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ID Nº 18 ENSAIO DE PROFICIÊNCIA LABORATORIAL DA REDE NACIONAL DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS Marcelo Pires da Costa 1 ; Filipe de Medeiros Albano 2 ; Patricia da Silva Trentin 3 Palavras-chave: ensaio de proficiência, qualidade da água, monitoramento Resumo O artigo apresenta o processo de implementação e os resultados do Ensaio de Proficiência (EP) para os laboratórios das redes estaduais de monitoramento que fazem parte da Rede Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas Superficiais coordenada pela Agência Nacional de Águas (ANA). O EP foi conduzido segundo as normas ABNT NBR ISO/IEC 17043 e ISO13528. Em 2016 participaram da segunda edição do EP 33 laboratórios de 23 Unidades da Federação que analisaram 21 parâmetros físico-químicos e biológicos. O EP apresentou uma média de 85% e 91% de resultados satisfatórios em relação a exatidão e precisão, respectivamente. A inclusão da coleta das amostras é um fator diferencial deste EP pois traduz o moderno conceito de “ensaio analítico” que insere a amostragem como parte fundamental do processo, e que, como tal, requer procedimentos de controle de qualidade específicos, que quando implementados, constituem-se em um dos fatores primordiais para a garantia da qualidade do resultado. Introdução A gestão integrada dos recursos hídricos requer que a água seja sistematicamente acompanhada tanto em termos de quantidade quanto em qualidade. O monitoramento da qualidade das águas é fator primordial para a adequada gestão dos recursos hídricos, permitindo a caracterização e a análise de tendências em bacias hidrográficas, sendo essenciais para várias atividades de gestão, tais como: planejamento, outorga, cobrança e enquadramento dos cursos de água. Neste sentido a Agência Nacional de Águas criou a Rede Nacional de Monitoramento da Qualidade das Águas Superficiais (RNQA) com o objetivo principal de melhorar o conhecimento da qualidade das águas no País (ANA, 2013). Para implementar a RNQA a ANA criou em 2014 o Programa de Estímulo à Divulgação de Dados de Qualidade de Água (QUALIÁGUA), que tem o objetivo de estimular a padronização dos critérios e métodos de monitoramento de qualidade de água no País, além de fortalecer as redes de monitoramento dos órgãos gestores estaduais (ANA, 2014). Em seu manual operativo o Programa QUALIÁGUA estabelece a necessidade de implementar boas práticas laboratoriais e a participação dos laboratórios em exercícios de comparação interlaboratorial. Os Ensaios de Proficiência (EP) são ferramentas importantes e que fornecem subsídio para confiabilidade de ensaios e calibrações, sendo programas de comparação de resultados entre um grupo de laboratórios, objetivando avaliar a competência técnica para desempenhar um método de ensaio ou calibração (ILAC, 2017). Depois de participar de um EP o laboratório tem uma espécie de diagnóstico a respeito de suas medições (ensaio 1 Biólogo. Agência Nacional de Águas. SPO, Área 5, Quadra 3, Bloco M, sala 124. 70610-200. Brasília (DF) [email protected] 2 Engenheiro de Produção. Rede Metrológica RS. Av. Assis Brasil, 8787, Bloco 10, 1º andar. 91140-001. Porto Alegre (RS). [email protected] 3 Química. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo- CETESB. Av. Professor Frederico Hermann Jr, 345. Alto de Pinheiros. 05459-900. São Paulo (SP). [email protected]

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ID Nº 18

ENSAIO DE PROFICIÊNCIA LABORATORIAL DA REDE NACIONAL DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS

Marcelo Pires da Costa1; Filipe de Medeiros Albano2; Patricia da Silva Trentin3

Palavras-chave: ensaio de proficiência, qualidade da água, monitoramento

Resumo O artigo apresenta o processo de implementação e os resultados do Ensaio de Proficiência (EP) para os laboratórios das redes estaduais de monitoramento que fazem parte da Rede Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas Superficiais coordenada pela Agência Nacional de Águas (ANA). O EP foi conduzido segundo as normas ABNT NBR ISO/IEC 17043 e ISO13528. Em 2016 participaram da segunda edição do EP 33 laboratórios de 23 Unidades da Federação que analisaram 21 parâmetros físico-químicos e biológicos. O EP apresentou uma média de 85% e 91% de resultados satisfatórios em relação a exatidão e precisão, respectivamente. A inclusão da coleta das amostras é um fator diferencial deste EP pois traduz o moderno conceito de “ensaio analítico” que insere a amostragem como parte fundamental do processo, e que, como tal, requer procedimentos de controle de qualidade específicos, que quando implementados, constituem-se em um dos fatores primordiais para a garantia da qualidade do resultado.

Introdução A gestão integrada dos recursos hídricos requer que a água seja sistematicamente acompanhada tanto em termos de quantidade quanto em qualidade. O monitoramento da qualidade das águas é fator primordial para a adequada gestão dos recursos hídricos, permitindo a caracterização e a análise de tendências em bacias hidrográficas, sendo essenciais para várias atividades de gestão, tais como: planejamento, outorga, cobrança e enquadramento dos cursos de água. Neste sentido a Agência Nacional de Águas criou a Rede Nacional de Monitoramento da Qualidade das Águas Superficiais (RNQA) com o objetivo principal de melhorar o conhecimento da qualidade das águas no País (ANA, 2013). Para implementar a RNQA a ANA criou em 2014 o Programa de Estímulo à Divulgação de Dados de Qualidade de Água (QUALIÁGUA), que tem o objetivo de estimular a padronização dos critérios e métodos de monitoramento de qualidade de água no País, além de fortalecer as redes de monitoramento dos órgãos gestores estaduais (ANA, 2014). Em seu manual operativo o Programa QUALIÁGUA estabelece a necessidade de implementar boas práticas laboratoriais e a participação dos laboratórios em exercícios de comparação interlaboratorial. Os Ensaios de Proficiência (EP) são ferramentas importantes e que fornecem subsídio para confiabilidade de ensaios e calibrações, sendo programas de comparação de resultados entre um grupo de laboratórios, objetivando avaliar a competência técnica para desempenhar um método de ensaio ou calibração (ILAC, 2017). Depois de participar de um EP o laboratório tem uma espécie de diagnóstico a respeito de suas medições (ensaio 1 Biólogo. Agência Nacional de Águas. SPO, Área 5, Quadra 3, Bloco M, sala 124. 70610-200. Brasília (DF) [email protected] 2 Engenheiro de Produção. Rede Metrológica RS. Av. Assis Brasil, 8787, Bloco 10, 1º andar. 91140-001. Porto Alegre (RS). [email protected] 3 Química. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo- CETESB. Av. Professor Frederico Hermann Jr, 345. Alto de Pinheiros. 05459-900. São Paulo (SP). [email protected]

ou calibração) e verifica se é proficiente nos resultados fornecidos aos seus clientes (ALBANO & CATEN, 2014). Os EPs são realizados através de uma sistemática que tem como objetivo apoiar os laboratórios de ensaios e calibração na garantia dos serviços prestados, fornecendo apoio ao Sistema de Gestão da Qualidade (SGQ) e garantindo uma maior confiabilidade de resultados (ALBANO & CATEN, 2016). Por meio das comparações interlaboratoriais é possível avaliar o desempenho de laboratórios para ensaios ou medições específicas, identificar problemas analíticos, estabelecer uma comparabilidade de métodos de ensaio ou calibração, prover confiança adicional aos clientes do laboratório, capacitar os participantes com base em resultados das comparações interlaboratoriais, validar a incerteza declarada e atribuir valores para materiais de referência (ABNT, 2011). As empresas que promovem rodadas de comparação entre laboratórios são chamadas de provedores de EP. Recomenda-se que estas organizações sigam a norma ABNT NBR ISO/IEC 17043 (ABNT, 2011), que foi elaborada para fornecer uma base consistente a todas as partes interessadas para determinar a competência de organizações provedoras de EP. A etapa inicial e fundamental de um EP é o seu planejamento, momento em que são definidos o desenvolvimento e operação do programa, os possíveis participantes, amostras, frequência do programa, modelos estatísticos, entre outras informações (ALBANO & CATEN, 2014). Segundo ABNT (2011), os programas de comparação podem variar de acordo com as necessidades do setor em que eles são utilizados, a natureza dos itens de EP, os métodos em uso e o número de participantes. A natureza do ensaio ou medição efetuada no EP define o método de avaliação de desempenho, que pode ser quantitativo, qualitativo ou interpretativo.

Objetivo Descrever o processo de implementação e os resultados do Ensaio de Proficiência para os laboratórios das redes estaduais de monitoramento que fazem parte da Rede Nacional de Monitoramento da Qualidade das Águas Superficiais da ANA.

Métodos e Materiais O EP foi realizado em uma parceria entre a Agência Nacional de Águas (ANA), a Rede Metrológica RS (RMRS) e a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), tendo sido criado um Grupo Técnico composto pelas três instituições. O provedor do EP foi a RMRS, entidade com acreditação pela Coordenação Geral de Acreditação (CGCRE) do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO) para a provisão de programas de ensaios de proficiência na área ambiental. A CETESB realizou os ensaios de estabilidade e homogeneidade das amostras e deu apoio técnico e logístico ao EP. Os laboratórios da CETESB possuem acreditação na Norma ABNT NBR/ISO IEC 17025 (ABNT, 2006) para todos os parâmetros de estabilidade e homogeneidade escolhidos pelo grupo técnico do programa. Para o planejamento e execução do programa foi utilizada a norma ABNT ISO/IEC 17043 (ABNT, 2011). O EP consistiu de uma Oficina de Amostragem, na qual cada instituição participante enviou um representante para realizar as análises de campo e coleta de

amostras, e de uma Oficina Analítica realizada pós a divulgação do relatório final, em que cada instituição enviou um representante para discutir os resultados. As coletas de amostras foram realizadas pelos participantes no Córrego Pirajuçara em 2015 e na Represa Guarapiranga em 2016, ambos localizados na Bacia do Alto Tietê em São Paulo (SP) (Figura 1).

Figura 1. Pontos de coleta das amostras do Ensaio de Proficiência na Bacia do Alto Tietê. As coletas foram feitas segundo as normas do Guia Nacional de Coleta de Amostras de Água (CETESB, 2011) que foi definido como o documento de referência técnica para a coleta e preservação de amostras de águas superficiais em todo o território nacional (ANA, 2011). No EP de 2016 as amostras foram coletadas no dia 03/10/2016 e enviadas para os participantes por uma transportadora expressa, e as análises de laboratório foram iniciadas às 15:00h (horário de Brasília) do dia 06/10/2016. Os parâmetros analisados foram aqueles definidos pela Resolução ANA que criou a RNQA (ANA, 2013). Os parâmetros medidos em campo foram Condutividade Elétrica, Oxigênio Dissolvido, pH, Temperatura da Água, Temperatura do Ar e Turbidez. Os parâmetros físico-químicos e biológicos medidos em laboratório foram Alcalinidade Total, Cloreto Total, Demanda Bioquímica de Oxigênio, Demanda Química de Oxigênio, Sólidos Dissolvidos Totais, Sólidos em Suspensão, Fósforo Total, Nitrogênio Total, Nitrato, Nitrogênio Amoniacal, Coliformes Termotolerantes, Escherichia coli, Clorofila-a, Cianobactérias e Fitoplâncton. Na tabela 1 são apresentadas as técnicas analíticas sugeridas e equivalentes utilizadas no Ensaio de Proficiência. Em relação à identificação qualitativa do Fitoplâncton, foi definido pelo grupo técnico que seriam selecionadas 5 fotos de diferentes gêneros para serem encaminhadas aos participantes para que os mesmos realizassem a identificação taxonômica dos gêneros. A seleção das fotos, bem como a classificação dos gêneros que foram usados como referência, foi realizada pelo laboratório da CETESB de São Paulo (SP).

Tabela 1. Técnicas analíticas sugeridas e equivalentes utilizadas no Ensaio de Proficiência.

Parâmetro Técnica Referência

Alcalinidade Total Titulométrico SMEWW 22ª Ed 2320 B

Cianobactérias (Quantitavo e Qualitativo)

Utermöhl SMEWW 22ª Ed 10200 C-D-E-F.: Método de Sedimentação: C1 - E3, E4 - F2c; CHORUS & BARTRAM (1999).

Sedgwick-rafter SMEWW 22ª Ed 10200 C-D-E-F: Método de Centrifugação: C3 - E1 - F2; CHORUS & BARTRAM (1999).

Cloreto Total Titulométrico SMEWW 22ª Ed 4500-Cl- B ou C

Cromatografia Iônica SMEWW 22ª Ed 4110-B

Clorofila a Espectrofotométrico SMEWW 22ª Ed 10200 H, ISO 5667-2:2006, ISO 10260:1992

Coliformes Termotolerantes

Membrana Filtrante SMEWW 22ª Ed 9222 B; SMEWW 22ª Ed 9222 C; SMEWW 22ª Ed 9222 D; SMEWW 22ª Ed 9222 E

Tubos Múltiplos SMEWW 22ª Ed 9221 E 1; SMEWW 22ª Ed 9221 E 2

Condutividade Elétrica Condutimétrico SMEWW 22ª Ed. 2510 B

Demanda Bioquímica de Oxigênio

Diluição e incubação por 5 dias a 20ºC (OD pelo método titulométrico) SMEWW 22ª Ed 5210 B e 4500-O C

Diluição e incubação a 20ºC por 5 dias (OD pelo método eletrométrico) SMEWW 22ª Ed 5210 B e 4500-O G

Método respirométrico SMEWW 22ª Ed 5210 D

Demanda Química de Oxigênio

Refluxo aberto com determinação por titulação SMEWW 22ª Ed 5220 B

Refluxo fechado, com determinação por titulação SMEWW 22ª Ed 5220 C

Refluxo fechado com determinação por espectrofotometria (colorimetria) SMEWW 22ª Ed 5220 D

Escherichia coli Membrana Filtrante SMEWW 22ª Ed. 9213D.3b

Número Mais Provável SMEWW 22ª Ed. 9223B 2b

Fitoplâncton (Qualitativo) Classificação taxonômica dos gêneros Não se aplica

Fósforo Total Espectrofotométrico com digestão prévia SMEWW 22ª Ed 4500-P B (digestão) e

4500 - P C, D ou E (determinação)

Espectrometria de emissão atômica EPA 6010 C:2007

Tabela 1 (continuação). Métodos e técnicas analíticos sugeridos e equivalentes utilizados no Ensaio de Proficiência.

Parâmetro Técnica Referência

Nitrato

Espectrofotométrico com redução em coluna de cádmio SMEWW 22ª Ed 4500-NO3

- E ou F

Eletrométrico SMEWW 22ª Ed 4500-NO3- D

Cromatografia Iônica SMEWW 22ª Ed 4110 B, EPA 300.1:1997

Nitrogênio Amoniacal

Espectrofotométrico com destilação prévia

SMEWW 22ª Ed 4500-NH3 B (destilação) e 4500-NH3 F (determinação)

Titulométrico com destilação prévia SMEWW 22ª Ed 4500-NH3 B (destilação) e 4500-NH3 C (determinação)

Eletrométrico (íon seletivo) com destilação prévia

SMEWW 22ª Ed 4500-NH3 B (destilação) e 4500-NH3 D (determinação)

Cromatografia Iônica ISO 14911:1998 ou EPA 350.2:1974

Nitrogênio Total

Espectrofotométrico após oxidação com persulffato SMEWW 22ª Ed 4500-N B ou C

Pirólise e determinação por quimioluminescência ASTM D5176:2015

Soma das formas de Nitrogênio (Nitrito, Nitrato, Nitrogênio Amoniacal e Nitrogênio Orgânico)

ISO 14911:1998, EPA 350.2, SMEWW 4500-NH3, 4500-NO3, 4500-NO2, 4500-NORG,

Oxigênio Dissolvido

Eletrométrico (eletrodo de membrana) SMEWW 22ª Ed 4500-O B

Luminescência ASTM D888-12e1, Método C:2012

pH Eletrométrico (potenciométrico) SMEWW 22ª Ed 4500-H+ B

Sólidos Dissolvidos Totais

Gravimétrico (Filtração/ evaporação/ secagem)

SMEWW 22ª Ed 2540 C, ABNT NBR 10664:1989

Sólidos em Suspensão

Gravimétrico (Filtração/ evaporação/ secagem)

SMEWW 22ª Ed 2540 D, ABNT NBR 10664:1989

Temperatura da Água Medição direta de temperatura SMEWW 22ª Ed 2550 B

Temperatura do Ar Medição direta de temperatura SMEWW 22ª Ed 2550 B

Turbidez Nefelométrico SMEWW 22ª Ed 2130 B

Os testes de homogeneidade e estabilidade das amostras foram realizados conforme as orientações da norma ISO 13528:2015 para os parâmetros listados na tabela 2.

Tabela 2. Parâmetros para os quais foram realizados testes de homogeneidade e estabilidade.

Parâmetro Unidade

Cianobactérias Cel/mL

Clorofila-a µg/L

Coliformes Termotolerantes NMP/100 mL e UFC/100 mL

Demanda Química de Oxigênio mg de O2 /L

Escherichia coli NMP/100 mL e UFC/100 mL

Fósforo Total mg de P/L

Nitrato mg de N/L

Oxigênio Dissolvido mg de O2 /L

pH -

Sólidos Dissolvidos Totais mg/L

Temperatura da Água °C

Temperatura do Ar °C

O “coração” de um Ensaio de Proficiência consiste na escolha do provedor sobre qual modelo estatístico dentre os apresentados na Norma ISO 13528 será adotado para a definição de 3 parâmetros fundamentais: o valor designado, o desvio padrão e a estatística de avaliação de desempenho. Essa escolha deve ser fundamentada tecnicamente pelo provedor conjuntamente com o grupo técnico, de forma a garantir que estes valores estejam adequados ao propósito do programa (ABNT, 2011). O método estatístico utilizado para o valor designado e o desvio padrão foi o da estatística robusta, pelo uso do consenso entre os laboratórios participantes seguindo as diretrizes da norma ISO 13528:2015.

Para avaliação do desempenho dos participantes foi utilizado o Escore Z, também previsto na norma ISO 13528:2015. Para cada laboratório foram calculadas duas avaliações de desempenho: o Escore Z interno que é associado à precisão do laboratório, e o Escore Z da média, que é associado à exatidão do laboratório, ou em outras palavras, é o quão “perto” a média do laboratório está em relação ao valor designado do programa.

O Escore Z interno avalia a variação entre as 3 repetições realizadas pelo laboratório. Um desempenho insatisfatório nesta avaliação indica um possível problema de precisão (repetibilidade) na realização do ensaio.

O Escore Z interno é calculado conforme segue:

nIQRDMedianaD

ZI olaboratóri )(−=

Onde:

Dlaboratório = Amplitude padronizada das vias do laboratório participante.

Mediana (D) = Mediana das amplitudes padronizadas dos laboratórios participantes.

nIQR = Amplitude Interquartílica normalizada das amplitudes padronizadas dos laboratórios participantes. Onde:

nIQR = [3° Quartil (D) – 1° Quartil (D)] x 0,7413

Nesta avaliação os problemas de precisão foram assinalados somente quando o Escore Z é positivo e maior do que 3. Os desempenhos dos participantes foram classificados como SATISFATÓRIO ou INSATISFATÓRIO, para cada um dos parâmetros em análise, conforme o valor do Escore Z:

Se: Z < 3 Resultado Satisfatório

Z ≥ 3 Resultado Insatisfatório

O Escore Z da média das três medições de cada laboratório, que avalia a exatidão do laboratório, foi obtido pela equação:

pt

pti XxZ

σ)( −

=

Onde:

ix é a média aritmética dos resultados obtidos pelo participante;

ptX é o valor da média robusta dos participantes (valor designado como alvo);

ptσ é o desvio robusto.

Os desempenhos dos participantes foram classificados como SATISFATÓRIO, QUESTIONÁVEL ou INSATISFATÓRIO, para cada um dos parâmetros em análise, conforme o valor do Escore Z:

Se: | Z | ≤ 2 Resultado Satisfatório

2 < | Z | < 3 Resultado Questionável

| Z | ≥ 3 Resultado Insatisfatório

O cálculo da Incerteza de Medição padrão - u (determinada por valor de consenso do grupo de participantes) foi feita com a seguinte fórmula:

pu pt /25,1 σ×=

Onde:

ptσ é o desvio robusto. p = número de participantes que forneceram resultados e foram considerados no cálculo. u = Incerteza padrão

O cálculo da Incerteza de Medição expandida - U:

ukU .= Onde: k = 2,00 u = Incerteza padrão U = Incerteza Expandida

Para o cálculo do coeficiente de variação do grupo de participantes foi utilizada a equação:

100.pt

pt

XCV

σ=

Onde:

𝜎𝜎𝑝𝑝𝑝𝑝 é o desvio robusto do grupo de participantes.

𝑋𝑋𝑝𝑝𝑝𝑝 = média robusta do grupo de participantes

Nos ensaios de Coliformes Termotolerantes, Escherichia coli e Cianobactérias, para os quais não foi atingido o número mínimo de resultados para avaliação por consenso, utilizaram-se os dados do laboratório da CETESB como valor designado. Neste caso, a faixa de resultados aceitáveis foi estipulada pela variação do método de ensaio ou pela combinação da incerteza de medição da CETESB com o desvio padrão obtido nos testes de homogeneidade, de acordo com as equações a seguir.

ogeneidadeCetesb

corrigidopt sk

Uu hom2

2

)(+=

kuUcorrigidoptcorrigidopt ×=

)()(

Onde:

upt(corrigido) = incerteza padrão com a contribuição da homogeneidade e do laboratório de referência

UCetesb = incerteza expandida do laboratório de referência

k = coeficiente de abrangência do laboratório de referência

sHomogeneidade = desvio padrão das médias do teste de homogeneidade

Upt(corrigido) = incerteza expandida do valor designado

Para os parâmetros analisados em relação a uma faixa de valores (estipulada pelo laboratório de referência), os dados obtidos pelo laboratório participante são comparados com os limites mínimos e máximos de variação aceitáveis definidos.

Para análises qualitativas, os valores designados como “alvo” foram obtidos através da moda dos resultados dos participantes e através do laboratório de referência. A moda é o valor que aparece com maior frequência em um conjunto de dados.

O desempenho de cada laboratório, nestes casos, foi avaliado e classificado entre “conforme” e “não conforme”, comparando o resultado frente ao valor de referência, de acordo com a lógica a seguir.

Se ;Xxi = conforme

Se ;Xxi ≠ não conforme

Onde:

ix é o valor do participante;

X é o valor da moda do grupo de participantes e do laboratório de referência ou o valor do intervalo estipulado como aceitável (entre os limites mínimo e máximo definidos).

Resultados Os resultados apresentados neste trabalho se referem à segunda edição do EP realizada em 2016 na qual participaram 33 laboratórios de 23 Unidades da Federação (Figura 2). Este número representou um aumento significativo do número de participantes em relação à primeira edição do EP em 2015, quando participaram 14 laboratórios de 12 Unidades da Federação.

Figura 2. Unidades da Federação que participaram do 2º EP da RNQA. Os parâmetros de campo apresentaram um desempenho satisfatório, com exceção da Turbidez que obteve um Coeficiente de Variação (CV) mais elevado (>30%). Os CV dos demais parâmetros foram inferiores a 11%. Em um EP o CV do grupo pode ser considerado elevado quando for superior a 30%. Quatro parâmetros ficaram abaixo de 10% de variação, o que indica resultados harmonizados entre os participantes (Tabela 3).

De forma geral, os laboratórios apresentam bons resultados em relação à exatidão e precisão, pois todos os parâmetros ficaram com no mínimo 78% de resultados satisfatórios. Este fato é relevante, uma vez que o EP simulou uma situação real de coleta, com adversidades que podem ocorrer em campo. Os métodos reportados foram, em sua maioria, adequados e seguiram as orientações do provedor. Neste grupo de ensaios realizados em campo não foram obtidos resultados abaixo do LQ dos participantes. Tabela 3. Coeficiente de Variação (CV) e percentual de resultados satisfatórios para exatidão e precisão dos parâmetros de campo.

Parâmetro CV (%) Exatidão (% Satisfatório)

Precisão (% Satisfatório)

Temperatura do Ar 6,2 97 100

Oxigênio Dissolvido 10,8 93 83

pH 4,1 85 97

Temperatura da Água 1,0 78 82

Condutividade Elétrica 6,8 94 78

Turbidez 35,4 95 86

Para os parâmetros físico-químicos determinados em laboratório, aqueles com maior variabilidade (CV>30%) foram: Demanda Bioquímica de Oxigênio, Demanda Química de Oxigênio, Fósforo Total e Sólidos em Suspensão (Tabela 4). No caso dos Sólidos em Suspensão e da DQO este fato pode estar relacionado com a concentração do analito, que estava, para muitos laboratórios, abaixo do limite de quantificação (LQ) do método. Observou-se uma divergência nos diferentes LQ estipulados pelos participantes e recomendou-se que os laboratórios fizessem uma análise crítica dos seus LQs para verificar se os mesmos estão estipulados de forma correta levando em consideração as recomendações do INMETRO (2016). Com relação à DQO, o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (SMEWW, 2012) indica os métodos 5220 B, C e D na determinação de valores superiores a 50 mg/L. Para valores entre 5 e 50 mg/L, que corresponde ao valor médio encontrado na amostra do EP, recomenda-se o método 5220 B que emprega o dicromato de potássio e o sulfato ferroso amoniacal com menor molaridade. Considerando que a maior parte dos laboratórios empregaram o método 5220D pode ser esta a causa do alto coeficiente de variação encontrado. Também é importante considerar que o método 5220D recomenda o uso do comprimento de onda 420nm para valores inferiores a 90 mg/L, o que pode reforçar essa variabilidade. A variação de DBO na faixa de 33% já era esperada, pois o método apresenta etapas que levam a uma incerteza elevada. Para o parâmetro Fósforo a concentração alvo foi de 0,18 mg de P/L, que é um valor reduzido e pode justificar a variação elevada entre os laboratórios. Valores menores que 1,0 mg/L podem apresentar CV elevados pela relação matemática entre o desvio e a média, mas não necessariamente por problemas técnicos. Os demais parâmetros, de uma forma geral, apresentaram bons resultados, com CV controlados e percentual de resultados satisfatórios elevados (>80%) na exatidão e

precisão. A única exceção foi o Nitrato, que obteve 70% de resultados satisfatórios para a exatidão. Isso pode estar associado à forma de expressão dos resultados (resultados expressos em mg NO3/L ou em mg N-NO3/L). Tabela 4. Coeficiente de Variação (CV) e percentual de resultados satisfatórios para exatidão e precisão dos parâmetros físico-químicos.

Parâmetro CV (%) Exatidão (% Satisfatório)

Precisão (% Satisfatório)

Alcalinidade Total 8,6 81 96

Cloreto Total 6,0 86 96

Demanda Bioquímica de Oxigênio 33,7 83 91

Demanda Química de Oxigênio 48,7 91 95

Fósforo Total 35,8 85 80

Nitrato 23,0 70 81

Nitrogênio Amoniacal 29,2 82 95

Nitrogênio Total 26,9 86 100

Sólidos Dissolvidos Totais 26,0 100 88

Sólidos em Suspensão 90,9 92 94

Os parâmetros Coliformes termotolerantes e Escherichia coli foram analisados por dois métodos: Tubos Múltiplos e Membrana Filtrante. O valor de referência para estes parâmetros foi estabelecido com base nos resultados da CETESB. Nos ensaios realizados com Tubos Múltiplos, a faixa de resultados considerados “conformes” foi estabelecida com base na Tabela do método 9221:IV (SMEWW, 2012). Para os ensaios realizados com Membrana Filtrante a faixa de resultados “conformes” foi estabelecida considerando a incerteza de medição da CETESB e o desvio padrão das amostras nos testes de homogeneidade. O parâmetro que apresentou maior número de resultados conformes foi Escherichia coli analisado por Membrana Filtrante (87% de resultados conformes) (Tabela 5). Os parâmetros Clorofila-a e Cianobactérias apresentaram variações muito elevadas entre os participantes. Vale a ressalva de que a amostra foi considerada estável e homogênea, sendo adequada para o propósito do EP. Entretanto, a amostra foi tecnicamente complexa, o que pode justificar a alta dispersão entre os participantes, observada nos resultados apresentados neste relatório. Diferentemente do 1º Ensaio de Proficiência, no 2º EP as concentrações de Clorofila-a encontradas variaram muito entre os laboratórios, com concentrações reportadas entre 6,32 μg/L e 77,5 μg/L. Dentre esses valores se destacam dois resultados reportados de concentrações da ordem de 10 μg/L e dois em torno de 20 μg/L, muito diferentes do valor designado como referência de 62,9 µg/L. Do ponto de vista da avaliação de qualidade ambiental esses valores representam graus de eutrofização totalmente distintos, o que não

foi possível diferenciar utilizando a avaliação por consenso, mesmo com aplicação de estatística robusta (Escore Z), a qual consideraria todos os resultados conformes. No entanto, com relação à adoção de valor alvo estipulado pelo laboratório de referência em Clorofila-a, verificou-se que o desvio encontrado nos ensaios realizados para a avaliação da homogeneidade foi baixo, com um intervalo de valores aceitáveis muito estreito, resultando em apenas três laboratórios com resultados conforme. Considerando, para uma avaliação de desempenho, o valor designado como referência e um desvio aceitável de 20%, 71% dos participantes estão dentro dos limites aceitáveis de Clorofila-a, descartando justamente aqueles que foram considerados “outliers” pela avaliação de especialistas. Tabela 5. Desvio, Incerteza Expandida e percentual de resultados satisfatórios para exatidão dos parâmetros biológicos.

Parâmetro Desvio (%) ou Incerteza Expandida (%)

Exatidão (% Satisfatório)

Cianobactérias -- 63

Clorofila-a 7 71

Coliformes Termotolerantes (Tubos Múltiplos) -- 77

Coliformes Termotolerantes (Membrana Filtrante) 66 37

Escherichia coli (Tubos Múltiplos) -- 55

Escherichia coli (Membrana Filtrante) 64 87

Fitoplâncton – Foto A NA 100

Fitoplâncton – Foto B NA 100

Fitoplâncton – Foto C NA 100

Fitoplâncton – Foto D NA 100

Fitoplâncton – Foto E NA 100

NA: não se aplica

Com relação às Cianobactérias, embora a amostra analisada tenha sido considerada homogênea, a maioria das cianobactérias planctônicas eram filamentosas ou coloniais. Deste modo a contagem de células muitas vezes implica no emprego de diferentes técnicas laboratoriais que podem resultar em números finais distintos. Neste caso específico, a amostra analisada era composta de muitas cianobactérias coloniais, as quais são ainda mais complicadas para a contagem de células, podendo apresentar um número muito variado de células, por exemplo, de 20 a 400 células por colônia. Segundo CHORUS & BARTRAM (1999), para que se obtenha um erro de precisão de 20%, quando estão presentes até duas espécies, é recomendável que se conte ao menos 400 células por espécie, o que muitas vezes significa um esforço grande do analista, tanto no tempo gasto como também no cansaço visual.

Além disso, há também a definição de estratégias de contagem, transecto ou campo, que podem também interferir no resultado, o que pode justificar a alta dispersão entre os participantes, observada nos resultados apresentados neste relatório. Alguns trabalhos publicados consideram que para contagem de amostras com dominância de espécies coloniais o desvio padrão relativo da reprodutibilidade (em inglês chamado de Relative Standard Deviation of Reproducibility - RSDR) é superior aos das espécies filamentosas, obtendo para esse grupo um RSDR médio de 37% (máx. 50%, min 18%). Embora não tenha sido verificado um valor de variabilidade aceitável nas normas de referência de Cianobactérias, considerando o valor designado como referência e um desvio aceitável de 50%, com base na experiência de especialistas e no desvio máximo de reprodutibilidade informado anteriormente, o provedor realizou uma avaliação de desempenho alternativa, onde foi observado que 62% dos participantes ficaram dentro dos limites aceitáveis. As fotos disponibilizadas para classificação taxonômica do gênero dos organismos fitoplanctônicos foram adequadas e os laboratórios apresentaram um desempenho muito bom na identificação qualitativa realizada. O percentual de resultados conformes foi 100% em quatro fotos e 90% em uma das imagens disponibilizadas. Foram observados erros de grafia e também da ausência do termo “sp.”, os quais não foram considerados, tendo em vista que foi definido no plano de ação que o nível de identificação seria o de "gênero", que era o propósito do EP.

Conclusões O EP apresentou resultados adequados para maioria dos parâmetros analisados com 85% e 91% dos resultados satisfatórios em relação a exatidão e precisão, respectivamente. Os testes de homogeneidade e estabilidade indicaram que as amostras foram adequadas, e para os parâmetros em que houve variação significativa (em especial nos ensaios de campo) este fato foi considerado na avaliação de desempenho e no cálculo do Escore Z. As causas relacionadas com resultados insatisfatórios e não conformes foram discutidas durante a Oficina Analítica realizada em Brasília nos dias 29 e 30 de novembro de 2016. Após a Oficina foi elaborado um relatório contendo as principais conclusões e recomendações deste evento. A inclusão da coleta das amostras é um fator diferencial deste EP pois traduz o moderno conceito de “ensaio analítico” que insere a amostragem como parte fundamental do processo, e que, como tal, requer procedimentos de controle de qualidade específicos, que quando implementados, constituem-se em um dos fatores primordiais para a garantia da qualidade do resultado. Outro fator a ser destacado neste EP é sua abrangência nacional, sendo este o maior EP deste tipo no país com relação ao número de parâmetros de qualidade da água analisados. Além de propiciar subsídios aos laboratórios para a identificação e solução de problemas analíticos, os EPs tem sido uma experiência importante para discussão entre os participantes sobre os procedimentos de coleta, métodos de análise, equipamentos e limites de quantificação, entre outros aspectos, objetivando uma homogeneização e aderência dos resultados analíticos da RNQA.

Agradecimentos Os autores agradecem as instituições participantes do EP: Agência Estadual do Meio Ambiente de Pernambuco (CPRH); Agência Estadual de Recursos Hídricos do Espírito Santo (AGERH); Agência Reguladora de Águas, Energia e Saneamento Básico do Distrito Federal (ADASA); Centro de Inovação e Tecnologia SENAI FIEMG-Campus CETEC; Centro de Pesquisa e Desenvolvimento - Bahia (CEPED); Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB); Companhia de Água e Esgoto do Ceará (CAGECE); Companhia de Gestão de Recursos Hídricos do Ceará (COGERH); Conágua Ambiental; Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte (EMPARN); Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz Roessler – Rio Grande do Sul (FEPAM); Fundação Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos de Roraima (FEMARH); Instituto Ambiental do Paraná (IAP); Instituto de Gestão das Águas do Rio Grande do Norte (IGARN); Instituto do Meio Ambiente de Alagoas (IMA); Instituto de Meio Ambiente de Mato Grosso do Sul (IMASUL); Instituto do Meio Ambiente e Recursos Hídricos da Bahia (INEMA); Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM); Instituto Tecnológico e de Pesquisas do Estado de Sergipe (ITPS); Laboratório Tommasi Analítica; Secretaria de Estado do Desenvolvimento Ambiental de Rondônia (SEDAM); Secretaria de Estado de Meio Ambiente do Acre (SEMA); Secretaria de Estado do Meio Ambiente e Recursos Naturais do Maranhão (SEMA); Secretaria de Estado de Meio Ambiente do Mato Grosso (SEMA); Secretaria de Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos de Sergipe (SEMARH); Secretaria do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos de Goiás (SECIMA); Secretaria do Meio Ambiente e Recursos Hídricos do Tocantins (SEMARH); Secretaria de Meio Ambiente e Sustentabilidade do Pará (SEMAS); Serviço Geológico do Brasil (CPRM); Superintendência Estadual do Meio Ambiente do Ceará (SEMACE). Os autores também agradecem o Yacht Club Paulista pela disponibilização de sua estrutura para a realização da coleta de amostras.

Referências Bibliográficas ABNT, 1989. Águas - Determinação de resíduos (sólidos) – Método Gravimétrico. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Norma ABNT NBR 10664:1989. ABNT, 2006. Requisitos gerais para a competência de laboratório de ensaio e calibração. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Norma ABNT NBR/ISO IEC 17025: 2006. ABNT, 2011. Avaliação de Conformidade - Requisitos Gerais para Ensaios de Proficiência. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Norma ABNT NBR ISO/ IEC 17043:2011. ALBANO, F, CATEN, C, 2014. Proficiency tests for laboratories: a systematic review. Accred Qual Assur 19:245–257. doi 10.1007/s00769-014-1061-8 ALBANO, F, CATEN, C, 2016. Analysis of the relationships between proficiency testing, validation of methods and estimation of measurement uncertainty: a qualitative study with experts. Accreditation and Quality Assurance.10.1007/s00769-016-1194-z ANA, 2011. Resolução nº 724 de 3 de outubro de 2011. Estabelece procedimento padronizados para a coleta e preservação de amostras de águas superficiais para fins de monitoramento da qualidade dos recursos hídricos, no âmbito do Programa Nacional de Avalição da Qualidade das Águas (PNQA). Agência Nacional de Águas. Brasília. ANA, 2013. Resolução nº 903 de 22 de julho de 2013. Cria a Rede Nacional de Monitoramento da Qualidade das Águas Superficiais (RNQA) e estabelece suas diretrizes. Agência Nacional de Águas. Brasília.

ANA, 2014. Resolução nº 1040 de 21 de julho de 2014. Cria o Estimulo à Divulgação de Dados de Qualidade de Águas (QUALIÁGUA) e dá outras providências. Agência Nacional de Águas. Brasília. ASTM , 2012. Standard Test Methods for Dissolved Oxygen in Water. D888-12e1. ASTM International, West Conshohocken, PA. ASTM, 2015. Standard Test Method for Total Chemically Bound Nitrogen in Water by Pyrolysis and Chemiluminescence Detection. D5176-08. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015. CETESB, 2011. Guia Nacional de Coleta e Preservação de Amostras: Água, Sedimento, Comunidades Aquáticos e Efluentes Líquidos. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. São Paulo: CETESB; Brasília: ANA. CHORUS, I. & BARTRAM, J. 1999. Toxic cyanobacteria in water: a guide to their public health consequences, monitoring and management. WHO, E & FN SPON. EPA, 1974. Nitrogen, Ammonia (Colorimetric, Titrimetric, Potentiometric Distillation Procedure). Method 350.2. U.S. Environmental Protection Agency. EPA, 1997. Determination of Inorganic Anions in Drinking Water by Io Chromatography. Method 300.1. U.S. Environmental Protection Agency. EPA, 2007. Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry. Method 6010C (SW-846): Revision 3. U.S. Environmental Protection Agency.

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