Impacto dos corantes têxteis e biorremediação com microrganismos: estado atual e perspetivas futuras

O fim das águas coloridas: microrganismos revolucionam limpeza de efluentes têxteis. Saiba mais aqui!

A história dos corantes sintéticos começou com uma descoberta acidental. Nessa descoberta, tornou-se a cor púrpura, que antes era rara e cara (associada à realeza), acessível ao cidadão comum.

A contaminação ambiental causada pela descarga de águas residuais da indústria têxtil é uma preocupação crescente a nível mundial. Estes efluentes contêm uma grande variedade de produtos químicos, principalmente corantes.

A descarga destas substâncias afeta negativamente os organismos aquáticos, pois os corantes sintéticos são estruturas químicas aromáticas complexas com potencial carcinogénico e mutagénico. Além disso, contribuem para uma elevada procura biológica e química de oxigénio na água. A complexidade destas moléculas torna-as resistentes aos métodos de tratamento convencionais.

A alternativa

A biorremediação surge como uma alternativa de tratamento biológico, eficiente, económica e ecológica, que resulta em pouca ou nenhuma produção de lodo.

Este processo utiliza microrganismos, maioritariamente bactérias e microalgas, para descolorir e transformar os corantes em compostos mais simples e não tóxicos.

Sugere-se que as microalgas e as bactérias são agentes descolorantes com grande potencial no tratamento de águas residuais.

A indústria têxtil é um dos principais poluidores. Durante o tingimento, cerca de 10-15% do corante não é fixado e é libertado diretamente. Estima-se que anualmente sejam descarregadas no ambiente cerca de 280.000 toneladas de corantes têxteis. A intensa coloração dos efluentes, visível mesmo a baixas concentrações, torna a água imprópria.

Se não forem tratados, os corantes podem persistir, bioacumular e causar efeitos ecotóxicos, mutagénicos e carcinogénicos nos habitats aquáticos.

Os efluentes caracterizam-se também por elevada salinidade, alcalinidade e a presença de metais pesados. A remoção dos corantes pela biorremediação pode ocorrer por biodegradação (quebra enzimática) ou bioabsorção (fixação na superfície celular).

Alguns corantes são extremamente persistentes no ambiente. Por exemplo, o corante Reativo Azul 19, muito usado, tem uma semivida ambiental estimada em 46 anos

A eficácia da biorremediação é altamente dependente da otimização de fatores ambientais, como o pH (neutro ou ligeiramente alcalino é o ideal) e a temperatura (geralmente 30-40ºC para as bactérias). Altas concentrações de corante podem ser tóxicas e reduzir a taxa de descoloração. A presença de oxigénio inibe tipicamente a degradação dos azo corantes, tornando o tratamento em duas fases (anaeróbio seguido de aeróbio) o método mais seguro para a mineralização completa. A suplementação com fontes de carbono e nitrogénio também pode ser necessária para potenciar o crescimento microbiano.

Os desafios futuros incluem a necessidade de mais investigação para otimizar os parâmetros de tratamento, a aplicação em águas residuais têxteis reais e a escalabilidade dos processos de laboratório para uso comercial e industrial.

Referência da notícia:

Shanmugam Sudarshan, Sekar Harikrishnan, Govindarajan RathiBhuvaneswari, Venkatesan Alamelu, Samraj Aanand, Aruliah Rajasekar, Muthusamy Govarthanan, Impact of textile dyes on human health and bioremediation of textile industry effluent using microorganisms: current status and future prospects, Journal of Applied Microbiology, Volume 134, Issue 2, February 2023, lxac064, https://doi.org/10.1093/jambio/lxac064