Remoção de Arsênio em Água Potável: Métodos e Normas

Tecnologias de tratamento, padrões regulatórios e desafios operacionais para eliminar o contaminante inorgânico mais crítico.

O arsênio é um dos contaminantes inorgânicos mais preocupantes em sistemas de abastecimento de água no mundo. Sem cor, sem cheiro e sem sabor, ele passa completamente despercebido pelos sentidos humanos, mas acumula efeitos tóxicos no organismo ao longo de anos. A exposição crônica eleva o risco de cânceres de pele, bexiga e pulmão, além de comprometer o sistema cardiovascular e o desenvolvimento neurológico em crianças.

No Brasil, a situação não é marginal. Regiões do semiárido nordestino, áreas de mineração no centro-sul e zonas com geologia rica em sulfetos apresentam concentrações naturais de arsênio acima dos padrões de potabilidade. Isso coloca o tema diretamente na agenda de operadores de ETAs, gestores de saneamento e órgãos reguladores.

A remoção de arsênio em água potável envolve processos físico-químicos bem estabelecidos, mas também escolhas operacionais que dependem da qualidade da água bruta, da infraestrutura disponível e dos padrões que precisam ser atendidos. Entender as opções disponíveis é o primeiro passo para definir a estratégia de tratamento mais adequada a cada contexto.

Arsênio na água: um risco invisível e amplamente distribuído

O arsênio chega às fontes de água por dois caminhos principais: dissolução natural de minerais presentes no solo e contaminação de origem antrópica. No primeiro caso, a presença do elemento é resultado da geoquímica local, especialmente em aquíferos que atravessam rochas graníticas, folhelhos carbonáceos ou depósitos vulcânicos. No segundo, atividades como mineração de ouro, cobre e chumbo, além do uso histórico de pesticidas arsenicais, elevam as concentrações em áreas específicas.

A pergunta “tem arsênio na água?” tem resposta afirmativa para uma parcela significativa da população global. A Organização Mundial da Saúde estima que mais de 140 milhões de pessoas em pelo menos 50 países consomem água com arsênio acima dos padrões seguros. No Brasil, estudos conduzidos pela Fundação Nacional de Saúde (Funasa) identificaram concentrações preocupantes em municípios do Piauí, Bahia, Minas Gerais e Rio Grande do Sul, geralmente associadas a fontes subterrâneas.

O arsênio ocorre predominantemente em duas formas inorgânicas nas águas naturais: o arsenito (As(III), forma trivalente) e o arsenato (As(V), forma pentavalente). A distinção entre elas é operacionalmente relevante porque o arsenito é mais solúvel, menos carregado eletricamente e significativamente mais difícil de remover pelos processos convencionais. A maioria das tecnologias de tratamento remove arsênio pentavalente com maior eficiência.

Padrões regulatórios e o limite máximo permitido

A Portaria GM/MS nº 888/2021, do Ministério da Saúde, estabelece o valor máximo permitido (VMP) de arsênio na água potável em 0,01 mg/L (equivalente a 10 µg/L ou 10 ppb). Esse é o mesmo valor adotado pela Organização Mundial da Saúde desde 1993 e seguido por grande parte dos países desenvolvidos. O padrão anterior no Brasil era de 0,05 mg/L, e a revisão para 10 µg/L representou um salto considerável na exigência de tratamento.

A União Europeia também adotou 10 µg/L como padrão, enquanto países como os Estados Unidos estabelecem o mesmo limite pela EPA desde 2006. Algumas agências de saúde mais restritivas, como a Califórnia, chegaram a discutir limites de 4 µg/L, o que reflete a incerteza sobre o nível absolutamente seguro de exposição a um elemento cancerígeno do grupo 1 da IARC.

Para fins operacionais, as ETAs devem monitorar o arsênio na água bruta e no efluente tratado, documentando os resultados conforme as exigências do Programa de Vigilância da Qualidade da Água para Consumo Humano (Vigiagua). Em mananciais com histórico de arsênio elevado, a frequência de análise recomendada é maior do que a mínima regulatória.

Referência normativa	VMP de arsênio (µg/L)	Ano de adoção do limite atual
Brasil (Portaria 888/2021)	10	2021
OMS (Diretriz)	10	1993
União Europeia	10	2003
EUA (EPA)	10	2006
Índia / Bangladesh (transitório)	50	Norma ainda em transição

Entender como a desinfecção complementa o tratamento químico é fundamental: veja como o tratamento de água por UV ultravioleta atua como barreira adicional em sistemas que já realizam remoção de arsênio por coagulação.

Principais tecnologias para remoção de arsênio em água potável

A escolha do processo de remoção depende da especiação do arsênio na água bruta, do pH, da presença de interferentes (como ferro, manganês, fósforo e sílica) e da escala do sistema. As tecnologias disponíveis operam por quatro mecanismos básicos: adsorção, coagulação-precipitação, troca iônica e membranas de separação.

Coagulação e coprecipitação com sais de ferro ou alumínio

A coagulação com sulfato ferroso, cloreto férrico ou sulfato de alumínio é o processo mais utilizado em ETAs convencionais para a remoção de arsênio. O mecanismo principal é a adsorção do arsenato nas superfícies dos flocos de hidróxido metálico formados durante a coagulação. A eficiência é alta para As(V) em pH entre 5,5 e 7,5, podendo atingir remoções superiores a 95%.

O problema central está no arsenito. Como o As(III) não se adsorve bem aos hidróxidos metálicos, é necessário pré-oxidá-lo antes da coagulação. Cloro gasoso, hipoclorito, permanganato de potássio e ozônio são os oxidantes mais utilizados. O permanganato é particularmente eficaz porque converte simultaneamente o arsênio trivalente e precipita o manganês dissolvido, o que resolve dois problemas em uma só etapa.

Adsorção em meios granulares

A adsorção em meios específicos é a tecnologia preferida para pequenas e médias instalações, especialmente em sistemas descentralizados. Os adsorventes mais utilizados incluem o hidróxido férrico granular (GFH), óxido de ferro e manganês (GFO), alumina ativada e carvão ativado impregnado com ferro. O GFH apresenta alta capacidade de adsorção para arsenato em pH neutro, com valores típicos de 20 a 60 mg As/g de material, dependendo das condições operacionais.

A desvantagem desses sistemas está na saturação do meio, que exige regeneração ou substituição periódica. A regeneração com solução de hidróxido de sódio é possível, mas gera um rejeito concentrado em arsênio que precisa de destinação adequada. O custo operacional aumenta quando a concentração de arsênio na água bruta é elevada ou quando há competição com outros ânions, como o fosfato e o silicato.

Troca iônica e membranas

Resinas aniônicas fortemente básicas removem arsenato com boa eficiência, mas são altamente sensíveis a sulfatos, nitratos e cloretos. Em água com alta concentração desses interferentes, a capacidade de troca para arsênio cai drasticamente. Resinas seletivas para arsênio estão disponíveis comercialmente, mas o custo ainda limita sua adoção em larga escala.

Os processos de membrana, especialmente a osmose inversa e a nanofiltração, oferecem alta eficiência de remoção de arsênio (acima de 95%), mas geram um volume de concentrado que precisa ser gerenciado. A nanofiltração remove arsenato mais eficientemente do que arsenito, o que pode exigir pré-oxidação mesmo nesses sistemas. Para contextos de reúso ou produção de água ultrapura, a combinação de adsorção com membrana é uma abordagem cada vez mais explorada.

Tecnologia	Eficiência típica de remoção	Arsênio removido com maior eficiência	Escala de aplicação
Coagulação com ferro	85 a 98%	As(V)	Grande
Adsorção em GFH	90 a 99%	As(V)	Pequena a média
Alumina ativada	85 a 95%	As(V)	Pequena a média
Troca iônica (resina seletiva)	95 a 99%	As(V)	Pequena a grande
Osmose inversa	95 a 99%	As(V) e As(III)	Média a grande
Nanofiltração	80 a 95%	As(V)	Pequena a grande

Aspectos operacionais e gestão do lodo arsenical

Um ponto que frequentemente fica fora dos projetos de tratamento de arsênio é a destinação dos resíduos gerados. Nos processos de coagulação, o arsênio removido se concentra no lodo produzido na decantação e nos filtros. Esse lodo contém arsênio em concentrações que podem ser muito superiores ao nível do solo de referência estabelecido pela CETESB (0,5 mg/kg para solo de referência e até 35 mg/kg para solo industrial).

O descarte inadequado desse lodo cria um risco ambiental real. O arsênio pode lixiviar para o solo e atingir lençóis freáticos, fechando um ciclo perigoso. A solução mais segura é o co-processamento em aterros industriais classe I ou a estabilização do lodo com cal e cimento antes do descarte, reduzindo a mobilidade do contaminante.

Na operação diária, o pH é a variável mais crítica a controlar. Para coagulação com ferro, o intervalo ótimo está entre 6,5 e 7,5. Para adsorção em alumina ativada, o melhor desempenho ocorre entre pH 5,5 e 6,0, o que pode exigir acidificação prévia da água. O monitoramento contínuo do pH na entrada dos filtros é indispensável para garantir a eficiência do processo.

A presença de fósforo na água bruta merece atenção especial. O fosfato compete diretamente com o arsenato pelos sítios de adsorção nos hidróxidos metálicos e nas resinas aniônicas. Em águas com alta concentração de fosfato (comum em mananciais eutrofizados), a dose de coagulante pode precisar ser aumentada ou o sistema de adsorção terá sua vida útil reduzida. Recomenda-se sempre caracterizar a água bruta por completo antes de dimensionar o sistema de remoção de arsênio.

Sistemas de wetlands construídos também têm sido estudados como alternativa de polimento para efluentes com arsênio residual, especialmente em contextos de baixa renda e alta concentração de ferro no solo. Wetlands construídos para tratamento de efluentes podem reter arsênio por adsorção em óxidos de ferro presentes no substrato, embora sua aplicação para água potável ainda seja restrita a estudos e projetos-piloto.

Perguntas Frequentes

Como remover arsênio da água?

A remoção de arsênio da água é feita por quatro grupos principais de tecnologias: coagulação com sais de ferro ou alumínio seguida de sedimentação e filtração; adsorção em meios granulares como hidróxido férrico granular (GFH) ou alumina ativada; troca iônica com resinas aniônicas seletivas; e processos de membrana como osmose inversa e nanofiltração. A escolha depende da escala do sistema, da qualidade da água bruta e da forma química do arsênio presente. Em todos os casos, o arsenito (As(III)) precisa ser oxidado a arsenato (As(V)) antes do tratamento, pois o As(V) é removido com muito maior eficiência.

Qual é o limite máximo permitido de arsênio na água potável?

No Brasil, a Portaria GM/MS nº 888/2021 do Ministério da Saúde estabelece o valor máximo permitido de arsênio em água potável em 0,01 mg/L (10 µg/L ou 10 ppb). Esse mesmo limite é adotado pela Organização Mundial da Saúde, pela União Europeia e pela EPA dos Estados Unidos. O padrão anterior brasileiro era de 0,05 mg/L, e a revisão representou um critério cinco vezes mais restrito, exigindo tratamento mais eficiente nos sistemas de abastecimento.

Como neutralizar arsênico?

O termo “neutralizar” não é tecnicamente preciso quando se fala de arsênio na água, pois não se trata de uma reação ácido-base. O que se faz é remover o arsênio da fase aquosa por adsorção, precipitação ou separação física. No tratamento doméstico emergencial, filtros com hidróxido férrico ou alumina ativada conseguem reduzir concentrações de arsênio a níveis seguros. Filtros de osmose inversa também são eficazes. Ferver a água não remove arsênio, pois ele não é volátil nessas condições.

Tem arsênio na água?

Sim, arsênio pode estar presente tanto em fontes superficiais quanto subterrâneas. A contaminação natural é especialmente comum em aquíferos que atravessam rochas com alto teor de sulfetos arsenicais. No Brasil, regiões do Nordeste, Sudeste e Sul têm registros de poços e nascentes com arsênio acima do padrão de potabilidade. A única forma de saber se a água está contaminada é por análise laboratorial, já que o elemento é incolor, inodoro e insípido.

Referências

• BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria GM/MS nº 888, de 4 de maio de 2021. Estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano. Diário Oficial da União, Brasília, 2021.
• WORLD HEALTH ORGANIZATION. Guidelines for Drinking-Water Quality. 4th ed., incorporating the 1st and 2nd addenda. Geneva: WHO, 2022. Disponível em: https://www.who.int/publications/i/item/9789240045064
• FUNASA. Manual de Controle da Qualidade da Água para Técnicos que Trabalham em ETAS. Brasília: Fundação Nacional de Saúde, 2014.
• MOHAN, D.; PITTMAN JR., C. U. Arsenic removal from water/wastewater using adsorbents: a critical review. Journal of Hazardous Materials, v. 142, n. 1-2, p. 1-53, 2007.
• USEPA. Arsenic in Drinking Water. United States Environmental Protection Agency, 2023. Disponível em: https://www.epa.gov/ground-water-and-drinking-water/basic-information-about-arsenic-drinking-water

A remoção de arsênio em água potável não é um desafio novo, mas continua sendo um dos mais complexos na operação de sistemas de saneamento. A diversidade de fontes de contaminação, a variabilidade química do elemento e a exigência crescente dos padrões regulatórios tornam esse tema permanentemente relevante para quem atua no setor hídrico.

Antes de definir qualquer tecnologia, a caracterização detalhada da água bruta é inegociável: especiação do arsênio, pH, alcalinidade, presença de fósforo e ferro dissolvido são parâmetros que mudam completamente a equação. Com esse diagnóstico em mãos, o engenheiro tem condições de selecionar o processo mais eficiente, dimensioná-lo corretamente e planejar a gestão dos resíduos com a segurança que o tratamento de água exige.