Avaliação da formação de trihalometanos na água de abastecimento público da cidade de Cáceres (MT), Brasil / Evaluation of trihalomethane formation in public water supply in the city of Cáceres, Brazil

RESUMO Estudos recentes vêm demonstrando que a aplicação de cloro poderia levar à formação de trihalometanos (THM), que ocorre quando o cloro reage com a matéria orgânica natural, também denominada de precursora de THM e presente em águas naturais. A United States Environmental Protection Agency (USEPA) classificou os THM como prováveis carcinogênicos para humanos. Com o objetivo de avaliar os níveis de THM na água destinada ao abastecimento público na cidade de Cáceres/MT, foram coletadas amostras de água em três pontos distintos: P1 na água bruta, P2 na saída do reservatório e P3 na rede de abastecimento, por um período de um ano (agosto de 2018 a junho de 2019), com frequência bimestral. Além dos THM, foram monitorados os parâmetros de turbidez, cor, pH e cloro residual livre. Os resultados de água bruta demonstraram que o fenômeno natural denominado "decoada" aumentou as concentrações de turbidez e cor aparente no período enchente/cheia pelo intenso processo de decomposição que ocorre nesse momento, elevando os níveis de matéria orgânica na água bruta. Quanto à água tratada, valores de turbidez fora do preconizado foram detectados. Os níveis de THMs chegaram próximo (0,09518 mg.L-1 - P2) de atingir o VMP de 0,1 mg.L-1 em consequência da presença de precursores. Os valores de THM foram maiores em P2 pelo fato de esse ponto apresentar medição maior de cloro residual livre em relação a P3. Todavia, notou-se uma forte correlação entre THM e turbidez (p < 0,05 e R² = 0,67), o que demonstra que o parâmetro de turbidez pode ser um indicativo da presença de precursores de THM.

ABSTRACT Recent studies have shown that the application of chlorine could lead to the formation of trihalomethanes (THM), which occurs when chlorine reacts with natural organic matter (NOM), also known as precursors of THM, present in natural waters. The United States Environmental Protection Agency (USEPA) has classified THM as probable carcinogens for humans. In order to assess the levels of trihalomethanes in water destined for public supply in the city of Cáceres, state of Mato Grosso, Brazil, water samples were collected from three different points: P1, at raw water; P2, at the outlet of the reservoir; and P3, at the supply network, for a period of one year (from August 2018 to June 2019), with bimonthly frequency. In addition to THM, the parameters of turbidity, color, pH, and free residual chlorine were monitored. The results of raw water demonstrated that the natural phenomenon called "decoada" increased the concentrations of turbidity and apparent color in the flood/spate period, due to the intense decomposition process that occurs in this period, increasing the levels of organic matter in raw water. As for treated water, turbidity values outside the recommended values were detected. THM levels (0.09518 mg.L-1 - P2) almost reached the MPV of mg.L-1, as a result of the presence of precursors. The THM values were higher in P2 because this point presents a higher concentration of free residual chlorine in relation to P3. However, there was a strong correlation between THM and turbidity (p < 0.05 and R² = 0.67), thus demonstrating that the turbidity parameter may be indicative of the presence of THM precursors.

Remoção do 2,4-D em amostras de águas pela adsorção em leitos fixos de carvão ativado granular em escala reduzida / Removal of 2,4-D in water samples by adsorption in fixed beds of granular activated carbon on reduced scale

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio dos testes rápidos de coluna em escala reduzida, a capacidade de adsorção do carvão ativado granular (CAG) na remoção do ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) em amostras de água ultrapura e de água filtrada proveniente de estação de tratamento de água. Os valores da capacidade de adsorção obtidos a partir de amostras de água ultrapura foram 67% superiores aos obtidos para água com presença de matéria orgânica natural (MON). A MON influenciou fortemente a remoção de 2,4-D competindo pelos sítios de adsorção do carvão ativado e diminuiu a capacidade de adsorção para 7,43 mg 2,4-D por grama de CAG. Para a concentração de 2,4-D no afluente igual a 7089 ± 104 µg.L-1 e relação volumeágua/volumeCAG estimado em 766, foi possível produzir água com concentração de 2,4-D inferior a 30 µg.L-1, como recomendado pela Portaria Brasileira de Potabilidade de Água, do Ministério da Saúde (Portaria MS nº 2.914/2011).

ABSTRACT The aim of this study was to assess by means of rapid tests of small-scale column the adsorption capacity of granular activated carbon (GAC) for removal of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) from samples of ultrapure water and filtered water from a water treatment plant. The adsorption capacities values obtained from distilled water samples were 67% higher than those obtained for water having natural organic matter (NOM). NOM strongly influenced the removal of 2,4-D, competing for GAC adsorption sites, and decreasing its adsorption capacity to 7 mg 2,4-D g-1 CAG. For 2,4-D concentration of 7089 ± 104 µg L-1 and the water treated volume/GAC volume at 766, it was possible to produce treated water with 2,4-D concentration less than 30 µg L-1 as recommended by Brazilian Drinking Water Legislation of the Ministry of Health (Portaria MS 2914/2011).

Emprego do carvão ativado para remoção de atrazina em água de abastecimento público / Using activated carbon for atrazine removal from public water supply

A atrazina é um dos herbicidas mais utilizados no mundo, sendo encontrada em águas superficiais e subterrâneas. Pertence à classe das s-triazinas, possui potencial carcinogênico e apresenta toxicidade como disruptor endócrino. A reconhecida limitação dos processos de tratamento de água, os quais empregam a coagulação química na remoção da atrazina e os efeitos na saúde, motivou este trabalho, considerando a adsorção em carvão ativado como tecnologia alternativa. O estudo experimental consistiu na caracterização física do carvão ativado e nos ensaios de adsorção em águas de diferentes conteúdos orgânicos. Foi possível verificar a capacidade do carvão ativado em remover atrazina, e o mecanismo de adsorção foi influenciado pela variação da qualidade das matrizes de água gerando isotermas com características distintas.

Atrazine is one of the most widely herbicides used in the world, being found in surface water and groundwater. It belongs to the s-triazines class classified as possible carcinogenic potential and toxicity presents as an endocrine disruptor. The acknowledged limitation of the water treatment processes, which employ chemical coagulation in atrazine removal and the risks to health, has motivated this work taking into regards the adsorption of activated carbon as an alternative technology. The experimental study consisted of physical characterization of activated carbon and of adsorption tests in waters of different organic content. It was possible to verify the capacity of activated carbon to remove atrazine, and the adsorption mechanism was influenced by the quality variation of water matrices generating isotherms with different characteristics.