Resumo
A matéria orgânica presente nas águas naturais apresenta várias substâncias de natureza heterogênea, que dificultam os processos de potabilização e, em consequência, interferem na qualidade da água a ser distribuída. Dentre essas, encontram-se as substâncias húmicas aquáticas, que além de produzir cor, odor, e sabor na água, podem ocasionar a formação de substâncias derivadas que apresentam risco à saúde. O objetivo principal do trabalho foi caracterizar a matéria orgânica dissolvida presente na água bruta do açude Gavião, utilizando métodos espectroscópicos. As técnicas de espectroscopia de abosrção molecular na região do ultravioleta e visível e de fluorescência foram empregadas para investigar a origem e natureza química da matéria orgânica dissolvida, particularmente as substâncias húmicas aquáticas, presente na água do açude Gavião (Pacatuba/CE), manancial de abastecimento da Região metropolitana de Fortaleza. Os espectros obtidos em ambas as técnicas espectroscópicas permitiram determinar absorbâncias, intensidades de fluorescência, razões e índices que permitiram distinguir a origem das substâncias húmicas aquáticas no açude, como também algumas características composicionais. Os resultados indicam que na composição de tais substâncias prevalecem os ácidos fúlvicos (menor peso molecular e mais alifáticos) em relação aos ácidos húmicos, como também que a matéria orgânica dissolvida tem sua origem principalmente de fonte alóctone. Os dados obtidos a partir desta caracterização poderão contribuir para uma futura otimização no processo de tratamento de água para abastecimento público.
Introdução
Os crescentes e elevados níveis de matéria orgânica natural em mananciais e o seu potencial para formar subprodutos (e.g., trihalometanos), durante a etapa de desinfecção, têm representado um grande desafio em nível mundial para o tratamento de águas para consumo humano, devido principalmente às propriedades carcinogênicas e mutagênicas desses compostos. Assim, o conhecimento das características químicas da MON na água bruta, especialmente a contribuição da fração dissolvida, reveste-se de grande importância para o aperfeiçoamento desse processo de tratamento de água para abastecimento público.
A matéria orgânica dissolvida em corpos d’água é, em geral, constituída predominantemente por substâncias húmicas aquáticas (SHA). Assim, em razão da complexidade e heterogeneidade da matéria orgânica presente em águas naturais, algumas propriedades das SHA são muitas vezes utilizadas na caracterização dos constituintes orgânicos em mananciais de abastecimento.
As SHA tipicamente apresentam caráter hidrofóbico e estão diretamente relacionadas à presença de cor em águas superficiais. Além disso, servem de substrato para o crescimento de microrganismos e de transporte de contaminantes orgânicos e inorgânicos aumentando a demanda de coagulantes e desinfetantes durante o tratamento de potabilização.
Há muitas e diferentes técnicas para quantificar e qualificar as SHA em águas naturais. As técnicas espectroscópicas de absorção molecular ultravioleta (UV) e visível e de fluorescência vêm sendo satisfatoriamente utilizadas na elucidação da natureza química e estrutural, como também da origem das SHA e de outros constituintes orgânicos dissolvidos em ecossistemas aquáticos (ARTINGER et al., 2000; AZEVEDO et al., 2006; CHEN et al., 2002; KNAPIK et al., 2014; PEURAVUORI, PIHLAJA, 1997; RODRÍGUES et al., 2016).
A espectrofotometria de UV/visível permite avaliar a hidrofobicidade e o potencial da água de manancial em formar certos subprodutos de desinfecção, quando associada com outras propriedades, como também pode ser usada na caraterização das SHA e suas frações em termos da sua aromaticidade, grau de humificação, natureza lignínica da estrutura e consequente material originário. A espectrofluorimetria permite determinar, ainda, o tipo de fonte de SHA no corpo aquático (CANELLAS, SANTOS, 2005; CHEN et al., 2002; EBELING, 2010; KONONOVA, 1982; PEURAVUORI, PIHLAJA, 1997; ROCHA, ROSA 2003; ROSTAN, CELLOT, 1995; SANTOS et al., 2008).
Nesse contexto, o açude Gavião (Pacatuba/CE), principal manancial de abastecimento da Região Metropolitana de Fortaleza, com uma vazão de água captada para abastecimento público de cerca de 8 m³/s, vem demonstrando uma degradação da qualidade de sua água, apresentando inclusive um elevado teor de matéria orgânica dissolvida, conforme reportado por Freitas et al. (2017), o que suscita uma investigação mais detalhada da natureza dessa fração orgânica na água desse manancial, buscando dar subsídios para o desenvolvimento de um tratamento de potabilização mais eficiente.
Assim, o presente trabalho vem fazer uso de técnicas como espectroscopia de absorção no ultravioleta e visível e de fluorescência, de modo a determinar características da matéria orgânica da água do açude Gavião, particularmente das substâncias húmicas aquáticas, tais como hidrofobicidade, aromaticidade, grau de humificação, entre outras, bem como levantar indícios de sua origem no ecossistema avaliado.
Autores: Sandra Iara do Nascimento; Rebeca Saldanha Castro; Isabel Cristina Lima Freitas; Raimundo Bemvindo Gomes e Hugo Leonardo de Brito Buarque.
