deionizada. Em seguida, uma amostra de água é colocada no sensor de turbidez e o monitor portátil exibirá uma leitura da turbidez. Este método tem benefícios sobre as medições de laboratório, pois é mais rápido, mais simples e pode ser realizado em campo, mas requer a compra de equipamentos mais caros.

O total de sólidos dissolvidos também pode ser medido no campo usando um dispositivo automatizado, que usa uma sonda de condutividade para obter uma leitura. Aqui, a sonda é calibrada manualmente e configurada para registrar partículas em mg/L. A sonda é submersa na amostra de água e a leitura total de sólidos dissolvidos é exibida no monitor portátil. Novamente, este método fornece resultados mais rápidos e fáceis do que o método de laboratório, mas requer a compra de um medidor LabQuest e uma sonda de condutividade.

Você acabou de assistir à introdução de JoVE à Turbidez e Sólidos Totais em Águas Superficiais. Agora você deve entender a teoria e os princípios subjacentes a essas duas medições valiosas da qualidade da água, como medi-las e como usar essas medições para determinar a qualidade de suas amostras de água. Obrigado por assistir!