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Resumo
Os resíduos sólidos urbanos (RSU) contêm aproximadamente 50% de fração orgânica (FO), que, por meio de processos de biodegradação em aterros sanitários, resultam em lixiviados e biogás. A degradação anaeróbia ocorre impulsionada por processos microbianos realizados por um consórcio complexo de micro-organismos, responsáveis pelas diferentes fases. Por outro lado, observa-se que as nanopartículas (NP), especialmente as de prata (NPsAg), vêm sendo cada vez mais utilizadas em novos produtos. Assim, os RSU podem apresentar materiais nanoparticulados, que, depositados em aterros sanitários, se comportam de maneira ainda pouco conhecida, podendo influenciar os processos de biodegradação. Os objetivos do presente trabalho são analisar e verificar o potencial metanogênico de resíduos sólidos orgânicos com e sem a interferência de diferentes concentrações e tipos de NPsAg. Para isso, foram realizados ensaios do potencial biometanogênico com as concentrações de 5, 15, 45, 50, 150 e 450 mg NPsAg.kg-1 RSU e comparados com a amostra padrão (branco). Diferentes tipos de nanopartículas foram utilizados: sólido (em pó), solução em base aquosa e em base alcoólica com álcool polivinílico (PVA). Os resultados mostram que, em concentrações altas (150 e 450 mg NPsAg.kg-1), as NPsAg tendem a diminuir a atividade dos micro-organismos metanogênicos. Finalmente, a modelagem dos resultados mostrou que o modelo logístico se ajusta bem aos dados experimentais. A regressão linear entre os parâmetros desse modelo e a concentração de NPsAg demonstram o decréscimo dos parâmetros com o aumento na concentração desses compostos.
Introdução
Os resíduos sólidos urbanos (RSU) são acumulados continuamente nos aterros, onde são objeto de complexos mecanismos físicos, químicos e biológicos de degradação do material orgânico, inorgânico e recalcitrante depositado. A matéria orgânica é biodegradada por micro-organismos pelo processo preponderante de fermentação anaeróbia, o que resulta nos dois principais mecanismos de poluição de um aterro sanitário: lixiviados e biogás (GARCILASSO, VELÁZQUEZ; COELHO, 2010). As etapas envolvidas têm sido estudadas por diversos autores (BAREITHER et al., 2013; REDDY et al., 2011; SONG et al., 2015), apesar das diferenças existentes, por exemplo, em função das características dos resíduos (FEI; ZEKKOS; RASKIN, 2015). Observa-se a existência de um consórcio igualmente complexo de micro-organismos relacionando-se diretamente com os parâmetros físico-químicos, entre os quais as arqueas, que utilizam poucas fontes energéticas (NOVAES, 1986; STAMS, 1994; VAZOLLER, 1995). Essa comunidade bacteriana, por sua sensibilidade a perturbações ambientais, pode colaborar no entendimento da degradação anaeróbia, considerando-se a interferência de diferentes tóxicos (YANG et al., 2012b; YANG et al., 2013; YANG; GUO; HU, 2013).
Por sua vez, a nanotecnologia é uma área em grande expansão, que traz consigo uma série de inovações e benefícios, entre eles a vasta exploração de nanopartículas (NP), com suas propriedades capazes de melhorar bens de consumo manufaturados (BARTON et al., 2015). Aliados a esses fatores, há também o desconhecimento e a preocupação com os potenciais riscos e impactos em diferentes sistemas no meio ambiente, tanto na ecotoxicologia como na saúde humana, aspectos estes discutidos criticamente por diversos autores (JU-NAM; LEAD, 2008; BYSTRZEJEWSKA-PIOTROWSKA; GOLIMOWSKI; URBAN, 2009; STANLEY, 2014; ROY et al., 2014; BOUR et al., 2015; DWIVEDI et al., 2015; CANESI; CIACCI; BALBI, 2015). Esses novos nanomateriais, por meio das etapas de produção, consumo e descarte, terminam por gerar nanorresíduos, um termo da atualidade que ainda tem sua definição em discussão (BOLDRIN et al., 2011; BSI, 2007; MARCOUX et al., 2013) e é pouco estudado. Sob condições ambientais, esses materiais podem apresentar diversos efeitos de aglomeração, agregação e revestimento de biomoléculas ainda desconhecidos, afetando inclusive sua toxicidade (LYNCH; WEISS; VALSAMI-JONES, 2014). As NP de prata (NPsAg), por exemplo, são amplamente utilizadas em diversos produtos (tecidos, cosméticos, embalagens, superfícies e usos na medicina), por conta de suas propriedades químicas, físicas e/ou biológicas (KIM et al., 2010; RAI; YADAV; GADE, 2009).
Autores: Isabela da Cruz Bonatto; Ailton João Gonçalves Moreira; José Julio Barrios Restrepo; Davide Franco; Armando Borges de Castilhos Junior.
Artigo Completo
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