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Química2ª sérieBNCC EM13CNT105Fácil⏱ medio

Em uma estação de tratamento de esgoto, o nitrogênio presente no efluente pode ser transformado por etapas…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT105

Analisar os ciclos biogeoquímicos e interpretar os efeitos de fenômenos naturais e da interferência humana sobre esses ciclos, para promover ações individuais e/ ou coletivas que minimizem consequências nocivas à vida.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em uma estação de tratamento de esgoto, o nitrogênio presente no efluente pode ser transformado por etapas biológicas. Em uma primeira etapa, com entrada de ar, microrganismos convertem compostos nitrogenados em nitrato. Em uma etapa posterior, sem entrada de oxigênio, a adição de uma fonte de matéria orgânica pode fornecer energia para microrganismos que utilizam o nitrato e liberam nitrogênio gasoso. Em testes realizados na estação, o aumento da aeração na etapa inicial elevou a concentração de nitrato no efluente final de aproximadamente 5 mg/L para 18 mg/L. Quando a aeração foi mantida em nível moderado e se adicionou melaço à etapa posterior, sem entrada de oxigênio, a concentração de nitrato caiu para 4 mg/L e houve maior liberação de bolhas de gás. Com base no texto, qual ajuste reduz mais diretamente o lançamento de nitrogênio reativo no rio, favorecendo o retorno do nitrogênio à atmosfera?

  1. A) Eliminar a aeração na etapa inicial para impedir a formação de nitrato.
  2. B) Manter a aeração moderada sem adicionar melaço à etapa posterior.
  3. C) Adicionar melaço à etapa sem entrada de oxigênio para favorecer o consumo do nitrato e a formação de nitrogênio gasoso.
  4. D) Retirar o melaço da etapa sem oxigênio para reduzir a liberação de bolhas.
  5. E) Aumentar a aeração na etapa inicial para favorecer a formação de nitrato.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. O texto descreve um processo em duas etapas. Na primeira, com ar, microrganismos convertem o nitrogênio em nitrato. Na segunda, sem oxigênio, microrganismos usam o nitrato como aceptor de elétrons, com a matéria orgânica (melaço) como fonte de energia, e liberam nitrogênio gasoso para a atmosfera.
  2. A pergunta quer o ajuste que reduz mais diretamente o lançamento de nitrogênio reativo (nitrato) no rio e favorece a volta do nitrogênio à atmosfera. Esse é o processo que converte nitrato em gás nitrogênio.
  3. Os dados confirmam isso. Com aeração moderada e adição de melaço na etapa sem oxigênio, o nitrato caiu de 18 mg/L para 4 mg/L e houve maior liberação de bolhas de gás, que é o nitrogênio sendo devolvido à atmosfera.
  4. A alternativa C descreve exatamente essa estratégia: adicionar melaço na etapa sem oxigênio para consumir o nitrato e formar nitrogênio gasoso. Por isso, C é a correta, e coincide com o gabarito oficial.
  5. Por que as outras estão erradas: A elimina a aeração, o que impede a formação do nitrato que serviria de substrato para a desnitrificação, então não favorece a remoção do nitrogênio. B mantém a aeração sem a etapa de desnitrificação com melaço, então o nitrato não é removido. D retira o melaço, o que reduz a energia disponível para os microrganismos e diminui a conversão do nitrato em nitrogênio gasoso. E aumenta o nitrato no efluente (de 5 para 18 mg/L), elevando o nitrogênio reativo lançado no rio.

💡 Dica: Analise o efeito da aeração e da matéria orgânica no ciclo do nitrogênio.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Imagina que, sem aeração, não haverá nitrogênio a ser lançado no rio, ignorando que o nitrato é o substrato necessário para a liberação de nitrogênio gasoso na etapa sem oxigênio.

B Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

Acredita que a aeração moderada, por si só, resolve o problema do nitrogênio, sem perceber que a remoção depende da etapa posterior com matéria orgânica e ausência de oxigênio.

Por que engana: Confundir nitrificação com desnitrificação e o papel da matéria orgânica e oxigênio no processo.

C Correta

O melaço fornece matéria orgânica aos microrganismos da etapa sem oxigênio. Nessas condições, eles utilizam o nitrato e o transformam em nitrogênio gasoso, que pode retornar à atmosfera. A redução da concentração de nitrato e o aumento das bolhas observados no teste sustentam essa interpretação.

D Erradaerro: Senso comum

Associa a produção de bolhas a um problema, quando as bolhas são justamente o nitrogênio gasoso liberado para a atmosfera; retirar o melaço reduz a fonte de energia do processo.

E Erradaerro: Interpretação

Supõe que mais nitrato é desejável ou que a formação de nitrato é o objetivo do tratamento, sem notar que o nitrato aumentado é justamente o nitrogênio reativo que chega ao rio.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Bloom Avaliar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

ciclo do nitrogênio e tratamento

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

ciclo do nitrogênio · reações químicas em soluções aquosas

📚 Reveja

estude o processo de nitrificação e desnitrificação em estações de tratamento

⚠️ Erro mais comum

Confundir nitrificação com desnitrificação e o papel da matéria orgânica e oxigênio no processo.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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