Uso de variância de extensão na amostragem dos parâmetros de águas minerais

Abstract

A amostragem de águas subterrâneas sempre foi um tema muito importante, ainda mais quando as águas subterrâneas são destinadas ao engarrafamento para consumo humano e/ou quando estas águas são usadas para fins recreativos ou balneários. A legislação sobre águas minerais vigente no país estabelece um número muito pequeno de amostras a serem coletadas para garantir a classificação da água mineral. O número de amostras coletadas atualmente para classificação da água mineral da captação não é representativo do ponto de vista estatístico. O presente trabalho propõe o uso da variância de extensão para determinação do melhor intervalo de coleta de diversos parâmetros de qualidade de fontes de águas minerais. Esse melhor intervalo de coleta é aquele em que a média do parâmetro analisado mais a incerteza seja maior que o limite de detecção ou limite químico, e que a média mais a incerteza seja menor que o máximo valor permitido para o parâmetro. O uso da variância de extensão que é uma ferramenta de extrema importância da área de Geoestatística foi importante na determinação do número mínimo de amostras e do intervalo de coleta das amostras para este trabalho. Além disso, trata-se de uma técnica que pode trazer mais segurança na classificação completa dos parâmetros de qualidade das águas minerais. Apesar das fontes analisadas terem classificações químicas diferentes, segundo os padrões do LAMIN – Rede de Laboratórios de Análises Minerais, foi possível a escolha de alguns parâmetros mais importantes da sua composição de forma a fazer o estudo da variabilidade. Com base no estudo da variabilidade destes parâmetros analisados por meio da variância de extensão foi possível determinar o número mínimo de amostras para estes parâmetros e para os outros parâmetros que a empresa envasadora de águas minerais deseje monitorar. Neste estudo foram feitas análises laboratoriais para um conjunto pequeno de parâmetros químicos, físico-químicos e microbiológicos de 16 fontes de águas minerais. As análises foram feitas considerando estações climáticas para que se pudesse entender a variabilidade temporal destes parâmetros. As amostras provenientes das captações e os produtos finais foram analisados conforme sua disponibilidade nos estabelecimentos comerciais e nas empresas envasadoras de água mineral. O teor de fluoreto na água foi o fator determinante do melhor intervalo de coleta para as oito fontes. O uso de dados com duplicatas para calcular a variância de extensão, a realização do teste de heterogeneidade com base na Teoria de Pierre Gy e o estudo da contribuição do efeito pepita na amostragem resultou na adoção de um intervalo de coleta igual a 128 dias (ou aproximadamente 4 meses) para as fontes de águas minerais de forma a minimizar os erros de amostragem e garantir a classificação da água mineral como fluoretada para as fontes estudadas.

Groundwater sampling has always been a very important issue, especially when groundwater is intended for bottling for human consumption and / or when these waters are used for recreational or bathing purposes. The legislation on mineral waters in force in the country establishes a very small number of samples to be collected to guarantee the classification of mineral water. The number of samples currently collected for classification of the mineral water from the collection points is not statistically representative. The present work proposes the use of extension variance to determine the best sampling interval for several quality parameters of mineral water sources. This best sampling interval is one in which the mean of the analyzed parameter plus the uncertainty is greater than the detection limit or chemical limit, and the mean plus the uncertainty is less than the maximum allowed value for the parameter. The use of extension variance, which is an extremely important tool in Geostatistics, was important in determining the minimum number of samples and the sampling interval for this work. In addition, it is a technique that can bring more security to the complete classification of the quality parameters of mineral waters. Although the sources analyzed have different chemical classifications according to the standards of the Mining Laboratory, it was possible to choose some of the most important parameters of their composition to study the variability. Based on the study of the variability of these parameters analyzed through the extension variance, it was possible to determine the minimum number of samples for these parameters and for the other parameters that the bottling company wishes to monitor. In this study, laboratory analyzes were performed for a small set of chemical, physicochemical and microbiological parameters from 16 mineral water sources, during some climatic seasons so that the temporal variability of these parameters could be understood. Samples from the sampling points and the final products were analyzed according to their availability in the commercial establishments and in the visited water mines. The fluoride content in the water was the determining factor for the best collection interval for the eight sources. The use of data with duplicates to calculate the extension variance, the performance of the heterogeneity test based on Pierre Gy's Theory and the study of the nugget effect contribution in the sampling resulted in the adoption of a collection interval equal to 128 days (or approximately 4 months) for mineral water sources to minimize sampling errors and guarantee the classification of mineral water as fluoridated for the studied sources.