A contaminação de águas subterrâneas por nitratos é um problema
mundial comum. A contaminação ocorre em muitas partes da Europa, incluindo o
Reino Unido, França, Holanda, Alemanha e Suíça, muitas regiões dos Estádios
Unidos e em Israel. A
maior parte da contaminação por nitratos está associada à agricultura e ao uso
de fertilizantes contendo nitrogênio, e ocasionalmente pode estar relacionada a
fontes naturais de nitrogênio ou à contaminação
por águas residuais. O excesso de nitrato em águas representa um potencial
risco para a saúde, pois NO3- pode ser reduzido a NO2-,
o qual se combina com a hemoglobina do sangue, o que causa meta-hemoglobinemia
(síndrome do bebê-azul) em recém-nascidos e mesmo em adultos com particular
deficiência enzimática. A quantidade de nitrito deve também ser controlada
devido à possível formação de nitrosaminas carcinogênicas, pela sua reação com
aminas secundárias presentes no estômago de mamíferos.
No Brasil, as águas subterrâneas constituem uma fonte importante de
abastecimento, sendo que apenas no Estado de São Paulo mais de 20.000 poços
profundos e uma quantidade imensurável de poços escavados rasos fornecem águas
para abastecimento público, uso industrial e irrigação. Em Natal
(RN), 65% da água distribuída pela Companhia de Saneamento e Esgoto do Rio
Grande do Norte são provenientes de águas subterrâneas e a qualidade destas
águas vem se deteriorando em decorrência de crescentes atividades urbanas.
Dentre as atividades mais impactantes destaca-se a infiltração no solo de águas
servidas das fossas e sumidoros. Desta forma, o manancial subterrâneo da cidade
apresenta níveis de nitrato, bem acima do padrão de potabilidade
do Ministério da Saúde, que é de 10 mg/L de nitrato (como N).
Diferentes tecnologias estão disponíveis para a redução da
concentração de nitratos em água potável:
-
Denitrificação Biológica;
-
Troca iônica;
-
Osmose Reversa;
-
Eletrodiálise.
O tratamento convencional para remoção de compostos nitrogenados em
efluentes industriais é o tratamento biológico, entretanto este processo é
muito influenciado pela temperatura e carga orgânica. Para o tratamento de
águas subterrâneas para abastecimento público o uso de tratamento biológico
para remoção de compostos nitrogenados requer a adição de compostos contendo
carbono, devido à baixa concentração de matéria orgânica nestas águas. Assim, para águas naturais a denitrificação biológica deve ser
realizada com adição de metanol ou etanol.
Outras tecnologias têm sido avaliadas para a redução da concentração
de nitratos em águas, como troca iônica com resinas aniônicas fortes e
regeneração com NaCl. Este processo apresenta o inconveniente de adicionar
cloretos às águas e de não remover outros sólidos dissolvidos na forma de
cátions.
Neste contexto, os processos que aplicam membranas como agente de
separação, como a osmose reversa (OR) e a eletrodiálise (ED) surgem como
alternativas. Estes processos removem outros íons além de nitratos, o que
resulta na diminuição dos níveis de sódio, cloretos, dureza, etc. Para águas
com alta salinidade isso representa um grande aumento na qualidade da água
tratada. Para águas com concentrações moderadas de
nitrato o produto da OR ou da ED pode ser misturado à água de alimentação para
alcançar o nível desejando de nitratos com maiores níveis de recuperação e
produção.
Entre as técnicas de membrana, a eletrodiálise se destaca por suas
características peculiares. Quando
aplicada ao tratamento de águas, a ED apresenta a vantagem de que em seu
processo íons são removidos através da membrana, enquanto que em processos como
OR a água é que é recuperada através da membrana. Desta forma a taxa de
recuperação de água é maior em sistema de ED do que em sistemas de OR (o volume
de rejeito em sistemas de OR é maior). Além disso, as reações que ocorrerão no
eletrodo da célula de eletrodiálise poderão transformar nitratos em
nitrogênio.
Referencias:
BRASIL, Ministério da Saúde. Portaria
n° 518, de 25 de março de 2004. Estabelece os procedimentos e
responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para
consumo humano e seu padrão de potabilidade, e dá outras providências. Brasília,
DF. 2004.
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Aguardo a continuação!
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