ABSTRACT
RESUMO Estudos demonstram que a utilização do cloro em estações de tratamento de água (ETA) pode contribuir para a formação de subprodutos orgânicos halogenados indesejados, tais como os trialometanos (TAM), quando há presença de matéria orgânica algogênica, composta de algas e cianobactérias. A Microcystis aeruginosa é uma espécie de cianobactéria com frequentes registros em eventos de florações no país e é relacionada com a formação de TAM durante a cloração da água. Desse modo, este estudo teve como objetivo o desenvolvimento e a validação do método analítico por extração líquido-líquido para detecção e quantificação de TAM por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (ELL-CG-EM), bem como a aplicação deste para avaliar a formação de TAM em ensaios de cloração de células de Microcystis aeruginosa, simulando situações em ETA. O método obteve baixo tempo de análise (< 12 minutos), excelente seletividade, precisão, repetitividade e sensibilidade, com possibilidade de aplicação para análises de rotina em detrimento de outras técnicas consideradas mais automatizadas. Foram observadas alta demanda de cloro durante os ensaios e elevada concentração dos subprodutos quando submetida à dose de cloro gasoso (Cl2) de 2,5 e 5 mg.L-1, com destaque para o triclorometano, sendo outras espécies de monitoramento obrigatório não detectadas ou não formadas, o que pode ser justificado pela ausência de bromo.
ABSTRACT Studies have shown that the use of chlorine in water treatment plants (WTPs) can contribute to formation of undesirable halogenated organic by-products, such as trihalomethanes (THMs), when algae and cyanobacteria are present. Microcystis aeruginosa is a cyanobacteria specie with frequent recordings of flowering events in the country and is related to the formation of THMs during water chlorination. Thus, the objective of this study was to develop and validate Liquid-Liquid Extraction the analytical method for detection and quantification of THMs by gas chromatography coupled to mass spectrometry (LLE-GC-MS), as well as the application of the method to evaluate the formation of TAMs from Microcystis aeruginosa cells chlorination tests, simulating situations in WTPs. The method obtained low time of analysis (< 12 minutes), excellent selectivity, precision, repeatability and sensitivity, with possibility of application for routine analysis to the detriment of other techniques considered more automated. High chlorine demand was observed during the tests and high concentration of by-products when submitted to the chlorine gas (Cl2) dose of 2.5 and 5 mg.L-1, with emphasis on trichloromethane. Other species of mandatory monitoring were not detected or not formed, justified by the absence of bromine.
ABSTRACT
Ensaios de tratabilidade em bancada tendo cloreto férrico como coagulante foram conduzidos para avaliar efeitos da pré-ozonização e da inter-ozonização sobre variáveis de qualidade de águas em diversas etapas de tratamento: demanda de cloro livre (DCL), absorbância de luz ultravioleta em 254 nm (abs UV254) e concentração de matéria orgânica (MO). Para águas decantadas, a ozonização favoreceu a remoção de MO, mas não pareceu influenciar a redução da DCL, em relação aos ensaios sem ozonização. Para as águas filtradas, os ensaios com ozônio proporcionaram maiores remoções de MO e valores da relação DCL/MO do que os ensaios sem ozônio, porém estes últimos foram mais eficientes na redução da DCL. A ozonização da água bruta reduziu a concentração de MO e a abs UV254 mas não a DCL. A DCL imediata da água bruta foi estimada e pareceu não depender do tempo de contato.
Bench scale treatability tests with ferric chloride coagulation were conducted to assess effects of pre-ozonation, inter-ozonation on water quality variables of water samples in several stages of treatment: free chlorine demand (FCD), absorbance of Ultra Violet light in the 254 nm wavelength (UV254 abs) and organic matter (OM) concentration. Regarding settling, ozonation favored OM removal but did not seem to influence FCD reduction, as compared with tests without ozonation. Regarding filtration, tests with ozonation led to higher OM removals and FCD/OM ratios than tests without ozonation. However, tests without ozonation were more efficient in reducing the FCD. Raw water ozonation decreased OM and UV254 abs values but not FCD values. The immediate FCD was obtained for raw water and it did not seem to depend on contact time.