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Os pesquisadores exploram maneiras novas de livrar o ambiente de produtos químicos tóxicos deocorrência

Através de América, os locais dos resíduos perigosos levantam uma ameaça em curso à saúde humana e ambiental. Os casos os mais severos são sabidos como locais de Superfund, de que sobre mil exista actualmente.

Uns 50 milhão americanos vivem dentro de três milhas de uma destas zonas, potencial colocando as no risco aumentado para o cancro e outras doenças sérias.

Quando a descontaminação de tais locais for uma prioridade da saúde pública, os desafios técnicos são desanimados. Da preocupação especial é um par de produtos químicos desinfectados conhecidos como TCE e perclorato. TCE era amplamente utilizado como um agente desengraxando e um perclorato são usados na fabricação de propulsores.

Devido à confiança difundida nestes produtos químicos em eliminação passada e sua imprópria, encontraram frequentemente sua maneira no ambiente, levantando riscos significativos à saúde humana e aos ecossistemas circunvizinhos.

A bio-reparação para a remoção destes produtos químicos altamente tóxicos, especialmente quando estam presente nas misturas, tem sido por muito tempo um desafio para cientistas. Os produtos químicos desinfectados persistem stubbornly no ambiente, contaminando às vezes sistemas de água potável.

Em um estudo novo, os pesquisadores no Biodesign Swette centram-se para que biotecnologia ambiental as maneiras novas exploradas livrem o ambiente destes produtos químicos tóxicos deocorrência.

Para realizar este, Fe0 em combinação com as culturas microbianas que contêm um micróbio incomum conhecido como o mccartyi de Dehalococcoides foram adicionados às amostras do solo e da água subterrânea de um local contaminado de Superfund em Goodyear, o Arizona. O local contaminado tinha sido envolvido anteriormente na defesa e na fabricação aeroespacial.

Os pesquisadores descrevem como as bactérias de Dehalococcoides podem actuar na sinergia com Fe0, sabido como o ferro zero-valent. O estudo novo descreve as circunstâncias sob que Fe0, Dehalococcoides, e outras bactérias podem eficazmente converter TCE e perclorato aos produtos finais benignos ou menos tóxicos da biodegradação microbiana, (por exemplo, ethene).

O estudo aparece na introdução actual da ciência ambiental & da tecnologia do jornal.

Crìtica, a técnica impede a reacção da degradação de TCE da parada a meio do processo. Quando isto acontece, um par de produtos químicos, de cis-DCE e de cloreto de vinil está produzido, em vez do ethene. Esta seria más notícias para o ambiente, como o cloreto de vinil é reconhecido como um carcinogéneo altamente poderoso.

Em lugar de, usando baixas concentrações de Fe0 envelhecido junto com Dehalococcoides, uma redução completa de TCE e o perclorato aos íons inofensivos do ethene e do cloreto foram conseguidos.

O estudo igualmente demonstrou que as concentrações altas de Fe0 inibiram TCE e redução do perclorato quando o ferro ferroso (Fe2+), um produto da oxidação de Fe0, reacção significativamente retardada da redução de TCE ao ethene.

“Geralmente, os ambientes poluídos contêm mais de um contaminador tóxico, contudo, nós temos informação limitada para ambientes de controlo com contaminadores múltiplos,” diz Srivatsan Mohana Rangan, autor principal do estudo novo.

“As sinergias entre reacções microbiológicas e abióticas podem ajudar a conseguir simultaneamente a remediação bem sucedida de contaminadores múltiplos em um marco temporal mais curto. Nosso estudo usando culturas microbianas com um ferro reductant, zerovalent químico, demonstra encenações para a remediação bem sucedida de TCE e o perclorato, mas igualmente encenações dos relevos que podem agravar a contaminação ambiental, gerando produtos químicos carcinogénicos.”

Nós esperamos que este estudo ajudará a informar o projecto correctivo no local norte e em outro de Superfund do aeroporto de Phoenix Goodyear os ambientes contaminados onde os reductants químicos tais como Fe0 são usados para promover actividades microbianas a longo prazo e sustentadas no solo e na água subterrânea.”

Anca Delgado, co-autor do estudo, universidade estadual do Arizona

(Além do que sua nomeação de Biodesign, Delgado é um professor adjunto na escola de ASU da engenharia sustentável e do ambiente construído.)

Os resultados da pesquisa pavimentam a maneira para que as soluções microbianas avançadas enderecem a contaminação por produtos químicos desinfectados em locais de Superfund em todo o país.

Source:
Journal reference:

Rangan, S. M., et al. (2020) Synergistic Zerovalent Iron (Fe0) and Microbiological Trichloroethene and Perchlorate Reductions Are Determined by the Concentration and Speciation of Fe. Environmental Science and Technology. doi.org/10.1021/acs.est.0c05052.