Questão 107 do ENEM 2023 — Biologia
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
Resolução comentada
A questão pede o que fazem as bactérias na etapa de nitrificação, no exterior da espuma. Trata-se do ciclo do nitrogênio aplicado ao tratamento de esgoto.
O nitrogênio orgânico do esgoto (proteínas, ureia) é primeiro decomposto e liberado como amônia (NH₃) ou íon amônio (NH₄⁺). A nitrificação é a oxidação desse nitrogênio por bactérias aeróbias, como Nitrosomonas e Nitrobacter: NH₃ → nitrito (NO₂⁻) → nitrato (NO₃⁻). Por ser oxidação, ela consome gás oxigênio (O₂), e por isso acontece na parte externa da espuma, onde há oxigênio disponível. Já a desnitrificação (nitrato → N₂), feita no interior pobre em oxigênio, completa o processo e devolve o nitrogênio à atmosfera.
Assim, na primeira etapa, as bactérias utilizam O₂ para transformar amônia (NH₃) em nitrito (e depois em nitrato). As opções que falam em converter N₂ em fertilizante ou capturar N₂ descrevem a fixação biológica, que é outro processo. A que fala em converter nitrato em nitrogênio gasoso descreve a desnitrificação, que ocorre no interior da espuma. E transformar matéria orgânica morta em íons é a amonificação, etapa anterior, feita por decompositores.