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Os corantes amplamente utilizados nas indústrias têxtil, alimentar e farmacêutica representam uma ameaça premente à saúde vegetal, animal e humana, bem como aos ambientes naturais em todo o mundo, concluiu um novo estudo.
Bilhões de toneladas de águas residuais contendo corantes entram nos sistemas de água todos os anos, e um grupo de pesquisadores do Reino Unido, China, Coreia e Bélgica afirmam que novas tecnologias sustentáveis, incluindo nova filtração em nanoescala baseada em membrana, são necessárias para resolver o problema, acrescentando que é necessária legislação para obrigar os produtores industriais a eliminar os corantes antes de estes chegarem aos sistemas públicos de esgotos ou aos cursos de água.
Publicado hoje em A natureza analisa a terra e o meio ambienteo estudo “Impactos ambientais e remediação de águas residuais contendo corantes”, foi escrito por acadêmicos da Universidade de Bath, da Academia Chinesa de Ciências, da Universidade de Agricultura e Silvicultura de Fujian, do Instituto Coreano de Tecnologia Energética (KENTECH) e KU Lovaina, Bélgica.
A investigação destaca que actualmente, até 80% das águas residuais industriais contendo corantes criadas em países de baixo e médio rendimento são lançadas sem tratamento em cursos de água ou utilizadas directamente para irrigação. Os autores afirmam que isto representa uma ampla gama de ameaças diretas e indiretas à saúde humana, animal e vegetal.
Apesar destas ameaças “graves” à saúde e aos ecossistemas, os autores sublinharam que há infra-estruturas, investimentos e esforços regulamentares inadequados para tornar a utilização de corantes mais sustentável, ou para o tratamento de águas residuais contendo corantes.
O Dr. Ming Xie, professor do Departamento de Engenharia Química da Universidade de Bath (Reino Unido), acredita que é necessária uma abordagem multifacetada para combater o problema. Ele diz: “Os corantes criam vários problemas quando atingem os sistemas hídricos, desde impedir que a luz chegue aos microrganismos que são a base das nossas cadeias alimentares, impedindo a sua reprodução e crescimento, até consequências mais directas, como os efeitos tóxicos nas plantas, solos, animais e humanos.
“Existem várias maneiras possíveis de remover corantes da água, incluindo técnicas químicas, biológicas e baseadas em membranas, mas corantes diferentes exigem abordagens diferentes e, uma vez que chegam aos sistemas de águas residuais, os processos de tratamento podem consumir muita energia.
“É necessário um esforço regulatório mundial para impedir que os corantes cheguem às águas residuais ou a outros sistemas de água, como a irrigação. Dada a complexidade do tratamento de águas residuais contendo corantes, uma solução seria mudar do conceito de métodos de tratamento centralizados ou regionais para métodos descentralizados e locais. – tratamento específico na fonte, obrigando as indústrias a remover corantes das águas residuais que criam antes que cheguem aos sistemas públicos de água.”
Indústria têxtil é maior consumidora de corantes
Mauveine, o primeiro corante sintético orgânico, foi descoberto em 1865, estimulando a criação da indústria global de corantes. Desde então, mais de 10 mil tipos diferentes de corantes foram sintetizados, com produção global anual estimada hoje em 1 milhão de toneladas.
Os corantes são utilizados nas indústrias de borracha, curtimento de couro, papel, alimentos, produtos farmacêuticos e cosméticos, enquanto o maior usuário, o negócio têxtil, consome 80% dos corantes sintéticos produzidos e gera anualmente cerca de 70 bilhões de toneladas de águas residuais contendo corantes.
A China, a Índia e o Bangladesh em conjunto descarregam cerca de 3,5 mil milhões de toneladas de águas residuais têxteis todos os anos. A contaminação da água é agravada pelos corantes sintéticos, o que, à luz das questões de escassez de água, torna os corantes uma questão ambiental fundamental e de desenvolvimento sustentável.
Os corantes não tratados causam a coloração dos corpos de água, reduzindo o grau de luz visível que passa através da camada superficial – dificultando a fotossíntese das plantas aquáticas e criando impactos ao longo da cadeia alimentar.
As microalgas, que constituem a base da cadeia alimentar aquática, são mais sensíveis à redução da fotossíntese, sofrendo inibição do crescimento e deformação celular quando expostas a um corante sintético. Este efeito, e a transferência reprimida de energia e nutrientes para cima na cadeia alimentar, poderia levar à destruição de ecossistemas aquáticos inteiros.
Os efeitos também foram observados em peixes. Os corantes podem depositar-se nas guelras, nas linhas laterais ou no cérebro dos peixes, levando a efeitos toxicológicos como movimentos descoordenados, dificuldade respiratória, danos no fígado e disfunção renal. Estes efeitos não só reduzem o valor nutricional dos peixes para os predadores, mas também diminuem as suas taxas reprodutivas. Os corantes tóxicos também podem bioacumular-se no tecido adiposo dos peixes, apresentando riscos para a saúde dos seres humanos e dos animais ao longo da cadeia alimentar.
Os impactos negativos dos corantes também são encontrados na terra – onde perturbam o equilíbrio das comunidades microbianas no solo – e nos seres humanos. A exposição a corantes pode desencadear alergias, asma e doenças, incluindo dermatite e distúrbios do sistema nervoso central, bem como disfunções orgânicas e aumento do risco de cancro.
Nenhum tratamento único oferece solução
A revisão explora a variedade de tecnologias de remediação para águas residuais contendo corantes, incluindo técnicas químicas, biológicas, físicas e emergentes baseadas em membranas avançadas. Os autores descobriram que nenhuma técnica apresenta uma “bala de prata” para a remoção de corantes, enquanto vários métodos promissores ainda não estão tecnologicamente prontos em escala.
À luz disto, sugerem um esforço colectivo, liderado pelos decisores políticos, para aumentar a adopção de tecnologias avançadas de remediação e alterar os métodos de processamento têxtil para minimizar a utilização dos corantes mais tóxicos.
Os autores também destacam um potencial impulso comercial – a possibilidade de as indústrias criarem novos fluxos de receitas provenientes do processamento, separação e reutilização de materiais de águas residuais.
O coautor, Dr. Dong Han Seo, do KENTECH Energy Materials and Devices/Environmental and Climate Technology Track, afirma: “As águas residuais contendo corantes são um dos fluxos de águas residuais mais desafiadores, que impactam vidas e o meio ambiente em vários países. Nossa análise fornece a mais recente visão sobre como podemos gerir eficazmente o desafio a partir da perspectiva da economia circular, reciclando eficazmente corantes de águas residuais utilizando estratégias de tratamento como a separação avançada baseada em membranas para recuperar tanto corantes úteis como água limpa.”
O Dr. Jiuyang Lin, da Academia Chinesa de Ciências, acrescenta: “Esta revisão fornece exemplos de como podemos reduzir as pegadas de corantes nas etapas de produção usando novas técnicas de tingimento. Orientações sobre soluções eficazes para águas residuais contendo corantes poderiam ser usadas para tratar outros desafios. fluxos de águas residuais, salvaguardando vidas e o meio ambiente para as gerações futuras.”
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