Análise do Teor de Fluoretos na Água de Abastecimento. Público do Município de Vassouras, Rio de Janeiro

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1 Análise do Teor de Fluoretos na Água de Abastecimento Público do Município de Vassouras, Rio de João Pedro Lavinas Queiroz Universidade Severino Sombra, Centro de Ciências Exatas, Tecnológicas e da Natureza, Curso de Química Industrial, joao_lavinas@hotmail.com Flávia Roméro Gil de Sousa Lima Universidade Severino Sombra, Centro de Ciências da Saúde, Curso de Odontologia, flaviaromero1990@yahoo.com.br Marcos Alex Mendes da Silva Universidade Severino Sombra, Centro de Ciências da Saúde, Curso de Odontologia, marcosalexmendes@uol.com.br Universidade Severino Sombra, Centro de Ciências Exatas, Tecnológicas e da Natureza, Curso de Química Industrial, cardoso221@yahoo.com.br Resumo: A cárie dentária é uma doença multifatorial que aflige várias populações e vem sendo investigada quantitativamente, com a finalidade de minimizar seus efeitos incapacitantes. Como medida preventiva ao aparecimento dessa doença, o uso intensivo do flúor tem demonstrado resultados positivos na redução de sua prevalência, sobretudo quando associado a veículos de acesso coletivo, como a água de abastecimento público. Desse modo, este trabalho investigou o teor de fluoretos na água de abastecimento de Vassouras- RJ, uma vez que a fluoretação não é realizada na estação de tratamento de águas do município. As medições forneceram valores médios de 0,13 mg L -1 ± 0,02 mg L -1. Estes resultados demonstraram a distribuição desigual do íon na água de abastecimento que, apesar de situar-se nos padrões aceitáveis para o consumo, está abaixo do recomendado para a estabilização da cárie dentária (0,7 a 1,2 mg L -1 ). Os resultados apontam, inicialmente, para a necessidade de complementação controlada pelo sistema de abastecimento público, além da efetiva formulação de uma política local de saúde bucal. Palavras-Chave: Fluoretos. Cárie dentária. Água de abastecimento público. Política de saúde bucal. 17

2 Analysis of Fluoride Content in Drinking Water Public in Vassouras, Rio de State Abstract: Dental caries is a disease that many people afflicts and has been investigated quantitatively in order to minimize its disabling effects. As a caries countermeasure, the intensive fluoride use has shown positive results in disease reducing, especially when combined with a public water supply. This study investigated the content of fluoride in Vassouras/RJ water supplies, since that fluoridation is not carried out in Vassouras city water treatment station. The measurements provided average values of 0.13 mg L -1 ± 0.02 mg L -1. These results demonstrated the unequal distribution of ions in the water supply that, although be within acceptable standards for consumption, is below the recommended for stabilization of caries diseases (0.7 to 1.2 mg L -1 ). These results indicate the need for additional supply system and a effective oral health local policy. Keywords: Fluoride. Dental caries. Public water supply. Oral health policy. 1. Introdução A cárie dentária é uma doença multifatorial que aflige várias populações e vem sendo investigada quantitativamente com a finalidade de minimizar seus efeitos incapacitantes e, assim, proporcionar melhor qualidade de vida à população. Nesta doença se verifica, principalmente, a interação de fatores tais como hospedeiro, dieta, tempo e microbiota (Souza e Gil, 1998). Como medida preventiva ao aparecimento dessa doença, o uso intensivo do flúor tem demonstrado resultados positivos em sua redução e prevalência, sobretudo quando associado a veículos de acesso coletivo, como a água de abastecimento público. Desde a década de 40, estudos realizados nos Estados Unidos e Canadá têm comprovado essa redução, na ordem de 55,5 a 70,1% (Pinto, 2000). A contribuição dos fluoretos na água de abastecimento público para a redução da prevalência da cárie dentária está associada ao seu teor regular e contínuo, dentro dos parâmetros aceitáveis, uma vez que doses acima do recomendado levariam a uma toxicidade aguda, com manifestação sistêmica. A Dose Provavelmente Tóxica (DPT) de fluoretos corresponde a 5mg kg -1, segundo a American Dental Association (ADA, 1983), sendo que ingestões superiores requerem internação e cuidados específicos com o indivíduo exposto. A Portaria do Ministério da Saúde nº 518 de, 25 de março de 2004 (Brasil, 2004) estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, mediante Norma de Qualidade da Água para Consumo Humano, em que os níveis de fluoretos são definidos como parâmetro de análise da potabilidade (Valor Máximo Permitido, VMP, de 1,5 mg 18

3 L -1 ). Na referida portaria (Brasil, 2004), as Secretarias Municipais se comprometem a sistematizar e interpretar os dados gerados na operação do sistema ou solução alternativa de abastecimento de água, e pelos órgãos ambientais e gestores de recursos hídricos, em relação às características da água, sob a perspectiva da vulnerabilidade do abastecimento de água quanto aos riscos à saúde da população. A primeira cidade no mundo a implantar um sistema de fluoretação da água foi o Município de Grand Rapids, localizado nos Estados Unidos, em 1945, o que gerou efeitos até hoje vistos na saúde pública e na odontologia. No Brasil, o primeiro município a fazer a utilização de água fluoretada, Baixo Guandu, localizado no estado do Espírito Santo, no ano de (Lima et al, 2004). A Organização Mundial de Saúde (OMS) determina que a cada cinco anos sejam realizadas pesquisas relacionadas à saúde bucal da população, uma vez que esta reconhece a fluoretação como uma medida de saúde pública. Essas pesquisas costumam ser realizadas apenas em grandes centros como Rio de, São Paulo e Porto Alegre, entre outros, o que segundo Narvai e Castellanos (1998), gera resultados que não podem ser aplicados a cidades do interior, pois estas possuem uma realidade diferente. Neste sentido, várias instituições e pesquisadores têm realizado em seus municípios, pesquisas que envolvem a análise do teor de fluoretos utilizados na água de abastecimento (Traebert et al., 2001). Embora a fluoretação seja conhecida e de fácil realização, muitas localidades brasileiras não dispõem de estações de tratamento de água (ETA) que realizem esta operação e muitos lugares, quando a possuem, não têm nenhum meio de vigilância que faça o controle do teor de fluoretos na água. Este controle é de fundamental importância, pois a ingestão de água com um teor elevado de fluoretos pode causar uma doença dental conhecida como fluorose, cuja incidência tem aumentado relativamente nos últimos anos. Os fluoretos, quando em excesso, circulam pelo organismo afetando a mineralização dos dentes. Estes passam a apresentar esmalte opaco e sofrem alterações na coloração que podem variar de branco à marrom escuro, como também podem apresentar áreas hipoplásicas (manchas brancas, áreas de hipocalcificação) e de erosões. O grau dessas características depende do teor de fluoretos, e do tempo em que se fez uso dessa água (Forte et al, 2001). Entretanto, cabe ressaltar que muitos outros fatores podem ser associados ao aumento dos casos de fluorose, como a combinação de água fluoretada e o uso de produtos odontológicos que possuem flúor na sua composição. A concentração de fluoretos na água de abastecimento considerada ótima é de 0,7-1,2 mg L -1, conforme a temperatura média anual, o que pode causar um mínimo de fluorose dentária. Em regiões tropicais como é o caso do Brasil, onde altas temperaturas levam a uma maior ingestão de água, o teor recomendado é de 0,5-0,7 mg L -1 (Forte et al, 2001). Desta forma, fez-se necessário investigar o teor de fluoretos na água de abastecimento do município de Vassouras, uma vez que a fluoretação não é realizada em sua estação de tratamento. Além disso, por tratar-se de um componente do padrão de potabilidade da água de consumo e por haver baixa prevalência de cárie dentária na região, justificase a presente investigação. Adicionalmente, o mapeamento do teor de fluoretos, objeto deste trabalho, poderá constituir valioso instrumento que poderá levar o poder público a elaborar e implementar políticas públicas de saúde bucal. 19

4 2. Materiais e Métodos A coleta de água para as análises foi realizada em sete instituições da rede municipal de ensino de Vassouras, duas estaduais e particulares, perfazendo um total de dez (Tabela 1). Em todos as escolas a amostragem foi feita nos bebedouros utilizados pelos alunos. As amostras de água foram coletadas segundo orientações do Instituto Adolfo Lutz (2008). O frasco coletor e sua tampa foram enxaguados com a água a ser coletada por seis vezes. Para a coleta realizada em torneiras, deixou-se a água escorrer naturalmente por três minutos. Feita a coleta, a tampa foi devidamente fixada, de modo a evitar vazamentos, e a amostra foi mantida a cerca de 8ºC, por, no máximo, sete dias. Tabela 1. Instituições de ensino onde foram coletadas as amostras de água (bebedouro). Os equipamentos e materiais utilizados foram: um espectrofotômetro UV/VIS (Fenton, Brasil) programado para leitura em 570 nm, balões volumétricos de 50, 100, 500 e 1000 ml, bureta de 10 ml, pipetas volumétricas de 5, 10 e 50 ml e proveta de 10 ml. Os reagentes utilizados foram fluoreto de sódio anidro, sal trissódico do ácido 4,5-dihidróxido-3-(para-sulfo-fenil-azo)- 2,7-naftileno-dissulfônico (Spadns), oxicloreto de zircônio octahidratado, ácido clorídrico e arsenito de sódio (Merck, Brasil). Para o preparo da solução padrão de fluoreto (100 mg L -1 ), 221 mg de fluoreto de sódio anidro (NaF) foram pesados e transferidos para um balão volumétrico de 1000 ml que teve seu volume completado com água destilada. Esta solução foi armazenada em frasco plástico e denominada de solução-estoque. Após, diluiu-se 100 ml da solução-estoque de fluoreto a 1000 ml com água destilada (1 ml = 0,01 mg F - ). A partir desta solução, 20

5 preparou-se uma série de padrões de fluoreto com concentrações entre 0,05 e 1,4 mg L -1 para construção das curvas analíticas. Para o preparo da solução SPADNS, pesou-se 958 mg de SPADNS, transferiu-se para um balão volumétrico de 500 ml e completou-se com água destilada. No preparo da solução de oxicloreto de zircônio, 133 mg de oxicloreto de zircônio (ZrOCl 2.8H 2 O) foram transferidos para um balão volumétrico de 500 ml que já continha 25 ml de água destilada e 350 ml de ácido clorídrico concentrado, sendo seu volume deste completado com água destilada. Para o preparo de uma nova solução contendo as soluções SPADNS e oxicloreto de zircônio, volumes iguais de ambas as soluções, foram misturados e armazenados em frasco âmbar ao abrigo da luz. A utilização desta solução mistura é necessária, pois o método colorimétrico baseia-se na reação entre o fluoreto e o composto colorido formado entre o zircônio e o SPADNS. Assim, o fluoreto reage com este composto o que resulta -2 em um complexo sem cor (ZrF 6 ) e liberando o ligante orgânico. No preparo da solução de referência, misturou-se 10 ml da solução de SPADNS e 100 ml de água destilada, adicionando-se, posteriormente, 10 ml de ácido clorídrico diluído. A solução resultante foi utilizada como branco (zero de absorbância). Para o preparo da solução de arsenito de sódio à 0,5%, 5,0 g de arsenito de sódio foram pesados e transferidos para um balão volumétrico de 1000 ml que teve seu volume completado com água destilada. A curva analítica foi construída utilizando-se padrões de fluoreto no intervalo de 0,05 a 1,4 mg L -1, como dito no quarto parágrafo, em que se descreveu o preparo dos padrões de fluoreto. Em todos os casos, 50 ml de solução padrão de fluoreto e, posteriormente, de amostra sofreram a adição de 1 ml de arsenito de sódio 0,5% (um minuto de repouso) e 10 ml do reagente SPADNS-oxicloreto de zircônio, sendo as absorbâncias lidas a 570 nm. Para determinação de cloro residual nas amostras de água foi utilizado o procedimento colorimétrico com solução de ortotolidina (C 14 H 16 N 2 ). Em 50 ml de amostra foram adicionados 0,5 ml da solução de ortotolidina 0,1% (m/m) que, após agitação vigorosa, repousou por 5 minutos no escuro. A amostra foi colocada no comparador visual e a leitura efetuada nos discos apropriados. 3. Resultados e Discussão Para a determinação do teor de fluoretos em água, utiliza-se, normalmente, o método potenciométrico e/ou o método colorimétrico. Segundo o Instituto Adolfo Lutz (2008), o método potenciômetro com eletrodo de íon seletivo, mesmo sendo o mais indicado, é adequado para concentrações de íon fluoreto acima de 0,2 mg L -1. Como no município de Vassouras não ocorre a fluoretação da água e estima-se que o teor de fluoretos situe-se abaixo de 0,2 mg L -1, e optou-se pelo método colorimétrico, que cobre uma faixa de 0,01 a 1,40 mg L -1 e fornece resultados bastante confiáveis. O método colorimétrico, que utiliza como reagente o SPADNS, atua com o desenvolvimento de uma coloração instantânea e a determinação da concentração do íon fluoreto é feita por meio da medição de absorbância da amostra. O método baseia-se na reação entre o fluoreto 21

6 e o composto colorido formado entre o zircônio e o SPADNS. O fluoreto reage com este 2- composto resultando em um complexo sem cor (ZrF 6 ), que libera o ligante orgânico. Com o aumento da concentração de fluoreto, ocorre um decréscimo na intensidade da cor da solução (Instituto Adolfo Lutz, 2008). Ambos os métodos estão sujeitos a erros causados pela interferência de outros íons presentes na água. Algumas destas interferências podem ser eliminadas com a utilização de reagentes específicos, como o arsenito de sódio (para a eliminação de cloro). Para outros tipos de interferência, como íons hexametafosfato, fosfato e sulfato, dentre outros, faz-se necessária a destilação prévia da amostra. A Tabela 2 mostra as principais substâncias causadoras de interferência e parâmetros causadores de interferências no método colorimétrico. Tabela 2. Concentração limite das substâncias que causam interferências na determinação do íon fluoreto no método colorimétrico. Fonte: adaptado de Instituto Adolfo Lutz (2008) A utilização da cloração nos processos de tratamento de água tem a finalidade básica de desinfecção, isto é, a destruição de microrganismos que por ventura se encontrem presentes. Assim sendo, toda água distribuída deve ser desinfetada e apresentar um residual do desinfetante nos pontos de consumo. A concentração residual irá depender da qualidade da água in natura e/ou tratada, do sistema de distribuição e do armazenamento. Esse residual é representado por um pequeno excesso, pouco acima do limite de tolerância dos micro-organismos, e visa à destruição de pequenas concentrações destes micro-organismos que venham a penetrar novamente no sistema. Em situações em que a contaminação for elevada, o residual do desinfetante atua indiretamente como indicador, pois sua ausência será facilmente verificada. 22

7 Na prática, o residual de cloro situa-se em torno de 0,1 mg L -1, podendo chegar a 0,6 mg L -1 em função do comprimento da rede de distribuição, já que devem ser feitas dosagens adicionais para compensar as perdas ao longo do trajeto. A Tabela 3 mostra que na maioria das escolas consideradas, a concentração de cloro residual é bastante elevada e certamente constituirá um poderoso interferente nas determinações de fluoreto. Com relação aos demais interferentes, não foram encontradas quantidades representativas que demandassem tratamentos adicionais. Desta forma, demonstrou-se unicamente a necessidade da remoção do cloro residual por meio da adição de arsenito de sódio nas amostras. Tabela 3. Concentração de cloro residual na água de abastecimento (bebedouros) de escolas do município de Vassouras (média de 3 determinações). ND = não detectável pelo método colorimétrico. Em um estudo anterior, Da Silva e colaboradores (2010) fizeram um levantamento das condições de saúde bucal de escolares do município de Vassouras, com o objetivo de avaliar a prevalência da cárie dentária na faixa etária de 5 e 12 anos, em dentições decíduas e permanentes, por meio de um estudo transversal, utilizando os índices de dentes permanentes cariados, perdidos e obturados (cpod) e de dentes decíduos cariados, obturados e com extração indicada (ceod). Foram examinadas 177 crianças matriculadas em escolas públicas e privadas, cuja concordância interexaminadores ficou em torno de 96,25 %, e cuja análise de variância foi realizada segundo análise não paramétrica de Kruskal-Wallis (ANOVA) para um H = 17,8028 e um p = 0,0032 com 5 graus de liberdade. Os resultados encontrados mostraram um cpod de 2,2 aos 12 e um ceod de 3,52 aos 5 anos. Do total de crianças de 5 anos examinadas, 28,9% encontravam-se livres de cárie, com pequenas variações positivas para a área urbana e para estabelecimentos privados (Da Silva et al, 2010). 23

8 Ainda neste estudo, Da Silva e colaboradores (2010) sugeriram orientação da escovação dos dentes para crianças com menos de 5 anos de idade, sobretudo, em escolas públicas, atividades educacionais em todas as faixas etárias, melhoria no acesso aos serviços assistenciais de saúde bucal, além do desenvolvimento de políticas públicas que minimizem a desigualdade entre os escolares vassourenses. Complementando o anteriormente mencionado, os resultados obtidos neste trabalho evidenciaram baixos teores de fluoretos na água de abastecimento das escolas estudadas, com valores muito inferiores ao mínimo recomendado para a prevenção da doença cárie dentária. Este fato pode inferir que as diferenças apontadas por Da Silva e colaboradores (2010), na prevalência desta doença entre escolares das redes pública e privada, estão diretamente relacionadas às suas condições socioeconômicas e, não necessariamente, ao suporte de íons fluoreto da água de abastecimento público. Vale ressaltar que o método empregado não foi capaz de detectar a presença de fluoreto nas amostras coletadas na Sociedade Pestalozzi de Vassouras. As instituições que apresentaram teores mais elevados deste íon foram, estranhamente, as mais distantes da estação de tratamento de água (ETA) do município de Vassouras, a saber, Colégio Municipal Prefeito Severino Ananias Dias e Creche Municipal Prefeito Severino Ananias Dias. Estudos têm demonstrado que o fluoreto pode ser removido ou modificado no processo de purificação da água, podendo, da mesma forma, sofrer alterações em função da condição de armazenagem em caixas d água e, no trânsito, pelas tubulações das residências (Brown; Aaron, 1991). Segundo os mencionados os autores, existem sistemas de purificação de água que podem remover fluoretos, como filtros de carbono ativado, com simples ou dupla filtragem, sistemas de troca de íons, de oxidação ou de osmose reversa (Brown; Aaron, 1991). Essa remoção pode se constituir num fator de preocupação devido à popularização do uso de filtros nos bebedouros das escolas já que, como não ocorre fluoretação na ETA de Vassouras, o fluoreto natural da água pode ser total ou parcialmente removido ou alterado. O fato pode, portanto, explicar a disparidade em alguns resultados aqui apresentados. A Tabela 4 mostra a concentração média de íons fluoreto para as 10 escolas estudadas. Como pode ser visto na Tabela 4, a concentração de íons fluoreto na água consumida nas escolas se encontra muito abaixo daquele considerado ideal para a prevenção da cárie dentária, uma vez que o teor recomendado situa-se entre 0,7 mg L -1 e 1,2 mg L -1. O limite máximo é imposto para que não ocorra fluorose nos consumidores. A Figura 1 a seguir mostra, comparativamente, a grande diferença entre os teores ideais e o teor médio de íons fluoreto encontrado no município de Vassouras. 24

9 Tabela 4. Concentração de íons fluoretos presentes na água de abastecimento (bebedouros) de escolas do município de Figura 1. Relação entre as concentrações mínima (B) e máxima (C) recomendadas e a concentração média (A) de íons fluoreto (mg L -1 ) da água de abastecimento de 10 escolas do município de Vassouras/RJ. 25

10 4. Conclusões Segundo o padrão de potabilidade da água para consumo humano, o VMP de íons fluoreto é de 1,5 mg L -1 e as medições efetuadas na USS (amostras em triplicatas e intervalo de confiança de 95%), segundo as normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz (2008), forneceram valores médios de 0,13 mg L -1 ± 0,02 mg L -1. Estes resultados demonstram a distribuição desigual do íon na água de abastecimento do município de Vassouras que, apesar de situar-se dentro dos padrões aceitáveis para o consumo, está abaixo do recomendado para a estabilização da cárie dentária (0,7 a 1,2 mg L -1 ). Estes resultados apontam, inicialmente, para a necessidade de complementação controlada pelo sistema de abastecimento público, além da efetiva formulação de uma política local de saúde bucal. 26

11 Referências American Dental Association. (1983). Report of the American Dental Association`s special commitee on the future of dentistry: issue papers on dental research, manpower, education, practice and public and professional concerns. Chicago. Brasil. Ministério da Saúde. (2004). Portaria Ministerial 518. Brown, M.D.; Aaron, G. The Effect of Point-of-Use Water Conditioning Systems on Community Fluoridated Water. (1991). Pediatr. Dent., Chicago, v.13, n. 1, p , Jan./Feb. Da Silva, M. A. M.; De Souza, M. C. A.; Rodrigues, C. R. T.; Bello, R. F. (2010). Condições de saúde bucal em escolares de Vassouras/RJ: uma pesquisa epidemiológica. Revista Brasileira de Pesquisa em Saúde. 12, 1, p Forte, F. D. S.; Freitas, C. H. S. M.; Sampaio, F. C.; Jardim, M. C. De A. M. Fluorose Dentária em Crianças de Princesa Isabel, Paraíba. (2001). Pesqui. Odontol. Bras., v. 15, n. 2, p , abr./jun. Instituto Adolfo Lutz. (2008). Métodos físico-químicos para análise de alimentos. Coord. Odair Zenebon, Neus Sadocco Pascuet e Paulo Tiglea. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz. p Lima, F. G.; Lund, R. G.; Justino, L. M.; Demarco, F. F.; Pino, F. A. B. D.; Ferreira, R. (2004). Vinte e quatro meses de heterocontrole da fluoretação das águas de abastecimento público de pelotas, Rio Grande do Sul, Brasil. Caderno de Saúde Pública, Rio de, 20, 2, p Narvai, P. C.; Castellanos, R. A. (1998). Levantamento das Condições de Saúde Bucal Estado de São Paulo. Relatório de Pesquisa. São Paulo: Núcleo de Estudos e Pesquisas de Saúde, Secretaria de Estado de Saúde de São Paulo. Pinto, V. G. (2000). Saúde Bucal Coletiva. São Paulo: Editora Santos, 4ª edição, 542 p. Pró-Saúde Vassouras. Levantamento das Condições de saúde bucal de escolares no município de Vassouras (2008). Disponível em: prosaude_noticias.asp?cod=52 Acesso em: 25/04/2009. Souza, F. B.; Gil, J. N. (1998). Doença Cárie: Nem infecciosa, nem transmissível. RGO, Porto Alegre, v. 49, n. 3, p , jul./ago. Traebert, J. L.; Peres, M. A.; Galesso, E. R.; Zabot, N. E.; Marcenes, W. (2001). Prevalência e severidade da cárie dentária em escolares de seis a doze anos de idade. Revista de Saúde Pública, 35, p