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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 121 do ENEM PPL 2023

2º dia · Ciências da Natureza · H9 · Biologia: Ciclos biogeoquímicos

O tratamento do esgoto gerado por fábricas e residências pode se tornar mais acessível em virtude de uma nova proposta tecnológica, que utiliza um reator capaz de transformar nitrogênio orgânico, presente no esgoto, em nitrogênio inorgânico. A tecnologia prevê o uso de um cilindro de acrílico com espuma de poliuretano em seu interior, sob a qual se fixam bactérias capazes de tratar o efluente. As bactérias que ficam no exterior da espuma realizam reações de nitrificação desse substrato, e as que ficam no interior da espuma realizam reações de desnitrificação.

Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em: 25 jun. 2015 (adaptado).

Na primeira etapa do processo, que ocorre no exterior da espuma, a ação das bactérias consiste em

  1. A
    converter nitrogênio gasoso (\ce{N2}) em fertilizante.
  2. B
    usar \ce{CO2} para converter nitrato em nitrogênio gasoso (\ce{N2}).
  3. C
    transformar a matéria orgânica morta em íons amônio (\ce{NH4+}).
  4. D
    capturar nitrogênio gasoso (\ce{N2}) e convertê-lo em amônia (\ce{NH3}).
  5. E
    utilizar \ce{O2} para transformar amônia (\ce{NH3}) em nitrito e, após, em nitrato.
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Resolução comentada

O enunciado diz que as bactérias do exterior da espuma fazem nitrificação. O que é nitrificação?

No ciclo do nitrogênio, ela é a oxidação da amônia (ou do íon amônio) em duas etapas, feita por bactérias aeróbias (como Nitrosomonas e Nitrobacter):

  1. \ce{NH3} \rightarrow \ce{NO2-} (nitrito);
  2. \ce{NO2-} \rightarrow \ce{NO3-} (nitrato).

Como é uma oxidação, precisa de oxigênio (\ce{O2}). Isso explica por que essas bactérias ficam no exterior da espuma, onde há mais contato com o oxigênio dissolvido no efluente.

Já a desnitrificação, que ocorre no interior da espuma (com pouco oxigênio), faz o caminho contrário: converte nitrato em \ce{N2} gasoso, que sai do esgoto.

As outras alternativas descrevem outros processos:

  • amonificação (matéria orgânica em amônio);
  • fixação biológica (de \ce{N2} em amônia);
  • desnitrificação (de nitrato em \ce{N2}).

A única que descreve a nitrificação, usando \ce{O2} para levar amônia a nitrito e depois a nitrato, é a E.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Aconverter \ce{N2} em composto utilizável é fixação de nitrogênio, não nitrificação.
  • Bdescreve a desnitrificação (nitrato em \ce{N2}), que ocorre no interior da espuma, e não usa \ce{CO2} para isso.
  • Ctransformar matéria orgânica em amônio é amonificação, etapa anterior à nitrificação.
  • Dcaptura de \ce{N2} e conversão em \ce{NH3} é fixação biológica, não nitrificação.

Assunto: Ciclos biogeoquímicos.

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