Luis Roberto Takiyama

1. Apresentação

A água é um recurso natural essencial para nossa sobrevivência e a de todas as espécies que habitam a terra.
A dependência do ser humano em relação à água é vital, não só como veículo para a troca de substâncias do organismo, mas também para a manutenção da temperatura corporal. Além disso, o homem utiliza a água para muitos outros fins como lavar roupas, navegar, nadar e também retira seu alimento de seres vivos que vivem nela tais como os peixes e camarões.
Mas para tudo isso a água deve manter as propriedades adequadas aos usos e à vida aquática e ela vem sendo muito mal tratada pelos seres humanos que jogam uma variedade de dejetos nos rios, igarapés, lagos e mares.

Vamos tentar aprender aqui identificar algumas propriedades da água para verificar se estão acontecendo mudanças, tanto causadas pela presença do homem como naturais, na sua qualidade.

2. O ciclo da água

Na natureza, a água e a umidade se encontram em contínua circulação, fenômeno conhecido como ciclo hidrológico (Figura 2). As águas dos oceanos, rios, lagos, da capa superficial dos solos e das plantas evaporam-se por ação dos raios solares. O vapor formado vai constituir as nuvens que, em condições adequadas, condensam-se, precipitando-se em forma de chuva, neve ou granizo.

Quando as precipitações caem no solo, uma parte da água escorre pela superfície, alimentando os rios, lagos e oceanos; outra se infiltra no solo e uma última parte volta a formar nuvens, regressando à atmosfera através da evaporação. É um ciclo sem fim (Figura 1). Assim como a esponja absorve a água, os solos fazem o mesmo durante a infiltração, constituindo o que chamamos de águas subterrâneas. As águas são armazenadas em diferentes profundidades e essas reservas são alimentadas por rios, lagoas, canais e águas provindas de degelo.

3. A distribuição da água no mundo, no Brasil e na Amazônia

O volume total de água na Terra não aumenta nem diminui: é sempre o mesmo. Hoje somos mais de 5 bilhões de pessoas que, com outros seres vivos, repartem essa água. O desenvolvimento do ser humano está em grande parte relacionado à quantidade e à qualidade da água.
Cada pessoa gasta por dia, em média, 40 litros de água: bebendo, tomando banho, escovando os dentes, lavando as mãos antes das refeições etc.
Apenas 0,7% do volume total de água da Terra é formado por água potável, isto é, pronta para o consumo humano. Hoje em dia, quase 2 bilhões de pessoas não dispõem de água potável.
Hoje, 54% da água disponível anualmente está sendo consumida, dos quais 2/3 na agricultura. Em 2025, 70% será consumida, apenas considerando o aumento da população. Caso os padrões de consumo dos países desenvolvidos forem estendidos à população mundial, estaremos consumindo 90% da água disponível.

3.1. Onde a água é encontrada (Figura 4)

- Mares: 97,5% da água do planeta é salgada: com esta água não se pode cozinhar; não pode ser bebida nem usada na indústria ou na irrigação.

- Calotas polares: onde se encontra a maior parte da água doce do planeta. Ali pode permanecer milhares de anos até o degelo.

- Subsolo: parte da água doce se encontra como água subterrânea. É factível construir poços para extraí-la, mas a um custo muito alto.

- Rios, lagos e chuvas: é água doce, que é menos do 1% do total de água do Planeta. Esta é a água que utilizamos e que deve ser suficiente para a vida dos seres humanos, das plantas e dos animais.

A água doce é um recurso escasso. Por isso é importante mantê-la limpa.

3.2. A água no Brasil

Com uma área de 8.512.000 km2 e cerca de 167 milhões de habitantes, segundo o último Censo do IBGE, o Brasil é hoje o quinto país do mundo, tanto em extensão territorial como em população. Com dimensões continentais, os contrastes existentes quanto ao clima, distribuição da população, desenvolvimento econômico e social, entre outros fatores são muito grandes, fazendo com que o país apresente os mais variados cenários.
Apesar dos contrastes, o Brasil tem uma posição privilegiada perante a maioria dos países quanto ao seu volume de recursos hídricos, pois possui 13,7% da água doce do mundo; no entanto, apresenta uma disponibilidade desigual de água. Porém, 68% de água doce disponível do País encontra-se na bacia Amazônica (Figura 5), que é habitada por menos de 5% da população.

O Brasil registra também elevado desperdício entre 20% e 60% da água tratada para consumo se perde na distribuição, dependendo das condições de conservação das redes. Além dessa perda no caminho até o consumidor. O desperdício acontece no exagero do tempo e na forma do banho, na utilização de descargas no vaso sanitário que consomem muita água, na lavagem da louça, uso da mangueira de água como vassoura na lavagem de calçadas e carros.

4. Os usos da água

- Agricultura (irrigação)
- Abastecimento Humano e Animal
- Indústria
- Pesca/aquicultura
- Saneamento Básico (recepção de resíduos)
- Preservação do meio ambiente
- Navegação
- Recreação/Cultura
- Geração de Energia

No Brasil, assim como no mundo todo, a maior parte da água é utilizada para a irrigação (Figura 6).

5. Propriedades da água

5.1. Odor
A água pura não deve ter cheiro. Se a água apresentar algum odor, quer dizer que existe alguma substância presente nela que ocasiona o cheiro.

5.2. Cor
A cor de uma amostra de água está associada ao grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la, devido à presença de materiais dissolvidos. A água pura não possui cor, ela deve ser transparente.

5.3. Sabor
A água pura não deve ter sabor. Se a água apresentar algum sabor, quer dizer que existe alguma substância presente nela que ocasiona o sabor.

5.4. Temperatura
Este parâmetro é de fundamental importância para os sistemas aquáticos terrestres, já que os organismos possuem diferentes reações às mudanças deste fator.
Altas temperaturas, tanto na água como no ar, provocam reações adversas nos indivíduos, tais como a desnaturação das proteínas.
Este processo é o que acontece quando uma pessoa está com febre alta (acima de 40ºC) e começa a delirar, ou desmaia. O organismo desfalece para diminuir seu metabolismo, diminuindo a possibilidade de danos.
Em compensação, baixas temperaturas, principalmente para seres dos países tropicais, são prejudiciais, já que estes possuem muito pouca reserva de gordura e glicogênio nos músculos, ou cobertura de pelos/penas para diminuir a perda de calor para o meio externo, e consequentemente gastando muitas calorias para nos mantermos aquecidos.

5.5. Turbidez
A turbidez expressa as propriedades de transmissão da luz através da água ou transparência da água. Quanto maior a turbidez, menor será a penetração de luz. Uma água “barrenta” possui alta turbidez e uma água “limpa” possui baixa turbidez. A turbidez está relacionada com a quantidade de material sólido presente na água.

5.6. pH
O termo pH (potencial hidrogeniônico) é usado universalmente para expressar o grau de acidez ou basicidade da água. Podemos ter idéia de acidez quando tomamos suco de limão. A escala de pH é constituída de uma série de números variando de 0 a 14, os quais denotam vários graus de acidez ou basicidade. Valores abaixo de 7 e próximos de zero indicam aumento de acidez, enquanto valores de 7 a 14 indicam aumento da basicidade.
O pH é uma importante propriedade da água porque os seres vivos aquáticos são acostumados a viver em águas com certos valores de pHs. Se acontecer uma mudança nesta propriedade, os peixes, plantas e outros seres que vivem na água podem adoecer e morrer.

5.7. Salinidade
A salinidade ocorre quando há muito sal dissolvido na água. A água do mar é salgada e, podemos ter nas áreas onde os rios desembocam no mar uma mistura de água doce com a salgada originando a água salobra.
A salinidade é uma propriedade importante pois o homem não bebe a água salgada nem salobra. Existem vários seres vivos que gostam de viver em água salgada e outros que não suportam a água salgada.

5.7. Oxigênio dissolvido
O oxigênio dissolvido na água é uma variável extremamente importante, haja vista que a maioria dos organismos necessita deste composto para a respiração.
Naturalmente existem duas fontes de oxigênio para os sistemas aquáticos: o primeiro é a atmosfera, e o segundo é a fotossíntese, realizada pelos seres vivos. Por isso a medida de oxigênio é muito importante para se determinar o estado de saúde do sistema. Quando se tem pouco oxigênio, é provável que haja algum problema na água. Por exemplo, despejo de esgotos ou restos de comida em excesso na água fazem com que os organismos microscópicos que também respiram se reproduzam muito depressa reduzindo a quantidade do oxigênio dissolvido na água.

6. Metodologia

6.1. Materiais
Garrafas de água mineral vazias
Copos de vidro transparentes
Copos plásticos laváveis (não descartáveis)
Coador de papel
Filtros de papel
Termômetro com escala de –10 a 50 oC
Cone de Imhoff
Tiras de papel universal para medidas de pH
Refratômetro
Kit para análise de oxigênio dissolvido
Caderno de anotações
Caneta
Lápis
Borracha
Água destilada

6.2. Procedimentos

Serão coletadas amostras semanais as quais serão realizadas as análises de:
- Odor, cor e sabor
- Temperatura da água e do ar
- Sólidos sedimentáveis
- pH
- Salinidade
- Oxigênio Dissolvido

- Odor, cor e sabor
As amostras para odor, cor e sabor serão filtradas em filtro de papel (coador de café) antes de submetidas às análises.
Deverá ser observado, utilizando um copo transparente contendo a água filtrada, em frente a um fundo branco (parede ou folha de papel branca) se a amostra apresenta alguma coloração, principalmente amarelada. Descrever a coloração como fraca, média ou forte.
Para a análise do odor, deverão, no mínimo, três pessoas cheirar a amostra filtrada e anotar a característica do cheiro (cheira a que?) e a intensidade (fraco, médio e forte).
Com relação ao sabor, no mínimo três pessoas deverão colocar na boca uma pequena quantidade da água e fazer o gargarejo, cuspindo a água da boca em seguida. Em seguida, deverão descrever o sabor em termos da característica (tem sabor de que?) e da intensidade (fraco, médio e forte). É importante notar que algumas amostras poderão ter odor ou cor muito fortes e as amostras que possuírem estas características não deverão ser submetidas ao teste de sabor.

- Temperatura da água e do ar
A medição da temperatura da água e do ar será feita através de um termômetro comum, diretamente nos locais de coleta.

- Sólidos sedimentáveis
O Cone de Imhoff (Figura 7) será utilizado para a obtenção do volume de sólido sedimentáveis. Será colocado no cone 1 L de água após 1 hora de descanso (sem agitação do cone), será lido o volume correspondente aos sólidos que ficaram no fundo do cone.

- pH
A determinação do pH será feita com o papel universal para pH, o qual é fornecido em tiras. Para a medição, basta mergulhar a tira de papel na amostra de água (no próprio local de coleta) e comparar com a tabela de cores fornecida pelo fabricante.

- Salinidade
A salinidade será medida através de um refratômetro (Figura 8). O procedimento consistirá em:
- Retirar o refratômetro do estojo.
Limpar a janela de vidro do refratômetro com água destilada e papel toalha de boa qualidade;
- Pingar uma gota de água destilada na janela e fechar a tampa;
- Olhar no visor contra uma fonte de luz (o sol, por exemplo), e girar o parafuso de ajuste até que a linha horizontal coincida com o valor zero na escala do visor. Ajustar o foco se necessário.
- Retirar o excesso de água e limpar a janela de vidro do refratômetro com papel toalha de boa qualidade;
- Pingar uma gota da amostra na janela e fechar a tampa. Com cuidado, olhar no visor contra uma fonte de luz (o sol, por exemplo), ajustando o foco se necessário e ler na escala a salinidade da amostra.
- Limpar a janela de vidro do refratômetro com água destilada e papel toalha de boa qualidade;
- Guardar o refratômetro no estojo.

Figura 8. Refratômetro. (1) Janela; (2) Tampa; (3) Parafuso de ajuste; (4) Segurador; (5) Ajuste de foco do visor

- Oxigênio Dissolvido
As análises de oxigênio dissolvido serão realizadas através do método de Wrinkler e serão realizadas pelos professores responsáveis devido a necessidade do manuseio de produtos químicos.

6.3. Coleta de amostras

1. Com copo de coleta
Mergulhar o copo a uma profundidade de 20 cm abaixo do nível da água, recolher o copo cheio e descartar a água. Repetir mais duas vezes e na terceira manter a água dentro do copo para as análises.

2. Com garrafa de coleta
Mergulhar a boca da garrafa a uma profundidade de 20 cm abaixo do nível da água, encher toda a garrafa e descartar a água. Repetir mais duas vezes e na terceira manter a água dentro da garrafa, tampando-a. Identificar a amostra, escrevendo a identificação na garrafa.

Observações
- Coletar, de preferência, no meio ou longe das margens do rio, igarapé ou lago.
- Evitar coletar galhos, folhas, insetos mortos ou outros materiais indesejáveis.
- Observar se há muito lixo, galhos ou folhas na água no local da coleta.
- Anotar se houve chuvas fortes na região no dia da coleta ou nos dias anteriores.
- Anotar: data, hora, local, maré (enchente ou vazante).

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