REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7376706
Rosangela Marques da Costa
Orientador: Vicente Antônio de Senna Junior
RESUMO
Água contaminada ligada à falta de saneamento básico mata cerca de milhões de pessoas em todo o mundo a cada ano. A falta de potabilidade da água nem sempre é perceptível pela visão ou olfato, e requer análise laboratorial para detectá-la. É necessário o controle da qualidade microbiológico da água devido à sua característica de veículo de transmissão de bactérias, como coliformes totais e termotolerantes, protozoários, vírus e fungos que causam diarreia, disenteria, hepatite, cólera e outras doenças graves. O objetivo deste estudo foi realizar uma revisão bibliográfica destacando os parâmetros e metodologias de análise microbiológica da água potável destinada para consumo humano. Esta pesquisa reforça a importância do monitoramento contínuo da qualidade microbiológica da água visando padrões de potabilidade adequados ao consumo humano e a prevenção de possíveis doenças.
Palavra-chave: Potabilidade;Bactérias; Coliformes.
SUMMARY
Contaminated water linked to lack of sanitation kills about millions of people worldwide each year. The lack of water potability is not always noticeable by vision or smell and requires laboratory analysis to detect it. It is necessary to control the microbiological quality of water due to its characteristic of vehicle transmission of bacteria, such as total and thermotolerant coliforms, protozoa, viruses and fungi that cause diarrhea, dysentery, hepatitis, cholera and other serious diseases. The aim of this study was to conduct a literature review highlighting the parameters and methodologies of microbiological analysis of drinking water intended for human consumption. This research reinforces the importance of continuous monitoring of microbiological water quality aiming at potability standards appropriate to human consumption and the prevention of possible disease.
Keyword: Potability; Bacteria; Coliforms.
OBJETIVO GERAL
Realizar uma revisão bibliográfica destacando quais os parâmetros e metodologias de análise para o controle de qualidade microbiológico da água para consumo humano (potável) segundo a portaria vigente.
OBJETIVO ESPECÍFICO
Verificar quais são os parâmetros microbiológicos da água potável de acordo com a legislação vigente.
Conceituar os métodos de análise microbiológica da água de acordo com padrão de potabilidade;
Identificar através das análises de controle de qualidade microbiológica presença ou ausência de patogénicos maléficos a saúde humana;
JUSTIFICATIVA
Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), um terço da população dos países desenvolvidos é acometida a cada ano por doenças ligadas ao consumo de água contaminadas. Este estudo justifica-se assim pela importância de um controle de qualidade microbiológico da água destinada ao consumo humano e verificar se a mesma está dentro dos padrões estabelecidos pela legislação vigente. Assim, pode-se oferecer água de boa qualidade e livre de qualquer tipo de contaminação.
METODOLOGIA
Para o desenvolvimento desta revisão literária, foi feito um levantamento bibliográfico através de artigos técnicos científicos,monografias, dissertações e sites governamentais, obtidos através de ferramentas eletrônicas, como o Google Acadêmico, Simpósios, Revista SCIELO e Fundação Nacional da Saúde. E que foram publicados no período de 2009 a 2021. Para obtenção dessas informações foram
através de palavras-chaves como: Potabilidade, bactérias e Coliformes. De acordo com a pesquisa para contagem de bactérias heterotróficas é utilizada a técnica de cultivo em profundidade (Pour Plate Method), para coliformes totais e termotolerantes pelo método dos tubos múltiplos (TM) e membrana filtrante (MF), teste de presença/ausência (método do substrato Cromogênico) para coliformes totais e termotolerantes (Escherchia coli).
INTRODUÇÃO
A água é essencial na vida. Para consumo humano esta deve ser insípida (não possuir gosto), segura (não conter organismos patogênicos ou substâncias químicas), ser límpida (não ter material suspenso ou turbidez), ser incolor e inodoro, ser razoavelmente branda, não ser corrosiva e possuir baixa quantidade de matéria orgânica. (Moreno; Duarte, 2012)
Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), “todas as pessoas, independente do seu estágio de desenvolvimento e das condições socioeconômicas têm direito de ter acesso a um abastecimento adequado de água potável e segura” (VIEIRA et al., 2020).
A potabilidade é o índice que garante a qualidade da água. Assim, a água distribuída para consumo humano deve ser tratada, limpa, e não apresentar nenhum índice de contaminação, seja de origem química, física, radioativa e microbiológica, ou seja, não deve apresentar risco à saúde humana (BRASIL, 2011).
A água pode ser contaminada de diversas formas, desde o seu ponto de origem, passando pelo processo de distribuição e principalmente, nos reservatórios particulares, onde o índice de monitoramento é menor (Ribeiro et al. 2018). As principais causas de contaminações em residências e empresas são a vedação inadequada da caixa d’ água e cisternas, a carência de atividade de limpeza e a desinfecção periódica irregular (DA SILVA et al., 2020). Questionamentos acerca da utilização de águas subterrâneas estão a ser levantados atualmente (STRADIOTO, TERAMOTO & CHANG, 2020; DE CARVALHO et al., 2020; CHAVES et al., 2020)
Isso se deve principalmente a fatores como, frequentes contaminações dos solos através do depósito de resíduos gerados por atividades cotidianas e pela capacidade insatisfatória de retenção e depuração dos resíduos, bem como o crescimento acelerado de forma exponencial da sociedade nas últimas décadas, e consequentemente os inúmeros aumentos da quantidade de resíduos descartada sobre a superfície terrestre (SANTOS, 2021). Assim, apesar de serem mais protegidas que as águas superficiais, as águas subterrâneas podem ser poluídas ou contaminadas quando os poluentes atravessam a porção não saturada do solo (CETESB, 2013).
Sabe-se que vários fatores podem comprometer a qualidade da água (JUNIOR, 2020). O destino do esgoto doméstico e industrial, em fossas e tanques sépticos, a disposição inadequada de resíduos sólidos urbanos e industriais, postos de combustíveis e de lavagem e a modernização da agricultura, representam fontes de contaminação das águas subterrâneas, por bactérias e vírus patogênicos, parasitas e substâncias orgânicas e inorgânicas (SANTOS,2021).
Por se tratar de um recurso de fundamental importância à vida, torna-se indispensável controlar e exigir a qualidade da água, por meio de regulamentos técnicos específicos e legislações que garantam saúde e bem-estar à população humana e animal (Birkheuer et al., 2017). A portaria de Consolidação nº 5, de 28 de dezembro de 2017, determina que se deve realizar o controle e vigilância da qualidade d’água destinada ao consumo humano. Ainda de acordo com essa portaria, para a garantia da potabilidade, a água deve estar em conformidade com o padrão microbiológico e de substâncias químicas que representam riscos à saúde (Brasil, 2017).
A potabilidade da água é avaliada por intermédio de análises laboratoriais, tais análises laboratoriais, correspondem a ensaios físico-químicos (cor, turbidez, condutividade elétrica, temperatura, pH, alcalinidade, dureza total, etc.) e métodos microbiológicos ( coliformes totais e termotolerantes, e bactérias mesófilas aeróbias) conforme às Resoluções do Conselho Nacional do Meio ambiente (CONAMA) 430/2011 (Brasil, 2011) 396/2008 Brasil, 2008) e também conforme a portaria GM/MS nº 888, de 4 de maio 2021, do Ministério da saúde (MS) (Brasil, 2021).
A detecção e quantificação de todos os micro-organismos patogênicos potencialmente presentes na água é trabalhosa, demanda tempo, os custos são elevados e nem sempre se obtêm resultados positivos ou que confirmem a presença dos micro-organismos. O objetivo do exame microbiológico da água é fornecedor subsídio a respeito da sua potabilidade, isto é, ausência de risco de ingestão de micro
organismos. O objetivo do exame microbiológico da água é fornecer subsídio a respeito da sua potabilidade, isto é, ausência de risco de ingestão de micro-organismos causadores de doenças, geralmente provenientes da contaminação pelas fezes humanas e outros animais de sangue quente. Vale ressaltar que os micro-organismos presentes nas águas naturais são, em sua maioria, inofensivos à saúde humana. Porém, na contaminação por esgoto sanitário estão presentes microorganismos que poderão ser prejudiciais à saúde humana. Os micro-organismos patogênicos incluem vírus, bactérias, protozoários e helmintos (Tabela 1).
CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS
BACTÉRIAS HETEROTRÓFICAS (BH)
As BH são micro-organismos que utilizam o carbono orgânico como fonte de energia (LIBÂNIO, 2010). Elas fornecem informações sobre a qualidade bacteriológica da água, pois a contagem de BH é capaz de detectar microrganismos providos da formação de biofilmes na rede de distribuição (DOMINGUES et al, 2007).
A maioria das BH não é patogênica, mas podem representar riscos à saúde para pessoas imunodeprimidas e deteriorar a qualidade da água com formação de odor e sabor desagradáveis (BRASIL, 2013). Além disso, a alta densidade de BH pode comprometer a detecção de coliformes por produção de fatores de inibição (BRASIL, 2013). Com o objetivo de avaliar a qualidade microbiológica da água e a integridade do sistema de distribuição, a Portaria nº 5/2017 recomenda que não ultrapasse o limite 500UFC/mL de BH (BRASIL, 2017).
COLIFORMES TOTAIS (CT)
Os CT são bacilos gram-negativos, aeróbios ou anaeróbios facultativos, não formadores de esporos, capazes de fermentar lactose com produção de ácido, gás e aldeído a 35ºC em 24 a 48 horas (BRASIL, 2013). Esse grupo de microrganismos é formado por bactérias isoladas de águas, solos, fezes humanas e de animais de sangue quente. Dessa forma, CT podem ser de origem ambiental, encontrados em solos e águas não poluídos e não apenas de origem intestinal por isso, quando detectada a presença desses microorganismos da água, eles não devem ser utilizados como indicadores de contaminação fecal (SPERLING, 2017). A presença apenas de coliformes na água não representa perigo à saúde, mas pode indicar a presença de outros micro-organismos causadores de problemas ao homem (DERISIO, 2012). Na água tratada, se houver a presença de CT sugere que o tratamento foi inadequado ou ocorreu contaminação posteriormente ao tratamento. Portanto, os CT podem indicar como está a eficiência do tratamento e a integridade da rede de distribuição (SPERLING, 2017). De acordo com a legislação vigente, a água para consumo humano deve estar ausente de CT (BRASIL, 2017).
ESCHERICHIA COLI
E.Coli é a principal bactéria do grupo de coliformes termotolerantes, que é um subgrupo dos CT, capazes de fermentar lactose e manitol, com produção de ácido e aldeído a 45ºC em 24 horas (SPERLING, 2017). O habitat primário de E. Coli é o trato intestinal de homens e animais (BRASIL, 2013). Dessa forma, corpos d’águas com presença de E. Coli, indicam contado dessa água com esgotos domésticos ou despejos de criação de animais (SPERLING, 2017). As análises de detecção de E. Coli na água bruta têm como objetivo avaliar a possibilidade da presença de protozoários ou outros patógenos para as águas da estação de tratamento. Dessa maneira, esse micro-organismo funciona como um marcador da qualidade da água tratada e da eficiência do tratamento. Além disso, E. Coli auxilia na avaliação da integridade da rede de distribuição (LIBÂNIO, 2010). Dessa forma, a portaria nº 5/2017 determina que a água para consumo humano deve estar ausente de E. Coli (BRASIL, 2017).
Tabela 1 – Padrões microbiológicos da água para consumo humano.
| PARÂMETRO ESPECIFICAÇÃO |
| Coliformes Totais | Ausência em 100mL |
| Coliformes Termotolerantes | Ausência em 100mL |
| Bactérias Heterotróficas | 500 UFC/100mL |
UFC: unidade Formadora de Colônia
Fonte: Adaptada da Portaria MS nº 5, de 28 de setembro de 2017.
MATERIAIS E MÉTODOS
Coleta de amostra é um dos passos mais importantes para avaliação da qualidade da água. Portanto, para evitar todas as fontes de possível contaminação é importante que a amostragem seja realizada com precaução e técnica (Figura 1). As amostras devem ser coletadas em frascos de vidro incolor, boca larga, com tampa de vidro esmerilhada, bem ajustada, capacidade de 125mL, previamente esterilizados ou saco plástico estéril, descartável contendo pastilha e tiossulfato de sódio. Os frascos para coleta de águas cloradas devem receber, antes de serem esterilizadas, 0,1 mL (2 gotas) de solução de tiossulfato de sódio 10%.
1. Primeiramente lavar as mãos com água e sabão;
2. Limpar a torneira com um pedaço de algodão embebido em álcool, 70 % e ou hipoclorito de sódio 100mg/L;
3. 3-Abrir a torneira e deixar escorrer a água durante 1 ou 2 minutos e em seguida coletar a amostra de água encher com pelo menos ¾ de seu volume;
4. Tampar o frasco, identificá-lo, anotar endereço hora e nome do coletor etc. Marcar o frasco com o número da amostra, correspondente ao ponto de coleta;
5. Preencher a ficha de identificação da amostra de água;
6. Colocar o frasco da amostra na caixa de isopor com gelo;
7. Lacrar, identificar e enviar a caixa para o laboratório. Manter a temperatura de 4ºC. O tempo de coleta e a realização do exame não devem exceder 24 horas.
Figura 1. Fases do Procedimento
Fonte: OMS,1998 (Adaptado)
Métodos
Conforme o manual de prático de análise de água da fundação de saúde (FUNASA) para:
Coliformes termotolerantes – Método dos tubos múltiplos (TM)
Para execução do teste, tomei uma bateria contendo 15 tubos de ensaio distribuídos de 5 em 5. Nos 5 primeiros (contendo caldo lactosado de concentração dupla) inocular, com uma pipeta esterilizada, uma alíquota de 10mL da amostra a ser examinada, em cada tubo (diluição 1:1). Nos 10 tubos restantes contendo caldo lactosado de diluição simples), inocular nos 5 primeiros 1mL da amostra (diluição 1:10) e nos 5 últimos tubos inocular 0,1mL da amostra em cada tubo (diluição1:100), homogeneizar. Incubar em uma estufa bacteriológica à temperatura 35 ± 5ºC durante 24/48 horas. Após o período de incubação, houve a formação de gás dentro do tubo de Durham, o que significa que o teste presuntivo foi positivo. Neste caso, fazer o teste confirmativo. Se não houver a formação de gás durante o período de incubação, o exame termina nessa fase e o resultado do teste é considerado negativo.
Teste confirmativo
Para realização do teste confirmativo tomar o número de tubos do teste presuntivo que deram positivos (formação de gás) nas 3 diluições 1:1; 1:10 e 1:100, tomar igual número de tubos contendo o meio de cultura verde brilhante Bile a 2%. Com a alça de platina, previamente flambada e fria, retirar de cada tubo positivo uma porção de amostra e inocular no tubo correspondente contendo o meio verde brilhante. Esse procedimento chama-se repicagem, identificar os tubos e incubar durante 24/48 horas a 35 ± 5ºC, se no final do período houver a formação de gás dentro do tubo de Durham o teste é considerado positivo. Caso não haja formação de gás, o teste é considerado negativo.
Coliformes termotolerantes – Número mais provável (N.M.T) Técnica de tubos múltiplos (TM).
Para execução do ensaio tomar todos os tubos do Teste Presuntivo que deram positivos (Formação de gás) e todos os tubos negativos em que houve crescimento após 48 horas, nas 3 diluições (1:1; 1:10 e 1:100), transferir, com alça de platina flambada e fria, uma porção para os tubos de ensaio contendo o meio EC, misturar e deixar todos os tubos em banho de água durante 30 minutos. Incubar em banho-maria a 44,5 ± 2º C durante 24 ± 2 horas. Se no final de 24 horas ou menos houver a formação de gás, está indicada a presença de coliformes termotolerantes. Calcular o NMP consultando a tabela 1.
Nota: Esse ensaio deve ser realizado simultaneamente ao Teste Confirmativo para Coliformes Totais.
Observação: Fazer esse exame toda vez que forem realizados testes confirmativos para coliformes totais.
Contagem de bactérias heterotróficas – Técnica de Cultivo em profundidade (Pour Plate Method)
Para execução do ensaio transferir, com pipeta estéril, 1 mL da amostra para uma placa de Petri previamente esterilizada, entreabrir a placa e verter aproximadamente 15 – 20 mL do meio de cultura Agar PCA fundido e ambientado a 44-46ºC, homogeneizar o conteúdo da placa em movimentos circulares moderados em “forma de oito” em torno de 10 vezes consecutivas, quando o meio de cultura se solidificar, incubar a placa em posição invertida a 35 ± 5ºC durante 48 ± 3 horas. No final do período de incubação, fazer a contagem das colônias com o auxílio de um contador de colônias.
Os resultados são expressos como Unidades Formadoras de Colônias (UFC)/mL.
Notas: Antes de iniciar os exames, desinfetar a bancada do laboratório usando uma solução de álcool etílico a 70% ou outro desinfetante que não deixe resíduo. Todas as amostras a serem examinadas devem ser homogeneizadas pelo menos 25 vezes, não esquecendo de flambar a boca dos tubos de ensaio contendo meios de cultura, antes de usá-los. O tiossulfato de sódio a 10% colocado nos frascos de coleta é para neutralizar a ação do cloro. As placas de Petri devem ser colocadas na posição invertida para evitar a condensação de água na superfície do ágar. Fazer a contagem padrão de bactérias heterotróficas, sempre em duplicata.
Coliformes totais – Método da membrana filtrante (MF)
Para execução do ensaio, com a pinça colocar cuidadosamente na placa de Petri um cartão absorvente. Com pipeta esterilizada colocar 1,8 mL do meio de cultura no cartão absorvente e tampar a placa. Colocar a membrana filtrante no porta-filtro, com a pinça previamente flambada e fria. Agitar o frasco contendo a amostra, pelo menos 25 vezes, destampar e flambar a boca do frasco, verter, cuidadosamente, 100 mL de amostra no porta-filtro, evitando que a água respingue sobre as bordas superiores. Ligar a bomba de vácuo (seringa) e fazer a sucção, depois de filtrada a amostra, lavar 3 vezes as paredes do funil com água de diluição estéril com porções de 20 mL aplicando vácuo, após a lavagem e filtração, aliviar o vácuo e remover o funil do suporte. Com a pinça flambada e fria, remover o filtro do suporte e colocá-lo na placa de Petri contendo meio de cultura m Endo broth MF, antes preparada, com o lado quadriculado para cima, tampar a placa de Petri e incubar-la invertida a 35ºC durante 24 ± 2 horas. Após o período de incubação, examinar o filtro fazendo a contagem das colônias.
Coliformes termotolerantes – Método da membrana filtrante (MF)
Para execução do ensaio, com a pinça, colocar cuidadosamente na placa de Petri um cartão absorvente, com pipeta esterilizada colocar 2,0 mL do meio de cultura no cartão absorvente e tampar a placa, colocar a membrana filtrante no porta-filtro, com a pinça previamente flambada e fria, agitar o frasco contendo a amostra, pelo menos 25 vezes, destampar e flambar a boca do frasco, verter, cuidadosamente, 100 mL de amostra no porta–filtro, evitando que a água respingue sobre as bordas superiores. Ligar a bomba de vácuo (seringa) e fazer a sucção, depois de filtrada a amostra, lavar 3 vezes as paredes do funil com água de diluição estéril com porções de 20 mL aplicando vácuo, após a lavagem e filtração, aliviar o vácuo e remover o funil do suporte, com a pinça flambada e fria, remover o filtro do suporte e colocá-lo dentro da placa de Petri contendo meio de cultura m FC Broth Base, com o lado quadriculado para cima, tampar a placa de Petri e incubar-la invertida a 44,5 ± 0,2oC durante 24 ± 2 horas, encerrado o período de incubação, examinar o filtro fazendo a contagem das colônias, as colônias indicativas de coliformes termotolerantes aparecem de cor azul. As não coliformes aparecem com coloração clara ou rósea.
Coliformes totais e Termotolerantes (Escherichia coli) – Teste de presença/ausência – Método do substrato cromogênico
A opção da metodologia para a realização dos exames bacteriológicos da água recai naquele procedimento que melhor se adequa às condições do laboratório, devendo-se, no entanto, adotar como padrão as metodologias, frequências e interpretação de resultados estabelecidas e recomendadas pela legislação em vigor.
O método é baseado nas atividades enzimáticas específicas dos coliformes (ß galactosidase) e E. coli (ß glucuronidase). Os meios de cultura contêm nutrientes indicadores (substrato cromogênico) que, hidrolisados pelas enzimas específicas dos coliformes e/ou E. coli, provocam uma mudança de cor no meio. Após o período de incubação, se a cor amarela é observada, coliformes totais estão presentes. Se a
A fluorescência azul é observada sob luz ultravioleta (UV) 365 nm, E. coli está presente. Esse método tem como vantagem o tempo de resposta, já que a determinação simultânea de coliformes (totais) e E. coli é efetuada após incubação das amostras a 35ºC por 24 horas, não havendo necessidade de ensaios confirmatórios.
O teste consiste em:
Coletar a amostra (100mL) em um frasco estéril ou saco de coleta contendo tiossulfato de sódio a 10% para água tratada; no próprio frasco ou saco adicionar o conteúdo de 1 (um) flaconete contendo o substrato cromogênico; fechar o frasco ou o saco e agitar levemente, não precisa dissolver totalmente, essa dissolução ocorrerá de forma natural; incubar a 35,0 ± 0,5o C durante 24 horas. Após 24 horas de incubação, retirar da estufa o material e observar visualmente o frasco ou saco. Se apresentar coloração amarelada, o resultado é presença de Coliformes Totais na amostra. Com o auxílio de uma lâmpada ultravioleta 365 nm, observar se existe fluorescência azul nas amostras que desenvolveram coloração amarelada aproximando a lâmpada ao frasco. Se a amostra apresentar coloração amarelada e fluorescência com a luz UV-365 nm significa que há presença de Escherichia coli na amostra examinada.
DISCUSSÃO
A contagem de bactérias heterotróficas serve como indicador auxiliar da qualidade da água, pois o teste inclui a detecção inespecífica de bactérias, ou seja, de origem fecal, componentes da flora natural da água ou resultado da formação de biofilmes no sistema de distribuição.
A portaria do Ministério da Saúde estabelece o padrão de potabilidade para consumo humano e define que a contagem de bactérias heterotróficas não deve exceder a 500 UFC/mL (Brasil, 2017). A contagem padrão de bactérias heterotróficas em água é um importante instrumento auxiliar no controle bacteriológico para verificar as condições higiênicas e de proteção de poços, reservatórios e sistema de distribuição de água e avalia a eficácia de remoção de bactérias nas diversas etapas de tratamento de água potável (MACEDO, 2001) A contagem de bactérias heterotróficas objetiva estimar este número de bactérias na água e pode ser usada como ferramenta para acompanhar as variações nas condições de processo ou eficiência nas diversas etapas de tratamento (REIS, et al.,2012)
Segundo a portaria do Ministério da Saúde, a água potável a cada 100ml da amostra analisada deve estar ausente de bactérias do grupo coliformes.
Desta forma, o objetivo do presente estudo foi discutir quais os métodos e parâmetros utilizados para avaliar a qualidade da água, assim como a eficácia dos sistemas de tratamento da água.
CONCLUSÃO
Diante da pesquisa realizada foi identificado que para a população humana possa consumir água livre de contaminação, parâmetros de potabilidade fornecidos por órgãos e legislações ambientais devem ser consideradas, dessa forma a utilização das análises microbiológicas (contagem de bactérias heterotróficas, coliformes Totais, Termotolerantes e E. Coli) como um dos critérios de avaliação da potabilidade da água. À partir desses indicadores, reforça-se então a importância de um constante monitoramento da qualidade da água, visando atender aos padrões de qualidade da água estabelecidos no Brasil regulamentados pela portaria GM/MS nº 888, de 4 de maio de 2021, a qual substituiu a anexo XX da portaria de consolidação nº 5.
REFERÊNCIAS
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