CARACTERIZAÇÃO DAS FORMAS DE CLORO RESIDUAL NA PISCINA DO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TRECNOLOGIA DO CEARÁ (IFCE) campus FORTALEZA



Caracterização das formas de CLORO RESIDUAL na piscina DO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TRECNOLOGIA DO CEARÁ (ifce) campus FORTALEZA


Maria Cândida Barreto Cunha
Tecnóloga Ambiental pelo Instituto Federal de Educação Tecnológica do Ceará (IFCE)
Técnica de Controle Ambiental da CAERN

Marlon Vieira de Lima
Químico pela Universidade Federal do Ceará (UFC)
Professor Titular do Departamento de Química e Meio Ambiente do IFCE

Endereço para correspondência: Avenida Miguel Castro, 1284 ? Lagoa Nova, Natal -  Rio Grande do Norte. CEP: 59162-000. Telefones: (84) 3232-4444, (84) 9612-9224. E-mail: [email protected]/ [email protected]

Resumo

O presente trabalho tem como objetivo avaliar as condições sanitárias da piscina do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE) campus Fortaleza, através da caracterização das formas de cloro residual presentes na água, uma vez que o cloro residual é a forma mais segura e simples de garantir a qualidade da água das piscinas quanto à eliminação de microorganismos patógenos. As coletas de amostras foram realizadas nos turnos da manhã e noite, em um ponto próximo ao fundo da piscina. A metodologia utilizada foi a titrimétrica com sulfato ferroso amoniacal e indicador DPD descrita no Standards Methods for Examination of Water and Wasterwater. 20th Ed.( APHA, AWWA, WEF 1998). As sínteses dos resultados demonstraram que o comportamento do cloro residual pela manhã e a noite são bastante diferentes e que existe a necessidade de um reforço na cloração para assegurar cloro residual livre por todo período de funcionamento da piscina.



Abstract

The present study aims to evaluate the sanitary conditions of the pool at the Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceara (IFCE) campusFortaleza, through the characterization of the forms of residual chlorine in the water, since the residual chlorine is the safer and simpler to maintain quality of the water pools on the elimination of pathogenic microorganisms. The sample collection were performed in the morning and evening, at a point near the bottom of the pool. The methodology used was titrimétrica with ammonium ferrous sulfate and DPD indicator described in Standards Methods for Examination of Water and Wasterwater. 20th Ed (APHA, AWWA, WEF 1998). The syntheses of the results showed that the behavior of residual chlorine in the morning and night are quite different and there is a need for reinforcement in the chlorination to ensure free residual chlorine over the entire period of operation of the pool.  


Keywords: Disinfection of water. Chlorination. Residual free chlorine. Combined chlorine residual. Chloramine. Treatment of pools.

INTRODUÇÃO

As piscinas são de grande importância para a população em nível social e sanitário e se não tiverem uma boa manutenção podem veicular diversas doenças, como reações alérgicas, infecções nos olhos, nariz e garganta, micoses e doenças do trato gastrintestinal (Miranda e al, 2006).

A cloração surgiu a partir do final do século XIX. Anteriormente, quando as populações viviam em situações mais precárias era muito freqüente a ocorrência de epidemias e surtos que dizimavam milhares de pessoas, sendo que o principal meio de veiculação dessas doenças era a água contaminada. Era preciso uma maneira eficaz de tratar a água e melhorar as condições sanitárias das cidades, foi então que a cloração ganhou espaço e valor econômico. O cloro e seus derivados foram sendo desenvolvidos e aprimorados, a fim de não causarem riscos à saúde das pessoas que consumiam a água tratada.

Face à suas potencialidades e baixo custo, o cloro ganhou espaço também no âmbito das piscinas, onde tem sido largamente empregado com comprovada eficiência na eliminação dos microrganismos típicos desses sistemas aquáticos.

Nesse contexto, o tratamento de água em piscinas adquire enorme importância sanitária, uma vez que é grande número de pessoas que as freqüentam, seja para banho, prática de esportes ou até mesmo como local de trabalho, no caso de atletas profissionais.

Para assegurar essa qualidade existe atualmente a NBR 10818/1989 que fixa as condições exigíveis para que a qualidade de água da piscina garanta sua utilização de forma segura, sem causar prejuízos à saúde e ao bem-estar dos usuários.

Segundo a NBR 10818/1989 o cloro residual deve está entre0,8 a3,0mg/L e o pH entre 7,2 e 7,8, além disso em piscinas onde ocorra grande movimentação de usuários, estas devem realizar medição de cloro e pH do tanque e do lava-pés, para avaliação da qualidade da água de 2 em 2 horas e possuir dispositivos de medição (Prefeitura do Município de São Paulo, 2009).

O cloro pode está presente na água na forma de ácido hipocloroso (HOCl) ou íon hipoclorito, segundo a reação abaixo (equação 01):

 

                                                     HOCl                            H+ + OCl-                                                                     (01)

 

A ação desinfetante e oxidante do cloro é controlada pelo ácido hipocloroso, um ácido fraco. Em solução aquosa e valores de pH inferiores a 6,0 adissociação do ácido hipocloroso é fraca, sendo predominante à forma não dissociada (HOCl). Em soluções de pH menor que 2,0 aforma predominante é o Cl2; para valores de pH próximo a 5,0 a predominância é do HOCl, tendo o Cl2 desaparecido. A forma ClO- predomina em pH 10.

O ácido hipocloroso e o íon hipoclorito são denominados cloro livre, o ácido hipocloroso exerce maior ação desinfetante que o íon hipoclorito (OCL-), o que se explica pela maior facilidade de penetração do ácido através da parede celular, por ser uma molécula pequena e neutra. O íon hipoclorito por sua vez tem maior dificuldade em atravessar a parede celular e atingir o sistema enzimático em função da sua carga negativa.

Quando o cloro sob a forma de ácido hipocloroso combina-se com a amônia presente na água, formando monocloramina (NH2Cl), dicloramina (NHCl2) e tricloramina ou tricloreto de nitrogênio (NCl3), segundo as reações descritas abaixo (equações 02, 03 e 04 respectivamente).

 

                                           NH4+ + HOCl             NH2Cl + H20 + H+                                                        (02)

                                           NH2Cl + HOCl            NHCl2 + H2O                                                                (03)

                                           NHCl2 + HOCl            NCl3 + H2O                                                                   (04)

 

Esses compostos são denominados cloro residual combinado, que possui baixo poder desinfetante e índica a presença de compostos amoniacais e/ou amônia na água.


MATERIAL E MÉTODOS

 

Primeiramente foi selecionada a piscina do IFCE campus Fortaleza por apresentar características sanitárias influenciadas por fatores como à quantidade e freqüência de usuários, o tratamento químico empregado que é a cloração, e por está à mercê de diversas condições ambientais como chuva, ventos e sol, já que a mesma é uma área sem cobertura.

Em seguida foi realizado a etapa de coleta das amostras, todas em frascos de polietileno opaco, o ponto de coleta foi fixado num ponto próximo ao ralo de fundo da piscina, e os horários de coletas estabelecidos nos turnos da manhã e da noite, às 08:30h e 18:00h, respectivamente, no período de01 a17 de outubro de 2007.  Sendo que no dia 17/10/2007 foi realizado um comparativo do residual de cloro durante o período da manhã.

Todas as análises foram realizadas no Laboratório de Química Analítica (LQA) do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE) campus Fortaleza, todas as análises foram realizadas em duplicatas.

A Tabela 1 apresenta os dias que foram realizadas coletas e os respectivos períodos de cada coleta.

 

TABELA 1 – Data das coletas de água para determinação do residual de cloro

Data

Manhã – 08:30h

Noite – 18:30h

01/10/2007

 

X

02/10/2007

 

X

04/10/2007

 

X

05/10/2007

 

X

09/10/2007

X

X

10/10/2007

X

X

11/10/2007

X

X

17/11/2007

X

 

 

Os procedimentos operacionais adotados foram de acordo com o Standards Methods for Examination of Water and Wasterwater. 20th Ed.( APHA, AWWA, WEF 1998). De forma a estimar a presença de monocloramina, dicloramina e tricloramina separadas e/ou em frações combinadas. Como esse método está sujeito a interferências por formas oxidadas de manganês, foi utilizado em todas as análises um branco, além de cuidados quanto à exposição à luz solar e/ou agitação.

 

Procedimento operacional

Para determinação do cloro livre e/ou cloramina foi adicionado 5,0mL da solução tampão de fosfato e da solução indicadora de DPD no frasco de titulação e misturado rapidamente, em seguida adicionou-se 100,0mL da amostra e novamente uma rápida agitação.

Para determinação do cloro livre, titulou-se rapidamente com a solução titulante padrão de SFA 0,00282meq/L, até que a coloração vermelha desaparecesse (Leitura A).

Para a monocloramina, adicionou-se 0,1mL (2 gotas) da solução KI e continuou a titulação, até que a coloração desaparecesse novamente (Leitura B).

Para a determinação da dicloramina, adicionou-se 0,2mL (4 gotas), agitou a amostra e deixou em repouso por 2 minutos, realizou-se uma nova titulação até que a coloração vermelha desaparecesse (Leitura C).

Para concentrações maiores que 1,0mg/L, deixar em repouso por mais 2 minutos, se a cor voltar indica que a reação está ligeiramente incompleta.

Para se obter o cloro total adicionou-se 0,2mL (4 gotas) da solução de KI, no início da análise, em seguida realizou-se o procedimento descrito acima, após de 2 minutos de repouso.

Para determinação de Tricloramina, adicionou-se 0,1mL (2 gotas) da solução de KI em um frasco de titulação, em seguida 100,0mL da amostra, agitando-a e adicionou-se o conteúdo para um segundo frasco, contendo 5,0mL da solução tampão de fosfato e da solução indicadora de DPD. Titulou-se rapidamente com padrão de SFA 0,00282meq/L, até que a coloração vermelha desaparecesse (Leitura D).

O limite de detecção do método é de 18μg/L.

Cálculos

Para uma amostra contendo 100,0mL: 1,0mL da solução titulante padrão de SFA = 1,0mg/L de cloro residual disponível. A Tabela 2 abaixo é utilizada para calcular os valores de cloro residual livre, monocloramina, dicloroamina e tricloramina, caso estejam presentes.

Se a monocloramina estiver presente com NCl3, ela será incluída na Leitura D e NCl3 obtido por 2(D -B). No procedimento simplificado para o cloro disponível combinado e livre, somente a leitura A (cloro livre) e a leitura C (cloro total) são necessárias. O cloro disponível combinado é obtido de C – A. O resultado obtido no procedimento simplificado para cloro disponível total corresponde à leitura C.

 

Tabela 2: Formas de cloro encontradas através da análise titrimétrica com DPD (APHA e tal, 1998).

leitura

ausência de NCl3

presença de NCl3

A

Cl livre

Cl livre

B - A

NH2Cl

NH2Cl

C - B

NHCl2

NHCl2 + ½ NCL3

D

-

Cl livre + ½ NCl3

2 (N - A)

-

NCl3

C - D

-

NHCl2

 


RESSULTADOS E DISCUSSÃO

 

Os resultados das análises de cloro residual na água da piscina do IFCE campus Fortaleza podem ser verificados na tabela 3. Onde os resultados obtidos no turno da manhã apresentaram melhor eficiência quanto à desinfecção, pois, encontram-se presentes na forma livre, além de atenderem a NBR 100818/1989.

No entanto, os valores obtidos no turno da noite, após intensa movimentação na piscina por parte dos usuários, além da insolação diária, apresentaram nenhum valor de cloro residual livre, mas apenas monocloraminas, de baixo poder desinfetante, sem nenhuma garantia de segurança quanto à presença de contaminação bacteriológica..

 

 

 

 

 

 

 

TABELA 3 – Resultados obtidos dos residuais de cloro durante os turnos manhã e noite.

Data

Cloro livre

(mg/L)

Monocloramina

(mg/L)

Cloro livre (mg/L)

Monocloramina (mg/L)

 

Turno

manhã

noite

01/10/2007

-

-

0,0

0,2

02/10/2007

-

-

0,0

0,2

04/10/2007

-

-

0,0

0,1

05/10/2007

-

-

0,0

0,1

09/10/2007

1,4

0,1

0,0

0,1

10/10/2007

1,6

0,2

0,0

0,1

11/10/2007

2,7

0,1

0,0

0,1

17/10/2007

3,0

0,1

-

-

 

 

Na tabela 4 os valores obtidos do cloro residual livre no dia 17/10/2007 em amostras de água da piscina do IFCE campus Fortaleza realizadas no período da manhã, por ocasião da verificação do comportamento do residual de cloro livre.

 

TABELA 4 – Hora e residual de cloro livre encontrado na piscina no dia 17/10/2007.

hora

cloro residual livre

09:00

3,0 mg/L

10:00

1,7 mg/L

11:00

1,2 mg/L

12:00

0,4 mg/L

13:00

0,0 mg/L

 

Na figura1 acurva de decaimento do mesmo, onde se pode observar que no inicio das atividades da piscina, o residual de cloro estava em 3,0mg/L e em apenas 4 horas de acompanhamento esse residual caiu para 0,0mg/L, ou seja, encontrava-se ausente.

 

FIGURA 1 - Comportamento do residual de cloro livre durante o período da manhã.

 

A tabela 5 refere-se ao pH determinados nas amostras de água, juntamente com as análises de cloro residual, apenas para controle dos resultados.

 

TABELA 5 – Valores de pH encontrados na água da piscina do IFCE.

Data

pH

turno

manhã

noite

01/10/2007

-

8,00

02/10/2007

-

8,02

04/10/2007

-

7,60

05/10/2007

-

7,67

09/10/2007

7,87

7,88

10/10/2007

7,95

7,97

11/10/2007

7,53

-

17/10/2007

7,54

-

               

 

 

 

CONCLUSÕES

 

A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que o cloro residual presente no turno da manhã na piscina do IFCE campus Fortaleza atende ao padrão estabelecido para qualidade de águas de piscinas determinado pela NBR 10818/1989, variando entre 1,4 e 3,0mg/L, no entanto análises microbiológicas de água devem ser realizadas periodicamente para comprovar a eliminação de microorganismos patógenos.

Já o residual de cloro presente no turno da noite apresenta valores baixos, em alguns momentos ausentes, a variação foi de 0,1 a0,2mg/L, o que torna a água da piscina do IFCE campus Fortaleza imprópria para atividades recreativas e/ou esportivas.

Podemos concluir também que a demanda de cloro no turno da manhã é bastante elevada, ou seja, existe um consumo de cloro grande nesse período.

Portanto, a piscina do IFCE campus Fortaleza passa boa parte do tempo, com residual de cloro ineficiente para assegurar a qualidade da água, uma vez que, a mesma apresenta grande movimentação diária, seria relevante um estudo para determinar o tempo ideal para que ocorra nova cloração e a verificação constante do residual de cloro e pH da água.

Ou seja, a desinfecção da água da piscina do IFCE campus Fortaleza realizada apenas uma única vez, depois de encerradas as atividades de recreação e/ou esportivas por volta das 20:00h é ineficiente para garantir e assegurar a qualidade da água durante todo o período dessas atividades, colocando em risco a saúde dos usuário e profissionais que trabalham nesse ambiente.

 

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

 

Miranda e al. Avaliação da Qualidade de Águas de Piscinas. Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006.

APHA – AWWA – WEF. Standards Methods for Examination of Water and Wasterwater. 20th Ed. Washington DC., USA: American Public Health Association, 1998.

Prefeitura Municipal de São Paulo, Práticas Sanitárias nas Piscinas dos Centros Educacionais Unificados – CÉUS - Manual de Rotinas e Práticas sobre Piscinas, 2009.

NBR 10818/1989 - Qualidade de água de piscinas.

Meyer T. S., O Uso de Cloro na Desinfecção de Águas, a Formação de Trihalometanos e os Riscos Potenciais à Saúde Pública, Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 10 (1): 99-110, jan/mar, 1994.

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Autor: Maria Maria Cândida Barreto Cunha


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