Em uma análise hidroquímica completa, a concentração total, expressa em meq/L, de íons positivos (cátions), deve ser aproximadamente igual à concentração de íons negativos (ânions).
O desvio percentual desta igualdade é determinado pelo coeficiente de erro da análise.O programa realiza o cálculo do erro prático (Ep%) por duas técnicas.Uma considerando os valores da Condutividade Elétrica (CE) da água, e outra levando em consideração os valores dos somatórios dos cátions ou ânions.
O programa, além de apresentar o resultado do Balanço Iônico, mostra graficamente a distribuição dos elementos em cada amostra. Permite, também, alterar os coeficientes de conversão das concentrações (mg/L para meq/L), pois há análises que expressão elementos de forma diferente da usual.
ÍNDICE DE QUALIDADE DA ÁGUA - IQA
Com base no estudo realizado em 1970 pela “National Sanitation Foundation” dos Estados Unidos, a CETESB adaptou e desenvolveu o IQA – Índice de Qualidade das Águas. Este índice é compostos por nove parâmetros considerados relevantes na avaliação da qualidade das águas. O objetivo era sua utilização para avaliação das águas para o abastecimento público, considerando aspectos relativos ao tratamento dessas águas.
O IQA é calculado pelo produtório ponderado das qualidades de água correspondentes às variáveis que integram o índice.
A seguinte fórmula é utilizada:
onde:
IQA: Índice de Qualidade das Águas, um número entre 0 e 100;
qi : qualidade do i - ésimo parâmetro, um número entre 0 e 100, obtido da respectiva “curva média de variação de qualidade”, em função de sua concentração ou medida ,
wi : peso correspondente ao i - ésimo parâmetro, um número entre 0 e 1, atribuído em função da sua importância para a conformação global de qualidade.
No caso de não se dispor do valor de alguma das nove variáveis, o cálculo do IQA é inviabilizado. A partir do cálculo efetuado, pode-se determinar a qualidade das águas brutas, que é indicada pelo IQA, variando numa escala de 0 a 100, representado na tabela abaixo:
(www.cetesb.sp.gov.br/userfiles/file/agua/aguas-superficiais/.../02.pdf)
O IGAM - Instituto Mineiro de Gestão das Águas, órgão responsável pelo monitoramento das águas superficiais do Estado de Minas Gerais, tem utilizado este mesmo índice, mas com faixas dos níveis de qualidade diferente (Tabela abaixo).
No programa QualiGraf são apresentadas as duas classificações.
SÓLIDOS TOTAIS DISSOLVIDOS
Sólidos Totais Dissolvidos (STD) corresponde ao peso total dos constituintes minerais presentes na água, por unidade de volume. Na maioria das águas naturais, a Condutividade Elétrica (CE) da água, multiplicada por um fator que varia entre 0.55 e 0.75, gera uma boa estimativa de STD.
O programa calcula o STD a partir dos valores de CE, multiplicando esta por um fator de 0.65, considerado aceitável para uma região de clima quente. É dado, também, a opção de entrar com o valor de STD da análise laboratorial.Com base nos valores estimados de STD as águas são classificadas em Doces, Salobras ou Salgadas, conforme Resolução CONAMA 357/2005.
O programa possibilita que os dados gerados possam ser impressos ou gravados em arquivo (extenção .txt). O programa permite também visualizar, de forma gráfica, a distribuição das águas amostradas nas classes empregadas.
CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS PARA IRRIGAÇÃO
A classificação das águas para irrigação é determinada pela concentração de alguns íons, tais como o sódio, o potássio, o cloreto e o sulfato, e por parâmetros como os sais dissolvidos, a Condutividade Elétrica e a concentração total de cátions, que influenciam de maneira diferenciada no crescimento de cada espécie vegetal.
Dentre os critérios de classificação da água para fins de irrigação, um dos mais aceitos atualmente é a classificação proposta pelo United States Salinity Laboratory (USSL). Esta classificação baseia-se na razão de adsorsão de sódio (SAR) e na condutividade elétrica (C.E.) da água.
O programa calcula o SAR e mostra, na forma tabular e gráfica, a categoria de cada amostra na classificação do USSL.
Nesta nova versão do QualiGraf, é possível gerar uma legenda dos dados graficados. Esta legenda é gerada em tempo real, podendo ser vista expandindo a janela do formulário. Esta legenda é automaticamente gravada quando o gráfico é salvo. Pode-se selecionar as cores, tanto dos círculos, como dos números que identificam as amostras.Também pode-se gravar uma tabela com a distribuição percentual das classes de águas para irrigação.
Gráficos de distribuição dos elementos que compõe cada amostra são apresentados com um simples clicar sobre a tabela de dados. Estes gráficos também podem ser salvos. O programa permite a entrada de dados em arquivo, bem como amostras individuais. Isto vale para quase todas as análises disponíveis.
DIAGRAMAS DE PIPER
O Diagrama de Piper é freqüentemente utilizado para classificação e comparação de distintos grupos de águas quanto aos íons dominantes. O programa gera o diagrama de Piper e mostra a classificação das amostras segundo este critério. A representação gráfica pode evidenciar possíveis relações entre íons de uma mesma amostra, ou ressaltar variações temporais ou espaciais existentes.
Dentre as opções gráficas, tem-se a de se desenhar as linhas de grade, manter visível as classificações e mostrar, em tabela anexa, a distribuição percentual das amostras nos diversos campos. Outra ferramenta interessante é a seleção de uma ou de um grupo de amostras. Isto permite por em destaque um determinado alvo de estudo.
DIAGRAMAS DE STIFF
O estudo de análises químicas pode ser facilitado através da utilização de gráficos e diagramas, principalmente quando se deseja fazer comparações entre várias amostras de água, de um mesmo ponto ou de diferentes pontos.
Os Diagramas de Stiff, em função das figuras geométricas formadas, são muito úteis para a análise de dados distribuídos espacialmente. Facilmente detectam-se águas de mesma família (homogêneas).O programa permite, além do gráfico individual, visualizar seis (6) diagramas simultaneamente, o que facilita a comparação entre as amostras.
DIAGRAMAS DE DUROV
O Diagrama de DUROV constitui-se numa variação do Diagrama de PIPER. Relaciona, através de dois diagramas ternários, os principais cátion e ânion das amostras de água, expressos sempre em miliequivalente por litro (meq/L). A projeção dos constituintes é perpendicular a base dos diagramas triangulares e associa a este a quantidade de sólidos totais dissolvidos.
O diagrama utilizado no programa QualiGraf é uma modificação do diagrama de DUROV, que inclui pH e Sólidos Totais Dissolvidos (TDS). É também conhecido como Diagrama de ZAPOROTEC.
DIAGRAMAS DE SCHOELLER & BERKALOFF
Nos diagramas de Schoeller, ou colunas verticais, são traçadas sequência de linhas unindo os pontos que representam os valores dos cátions e anions (em meq/L) usando uma escala logarítmica. Este tipo de gráfico de barras também é conhecido como diagramas Schoeller-Berkaloff.
A escala logarítmica não é apropriada para observar pequenas diferenças na concentração de cada íon entre diferentes amostras deágua, mas é útil para representar e observar a relação entre íons associados a inclinação das linhas. Facilmente conseque-se distinguir famílias de águas (mesmo padrão).
DIAGRAMAS RADIAIS
Semelhantes aos diagramas de Stiff, os diagramas radiais são figuras geométricas que relacionam os teores dos principais íons de uma amostra de água. São muito úteis para identificar águas com padrões semelhantes na distribuição dos seus elementos.
Os diagramas radiais podem ser muito úteis quando as figuras são inseridas em um mapa, pois permite observar a existência ou não de um “trend” na região de estudo.
CORRELAÇÃO ENTRE OS ÍONS
O programa permite o ajuste de algumas equações que buscam a melhor relação existente entre as variáveis (íons). A qualidade desse ajuste é dada pelo coeficiente de determinação (R2), ou seja, R2 dá uma indicação da aderência do modelo proposto: quanto mais próximo de um (1) for R2, melhor o ajuste. O método utilizado de ajuste é o dos mínimos quadrados.
ESTATÍSTICAS BÁSICAS
Ao ler ou importar um arquivo de dados, o programa permite uma primeira inspeção dos dados, tanto de forma gráfica, como através dos principais valores característicos do conjunto de amostras (nº de amostras, valores máximo e mínimos, médias, variância e desvio padrão).
MISCELÂNEA
Acesso direto a editores de texto (MSWord, Write, Bloco de notas, WordPad) e planilhas eletrônicas (MSExcel e Calc), quando disponíveis no computador;