Investigação da aplicabilidade da composição isotópica de oxigênio, hidrogênio e estrôncio na autenticação de águas naturais engarrafadas e/ou comercializadas no Estado do Pará – Brasil

Águas envasadas obtidas diretamente de fontes naturais ou por extração de águas subterrâneas, em tese, são consideradas como águas de boa qualidade, naturalmente puras, captadas em ambientes isentos de poluição ou contaminação, portanto, consideradas um alimento seguro. Porém, além da vulnerabilidade a que os aquíferos podem estar sujeitos, o produto final pode ser manipulado ou até mesmo fraudado, quando consideramos o mercado cada vez mais competitivo e em expansão de águas envasadas. Diante disso, é recomendável que os fabricantes desse segmento procurem estratégias que destaquem, diferenciem ou que adicionem qualidades de águas envasadas. A garantia da procedência de sua fonte, determinada por métodos analíticos, pode assegurar a sua qualidade e agregar informações importantes ao consumidor e ao produtor. Análises isotópicas combinadas com análises químicas têm sido utilizadas em pesquisas de diversos produtos alimentícios como ferramentas para identificar e autenticar a origem geográfica, certificar e ainda controlar a qualidade, visando a segurança desses alimentos. Ademais, as análises isotópicas podem ser empregadas como excelentes traçadores auxiliando na ciência forense. As composições isotópicas de hidrogênio, oxigênio e estrôncio de águas engarrafadas refletem, em média, a composição isotópica da água da nascente indicando que preservam informações sobre a fonte de água da qual foram envasadas. Neste contexto, este trabalho propôs investigar a aplicabilidade da composição isotópica de estrôncio, oxigênio e hidrogênio como ferramenta para caracterizar, autenticar e certificar águas envasadas. Para isso, amostras de diversas marcas de águas engarrafadas comercializadas no estado do Pará foram obtidas entre os anos 2017 e 2019 nos supermercados da cidade de Belém- PA. Essas águas foram selecionadas observando-se as unidades litoestratigráficas da fonte da água, localizações geográficas, as datas de envase e a validade das mesmas. O trabalho foi realizado em duas vertentes. Na primeira, sete amostras foram adquiridas periodicamente considerando a data de envase correspondentes aos períodos, estiagem e chuvoso, completando dois ciclos das estações. A segunda buscou avaliar eventuais modificações químicas e isotópicas ao longo de um ano. Neste caso, amostras de quatro diferentes marcas foram adquiridas em um mesmo momento e analisadas trimestralmente, a partir da data de envase, incluindo uma amostra de água procedente da Itália (amostra IT). As águas amostradas neste estudo, envasadas no Brasil, em geral, têm mineralização considerada baixa (média de 87,2 mg L-1 de STD). Do ponto de vista hidrogeoquímico, a maioria das águas foi classificada como cloretada ou bicarbonatada. Os valores obtidos nas análises dos constituintes menores e traço foram significativamente inferiores aos limites recomendados pela legislação pertinente. A partir dos valores da razão 87Sr/86Sr e da concentração de estrôncio, foi possível caracterizar três grupos distintos de água. O grupo 1 é formado por águas envasadas no estado do Pará com valores de δ87Sr mais baixos (amostras PV = 4,74‰, PSI = 10,5‰ e PB = 5,87‰), e concentrações do Sr2+ também mais baixas (média de 2,76 μg L-1). Essas águas são provenientes do aquífero Barreiras, constituído por rochas sedimentares do Mioceno. Trata-se de um aquífero raso com influência direta da água da chuva. O grupo 2 se caracteriza por apresentar valores intermediários de δ87Sr e concentrações mais elevadas de íon estrôncio (média de 110,3 μg L-1). Ele é formado por águas envasadas nos estados do Ceará (amostra CH = 13,5‰), São Paulo (amostra SPL = 11,9‰) e Paraná (amostra PRCL = 18,8‰). A primeira (CH) é oriunda do aquífero Barreiras onde as rochas sedimentares da Formação Barreiras estão assentadas sobre o embasamento Cristalino predominantemente paleoproterozóico. Nas outras duas o aquífero está alojado em ortognaisses (SPL) e rochas metassedimentares (PRCL) do Proterozóico. O terceiro grupo é composto pela água envasada no estado da Bahia (amostra BA) cujo aquífero está alojado na Formação São Sebastião do Cretáceo Inferior. Este poço é o mais profundo entre as águas estudadas. Apresenta valores bem mais elevados de δ87Sr (média de 43,12‰) e valores intermediários da concentração Sr2+(média de 12,75 μg L-1). Os valores médios de δD e δ18O para estas águas foram os seguintes: PV (-15,4‰ e -3,26‰), PSI (16,6‰ e -3,42‰), PB (-15,4‰ e -3,23‰), CH (-13,6‰ e -2,95‰) BA (-2,07‰ e -1,79‰), SPL (-41,7‰ e -6,59‰) e PRCL (-32,4‰ e -5,66‰). Os valores de δD e δ18O se agruparam ao longo da reta de água meteórica global, e se apresentaram mais enriquecidos nos isótopos pesados nas regiões norte e nordeste do País. A amplitude de variação dos dados isotópicos bem como os parâmetros analíticos analisados dentro da mesma amostra foi pequena, não evidenciando uma dependência ou influência sazonal. Os dados geoquímicos obtidos foram consistentes com as informações contidas nos rótulos. O estudo referente a vida de prateleira das águas envasadas (amostras PB, SPL, SPCJ e IT) indicou que não há variações significativas na composição química e isotópica dos elementos analisados ao longo dos doze meses. Considerando esta informação, a composição isotópica das águas envasadas deve preservar aquela de suas fontes. Sendo assim, foi possível caracterizar algumas das fontes, individualmente, com os dados isotópicos obtidos. CH (δ87Sr = 13,5‰, δD = -13,6‰ e δ18O = -2,95‰); BA (δ87Sr = 43,1‰, δD = -2,07‰ e δ18O = -1,79‰); SPL (δ87Sr = 11,9‰, δD = -41,7‰ e δ18O = -6,59‰) e PRCL (δ87Sr = 18,8‰, δD = -32,4‰ e δ18O = -5,66‰). Porém, nas águas provenientes de aquíferos mais rasos situados em áreas com alto índice pluviométrico e com intensa recarga (por exemplo as fontes das águas PV, PSI e PB) essa caracterização pode se tornar mais difícil. Os dados isotópicos garantem a impressão digital e asseguram a aplicabilidade como uma ferramenta para autenticar a origem do produto "água engarrafada", porém são mais indicados para aquíferos onde essas águas têm maior e mais duradoura interação com as rochas.