Nitrato (NO3-) y nitrito (NO2-)
Las plantas y los animales requieren nitrógeno para vivir y crecer. Sin embargo, el gas nitrógeno —abundante en el aire que respiramos—, primero debe ser convertido en compuestos de nitrógeno para ser usado por los seres vivos. Los nitratos y los nitritos son justamente compuestos químicos formados por nitrógeno y oxígeno; ambos forman parte del ciclo natural del nitrógeno por lo que se encuentran en constante transformación: los nitritos oxidados se vuelven nitratos, y los nitratos pueden convertirse nuevamente en nitritos por acción de determinadas bacterias cuando hay escasez de oxígeno.
Los nitratos son esenciales para el crecimiento de las plantas por lo que su principal uso industrial es como fertilizante. Debido a la actividad agrícola, a la vegetación natural, a las aguas residuales y a los desechos de nitrógeno en excretas humanas y animales, incluido el contenido de fosas sépticas, los nitratos puede llegar tanto a aguas superficiales como a aguas subterráneas. En general, la principal fuente de nitratos para los seres humanos son los vegetales, a menos de que los niveles de nitratos en el agua potable sean altos y ésta se convierta en la principal fuente.
Por su parte, los nitritos se usan en la fabricación de explosivos, en el mantenimiento de calderas industriales y para curar carnes. En la naturaleza los nitritos no suelen encontrarse en concentraciones significativas; sin embargo, el exceso de amoniaco que ingresa a la red de distribución de agua potable puede conducir a la nitrificación y al aumento de nitratos y nitritos en el agua.
El nitrito se considera un compuesto muy tóxico ya que al unirse a la hemoglobina de la sangre forma metahemoglobina, un compuesto que ya no es capaz de transportar oxígeno. Esta intoxicación puede ser mortal, y de hecho se conocen varios casos fatales por ingestión de embutidos con cantidades muy altas de nitritos. Los niños son mucho más susceptibles que los adultos a esta intoxicación dada su menor cantidad de hemoglobina.
Una solución fácil para eliminar los nitritos del agua es oxidándolos a nitratos que resultan mucho menos tóxicos. Esto se puede hacer mediante la inyección de ozono que oxidará los nitritos. Por otro lado, los sistemas de tratamiento disponibles para remoción de nitratos incluyen intercambio iónico, ósmosis reversa y electrodiálisis.