Avaliação do teor de flúor na água consumida no município de Joinville *ANDERLE, P. T. 1 ; OLIVEIRA, T. M. N. 2 ; WAGNER, T. M. 2 1 Programa de Mestrado em Saúde e Meio Ambiente UNIVILLE C. Postal 246, 89201-972 Joinville/SC 2 UNIVILLE Universidade da Região de Joinville C. Postal 246, 89201-972 Joinville/SC *e-mail: anderle@uol.com.br Resumo: Este trabalho, realizado no município de Joinville (SC), teve como objetivo analisar o teor do íon fluoreto em amostras de água de consumo (água de abastecimento público, água do filtro de carvão ativado e água mineral) como subsídio para programas de saúde bucal. A fluoretação da água de abastecimento tornouse uma das mais importantes medidas de saúde pública em termos de prevenção da cárie dentária. Para o estudo, foram selecionadas, aleatoriamente, 20 residências que continham filtro de água de carvão ativado. Dessas, foram coletadas 20 amostras da água da torneira, correspondente à água de abastecimento público, e 20 dos respectivos filtros. Também foram selecionadas as 11 marcas de água mineral mais comercializadas no município, para análise com relação ao valor de fluoreto citado no rótulo, valor presente na água em garrafas com data de envase de 0-5 meses e em garrafas com data de envase superior a 5 meses. As amostras foram analisadas por HPLC (Cromatografia Líquida de Alta Eficiência), metodologia considerada mais eficiente para a análise do fluoreto, pois faz a separação dos interferentes, os quais, pelos métodos tradicionais, mascaram o resultado. Os resultados foram analisados segundo o teste t de Student e ANOVA e comparados com as normas da Portaria nº 635/BsB do Ministério da Saúde. Todas as amostras apresentaram valores do íon fluoreto menores do que o recomendado para o município de Joinville. Palavras-chave: água; flúor; cromatografia. Abstract: This work s goal, carried out in the city of Joinville, State of Santa Catarina, was to analyze the percentage of fluoride ion in water samples for consumption (public supply water, activated charcoal filter water and mineral water) as a subside for oral health programs, due to the fact that water fluoridation has become one of the most important public health measures to prevent cavities. In order to carry out this study, 20 households that had activated charcoal filters were randomly selected, from which 20 tap water samples were collected corresponding to public supply water, and 20 from the respective filters. The city s eleven best selling mineral water brands were also chosen for analysis regarding the amount of fluoride mentioned in their labels, amount present in bottles with filling up dates of 0 to 5 months and filling up dates over 5 months. The samples were analyzed by the High Efficiency Liquid Chromatography methodology, which is considered the most efficient one for fluoride analysis because it separates the interfering agents that, by traditional methods, can mask the result. The results were analyzed according to test t of Student and ANOVA and compared to the Health Ministry Administrative Rule No. 635/BsB. All samples have presented fluoride ion values lower than what is recommended for the city of Joinville. Keywords: water; fluoride; chromatography.
Introdução A cárie dentária é um importante processo patológico, principalmente em crianças e adolescentes. Sendo assim, o profissional da odontologia deve dar atenção a essa doença potencialmente evitável, pois a intervenção preventiva no desenvolvimento da cárie retarda o seu processo, ou mesmo o inibe. Existem três medidas preventivas para se conseguir a redução do índice de cárie: a utilização de fluoretos, a vigilância na alimentação e a higiene bucal. Sabendo-se da dificuldade em se utilizar as duas últimas medidas em saúde pública, devido a sua relação com problemas culturais e comportamentais, a redução do índice de cáries tem sido atribuída, principalmente, à ação dos fluoretos (CURY, 1989). A água fluoretada estabeleceu, mundialmente, um efeito cariostático, fazendo com que houvesse um declínio na prevalência de cárie dentária. Um nível ideal de flúor no suprimento de água fornece proteção significativa contra a cárie, impondo o mínimo de risco à saúde, como relataram os autores Armonia et al. (1995). A variação das concentrações de flúor na água de consumo pode trazer riscos ao paciente. Quando ocorre interrupção da fluoretação da água de consumo, ou quando esses valores estão abaixo dos valores mínimos preconizados, há um aumento na prevalência de cárie, conforme o período dessa inadequação. A maneira de prever e evitar o consumo inadequado de flúor, sem deixar de utilizar essa medida preventiva, é por meio do monitoramento e correção dos teores de flúor na água consumida pela população. O objetivo deste trabalho é, portanto, avaliar o teor do íon fluoreto na água consumida (água de abastecimento público, da saída do filtro de carvão ativado e de algumas marcas de água mineral), no município de Joinville, por meio da metodologia de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), e comparar os resultados com o teor do íon fluoreto recomendado pela Portaria nº 635/BsB para o local. Metodologia Caracterização do universo em estudo Este trabalho foi realizado no município de Joinville, localizado no sul do Brasil, na região nordeste de Santa Catarina. Segundo um estudo de PAIANO (2001), o município é abastecido por duas redes de água de abastecimento público. As duas estações produzem um total de 5.033m 3 /hora de água tratada. A Estação do Rio Cubatão, com vazão de 1.350l /s, utiliza o processo de bombas dosadoras para fluoretação da água. A Estação do Rio Piraí, com vazão de 550l /s, utiliza o sistema saturador (cone) para a dosagem de flúor na água. O composto utilizado atualmente é o fluorssilicato de sódio (Na 2 SiF 6 ). Segundo dados fornecidos pela CASAN (2002), nos dias atuais as duas estações estão praticamente interligadas. A CASAN iniciou a fluoretação da água de abastecimento público em Joinville em 1979, na Estação do Rio Cubatão, e em 1983, na Estação do Rio Piraí. Desde então, houve pequenas interrupções por falta de flúor. O serviço de vigilância sanitária do flúor iniciou em 1994 (PAIANO, 2001).
A CASAN tem como rotina analisar suas águas periodicamente, inclusive na identificação do teor do íon fluoreto presente, pelo método eletrométrico. Mas é pelo laboratório de vigilância sanitária da UNIVALI (Universidade do Vale de Itajaí) que são feitas análises mensais pelo mesmo método eletrométrico e registrados em relatórios os níveis de flúor contidos na água de abastecimento público. Identificação das amostras As amostras para análise da água foram definidas segundo a disponibilidade encontrada de filtros com princípio ativo de carvão ativado, todos seguindo o mesmo sistema de purificação da água e da mesma marca comercial. Foram selecionadas, aleatoriamente, 20 residências diferentes que usufruíam desses filtros, e coletadas 20 amostras da água de abastecimento (torneira) e 20 da saída de água do filtro nos mesmos locais correspondentes. Para as amostras de água mineral, pesquisou-se, entre as distribuidoras da cidade de Joinville, as marcas mais comercializadas no município. Foram, então, selecionadas 11 marcas com data de envase variando de 0 a 5 meses. Dessas mesmas marcas foram também selecionadas três, com data de envase superior a 5 meses e inferior a 1 ano. A preocupação com as datas de envase e de validade vem ao encontro do que relata a literatura, Schneider Filho et al. (1992) e Prado et al. (1992), que não houve variação significativa entre o dia da coleta e após 5, 15, 30 e até 150 dias, permanecendo o íon fluoreto estável na água durante esse período. Coleta de água Para garantir segurança na pesquisa, foram coletados 100ml de água de cada torneira e 100ml da água proveniente do respectivo filtro, correspondendo a 2 amostras por residência, num total de 40 amostras. As amostras de água mineral foram coletadas direto das embalagens de polietileno para a análise, totalizando 15 amostras. Elas foram armazenadas em geladeira, no laboratório de Química da UNIVILLE, por um período não superior a 10 dias. As amostras foram coletadas em frascos novos de polietileno com tampa. A cada coleta foram realizados os seguintes passos: lavou-se o frasco de polietileno, junto com a tampa, com a própria água a ser coletada, desprezou-se essa água utilizada, encheu-se o frasco com a amostra, vedando-o bem, como recomendado por Schneider Filho et al. (1992). Após cada coleta, o frasco era etiquetado com o ponto do local coletado e era datado. Para as coletas das amostras de água mineral foram também descritas na etiqueta as datas de envase e de validade de cada uma. Material para a coleta Para a coleta das amostras de água, foram utilizados frascos de polietileno, na cor branco transparente, de 100 ml. Segundo Schneider Filho et al. (1992) e Clesceri et al. (1998), os frascos devem ser, preferencialmente, de polietileno, não sendo recomendados frascos de vidro, devido a sua interferência com os íons fluoretos.
Análise do íon fluoreto por HPLC As análises foram realizadas no laboratório de Análise Instrumental da UNIVILLE, com responsável químico. As amostras foram analisadas por HPLC (Cromatografia Líquida de Alta Eficiência) da marca Merck Hitachi. Verificou-se a concentração de íon fluoreto em cada amostra, utilizando o método proposto e adaptado pelos catálogos da Hewlett Packard Chemical Analysis Columns and Supplies (1996-1997), Shimadzu Application Data Book e Cole-Parmer (2001-2002). O método analítico consistiu no uso de: Coluna Hamilton tipo PRP-X100 fortemente trocadora de ânions (strong anion exchange columns); Para a fase móvel: ácido succínico 5,0mM 90%, acetonitrila (CH 3 CN) 10%, ajustado o ph em 8,6 com KOH, mistura isocrática; Fluxo do eluente: 1,7 ml/min; Temperatura: 30 C; Detector de ultravioleta com comprimento de onda 212nm; Volume de injeção: 80µl. Após estabilizada a linha de base do cromatograma para o íon fluoreto, foram aplicadas amostras padrão de fluoreto em concentrações conhecidas previamente (0,1; 0,5; 1; 2,5 e 5 ppm), para a realização da curva de calibração, a qual proporcionou a fórmula (Y = A + B * X), em que o Y corresponde à área do pico do cromatograma, A corresponde ao coeficiente linear, com valor zero, B corresponde ao coeficiente angular que, calculado, foi igual a 14307,033, e X corresponde à concentração do íon em ppm (parte por milhão). Assim, a área de pico do fluoreto do cromatograma é diretamente proporcional à concentração do íon em ppm. Em seguida os resultados foram tabulados na forma de médias, tabelas e gráficos, para tratamento estatístico. Foi aplicado o teste t de Student para verificar a diferença entre o teor médio de flúor das amostras de água de abastecimento público e do filtro de carvão ativado, e o teste de análise de variância ANOVA para verificar a diferença entre as variâncias das amostras de água mineral (teor de flúor no rótulo, data de envase de 0-5 meses e data de envase após 5 meses). Também foi feita a comparação entre os valores obtidos pela CASAN nas análises do período de 1999-2002 com os obtidos neste trabalho. Por fim, os resultados foram comparados com os níveis recomendados pela Portaria nº 635/BsB do Ministério da Saúde para verificação da adequação, analisando e propondo possíveis soluções de correção. Resultados e discussão Amostras de água de abastecimento público e do filtro de carvão ativado Os resultados da análise são apresentados, a seguir, pelo gráfico 1. As duas amostras (água de torneira e água de saída do filtro de carvão ativado) da residência nº 4 ficaram prejudicadas nas análises pelo equipamento, tendo sido desconsideradas na análise dos resultados. Gráfico 1 Resultados da análise do teor do íon fluoreto das amostras de água de abastecimento público e de água de saída do filtro de carvão ativado, na cidade de Joinville, nos meses de setembro a novembro de 2002
A média do teor de íon fluoreto para as amostras de água de torneira foi de 0,338ppm, com desvio padrão de 0,063, e a média para as amostras de água de saída do filtro de carvão ativado situou-se em 0,2651ppm e desvio padrão de 0,107, com vantagem para as águas coletadas da rede pública de abastecimento de Joinville de 20%. As variações são maiores entre as amostras de água coletadas das saídas dos filtros. Essas variaram de 0,0083 até 0,38ppm, enquanto as amostras das torneiras apontaram uma variação de 0,23 a 0,45ppm. Também se observou, por meio do tratamento estatístico com o teste t de Student para variáveis pareadas, que há diferença significativa entre o teor de flúor nas amostras de água de abastecimento e de água de filtro, visto que o t calculado (3,2816) é maior que o valor do t tabelado (2,8784), no nível de significância 1%. O gráfico, por sua vez, demonstra uma correlação positiva fraca (r=0,429) entre as duas séries de resultados. Quando, numa residência, diminui ou aumenta o índice de flúor medido para as amostras de água de torneira, também, em média, diminuem ou aumentam os indicadores para as amostras de água de filtro. Observou-se, assim, que a concentração de flúor na água de torneira, ou seja, da rede de abastecimento público (média de 0,338ppm) é inferior ao recomendado pela Portaria do Ministério da Saúde nº 635/BsB (a concentração adequada seria de 0,6 a 0,8ppm). Como a média da temperatura máxima diária de Joinville, no ano 2002, foi de 30,6 C, segundo dados da estação de meteorologia da UNIVILLE, utilizando-se a fórmula de Dean, que correlaciona a temperatura com a concentração de flúor presente na água, a concentração ideal seria de 0,68 ppm de flúor, podendo ser consideradas adequadas as concentrações que variam de 0,6 a 0,8ppm. Entretanto, os valores recomendados como adequados para o Serviço de Vigilância Sanitária, no município, são de 0,7 a 1,0ppm, visto que a temperatura utilizada foi, aproximadamente, 22,25 C, sendo essa a média da temperatura diária nos últimos cinco anos e não a média da temperatura máxima diária, como descreve a Portaria nº 635/BsB. Comparando os resultados obtidos do teor de íon fluoreto na água de abastecimento público nesta pesquisa (0,338ppm) com os resultados apresentados pelo Serviço de Vigilância Sanitária de Joinville para o período de 1999-2002 (0,820 conforme PAIANO [2001]; 0,808; 0,803 e 0,742ppm respectivamente) conclui-se que há uma diferença em torno de 135% nos valores. Em relação ao teor de íon fluoreto ideal (0,68ppm), a diferença é de aproximadamente 101%. Essa diferença dos valores, provavelmente, pode estar relacionada à metodologia analítica utilizada pelo Serviço de Vigilância Sanitária, como também pela CASAN de Joinville: método eletrométrico. Esse método identifica o íon fluoreto através de um eletrodo seletivo, o qual pode estar selecionando o íon cloreto, além do íon fluoreto, mascarando o resultado da análise. Já a metodologia utilizada neste trabalho foi a cromatografia líquida de alta eficiência, comprovada como melhor método de análise de íon fluoreto pelo Standard Methods (CLESCERI et al., 1998). Esse método, além de identificar o íon fluoreto, separa os interferentes, identificando-os, uma vez que os íons fluoreto e cloreto têm seus volumes iônicos muito próximos, podendo levar a uma alteração no resultado em outros tipos de métodos. Os resultados apresentados pelo Serviço de Vigilância Sanitária de Joinville condizem com os valores apresentados por outros serviços de outros municípios, como por exemplo de Curitiba, onde, segundo Dantas e Domingues (1996), foram encontrados teores de íon fluoreto na água de abastecimento público dentro do nível de aceitabilidade, e de São Paulo, onde foram identificados valores ideais de íon fluoreto na água consumida da rede pública, no norte do município (ADDE, 1997). Outro estudo, feito por Ferreira et al. (1998), em que foram analisadas amostras da água de abastecimento público em 14 cidades, na região de Alto Vale de Itajaí, mostra que apenas 40% delas apresentaram índices aceitáveis de íon fluoreto.
A não manutenção dos teores de flúor dentro dos limites definidos em todos os locais no município de Joinville, segundo a CASAN (PAIANO, 2001), deve-se à grande extensão da rede hidráulica (2.000 km) e à baixa densidade de consumidores por quilômetro. De acordo com Pereira et al. (1995), devido à presença universal de flúor na crosta terrestre, todas as águas contêm flúor em várias concentrações; por isso são feitos estudos para se obter um nível ótimo de flúor na água de consumo, evitando-se, assim, a fluorose dental, além de poder diminuir a incidência de cárie em média de 50 a 60%. NARVAI (2000) relata que a fluoretação das águas apresenta um enorme potencial de universalização e, ademais, contribui para que as pessoas tenham acesso à água tratada, talvez a mais importante ação de saúde pública. Por isso, pode-se considerar socialmente injusto não realizá-la ou interrompê-la. Já para as águas de abastecimento público filtradas no sistema de carvão ativado, constatou-se uma diminuição da concentração do íon fluoreto após a filtração. Essa redução dá-se, provavelmente, devido à adsorção dos íons cloretos presentes na água, como garantem os fabricantes desse sistema. Como o íon fluoreto está muito próximo ao volume iônico do íon cloreto, há também uma diminuição do fluoreto, mas não totalmente, conforme demonstrou o gráfico 1. Autores como Robinson et al. (1991) e Levy et al. (1995) sugerem em seus estudos que, provavelmente, filtros de carvão ativado não removem o fluoreto, como acontece em filtros com princípio ativo de membrana seletiva ou osmose reversa. Amostras de água mineral Das onze marcas comerciais analisadas, apenas oito descrevem a quantidade do íon fluoreto no rótulo. Dessas, cinco apresentaram teores do íon fluoreto diferentes do indicado no rótulo; o restante apresentou ausência desse elemento. As três amostras que apresentaram data de envase superior a cinco meses e a amostra que se apresentava na data de validade não continham o teor de íon fluoreto correspondente ao rótulo. As amostras que não apresentaram o teor de íon fluoreto no rótulo também não apresentaram sua presença na análise, conforme a tabela 1. Tabela 1 Resultados da análise do teor do íon fluoreto das amostras de água mineral, na cidade de Joinville, nos meses de setembro a novembro de 2002 NI = não identificado no rótulo ND = não detectado na análise NE = não encontrado comercialmente Assim, os resultados das amostras de água mineral coletadas não apresentaram diferença significativa pelo teste de Análise de Variância ANOVA fator único entre a concentração identificada no rótulo, a de 0-5 meses e a de após 5 meses, visto que o valor de Fcal. (2,84) foi menor que o valor de Ftab. (5.39), no nível de significância de 1%. Portanto, todas as marcas de água mineral apresentaram um teor de flúor abaixo do recomendado pela Portaria nº 635/BsB ou ausência total desse elemento, além de o valor ser diferente do definido no rótulo pelo fabricante. Ferreira (1995) também encontrou águas minerais com teores de flúor abaixo do nível adequado. Torna-se, dessa forma, importante ressaltar que as águas minerais devem ser consideradas mais como bebidas do que como água de consumo diário, como foi recomendado pela Organização Mundial de Saúde (apud DEÓUX e DEÓUX, 1996).
Conclusão Da pesquisa feita, em termos de água consumida em Joinville, seja da rede pública, seja de filtros de carvão ativado, ou aquela adquirida engarrafada, como mineral, deve-se ter muita cautela, pois em todos os casos há carência de flúor para a manutenção de saúde bucal, tratando-se de dentição sadia. Comprovam-se, dessa forma, baixos teores de flúor na água consumida em Joinville, sendo em média 0,338ppm de íon fluoreto na água de abastecimento público, valor menor ainda na água de saída do filtro de carvão ativado, 0,2651ppm do íon, e níveis insuficientes e até a ausência desse elemento nas águas minerais analisadas. Sugere-se, então, que as Estações de Tratamento de Água, Cubatão e Piraí, e a Vigilância Sanitária responsável pelo município de Joinville utilizem uma metodologia de análise do íon fluoreto mais precisa, como por exemplo a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, recomendada pelo Standard Methods (CLESCERI et al., 1998), a fim de separar os íons interferentes encontrados na água, não mascarando o valor das análises. Ainda, sugere-se aos fabricantes dos filtros domésticos que considerem os dados desta pesquisa sobre a retenção do fluoreto no sistema de purificação da água, a fim de buscar uma solução para o problema encontrado. Recomenda-se, também, reavaliar o teor de íon fluoreto ideal para o município, relacionando com a média da temperatura máxima diária no período de um ano (recomenda-se cinco anos), como descreve a Portaria do Ministério de Saúde nº 635/BsB, uma vez que está sendo utilizada a média da temperatura diária dos últimos anos. Torna-se necessária, ainda, a elaboração de programas para possíveis esclarecimentos da ação do flúor na saúde bucal e de programas de análise do íon fluoreto pela metodologia indicada neste trabalho. Agradecimentos A equipe agradece ao FAP/UNIVILLE, pelo apoio financeiro, e às entidades envolvidas, que nos forneceram informações e amostras. Referências bibliográficas ADDE CA (1997). Avaliação crítica da fluorose dentária quando da associação de métodos sistêmicos e tópicos de fluoração, em escolares da cidade de São Paulo, após dez anos de fluoração das águas de abastecimento público. Tese Doutorado. Universidade de São Paulo. São Paulo, 67 p. ARMONIA PL et al. (1995). Estado atual da fluoração das águas de abastecimento público no município de São Paulo. Rev. Inst. Ciênc. Saúde, 13(2): 63-66. BRASIL, Portaria nº 635 BSB Ministério da Saúde 26 dez. 1975. Aprova normas e padrões sobre fluoretação da água dos sistemas públicos de abastecimento, destinada ao consumo humano. Diário Oficial. Brasília.
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