Na caracterização de águas residuárias urbanas grande parte dos parâmetros são determinados através de métodos físico-químicos que, além de serem custosos e trabalhosos, geram resíduos que devem ser tratados e dispostos adequadamente. As técnicas instrumentais espectroscópicas fornecem uma impressão digital (fingerprint) acerca de uma determinada amostra. Dessa forma, a espectroscopia na região do ultravioleta e visível (UV-Vis), aliada a métodos quimiométricos, tais como as  ferramentas de análise não supervisionadas: Análise de Componentes Principais (Principal Component Analysis - PCA) e Análise de Componentes Independentes (Independent Component Analysis - ICA ), foram empregadas na avaliação de águas residuárias urbanas no município de Campo Mourão – PR permitindo extrair informações estrutural química e atuar na análise da composição dessas amostras, sem geração de resíduos, estando assim de acordo com os requisitos da química verde. Foi possível evidenciar a absorção de matéria orgânica na região de 200 a 300 nm, cuja concentração diminui conforme passa pelos processos de tratamento. Os resultados obtidos demostram também um sinal em 313 nm atribuído ao nitrato, que aumenta sua concentração ao decorrer do tratamento, devido à oxidação da amônia. O sinal correspondente ao fosfato se mantém em concentração constante nas etapas do tratamento. Os resultados alcançados proporcionam uma caracterização das águas residuárias alinhada aos requisitos da química verde. Esses resultados evidenciam para a obtenção de um processo inovador na avaliação do tratamento realizado para as águas residuárias urbanas.