Laboratórios de análises de águas e efluentes são essenciais para garantir que os recursos hídricos, tanto naturais quanto utilizados em processos industriais, atendam aos padrões de qualidade estabelecidos por regulamentações ambientais e de saúde pública.

O monitoramento contínuo da qualidade da água é fundamental para identificar a presença de poluentes e contaminantes que possam comprometer ecossistemas, processos industriais e a saúde humana. A degradação da água pode afetar não apenas a vida aquática, mas também o solo e a biodiversidade ao redor. Por isso, laboratórios de águas e efluentes são peças-chave para detectar, prevenir e mitigar impactos ambientais.

Além disso, no setor industrial, o controle de qualidade da água e o tratamento adequado dos efluentes são obrigatórios para atender às normas ambientais e evitar sanções legais. Indústrias que consomem grandes volumes de água em seus processos, como a indústria de alimentos, química e petroquímica, precisam garantir que a água utilizada seja de qualidade adequada, além de assegurar que os efluentes tratados estejam em conformidade com os limites estabelecidos para descarte ou reúso.

A presença de um laboratório especializado garante que as análises sejam feitas com precisão, assegurando o cumprimento das normas regulatórias e promovendo uma operação sustentável e eficiente.

Planejamento e estruturação do laboratório de águas e efluentes 

Escolher o local adequado é um dos primeiros passos para a estruturação de um laboratório de águas e efluentes, e isso envolve a análise de fatores como acessibilidade e facilidade logística para minimizar custos. O espaço escolhido deve ser amplo o suficiente para acomodar os equipamentos necessários, o armazenamento de reagentes e amostras, além de proporcionar um ambiente de trabalho confortável e seguro para os analistas.

O design do laboratório deve priorizar a eficiência no fluxo de trabalho, permitindo que as diferentes etapas das análises ocorram de forma sequencial e sem obstáculos. Um layout bem planejado reduz o tempo de operação e minimiza a possibilidade de contaminação cruzada entre as amostras. Além disso, é fundamental garantir que áreas específicas, como salas de preparação de amostras e áreas de equipamentos, estejam bem definidas.

Outro aspecto importante é a consideração de variáveis como a temperatura, que é necessária para garantir a estabilidade dos reagentes e a precisão das análises, especialmente em processos sensíveis. Em laboratórios de águas e efluentes, onde muitos equipamentos geram calor, garantir uma climatização eficiente é essencial para preservar a qualidade das análises e a funcionalidade dos equipamentos.

Análises realizadas no laboratório de águas e efluentes 

O laboratório de águas e efluentes realiza diversas análises, que são divididas em análises físico-químicas, análises microbiológicas e análises hidrobiologicas. Entre as análises mais comuns estão:

Tabela 01. Parâmetros físicos, químicos e biológicos analisados em amostras de água e efluentes.

Análises in loco 

Certas análises de água e efluentes precisam ser realizadas no próprio local da amostragem (in loco), como:

• Potencial hidrogeniônico (pH): parâmetro importante para avaliar a acidez ou alcalinidade da água. Ele influencia a solubilidade de minerais e metais, afetando o comportamento químico dos contaminantes. Para a medição, utilizam-se medidores de pH portáteis com eletrodos específicos. 

• Potencial redox (ORP): Mede o equilíbrio entre as reações de oxidação e redução em meio aquoso, fornecendo informações sobre as condições químicas da água. A medição é feita com um eletrodo específico, utilizando um medidor de pH ajustado para mV.

• Temperatura: Pode ser medida com os mesmos equipamentos utilizados para análises de pH, condutividade e oxigênio dissolvido.

• Turbidez: Refere-se à redução da transparência de uma amostra aquosa causada pela presença de partículas em suspensão. Sua determinação é feita com um turbidímetro digital e portátil, como o Turbidímetro R-TE-2000.

• Condutividade elétrica: Avalia a capacidade de meios aquosos de conduzir eletricidade, o que está relacionado à concentração de íons dissolvidos. O Condutivímetro Microprocessado Portátil R-TEC-4P-MP é utilizado para essa análise.

• Oxigênio Dissolvido (OD): Refere-se à concentração de oxigênio disponível na água. Para essas medições, utilizam-se oxímetros específicos. 

• Cloro residual livre: Como o cloro residual livre degrada rapidamente, sua medição deve ser feita no campo. Um Clorímetro YSI-WQS 900 é o equipamento indicado para esse tipo de análise.

• Várias análises in loco, como as descritas anteriormente e muitas outras, podem ser realizadas através de um Analisador Multiparâmetro YSI-PRO QUATRO, como: oxigênio dissolvido, turbidez, pH, potencial redox, condutividade, sólidos totais dissolvidos, sólidos suspensos, amônio/amônia, cloreto, nitrato, densidade, resistividade, profundidade, temperatura, entre outros.

• Para análises de alguns parâmetros a campo, através de kits colorimétricos, usa-se o Fotômetro Multiparâmetro YSI-Fotometro 9500: alcalinidade, alumínio, amônia, bromo, dureza, cálcio, magnésio, cloreto, cromo, manganês, turbidez, oxigênio dissolvido, flúor, metais, ferro, cobre, níquel, zinco, nitrato, nitrito, molibdênio, fenol, sulfato, sulfeto e potássio.

Análises laboratoriais 

• Para determinar parâmetros químicos, como cloretos, dureza total, DQO, DBO e alcalinidade é usada a técnica de titulometria.  Essas análises podem ser realizadas com Bureta digital portátil ou tituladores automáticos. Equipamentos de bancada também são utilizados, como medidor de pH, turbidímetro e condutivimetro.

• Antes da determinação de alguns compostos, usa-se a centrifugação e concentração de amostras: As centrífugas são usadas para separar sobrenadantes, enquanto concentradores de amostras são usados para concentrar o volume da amostra antes da quantificação.

• Espectrofotometria: Espectrofotômetros de absorção atômica, de emissão óptica por plasma, fotômetro de chama e espectrofotômetro UV-VIS são usados para a determinação de diversos elementos em água e efluentes.

• Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) quantifica o oxigênio molecular necessário para oxidação da matéria orgânica, por decomposição microbiana aeróbia, para uma forma inorgânica estável. Para essa análise, são utilizados incubadora TE-371/240 ou mini incubadora para BOD TE-381/2 e oxímetro YSI-PRO 20i-4 ou analisador multiparâmetro de bancada.  

• Demanda química de oxigênio (DQO) determina a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica de uma amostra. Equipamentos como digestores TE-128/6 ou blocos Dry Block TE-021, juntamente com espectrofotômetros digitais (ESPEC-UV-5100), são utilizados. Também pode ser usado o analisador YSI-WQS 910 DQO.

• Nitrogênio total: É determinado pelo método Kjeldahl, que requer bloco digestor, destilador de nitrogênio e neutralizador de gases.

• A determinação de óleos e graxas pode ser feita através do método de Soxhlet, com bateria de extração tipo Sebelin/Soxhlet (TE-1881/6) ou pelo método Goldfish, com o sistema para determinação de gordura (TE-045/8 ou TE-045/5).  

• Fenóis e seus derivados: Para determinar a presença de fenóis em águas e efluentes, utiliza-se o destilador de fenol (TE-1256/1) e espectrofotômetro UV- 5100.

• A geração de efluentes pelas indústrias é a principal fonte de liberação dos cianetos complexos no meio ambiente. Para essa análise, pode ser utilizado o sistema de destilação de cianeto (TE-126).

• Nas análises microbiológicas, como de coliformes totais e termotolerantes, podem ser usados os seguintes equipamentos: sistema de filtração, estufa bacteriológica, contador de colônias digital (CP-600/1) ou contador de colônias automático, bancada de fluxo laminar horizontal e autoclave. 

• Para ensaios de floculação, utiliza-se o Jar Test para determinar a dosagem de coagulantes químicos no tratamento de água e efluentes.

• Análises de resíduos: Equipamentos como agitador rotativo para não voláteis (TE-743), extratores para voláteis (TE-745) e agitadores para extratores (TE-744/2) são usados para análises de resíduos.

Insumos e reagentes necessários

O funcionamento de um laboratório de águas e efluentes também depende da disponibilidade de reagentes e insumos que possibilitam a realização das análises. Reagentes padrão, ácidos e bases, são utilizados em diversas análises. Esses reagentes garantem a padronização dos métodos analíticos e a precisão nos resultados.

O armazenamento seguro de produtos químicos é outro ponto importante. O laboratório deve dispor de armários de segurança apropriados para o armazenamento de ácidos, bases e outros produtos tóxicos ou inflamáveis. Além disso, os técnicos devem usar equipamentos de proteção individual (EPIs) durante o manuseio de substâncias perigosas.

Consumíveis, como papéis de filtro, vidrarias, tubos de ensaio e frascos de amostragem, também fazem parte do dia a dia do laboratório.

Treinamento do pessoal 

A qualificação dos profissionais que trabalham em um laboratório de águas e efluentes irá garantir a qualidade das análises. Técnicos e analistas devem ter formação adequada e é fundamental que tenham conhecimento em:

• Manuseio de equipamentos: Capacitação para operar os principais equipamentos de análise de água e efluentes. 

• Manuseio de reagentes: Treinamento sobre o uso seguro de produtos químicos, incluindo medidas de segurança e procedimentos de emergência. 

• Interpretação de resultados: Devem estar aptos a interpretar os dados obtidos nas análises.

Considerações finais

Para montar um laboratório de águas e efluentes é necessário realizar um planejamento adequado, com foco na estruturação eficiente do espaço, aquisição de equipamentos que garantam que as análises realizadas sejam precisas e confiáveis. Além disso, o treinamento contínuo da equipe e a gestão eficaz de amostras e resíduos são essenciais para o bom funcionamento do laboratório.

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Referências bibliográficas

FRANCO, L.; BILOTTA, P. Implantação de um Laboratório de Análise da Qualidade da Água e Efluentes de uma Indústria Farmacêutica. Revista Gestão Industrial, v. 10, n. 2, 2014. 

FUNDAÇÃO NACIONAL DE SAÚDE. Diretrizes para projetos de laboratórios de análises de água para consumo humano e análises de efluentes. Funasa. 58 p. Brasília, 2012.