Questão 6 (2º dia) da 2ª fase da FUVEST 2015
Nas águas das represas de regiões agrícolas, o aumento da concentração de íons nitrato, provenientes de sais contidos em fertilizantes, pode levar ao fenômeno da eutrofização. Tal fenômeno provoca a morte de peixes e de outros organismos aquáticos, alimentando um ciclo de degradação da qualidade da água.
a) Explique a relação entre o aumento da concentração de íons nitrato, a eutrofização e a diminuição de oxigênio dissolvido na água.
b) Considere um material compostado com teor de nitrogênio de 5% em massa e o nitrato de amônio (\ce{NH4NO3}), que é um fertilizante muito utilizado na agricultura convencional. Se forem utilizadas massas iguais de cada um desses dois fertilizantes, qual deles fornecerá maior teor de nitrogênio por hectare de solo? Mostre os cálculos.
| Dados: Massa molar (g/mol) |
|---|
| H ....... 1 |
| N ....... 14 |
| O ....... 16 |
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Resolução comentada
a) Os íons nitrato são nutrientes para algas e outros produtores aquáticos. Com mais nitrato na represa, essas algas se multiplicam muito (floração), e isso é a eutrofização.
As algas da superfície bloqueiam a luz, e as que estão mais fundo deixam de fazer fotossíntese e morrem. Com a morte em massa, a matéria orgânica é decomposta por bactérias aeróbicas, que consomem o oxigênio dissolvido. Além disso, as próprias algas respiram à noite e consomem \ce{O2}.
A concentração de oxigênio dissolvido cai, e peixes e outros organismos aeróbicos morrem. Os corpos desses organismos aumentam a matéria orgânica a ser decomposta, o que reduz ainda mais o oxigênio. É o ciclo de degradação citado no enunciado.
Resposta: o excesso de nitrato promove a proliferação de algas, e a decomposição da matéria orgânica por microrganismos aeróbicos consome o oxigênio dissolvido, causando a morte de organismos aquáticos.
b) Falta calcular o teor de nitrogênio do nitrato de amônio, para comparar com os 5% do composto.
- Massa molar do \ce{NH4NO3}: 2\cdot 14 + 4\cdot 1 + 3\cdot 16 = 80\ \text{g/mol}.
- Massa de N em 1 mol: 2\cdot 14 = 28\ \text{g}.
- Teor de N: \frac{28}{80} = 0{,}35 = 35\%
Para massas iguais, por exemplo 100 kg de cada fertilizante, o composto fornece 5 kg de N e o nitrato de amônio fornece 35 kg de N.
Resposta: o nitrato de amônio, com 35% de N contra 5% do material compostado (7 vezes mais nitrogênio por massa aplicada).
Assuntos: eutrofização, porcentagem em massa, fertilizantes.
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