Aiea desenvolve método para rastrear fontes de poluição da água
Clima e Meio Ambiente
Técnica deve ajudar nos esforços de prevenção e remediação; apresentação aconteceu no Simpósio Internacional sobre Hidrologia Isotópica.
A Agência Internacional de Energia Atômica, Aiea, em colaboração com a Universidade de Massachusetts, nos EUA, desenvolveu um método inovador para rastrear a origem da poluição por nitrogênio em lagos, mares e rios.
A ferramenta analítica derivada da energia nuclear fornece uma maneira mais barata, segura e rápida de determinar se os excessivos compostos de nitrogênio na água provêm da agricultura, dos sistemas de esgoto ou da indústria. O método deve ajudar nos esforços de prevenção e remediação.
Nitrogênio
O nitrogênio, um elemento essencial e abundante na terra, é um dos principais fertilizantes amplamente utilizados na agricultura desde meados do Século 20.
Segundo o chefe da Seção de Hidrologia de Isótopos da Aiea, Leonard Wassenaar, "um dos maiores problemas globais em termos de qualidade da água é que temos super fertilizado nossas paisagens há décadas, seja com esterco ou fertilizantes sintéticos".
Wassenaar explica que "todos esses nutrientes, particularmente nitrogênio, estão se infiltrando na água subterrânea e, eventualmente, em rios, lagos e córregos."
Os níveis excessivos de nitrato aumentam o crescimento de algas que podem levar a eflorescências tóxicas. Estas também descem para o fundo dos lagos, alimentando bactérias e criando as chamadas "zonas mortas".
De acordo com Wassenaar, agora é observado um maior número de mortes de peixes, onde “milhares de peixes flutuam para a superfície porque o fundo do lago onde eles normalmente habitam é exaurido de oxigênio a partir dessa chuva de material orgânico."
A Aiea destaca que a remoção de nitratos da água é muito difícil e cara, por isso são necessárias ferramentas para entender as fontes de nitrogênio e os caminhos para informar melhor os esforços de proteção e remediação da água.
Método
O novo método, apresentado no Simpósio Internacional sobre Hidrologia Isotópica ocorrido na semana passada e publicado na revista internacional Rapid Communications in Mass Spectrometry, mede a quantidade e a proporção de isótopos estáveis em nitrato na água.
O nitrogênio tem dois isótopos estáveis, ou variações de seus átomos, com pesos diferentes. Como a diferença de peso não é a mesma em resíduos humanos ou fertilizantes, por exemplo, os isótopos podem ser usados para identificar a fonte.
Wassenaar disse que “as ferramentas isotópicas são muito poderosas para medir os nutrientes na água”. No entanto, ele acrescentou que “historicamente o seu uso tem sido muito difícil, prejudicado por custo e acessibilidade” e a “a nova técnica permite aos cientistas executar mais amostras e com custos muito menores para estudos em larga escala.”
O novo método usa uma forma de cloreto de titânio, que é um sal, para converter nitrato em uma amostra de água para gás óxido nitroso. A partir deste gás, os isótopos podem ser analisados com equipamentos como um espectrômetro de massa ou laser.
Amostras
Para fazer a conversão de óxido nitroso os métodos atuais usam bactérias geneticamente modificadas ou o altamente tóxico metal cádmio. Isso torna o processo trabalhoso, caro e limitado a poucos laboratórios muito especializados.
O colaborador e professor de ciências estuarinas e oceânicas da Escola de Ciência e Tecnologia Marinha da Universidade de Massachusetts Dartmouth, Mark Altabet, aponta que esse "é um método relativamente simples para o que costumava ser um processo muito complexo e caro." A análise de amostras custa de cinco a 10 vezes menos do que anteriormente e leva apenas alguns minutos para preparar as amostras.
Altabet planeja usar o método para estudar o impacto de medidas para controlar a poluição em Long Island Sound, na costa leste dos Estados Unidos. A área foi fortemente afetada pelo excesso de nitrato no passado.
A Aiea promove a aplicação de técnicas nucleares e isotópicas para determinar a fonte de água, idade, qualidade e sustentabilidade para ajudar os países a gerenciar melhor este recurso vital.