O crescente desenvolvimento tecnológico no mundo contribuiu para o aumento e a diversidade das indústrias química, petroquímica, siderúrgica, de minérios, de corantes, entre outras. Infelizmente, caro leitor, nesse mesmo ritmo, nos deparamos com a geração dos resíduos sólidos, líquidos e gasosos, muitas vezes dispostos de maneira errada em cursos d’água, solos e locais públicos .
A poluição ambiental nem sempre recebe a devida atenção, mas devemos lembrar que limpar uma área contaminada é de interesse de todos. Dessa maneira, a biotecnologia ambiental procura associar a produção de bens de forma sustentável com o meio ambiente, atuando nos processos de fabricação, na gestão de resíduos e no controle da poluição. Neste contexto, podemos fazer uso da biorremediação, utilizando uma grande variedade de organismos no tratamento e desintoxicação das áreas contaminadas (confira mais sobre biotecnologia sustentável aqui).
Pontos-chave para a intervenção da biotecnologia ambiental.
Fonte: Adaptado Evans & Furlong (2003, p. 3).
Mas afinal, o que é a biorremediação e como ela pode ajudar?
A biorremediação é um processo que utiliza organismos vivos para transformar os contaminantes em substâncias de baixa ou nenhuma toxicidade, removendo ou reduzindo a concentração destes no ambiente em que estão inseridos. O processo ocorre por meio de vias metabólicas do organismo, normalmente utilizadas para seu crescimento e produção de energia, resultando em CO2, água, biomassa e sais minerais. Neste texto, vamos abordar a biorremediação que utiliza apenas os microrganismos.
Processo de biorremediação. Fonte: a autora.
O processo de biorremediação pode ser realizado in situ (tratamento diretamente no local contaminado) ou ex situ (tratamento realizado fora da região de contaminação). Para que seja de fato eficiente, o contaminante precisa estar acessível aos microrganismos, bem como as condições ambientais devem ser adequadas para o crescimento e atividade do agente biorremediador.
Distintas técnicas são utilizadas dependendo do ambiente e contaminante a ser remediado, podendo ser aplicadas em derramamentos de petróleo, tratamento de resíduos, remoção de metais pesados e degradação de compostos químicos (confira mais sobre tratamento de esgoto doméstico neste texto do PB e sobre biodegradação de microplásticos dos oceanos aqui).
Quais técnicas de biorremediação podemos utilizar? Vamos conferir:
1. Biorremediação IN SITU
- Atenuação natural: ação de biodegradação natural realizada pelos organismos presentes no local contaminado
- Bioestimulação: adição de nutrientes e/ou sais para estimular os microrganismos do local contaminado e, assim, ter maior eficiência no processo de degradação.
- Bioaumentação: adição de microrganismos selecionados com alto potencial de degradação do poluente no local contaminado.
- Bioventilação: adição de gases que estimulem a atividade de degradação realizada pelos microrganismos do local contaminado.
- Landfarming: aplicação do resíduo na superfície do solo para biodegradação microbiana, com aeração do ambiente, podendo haver adição de corretivos, fertilizantes e microrganismos selecionados.
2. Biorremediação EX SITU
- Compostagem: o solo contaminado é levado para o local de tratamento e empilhado, controlando-se as condições físicas e químicas (aeração, nutrientes e umidade do solo) para otimizar o processo de degradação pelos microrganismos.
- Biorreatores: o material contaminado é colocado em grandes tanques fechados, adicionando-se os microrganismos responsáveis pela degradação do poluente e uma grande quantidade de água. Há o controle e otimização das condições ambientais de pH, temperatura e aeração.
Aplicação da biorremediação
Contaminações por agrotóxicos, petróleo e metais pesados são comumente relatados na mídia (confira mais sobre microrganismos na indústria do petróleo aqui). Neste contexto, diversos organismos podem ser utilizados para degradar uma gama de poluentes. Vamos conhecer alguns gêneros desses organismos tão fantásticos que podem ajudar nosso meio ambiente e quais poluentes degradam:
- Anéis aromáticos (combustíveis, resíduos industriais): as bactérias Pseudomonas, Achromobacter, Bacillus, Arthrobacter e os fungos Penicillium, Aspergillus Fusarium, Phanerochaete.
- Cádmio (Cd): as bactérias Staphylococcus, Bacillus, Pseudomonas, Citrobacter, Klebsiella, Rhodococcus.
- Cobre (Cu): as bactérias Escherichia, Pseudomonas.
- Derivados de petróleo: as bactérias Pseudomonas, Proteus, Bacillus e os fungos Penicillium, Cunninghamella;
- Enxofre (S): a bactéria Thiobacillus.
Entre os exemplos bem-sucedidos do uso desses microrganismos no combate aos poluentes podemos citar o desastre ocorrido em 1989 com o navio Exxon Valdez na costa do Alasca. Neste acidente houve o vazamento de 42 mil toneladas de petróleo no oceano. A petrolífera fez uso da biorremediação utilizando cerca de 48 toneladas de fertilizantes para aumentar a população natural de bactérias capazes de degradar o petróleo e, após três anos, a área contaminada representava apenas 1% da extensão original.
O petróleo é classificado como um hidrocarboneto e os microrganismos o utilizam como fonte de carbono e/ou energia, degradando esse composto em dióxido de carbono e água (mineralização). A via de degradação geral é a da oxidação do grupo metila terminal ao seu correspondente ácido carboxílico, possivelmente por meio de vários intermediários que finalmente se mineralizam, como podemos observar na via metabólica abaixo:
E quais as vantagens de se usar a biorremediação?
Como podemos observar ao longo do texto, a biorremediação é uma tecnologia promissora e ecologicamente sustentável, uma vez que não impacta o meio ambiente de modo negativo e não cria um problema para resolver outro, já que os microrganismos são capazes de biotransformar os contaminantes em substâncias não nocivas ao meio ambiente.
Além disso, o processo em si é mais barato que tratamentos convencionais (físico-químicos) e pode ser utilizado em locais de difícil acesso. O tratamento in situ (no próprio local de poluição) evita o risco de contaminar outros ambientes (o que pode acontecer durante o transporte do contaminante, caso do tratamento ex situ) e até mesmo dos trabalhadores, além de otimizar processos de biodegradação que já ocorrem naturalmente.
Um importante projeto brasileiro nessa área é o da equipe iGEM UFRGS, que propõe o desenvolvimento de uma boia contendo bactérias da espécie Escherichia coli, programadas geneticamente para romper a molécula do glifosato (defensivo agrícola) e atuar em áreas contaminadas visando degradar esse poluente (mais informações aqui).
No entanto, ainda é preciso mais investimento em pesquisas nessa área, bem como aproximar os meios acadêmico e empresarial para a difusão de novas tecnologias, de forma que empresas que atuam no ramo de recuperação de áreas contaminadas possam aplicar mais a tecnologia de biorremediação.
Aproximação entre meio acadêmico e empresarial. Fonte: adaptado de Pixabay
Infelizmente, o Brasil é um exemplo trágico de como negligenciar a gestão dos resíduos pode trazer consequências irreversíveis para a sociedade e ao ambiente, a exemplo dos recentes desastres ocorridos em Mariana/MG (2015) e Brumadinho/MG (2019).
Dessa maneira, precisamos sempre estar atentos e refletir sobre nossas atitudes diárias em relação à preservação do meio ambiente e como podemos melhorar pequenas atitudes que impactam de forma negativa a natureza. Cuidar do ambiente é de interesse de todos nós, não é mesmo?!
Gostou de saber como a biotecnologia ambiental pode ajudar de forma sustentável o meio ambiente? Deixe aqui seu comentário e compartilhe com seus amigos!
