O que são Nitratos na Água?

A água é um recurso limitado, por isso, temos que conhecer seus principais contaminantes para poder preservá-la. Um deles é o Nitrato. Veja sua origem e como podemos tratá-lo.

Como já falamos em outras postagens, segundo a Portaria 2.914 de 2011 do Ministério da Saúde (revogada pela Portaria de Consolidação nº 5 de 2017), água potável é aquela que atende aos padrões de potabilidade e que não oferece riscos a saúde.

O padrão de potabilidade é um conjunto de parâmetros para avaliar se a água esta apta (ou seja, boa) para consumo humano.

Os parâmetros e seus respectivos valores são constantemente revistos e atualizados em função do surgimento de novos contaminantes (inorgânicos e orgânicos) e do uso de novas tecnologias.

Baird & Cann (2011) destacam que um dos contaminantes inorgânicos de maior preocupação em águas subterrâneas é o íon nitrato, NO3- (sendo ele comum em aquíferos de zonas rurais e suburbanas).

Mas afinal, o que é o nitrato e quais seus impactos na água e para os seres humanos?

O que é o nitrato?

Sabemos que na atmosfera 78% dos gases são constituídos de nitrogênio e dentro do ciclo biogeoquímico suas formas incluem amônia (NH3), nitratos (NO3-) e nitritos (NO2-).

Fórmula química do nitrato.

O nitrogênio atmosférico quando fixado no solo por meio da ação das bactérias do gênero Rhizobium é transformado em amônia (NH3), que será utilizada pelas plantas.

Mais tarde, ocorre um processo chamado nitrificação. A nitrificação é o processo de oxidação da amônia em nitrito e, na sequência, em nitrato.

Esse processo é realizado pelas bactérias responsáveis pela quimiossíntese, que utiliza a energia liberada na nitrificação para sintetizar suas substâncias orgânicas.

As bactérias que realizam a nitrificação são chamadas de bactérias nitrificantes (bactérias dos gêneros Nitrosomonas e Nitrosococus). Essas duas bactérias convertem amônia (NH3) em nitrito (NO2-) e as bactérias Nitrobacter convertem nitrito (NO2-) em nitrato (NO3-).

Portanto, na nitrificação, temos duas etapas:

Nitrosação: Oxidação da amônia em nitrito:

2 NH3 + 3O2 → 2 NO2- + 2 H+ + 2 H2O

Nitração: Oxidação do nitrito em nitrato:

2 NO2- + O2 → 2 NO3-

Existe ainda outro processo chamado de desnitrificação.

Neste processo existem bactérias chamadas desnitrificantes, que utilizam os nitratos e transformam eles em gás nitrogênio, garantindo a devolução do nitrogênio para a atmosfera.

Como podemos observar, o nitrogênio auxilia no crescimento das plantas, porém, em níveis elevados (em função de ações antrópicas) levam a contaminações e influenciam negativamente a diversidade biológica das águas, pois seus sais estimulam o crescimento de algas (eutrofização), o que pode ser prejudicial para outras plantas.

Como ocorre o aumento de nitratos na água e quais são seus impactos?

O aumento do nitrato na água ocorre devido ao aumento do uso de pesticidas, fungicidas e herbicidas e esterco nas áreas rurais e urbanas. Hoje, milhões de toneladas de nitrogênio são aplicados anualmente como fertilizantes na agricultura, e alguns outros milhões com a produção de esterco.

As áreas agrícolas podem ter problemas de água associados com a aplicação generalizada de fertilizantes, herbicidas e pesticidas. No tocante ao uso de herbicida e pesticida já se tenha a algum tempo substituído os compostos orgânicos de vida longa por aqueles que se decompõem com relativa rapidez no meio ambiente; entretanto, alguns herbicidas e pesticidas ainda podem se acumular no subsolo, ocasionalmente ameaçando os poços em áreas rurais.

Spiro e Stigliani (2017)

Já nas áreas urbanas, esse nitrato é oriundo da utilização de fertilizantes de nitrogênio colocados sobre gramados domésticos, campos de golfe, parques, contribuindo para o aumento de nitrato nas águas subterrâneas.

Na Alemanha, por exemplo, o excesso de nitrato na água causou em 2018 o aumento na tarifa de água para os consumidores. Isso ocorreu porque nas últimas décadas, houve dispersão excessiva de esterco e adubos minerais em pastos e campos agrícolas, segundo Martin Weyand, diretor da Associação Nacional do Setor Hídrico e de Energia (BDEW).

Desde então, a Alemanha vem buscando medidas que alterem a legislação sobre fertilizantes, de forma a incluir limites para o uso de nitrato em regiões com níveis altos de contaminação, assim como o estabelecimento de períodos em que é proibido dispersar tais fertilizantes.

Outra cidade que vem sofrendo com problemas relacionados ao nitrato na água é a cidade de Natal/RN.

Esse problema vem ocorrendo devido a alta concentração de agrotóxicos e dejetos humanos na água, fazendo com que a cidade, em 2018, sofresse com o excesso de nitrato na água. Essas concentrações foram superiores a 80 mg/l, sendo que a Resolução CONAMA 357 permite apenas 10 ml/l.

Valores superiores à 10 mg/l de nitrato na água podem provocar, em crianças, a conversão excessiva da hemoglobina do sangue em metahemoglobina (doença do bebê azul).

Segundo Baird & Cann (2011), seu excesso na água é preocupante, pois em adultos, conforme pesquisas, pode ser responsável por causar câncer de estômago, além de aumentar a probabilidade de câncer de mama em mulheres.

Por isso, a prevenção é o melhor remédio.

Essa prevenção envolve a utilização controlada dos agrotóxicos e melhorias de saneamento na região, evitando assim que esse contaminante chegue aos corpos hídricos.

Mas, quando esse contaminante já chegou aos corpos hídricos e o pior, em excesso, deve-se investir em medidas e tratamentos para diminuir sua concentração na água.

Soluções e Tratamentos

O nitrato pode ser removido com sucesso da água usando processos de tratamento como troca iônica, destilação e osmose reversa.

Outra solução para a remoção do nitrato da água é a utilização de filtros.

O uso de filtros para remoção de nitrato é vital para que a água obtida de poços possa ser consumida sem nenhum problema, atendendo integralmente à PCR n.5/2017 (Anexo XX), que trata sobre os procedimentos de vigilância e controle de qualidade da água, garantindo assim seu padrão de potabilidade.

Filtro utilizado no tratamento de nitrato na água.

Outra técnica, desenvolvida em 2017 por pesquisadores do Centro Tecnológico Eurecat-CTM em Barcelona, consegue reduzir em mais de 80% os nitratos das águas subterrâneas mediante biorremediação, um processo mais barato que os atuais e que requer gastos minimizados com pessoal para o seu funcionamento.

Processo que remove até 80% do nitrato da água.

Segundo os pesquisadores, o tratamento ocorre por meio da desnitrificação in-situ, sendo mais eficiente que as tecnologias atuais porque requer menos reagentes e não gera resíduos.

Acompanhe o vídeo abaixo sobre esta tecnologia.

Já na cidade de Natal/RN, como forma de remover o nitrato da água, pesquisadores desenvolveram uma solução que consiste no emprego de bactérias heterotróficas facultativas para se conseguir a remoção do nitrato (desnitrificação).

O esgoto descartado sem tratamento será a fonte de matéria orgânica a ser usada para a desnitrificação.

Independente do tratamento e suas eficiências, também é possível adotar portarias e normas mais rigorosas que restringem o uso de fertilizantes nitrogenados, como é o caso da cidade de Minnesota.

Já no Brasil, além de restringir o uso dos fertilizantes e buscar medidas de preservação e monitoramento de nossas águas, deve-se investir em legislações e politicas públicas mais severas voltadas à implantação de saneamento básico.

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Referências Consultadas.

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framework. Environmental Impact Assessment Review, v. 27, 2007. p. 220-
242.  
 
BAIRD, C.; CANN, M. Química Ambiental. Porto Alegre: Bookman, 4.ed., 2011. 844 p.

BRAGA, B. Introdução à engenharia ambiental: o desafio do desenvolvimento sustentável. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. 
  
BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria MS no 2.914/2011. Brasília. Ministério da Saúde, 2011. 32 p. 

Ecodebate. Natal – RN com alta concentração de nitratos na água nos poços? Isso é fácil de resolver, artigo de Paulo Afonso da Mata Machado. 2018. Disponível em:< https://www.ecodebate.com.br/2018/11/14/natal-rn-com-alta-concentracao-de-nitratos-na-agua-nos-pocos-isso-e-facil-de-resolver-artigo-de-paulo-afonso-da-mata-machado/ >.

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Portal Tratamento de Água. Nova Tecnologia faz a redução em mais de 80% dos nitratos em águas subterrâneas utilizando o próprio aquífero como reator. 2017. Disponível em:< https://www.tratamentodeagua.com.br/nitratos-em-aguas-subterraneas/ >.

Portaria de Consolidação  nº 5 de 2017.  Consolidação das normas sobre as ações e os serviços de saúde do Sistema Único de Saúde . 2017. Disponível em:< https://portalarquivos2.saude.gov.br/images/pdf/2018/marco/29/PRC-5-Portaria-de-Consolida----o-n---5--de-28-de-setembro-de-2017.pdf>.

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SPIRO, T. G. e STIGLIANI, W. M. Química Ambiental. Trad. S. M. Yamamoto. 2ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2017. 

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Author: Émilin CS

Engenheira ambiental. Têm experiência na área de saneamento e gestão ambiental, buscando soluções usando QGIS e Bizagi. Atua na área de modelagem matemática para rompimento de barragens com software HEC-RAS.

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