As áreas severamente contaminadas - conhecidas como locais do Superfund - somam mais de 1000 somente nos Estados Unidos. Uma técnica poderosa que usa vida microbiana para limpar locais contaminados com dois produtos químicos clorados, TCE e perclorato, é descrito em uma nova pesquisa. Crédito:Arizona State University
Através da América, locais de resíduos perigosos representam uma ameaça contínua para a saúde humana e ambiental. Os casos mais graves são conhecidos como sites Superfund, dos quais mais de mil existem atualmente. Cerca de 50 milhões de americanos vivem a menos de cinco quilômetros de uma dessas zonas, potencialmente colocando-os em maior risco de câncer e outras doenças graves.
Embora a descontaminação de tais locais seja uma prioridade de saúde pública, os desafios técnicos são assustadores. Uma preocupação particular é um par de produtos químicos clorados conhecidos como TCE e perclorato. O TCE foi amplamente utilizado como agente desengraxante e o perclorato na fabricação de propelentes. Devido à dependência generalizada desses produtos químicos no passado e seu descarte impróprio, muitas vezes encontraram seu caminho para o meio ambiente, representam riscos significativos para a saúde humana e os ecossistemas circundantes.
Biorremediação para a remoção desses produtos químicos altamente tóxicos, especialmente quando eles estão presentes em misturas, há muito tempo é um desafio para os cientistas. Produtos químicos clorados persistem teimosamente no meio ambiente, às vezes contaminando os sistemas de água potável.
Em um novo estudo, pesquisadores do Centro de Biotecnologia Ambiental Biodesign Swette exploraram novas maneiras de livrar o meio ambiente desses produtos químicos tóxicos que ocorrem simultaneamente. Para conseguir isso, Fe 0 em combinação com culturas microbianas contendo um micróbio incomum conhecido como Dehalococcoides mccartyi foram adicionadas a amostras de solo e água subterrânea de um site Superfund contaminado em Goodyear, Arizona. O local contaminado estava anteriormente envolvido na fabricação de defesa e aeroespacial.
Os pesquisadores descrevem como a bactéria Dehalococcoides pode atuar em sinergia com o Fe 0 , conhecido como ferro zero valente. O novo estudo descreve as condições em que o Fe 0 , Dehalococcoides, e outras bactérias podem efetivamente converter TCE e perclorato em produtos finais benignos ou menos tóxicos de biodegradação microbiana, (por exemplo., eteno).
O estudo aparece na edição atual da revista. Ciência e Tecnologia Ambiental .
Criticamente, a técnica evita que a reação de degradação do TCE pare no meio do processo. Quando isso acontece, um par de produtos químicos, cis-DCE e cloreto de vinil são produzidos, em vez de eteno. Isso seria uma má notícia para o meio ambiente, já que o cloreto de vinila é reconhecido como um carcinógeno altamente potente.
Em vez de, usando baixas concentrações de Fe envelhecido 0 junto com Dehalococcoides, foi alcançada uma redução completa de TCE e perclorato a íons inofensivos de eteno e cloreto. O estudo também demonstrou que altas concentrações de Fe 0 inibiu a redução do TCE e do perclorato, enquanto o ferro ferroso (Fe 2 + ), um produto de oxidação de Fe 0 , retardou significativamente a reação de redução do TCE ao eteno.
"Usualmente, ambientes poluídos contêm mais de um contaminante tóxico, ainda, temos informações limitadas para o gerenciamento de ambientes com vários contaminantes, "diz Srivatsan Mohana Rangan, autor principal do novo estudo. "As sinergias entre as reações microbiológicas e abióticas podem ajudar a alcançar a remediação bem-sucedida de vários contaminantes simultaneamente em um período de tempo mais curto. Nosso estudo usando culturas microbianas com um redutor químico, ferro zerovalente, demonstra cenários para remediação bem-sucedida de TCE e perclorato, mas também destaca cenários que podem agravar a contaminação ambiental, gerando produtos químicos cancerígenos. "
"Esperamos que este estudo ajude a informar o projeto corretivo no local do Superfund Norte do Aeroporto Phoenix Goodyear e em outros ambientes contaminados onde redutores químicos como o Fe 0 são usados para promover atividades microbianas sustentadas e de longo prazo no solo e nas águas subterrâneas, "diz Anca Delgado, co-autor do novo estudo. (Além de sua nomeação Biodesign, Delgado é professor assistente na Escola de Engenharia Sustentável e Ambiente Construído da ASU.)
Os resultados da pesquisa abrem caminho para soluções microbianas avançadas para lidar com a contaminação por produtos químicos clorados em locais do Superfund em todo o país.
