AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA DE NASCENTES UTILIZADA POR COMUNIDADES RURAIS DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO SÃO BARTOLOMEU – MG NO PREPARO DE ALIMENTOS

Capítulo de livro publicado no livro: Ciência e tecnologia de alimentos: Pesquisas e avanços. Para acessa-lo  clique aqui.

DOI: https://doi.org/10.53934/9786585062060-32

Este trabalho foi escrito por:

Ana Luiza Valadares Ferreira ; Wilmer Edgard L. Peña ; Taíla Veloso de Oliveira ; Rodolfo Alves Barbosa ; Clara Suprani Marques* ; Herly Carlos Teixeira Dias  

*Autor correspondente (Corresponding author) – Email: [email protected]

Resumo: A água é um bem indispensável à vida na Terra. Para além da quantidade de água disponível para consumo, é necessário avaliar a qualidade dessa água, uma vez que pode ser veículo de doenças diversas de origem hídrica. Considerando que existe uma deficiência no sistema de saneamento básico em nosso país, e que uma parcela da população precisa recorrer a sistemas alternativos para ter acesso à água, a presente pesquisa objetivou avaliar a qualidade da água de três nascentes que abastecem comunidades rurais, no município de Viçosa – MG. As amostras foram identificadas como A, B e C, e foram avaliadas quando à dureza, alcalinidade, pH, acidez e cloretos. Além disso, a qualidade microbiológica das amostras também foi investigada quanto à quantificação de bactérias mesófilas aeróbias, coliformes totais e Escherichia coli. As três amostras apresentaram características físico-químicas muito semelhantes, sendo classificadas como água mole (dureza < 50 mg/L de CaCO₃), baixa alcalinidade e acidez, e baixo teor de cloretos (< 250 mg/L), atendendo aos padrões de potabilidade estabelecidos pela Portaria de Consolidação nº 888/2021. Quanto à qualidade microbiológica, apenas a amostra A mostrou atender aos padrões de potabilidade, apresentando ausência de coliformes e E. coli. Nas demais amostras, foi verificada presença desses microrganismos. Concluiu-se que apenas a nascente referente à amostra A atendeu aos padrões de potabilidade. Para utilização da água das outras nascentes, foi orientado à comunidade que seria necessário um tratamento prévio para eliminação do risco microbiológico, como desinfecção ou tratamento térmico.

Palavras–chave: análise de água; nascentes; potabilidade de água; qualidade de água.

INTRODUÇÃO

A água é essencial para a vida. Apesar de ser um bem abundante no planeta Terra, ela não é utilizável em sua totalidade, visto que está dividida em diferentes formas, como calotas polares, mares, rios, aquíferos, dentre outros. Além disso, apenas uma pequena fração dessa totalidade encontra-se disponível como água doce para consumo humano. As nascentes, por exemplo, são aberturas naturais por onde aflora a água armazenada nos reservatórios subterrâneos para a superfície, originando cursos d’água e represas (1,2). É muito comum em comunidades rurais, sendo, em alguns casos, a principal fonte de água para a população que ali vive. Dessa forma, a água de nascentes pode ser usada para tarefas rotineiras, como o preparo de alimentos; todavia, por situarem-se em ambiente rural, podem estar expostas à contaminação devido à presença de criadouros de animais, como bovinos e suínos. Além dos animais, o destino final do esgoto e o descarte inadequado de resíduos e produtos químicos também são possíveis fontes de contaminação de nascentes, podendo comprometer a qualidade da água ali represada e, consequentemente, a saúde da população que a utiliza (3-5).

A ingestão de água de má qualidade pode acarretar uma série de doenças, que podem variar de leve à grave, dependendo do grau de contaminação, da saúde do indivíduo acometido e dos contaminantes envolvidos (metais tóxicos, produtos químicos, patógenos, etc.). Por esse motivo, quando falamos em água para consumo humano, independentemente desse consumo ser direto ou indireto, é vital que sejam estabelecidos padrões de potabilidade a fim de garantir a seguridade de sua qualidade (6). No Brasil, a Portaria de Consolidação nº 888, publicada pelo Ministério da Saúde em 04 de maio de 2021, estabelece esses padrões (7).

Contudo, é válido ressaltar que, ainda que estabelecidos padrões de qualidade da água para o consumo humano, uma parcela representativa da população mundial ainda não tem garantia da sua obtenção e permanecem expostas a uma série de perigos no que diz respeito à ingestão de água contaminada (8). O Brasil, juntamente com outros 192 países, assumiu o compromisso global que é a Agenda 2030, que visa promover, até o ano de 2030, a proteção ambiental, o progresso social e o crescimento econômico por meio de dezessete objetivos, chamados de Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). Dentre esses objetivos, ressaltamos o de número seis, que diz respeito a assegurar a disponibilidade e gestão sustentável da água e saneamento para toda população (9).

Nesse contexto, a investigação da qualidade dessa água é importante a fim de verificar se é própria ou não para consumo humano, bem como analisar o risco ao qual a população consumidora está exposta e traçar possíveis medidas visando a redução desse risco. Tendo isso em vista, o objetivo do presente trabalho foi investigar a qualidade de água de nascente utilizada por comunidades rurais localizadas no município de Viçosa, no estado de Minas Gerais. De acordo com dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), no ano de 2021, estimava-se uma população de quase 80 mil habitantes no município mineiro, sendo 93,2% urbana e 6,8% rural (10). Além disso, dados mais recentes do Instituto Água e Saneamento indicam que, em 2021, aproximadamente 4% da população não tinha acesso a água tratada e 17% não possuía coleta de esgoto (11).

MATERIAL E MÉTODOS

Pontos de coleta e amostragem

Inicialmente, foram visitadas quatro nascentes e dois tanques (apresentados na Figura 1) em propriedades rurais localizadas na bacia hidrográfica do Ribeirão São Bartolomeu, em Viçosa, para conhecimento e escolha daquelas que possuíam maior utilização para fins de consumo. Para isso, realizou-se uma pesquisa de campo para tomar conhecimento de quais fins são dados à água proveniente desses locais.

Dos locais visitados, foram selecionadas três nascentes para coleta da água e posterior análises, com base na maior utilização: nascente 1 (Figura 1.a; fonte de abastecimento de residências; a água era filtrada antes do consumo direto ou preparo de alimentos), chamada amostra A; nascente 3 (Figura 1.c; irrigação de hortaliças), chamada de amostra B; e nascente 4 (Figura 1.e; movimentação de moinho d’água e irrigação de hortaliças), chamada de amostra C. As coletas foram realizadas em novembro de 2022, utilizando-se frascos shot de 500 mL previamente esterilizados, abertos apenas no momento da coleta, sendo esta realizada de forma que a boca do frasco fosse dirigida no sentido contrário à corrente, quando possível. Na Figura 2, é possível observar as amostras coletadas.

Com base na legislação vigente e nos padrões de qualidade exigidos, foram realizadas análises físico-químicas e microbiológicas (7).

Análise de dureza

A dureza da água é ocasionada pelos sais de cálcio e magnésio lixiviados pela própria água em seu percurso natural no solo. Na indústria de alimentos, deve ser rigorosamente controlada uma vez que pode provocar incrustações nas superfícies de equipamentos e utensílios (12).

Amostras de 50 mL foram adicionadas de 1 mL de hidróxido de amônio e 3 a 4 gotas de negro de eriocromo T, em seguida, foram tituladas com EDTA 0,01 M até a viragem de coloração vermelha para o azul. A dureza da água foi expressa em mg de CaCO₃ por volume de amostra (em L) (13).

Análises de alcalinidade total, pH e acidez titulável

Alcalinidade da água deve-se à presença dos ânions carbonato (CO₃^2-), bicarbonato (HCO₃^–) ou hidroxilas (OH^–), e pode ser definida como a capacidade da água de neutralizar ácidos em solução. Para esta análise, primeiramente foi preparada uma amostra de 100 mL de amostra com 3-4 gotas de fenolftaleína. Se a mistura permaneceu incolor, adicionou-se 3-4 gotas de metilorange, atingindo uma coloração amarela, e titulando-se com H₂SO₄ 0,02 N até obtenção de cor laranja. No caso da coloração laranja ser obtidas apenas com a adição do metilorange, não se prosseguiu com a titulação. Se a mistura inicial com fenolftaleína promoveu uma coloração rosa, a titulação foi realizada diretamente com H₂SO₄ 0,02 N, sem adição de metilorange, até a mistura ficar incolor. A alcalinidade foi expressa em mg de CaCO₃ por volume da amostra (em L) (13).

O pH, por sua vez, é um dos principais parâmetros no monitoramento da qualidade dos recursos hídricos por ser um indicativo de contaminações devido à presença de íons H⁺. Para esta análise, foi medido o pH das amostras com um pHmetro de bancada (modelo PG2000, marca Gehaka, São Paulo, Brasil) (13).

Por fim, foi realizada a análise de acidez titulável, em que uma amostra de 100 mL foi adicionada de 4 gotas do indicador fenolftaleína e titulada com uma solução de NaOH 0,01 N até a viragem de incolor para rosa (13).

Análise de cloretos

Quando presentes na água, os cloretos podem indicar poluição por esgotos domésticos/industriais e agricultura, bem como pelo uso de fertilizantes. Além disso, conferem gosto salino e propriedades laxativas à água. Para investigação da concentração de cloretos nas amostras de água coletadas, foi realizada a titulação de 100 mL de amostra (adicionada de uma pitada de CaCO₃ e cerca de 4 gotas de K₂CrO₄ 5%) com AgNO₃ 0,01 N, até viragem da coloração amarela para tijolo. O resultado foi expresso em mg de cloretos por volume de amostra (em L) (13).

Análises microbiológicas: mesófilos aeróbios

Do ponto de vista sanitário, a grande maioria das bactérias patogênicas de origem alimentar ou hídrica podem ser classificadas como mesófilas, ou seja, sua temperatura ótima de crescimento é na faixa de 35 a 37 ºC. Portanto, essa investigação é imprescindível para se conhecer a qualidade da água em questão. Alíquotas de 1 mL das amostras foram diluídas em solução peptonada (0,1%) e adicionadas em placas de Petri seguida pela incorporação de aproximadamente 15-20 mL de ágar padrão para contagem (PCA) liquefeito (aproximadamente 45 ºC). Após homogeneização, repouso e solidificação do ágar, as placas foram incubadas a 37 ºC por 24 h. Após esse período, foi realizada a contagem das colônias, e a concentração bacteriana foi expressa em unidades formadoras de colônias (UFC) por volume da amostra (em mL) (14).

Análises microbiológicas: coliformes totais e Escherichia coli

Coliformes são bactérias naturalmente presentes no intestino do homem e de animais, portanto, sua presença na água pode indicar contaminação fecal via esgotos ou dejetos uma vez que, em propriedades rurais, pode ocorrer o manejo inadequado de animais ou seu livre trânsito. Visando quantificação desse grupo de microrganismos, alíquotas de 1 mL das amostras diluídas ou não em solução peptonada (0,1%) foram inoculadas em placas Petrifilm EC (3M) e incubadas a 37 °C por 24 horas, para coliformes, e 48 h para E. coli, conforme indicação do fornecedor. Para a contagem, considerou-se colônias vermelhas e azuis, ambas com bolhas de ar, para coliformes, e apenas colônias azuis com bolhas de ar para E. coli. Os resultados quantitativos foram expressos em UFC/mL (14).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados obtidos referentes às análises físico-químicas para as três amostras investigadas, bem como os valores aceitáveis para cada parâmetro conforme preconizado na legislação vigente, estão apresentados na Tabela 1.

Tabela 1 – Resultados das análises físico-químicas.

*Portaria de Consolidação nº 888/2021 (7); **Valores não estabelecidos.

Embora o valor máximo permitido para o parâmetro dureza, em água potável, seja 300 mg CaCO₃/L de água analisada, é comum classificar a água em três grupos distintos: água mole (0 a 50 mg/L de CaCO₃), água moderadamente dura (51 a 150 mg/L de CaCO₃); e água dura (151 a 300 mg/L de CaCO₃). Na Indústria Alimentícia, por exemplo, é necessário que a dureza da água utilizada seja a mais baixa possível devido aos problemas decorrentes da dureza elevada, como formação de incrustações, danificação de equipamentos, utensílios e tubulações, e ocorrência de acidentes, principalmente em caldeiras, evaporadores e pasteurizadores (12). As três amostras investigadas apresentaram dureza abaixo de 50 mg/L de CaCO₃, sendo classificadas como água mole e estando de acordo com o preconizado pela legislação vigente quanto à potabilidade de água.    

A alcalinidade não influencia em questões sanitárias nem consta na tabela dos parâmetros de potabilidade da Portaria de Consolidação nº 888/2021, no entanto, sua avaliação é importante visto que concentrações elevadas podem conferir gosto indesejável à água, que deve ser naturalmente insípida (Nolasco et al 2020). Na literatura, recomenda-se que a alcalinidade não passe de 150 mg/L de CaCO₃. Nesse sentido, as três amostras investigadas encontram-se dentro do estipulado. Nolasco et al (2020) (15) avaliaram a qualidade da água no município de Almenara, também em Minas Gerais, e encontraram valores similares ao do presente trabalho em relação à alcalinidade das amostras.  Os resultados de acidez e pH das três amostras corroboraram com os resultados de alcalinidade, confirmando que a baixa concentração de gás carbônico dissolvido, bem como ânions carbonados, e atestando a qualidade da água no que tange esses parâmetros.

A presença de cloretos em concentrações, assim como alcalinidade, pode conferir gosto à água, o que é indesejável de acordo com o Ministério da Saúde em questão de água potável (13). Nesse sentido, as três amostras apresentaram concentrações de cloreto de valores semelhantes e muito abaixo do valor máximo permitido pela legislação vigente (250 mg/L), atendendo a esse padrão de potabilidade (7).

            Quanto às análises microbiológicas, os resultados estão apresentados na Tabela 2.

Tabela 2 – Resultados das análises microbiológicas.

*Portaria de Consolidação nº 888/2021 (7); **Valores não estabelecidos

A Tabela 2 mostra claramente que as amostras seguiram um padrão: concentrações populacionais elevadas de bactérias mesófilas aeróbias refletiram igualmente em concentrações elevadas de coliformes totais e E. coli. Nesse caso, as amostras B e C apresentaram-se fora dos padrões de potabilidade de água uma vez que ambas acusaram presença de coliformes, o que pode ser indicativo de contaminação. A amostra A, por outro lado, apresentou a menor concentração populacional de bactérias mesófilas e ausência de coliformes e E. coli, estando em conformidade com a legislação vigente para esse parâmetro.

Conforme dito anteriormente, a nascente 1, de onde foi retirada a amostra A, é a única da qual os moradores da comunidade local utilizam a água para consumo direto e indireto (preparo de alimentos), ao passo que as nascentes de onde foram coletadas as amostras B e C são usadas para irrigação de hortaliça. O uso de água fora dos padrões de potabilidade para irrigação, embora seja uma infeliz realidade no Brasil, onde aproximadamente 35 milhões de pessoas não tem acesso à água tratada, não é uma prática recomendada, uma vez que pode acarretar em problemas de saúde (16). A veiculação de patógenos alimentares da água de irrigação para frutas e hortaliças pode desencadear uma série de doenças, tais como diarreias ocasionadas por E. coli patogênica, salmonelose, cólera, giardíase, dentre outras. Portando, realizar a higienização correta de produtos vegetais é uma necessidade a fim de se evitar a transmissão de doenças e ocorrência de surtos alimentares (17,18). 

CONCLUSÕES

O estudo concluiu que a água coletada da nascente 1 estava em melhores condições sanitárias do que as demais amostras (nascentes 3 e 4), que por sua vez apresentaram indicativo de contaminação devido à presença de coliformes e E. coli. O fato dessas outras amostras estarem contaminadas não implica na total impossibilidade de sua utilização, visto que é possível a realização de tratamentos simples para melhorar sua qualidade. De acordo com o Ministério da Saúde, medidas simples como a filtração seguida por sanitização com hipoclorito ou fervura por pelo menos 5 minutos podem garantir uma água segura do ponto de vista microbiológico, podendo ser consumida pela população. Além disso, vale ressaltar que a água proveniente das nascentes 3 e 4 era usada, principalmente, para irrigação de hortaliças. Estando essa água contaminada por coliformes, a veiculação de doenças por meio de hortaliças contaminadas com água de irrigação é uma realidade, por isso mesmo, ressalta-se a importância do tratamento prévio dessa água para esse fim bem como da correta higienização dos vegetais.

Por fim, sendo o acesso à água potável um direito básico da humanidade, ressalta-se que as empresas de distribuição de água deveriam, quando não for possível abastecer determinada região, realizar análises periodicamente e alertar os moradores sobre a qualidade da água disponível no local, bem como orientá-los quanto a tratamentos possíveis de se realizar para que possam fazer proveito de uma água de melhor qualidade sem riscos à saúde.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à Universidade Federal de Viçosa – MG pelo fornecimento de estrutura laboratorial para execução das análises, bem como às comunidades rurais de Viçosa que receberam a equipe de coleta e que tornaram essa pesquisa possível.

REFERÊNCIAS

1. Daneluz D, Tessaro D. Padrão físico-químico e microbiológico da água de nascentes e poços rasos de propriedades rurais da região sudoeste do Paraná. Arq Inst Biol. 2015;82.
2. Garcia JM, Mantovani P, Gomes RC, Longo RM, Demanboro AC, Bettine SC. Degradação ambiental e qualidade da água em nascentes de rios urbanos. Soc Nat. 2018;30(1):228-254.
3. Alves BLA, Nascimento VGS, Pereira Jr A. Qualidade e uso da água de um igarapé e um reservatório rural do município de Nova Timboteua – PA (Brasil). Rev Brasileira Meio Amb. 2019;7(1):49-69.
4. Stolf DF, Molz S. Avaliação microbiológica da água utilizada para consumo humano em uma propriedade rural de Taió – SC. Saúde e Meio Ambiente: Revista Interdisciplinar, 2017:6(1):96–106.
5. Santos EPP, Veiga WA, Gonçalves MRS, Tomé MPM. Coliformes totais e termotolerantes em água de nascentes utilizadas para o consumo humano na zona rural do município de Varre-Sai, RJ. Sci. Plena 2015;11(5):052401.
6. Wen X, Chen F, Lin Y, Zhu H, Yuan F, Kuang D, Jia Z, Yuan Z. Microbial Indicators and Their Use for Monitoring Drinking Water Quality—A Review. Sustainability. 2020;12(6):2249.
7. Ministério da Saúde (BR). Portaria de Consolidação GM/MS nº 888, de 04 de maio de 2021. Altera o Anexo XX da Portaria de Consolidação GM/MS nº 5, de 28 de setembro de 2017, para dispor sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Diário Oficial União. 07 mai 2021. Edição 85; Seção 1:127.
8. G1. Falta de acesso à água afeta bilhões e provoca aumento de conflitos no mundo, diz relatório da ONU. 2019 [data de acesso 17 fev 2023]. Disponível em: https://g1.globo.com/natureza/noticia/2019/03/18/falta-de-acesso-a-agua-afeta-bilhoes-e-provoca-aumento-de-conflitos-no-mundo-diz-relatorio-da-onu.ghtml
9. Nações Unidas Brasil. Agenda 2030 para o Desenvolvimento Sustentável. [data de acesso 17 fev 2023]. Disponível em: https://brasil.un.org/pt-br/91863-agenda-2030-para-o-desenvolvimento-sustentavel
10. IBGE. [Acesso em 17 fev 2023]. Disponível em: https://cidades.ibge.gov.br/brasil/mg/vicosa/panorama
11. Instituto Água e Saneamento. Municípios e Saneamento: Viçosa (MG). [Acesso em 17 fev 2023]. Disponível em: https://www.aguaesaneamento.org.br/municipios-e-saneamento/mg/vicosa
12. Andrade NJ. Higiene na Indústria de Alimentos: Avaliação e controle da adesão e formação de biofilmes bacterianos. São Paulo: Varela; 2014.
13. Brasil. Fundação Nacional de Saúde – FUNASA. Manual Prático de Análise de Água. 2ª ed. Brasília: Fundação Nacional de Saúde; 2006.
14. Downes FP, Ito K. Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods. 4th ed. APHA, Washington, DC; 2001; 676 pp.
15. Nolasco GM, Gama EM, Reis BM, Reis ACP, Gomes FJS, Matos RP. Análise da alcalinidade, cloretos, dureza, temperatura e condutividade em amostras de água do município de Almenara/MG. Recital – Revista de Educação, Ciência e Tecnologia de Almenara/MG. 2020;2(2):52–64.
16. Trata Brasil. Água. [Acesso em 17 fev 2023]. Disponível em: https://tratabrasil.org.br/principais-estatisticas/agua/
17. Alegbeleye OO, Singleton I, Sant’Ana AS. Sources and contamination routes of microbial pathogens to fresh produce during field cultivation: A review. Food Microbiology. 2018;73:177-208.
18. Ministério da Saúde. Doenças de Transmissão Hídrica e Alimentar (DTHA) [Acesso em 17 fev 2023]. Disponível em: https://www.gov.br/saude/pt-br/assuntos/saude-de-a-a-z/d/dtha