O arsênio é reconhecido como um metal pesado e grande contaminante que agride o meio ambiente. Encontrado de maneira ampla em diversas partes do globo, suas fontes naturais de contaminação são os minerais, rochas, solos, água e alimentos, por aqui, normalmente na Argentina, no Uruguai e no Sul do Brasil; ou fontes antropogênicas, como mineração, indústrias metalomecânicas e uso de pesticidas à base de arsênio[1]. Um caso conhecido no Brasil é o da contaminação de arsênio das atividades de mineração nas águas do quadrilátero ferrífero em Minas Gerais. Estudo realizado na região mostrou que os valores de arsênio variavam de 0,002 a 2,980 mg/L[2].
A maior parte do arsênio presente na água vem das atividades vulcânica e industrial. Ele existe em depósitos minerais na forma de arsenopirita (FeAsS) e pirita arsenífera. Com isso, no contato com a água, a contaminação por arsênio é mais frequente em águas subterrâneas do que em águas superficiais. Como um organoarsênico, aparece nas formas metiladas: ácido monometilarsênico (MMA) e ácido dimetilarsênico (DMA). “Quando em contato com fontes de água, é liberado parcialmente para a água e complexado com compostos contendo ferro, alumínio e manganês, por exemplo” – explicam Caio Ribeiro Gomes e Diego Araújo, ambos especialistas de produto de Life Science da Merck Brasil.

Intoxicação
A intoxicação por arsênio resulta em efeitos tóxicos agudos ou crônicos que provocam diferentes patologias que dependem da quantia ingerida, dose, frequência e tempo de absorção, vias oral e respiratória, e pela pele. Sua dose letal é de 0,07 g/kg, de efeito bioacumulativo[3]. Um longo período de exposição ao arsênio pode causar câncer de pele, pulmão (inalação), próstata, bexiga, rim e fígado. Outras patologias não cancerígenas devido ao contato com arsênio são: dores de cabeça, arritmia cardíaca, hipotensão, hemorragias gastrointestinais, anemia, entre outras[2].

Boa notícia!
A boa notícia é que atualmente pode-se medir a concentração de arsênio e fazer análises e reduzir o arsênio presente na água de modo mais fácil e eficaz. O uso de técnicas e meios filtrantes propicia diminuir a quantidade de arsênio da água para patamares que não fazem mal ao ser humano. “Hoje em dia, o arsênio pode ser tratado por diferentes técnicas, como filtração, coagulação e adsorção, por exemplo” – afirma o engenheiro Luis Simões, da área de inovação e tecnologia da Höganäs. As técnicas de filtração e coagulação, segundo ele, são as mais usadas para tratamento de águas contaminadas com arsênio no Brasil.

Tratamento simples
O Cleanit LC®, da Höganäs, é um exemplo que utiliza mecanismos múltiplos que permeiam a filtração, adsorção e até mesmo coagulação, mostrando-se uma alternativa simples e eficiente. De acordo com Simões, suas colunas reativas reduzem o contaminante arsênio para valores inferiores ao instituído pela Portaria de Potabilidade nº 2.914/2011, podendo, em alguns casos, alcançar valores abaixo do limite de detecção. “Esta tecnologia atinge esses valores com baixa perda física, de 2% a 3% de perda de água, além de não exigir adição de químicos e eliminar a geração de resíduos” – salienta.
O meio filtrante Cleanit LC constitui-se de partículas ativadas de ferro zero valente (ZVI) que fazem a adsorção do contaminante. Além disso, é reativo e, em contato com água, gera oxidantes intermediários que oxidam o arsênio. Estando o arsênio oxidado, ele pode ser adsorvido na superfície do meio filtrante ou combinar-se com íons de ferro em partículas insolúveis. Após passar pela coluna de Cleanit LC, a água é transportada para uma coluna de zeólita, que retém o ferro residual gerado na primeira coluna.

O sistema requer baixa manutenção e necessita apenas da regeneração do meio. “Estando o meio saturado, ele pode ser retornado à nossa fábrica e reinserido no nosso processo produtivo, dando origem a outros materiais. Assim, exercitamos a economia circular e evitamos impactos ambientais causados pela destinação de resíduos” – ressalta Simões.
Simões conta que todos os testes que foram conduzidos com águas de poço de cidades do interior paulista trouxeram resultados positivos na descontaminação da água. Os testes partiam de valores, em média, de 0,020 mg/L. Recentemente, segundo ele, também foi realizado um estudo no Uruguai, por 11 meses, para tratamento de água de poço com contaminação natural de arsênio. Nele, utilizouse o sistema Cleanit LC em escala real com capacidade de mil litros por hora, o que veio a comprovar a competência técnica da tecnologia. O sistema obteve reduções duas vezes menores que o limite considerado seguro para a ingestão: de 0,030 mg/L de arsênio para valores abaixo de 0,005 mg/L.

Análise de arsênio
A Merck atende às necessidades analíticas em diversos segmentos e para o setor de saneamento também. No caso da análise de arsênio, ela pode ser realizada em laboratório, e um espectrofotômetro com comprimento de onda na faixa do visível de 320 a 1100 nm faz a leitura do resultado.
Para a preparação de amostras, a empresa dispõe dos filtros Millex de alta performance, reagentes de confiabilidade e padrões produzidos em plantas com certificações ISO 17034 e 17025. Além disso, disponibiliza kits analíticos prontos para uso em qualquer espectrofotômetro, o que contempla a análise de arsênio, segundo a norma APHA 3550-As B da Associação Americana de Saúde Pública, em inglês, American Public Health Association (APHA), e a EPA 206.4 da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, em inglês, United States Environmental Protection Agency (EPA). O intervalo de medição é de 0,001 a 0,100 mg/L As com alta acuracidade e confiabilidade analítica.
Após coletar a amostra, para realizar a análise de arsênio, é necessário confirmar a concentração de sulfito e antimônio, que deverá estar abaixo de 2,0 mg/L. Posteriormente, é preciso checar o pH, cuja faixa para análise deve ser de 0 a 13 pH. Assim, inicia-se o procedimento analítico conforme bula do Kit de Teste 101747 para a adição das quantidades de reagentes. Por fim, após o período de 2 horas, tempo necessário para que a reação ocorra por completo, a amostra reagida deve ser lida no espectrofotômetro no comprimento de onda de 525 nm para a obtenção da concentração em mg/L de arsênio presente na água, com acuracidade de ±0,003 mg/L.

Desafios
Entre as dificuldades e desafios do tratamento de arsênio, estão o grau de toxicidade e a alta solubilidade do As III. “O grau de toxicidade faz com que os limites regulatórios sejam baixos, 0,010 mg/L. Enquanto a alta solubilidade do As III exige etapas adicionais de oxidação no caso dos tratamentos convencionais” – aponta Simões.
Para Gomes e Araújo, da Merck Brasil, a qualificação de pessoas e o investimento em tecnologias inovadoras são alguns dos pontos críticos que precisam ser superados no segmento de Saneamento para aumentar o controle analítico do arsênio durante o processo de potabilidade da água. Além disso, fazer a revisão adequada das resoluções normativas para ampliar a obrigatoriedade do monitoramento do arsênio, que é proveniente de diversas fontes minerais. “Logo, um controle analítico mais frequente é necessário para garantir a remoção do arsênio presente na água de captação para a geração da água potável” – advertem.

Contato das empresas
Höganäs: www.hoganas.com
Merck Brasil: www.merckgroup.com

Referências:
[1] KUMAR, Rahul et al. Emerging technologies for arsenic removal from drinking water in rural and peri-urban areas: Methods, experience from, and options for Latin America. Science Of The Total Environment, [s.l.], v. 694, p.133427-133450, dez. 2019. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.07.233.
[2] BORBA, Ricardo Perobelli; FIGUEIREDO, Bernardino Ribeiro; CAVALCANTI, José Adilson. Arsênio na água subterrânea em Ouro Preto e Mariana, Quadrilátero Ferrífero (MG). Revista Escola de Minas, [s.l.], v. 57, n. 1, p.45-51, mar. 2004. FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/s0370-44672004000100009.
[3} ANDRADE, Daiene Flor; ROCHA, Marcia Santos. A toxicidade do arsênio e sua natureza. Centro de Pós-Graduação Oswaldo Cruz. [s.l.] [s.d.].