Avaliação da confiabilidade analítica de medições de turbidez em água potável

• Main Author: Marques, Guilherme Souza
• Other Authors: Amaral, Karen Juliana do
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: 2017
• Subjects: Ciências Ambientais; Água - Qualidade; Água potável; Abastecimento de água; Teses
• Online Access: http://hdl.handle.net/1884/46483

Orientador : Prof. Dr. Jörg Wolfgang Metzger === Co-orientador : Profª. Drª. Karen Juliana do Amaral === Co-orientador : Prof. Dr. Gustavo Rafael Collere Possetti === Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 04/11/2016 === Inclui referências: f. 101-105 === Resumo: A qualidade da água distribuída à população apresenta impactos diretos na área da saúde. Ciente disso o Ministério da Saúde (MS), mediante a Portaria 2914/11, exige que os parâmetros de controle da água potável sejam determinados dentro de um sistema de qualidade nos moldes da NBR ISO/IEC 17025. Um dos itens de maior relevância nessa norma é a determinação da incerteza de medição, pois apresenta uma informação quantitativa sobre a confiabilidade de um resultado de medição. Um dos parâmetros de controle exigidos pela portaria do MS é a turbidez, que está diretamente ligada a garantia de um processo efetivo de desinfeção da água, tanto que o MS reduziu o valor máximo permissível (VMP) de 1,0 NTU para 0,5 NTU, e em determinados casos é exigido um VMP de 0,3 NTU. Nesse contexto, este trabalho se propõe a avaliar a confiabilidade analítica da medição da turbidez a partir da determinação da incerteza de medição de 11 padrões de formazina e 5 amostras de água para consumo humano, todos analisados em 6 turbidímetros diferentes provenientes de 3 fabricantes distintos: D, C e P. Para tanto desenvolveu-se o cálculo da incerteza de medição da turbidez com base no Guia para a Expressão da Incerteza de Medição e avaliou-se a capacidade analítica e a compatibilidade metrológica de cada turbidímetro. Dessa forma, identificaram-se as principais fontes de incerteza do processo de medição da turbidez e todas as equações necessárias para a sua determinação. Adicionalmente, desenvolveu-se uma ferramenta para auxiliar no cálculo da incerteza desse parâmetro, a qual fornece um certificado de calibração para o turbidímetro avaliado e define uma faixa de operação para o sistema de tratamento de água garantindo a conformidade da água produzida por ele em relação às exigências da Portaria 2914/11 do MS. A partir do cálculo de incerteza de medição verificou-se que a fonte que mais contribui para a incerteza de medição da turbidez é a curva de calibração. As maiores incertezas expandidas entre os padrões analisados, considerando um nível de 99,73%, apresentaram um valor médio de 0,05 NTU para os equipamentos de marca C, 0,11 NTU para os equipamentos da marca D e 0,44 NTU para o equipamento da marca P. Foi possível afirmar a compatibilidade metrológica entre os equipamentos da marca D e C em praticamente todos os resultados, ressalvando somente determinações abaixo de 0,1 NTU para o equipamento D1, onde essa afirmativa se torna duvidosa. Os resultados obtidos permitem afirmar que somente os equipamentos da marca C e D apresentam resultados com a confiabilidade analítica necessária para afirmar a conformidade da água potável em relação à turbidez. Palavras-chave: Turbidez. Cálculo de incerteza de medição. Confiabilidade analítica. GUM. Compatibilidade metrológica. Nefelometria. === Abstract: The quality of water distributed to the population has direct impacts on health. Aware of this, the Ministry of Health (MS), through Ordinance 2914/11, requires that the drinking water control parameters must be determined within a quality system along the lines of ISO / IEC 17025. One of the most relevant items in this standard is the determination of measurement uncertainty, because it presents quantitative information about the reliability of a measurement result. One of the control parameters required by MS is the turbidity, which is directly linked to ensure an effective process of disinfection of the water, so that the MS reduced the maximum permissible value (VMP) of 1.0 to 0.5 NTU, and in certain cases it required a VMP of 0.3 NTU. In this context, this study aims to evaluate the analytical reliability of the measurement of turbidity from the determination of the uncertainty of measurement of 11 formazin standards and 5 samples of water for human consumption, all analyzed in 6 different turbidimeters from 3 different manufacturers: D, C and P. Therefore was developed the calculation of the turbidity measurement uncertainty based on the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement and evaluated the analytical capacity and metrological compatibility of each turbidimeter. Thus, it were identified the main sources of uncertainty of the measurement process for turbidity and all the necessary equations for their determination. In addition, it was developed a tool to assist in the calculation of the uncertainty of this parameter, which provides a calibration certificate for the assessed turbidimeter and defines an operating range for the water treatment system to ensure compliance of the produced water regarding the requirements of MS Ordinance 2914/11. From the measurement uncertainty calculation it was found that the source that most contributes to the turbidity measurement uncertainty is the calibration curve. The greatest expanded uncertainty between the standards analyzed, considering a level of 99,73%, had an average of 0.05 NTU equipment for manufacturer C, 0,11 NTU for the equipment D brand and 0.44 NTU the equipment P. It was possible to affirm metrological compatibility of the brand D equipment and C in almost all results, excepting only determinations below 0.1 NTU for D1 equipment where this statement becomes doubtful. The results allow us to affirm that only the C and D brand equipment present results with the analytical reliability required to assert the conformity of drinking water regarding turbidity. Keywords: Turbidity. Measurement uncertainty calculation. Analytical reliability. GUM. Metrological compatibility. Nephelometry.