Biorremediação: solução sustentável para solos contaminados

Biorremediação é um processo ou estratégia que busca destoxificar o solo ou outros ambientes contaminados fazendo uso de microrganismos (como fungos e bactérias) e de enzimas.

O Brasil é o maior produtor de alimentos do mundo. É também um dos países que mais consome compostos agrícolas, que estão presentes em todas as etapas do manejo. Alguns desses compostos, uma vez introduzidos no meio ambiente, podem oferecer riscos ao ecossistema e à saúde humana e, por essa razão, é preciso pensar em práticas de recuperação, conservação e manutenção natural das culturas.

Uma dessas técnicas é a biorremediação de solos, que pode ajudar a mitigar o efeito de compostos agrícolas contaminantes por meio de um manejo mais natural e sustentável. Além disso, a prática pode ajudar a trazer mais rentabilidade e produtividade, pois garante um solo fértil por mais tempo ao mesmo tempo que alivia os custos de produção.

O que é biorremediação de solos?

A biorremediação de solos nada mais é que um conjunto de técnicas de descontaminação da terra, feitas com a ajuda de organismos vivos que quebram toxinas. Esses microrganismos são capazes de degradar poluentes, transformando-os em substâncias inertes. A biorremediação de solos é uma biotecnologia que vem sendo amplamente utilizada em outros países nos últimos anos e, para além de ser mais eficaz, apresenta menor custo. Tais fatores tornaram a prática viável para a agricultura em escala comercial, tanto para o tratamento de resíduos quanto para a recuperação de áreas contaminadas.

Com a prática, os materiais contaminantes são usados como fonte de energia para processos metabólicos de plantas, bactérias e fungos e se tornam fontes de energia e carbono. Em resumo, o que a biorremediação faz é acelerar a descontaminação, que aconteceria biológica e naturalmente, mas em um período consideravelmente maior.

A biorremediação pode ser feita de várias formas, como a fitorremediação, a bioventilação e a bioestimulação, por exemplo. A técnica mais adequada depende de fatores como o estado de contaminação, o agente poluente, o tipo de solo e muito mais.

Implementação e principais técnicas de biorremediação

Ao decidir pela biorremediação, é preciso, em primeiro lugar, estruturar um plano de ação. Ele deve se dar da seguinte maneira:

1. Avaliação preliminar;
2. Investigação confirmatória;
3. Investigação detalhada;
4. Avaliação dos riscos ecotoxicológicos;
5. Avaliação dos riscos à saúde humana;
6. Remediação das áreas contaminadas.

Em seguida, é preciso considerar a estratégia a ser usada. Ela pode ser feita de duas formas principais:

• “In situ”: a biorremediação é feita diretamente no lugar onde a contaminação ocorreu;
• “Ex situ”: nesse caso, o solo ou água contaminados são levados para estações de tratamento, distantes do local onde foram originalmente afetados.

O uso de cada uma delas dependerá da técnica escolhida, pois existem diversas maneiras de implementar a biorremediação.

As principais técnicas “in situ” são:

• Atenuação natural: também chamada de biorremediação passiva ou intrínseca, consiste em um processo lento de descontaminação. Exige monitoramento do local por longos períodos;
• Landfaming: é feita por meio da aplicação periódica de resíduo oleoso com elevada concentração de carbono orgânico. Aplicado no local degradado, o resíduo oleoso é usado como fonte energética pelos micróbios presentes no local;

• Bioventilação: também chamada de bioaeração, consiste na introdução de ar da atmosfera diretamente no solo, acima do lençol freático. Um ventilador força a entrada de ar e leva oxigênio para os microrganismos, proporcionando um crescimento acelerado;
• Fitorremediação: a atividade dos microrganismos já presentes no solo é estimulada por meio da aplicação de plantas no local degradado. Essa técnica é comum no tratamento de metais pesados;
• Bioaumentação: são usados microrganismos com alto potencial de degradação. Essa técnica é mais utilizada em locais que apresentam alta deterioração;
• Bioestimulação: nessa técnica, a atividade dos microrganismos é estimulada por meio da adição de nutrientes orgânicos e inorgânicos, aplicados no local degrado.

Já as principais técnicas de biorremediação “ex-situ” são:

• Compostagem: amplamente usada no tratamento de solo contaminado, consiste na remoção do solo contaminado, seguida do empilhamento do material. Com o passar do tempo, os microrganismos transformam os poluentes em matéria orgânica, gás carbônico (CO2) e água (H2O);
• Biorreatores: são usados grandes tanques fechados, que recebem o solo contaminado misturado com água. Os resíduos sólidos vão sendo suspensos aos poucos e, em seguida, retirados por meio de um sistema de rotação.

O sucesso de cada uma das técnicas vai depender das condições de cada região e do local de contaminação, bem como do tipo de solo, clima, pH, microrganismos presentes, concentração de matéria orgânica e aeração. Por isso, é preciso analisar o solo e os contaminantes antes de encontrar a estratégia mais adequada.

Principais aliados: microrganismos mais usados na biorremediação dos solos

A variedade de microrganismos que podem ser usados nas estratégias de biorremediação de solos é ampla. Entre os principais usados na biorremediação, podemos destacar:

• Bactérias
  • Azoarcus sp.;
  • Bacillus sp.;
  • Geothrix fermentans;
  • Pseudomonas sp.;
  • Rastonia sp.;
  • Shpingomonas paucibomobilis;
  • Xanthomonas sp.
• Actnomicetos
  • Nocardiopsis sp.
• Fungos
  • Candida albicans;
  • Candida tropicalis;
  • Coriolus versicolo;
  • Phaneroqueta sp.;
  • Pleurotus ostreatus

Cada um deles age de uma forma em cada tipo de contaminante e, por isso, demanda uma avaliação de qual é mais adequado para cada situação.

Benefícios e desafios

Um ambiente rico em atividades microbianas benéficas é condição essencial para o pleno desenvolvimento das atividades agrícolas. A biorremediação corrige problemas de degradação, mas pode ser desafiadora.

Dois casos específicos merecem atenção: a salinização e a esterilização do solo. No primeiro caso, há um aumento constante ao longo do tempo da concentração de sais solúveis ao solo. A aplicação recorrente de insumos, como os fertilizantes, eleva o índice salino, que forçam os microrganismos à osmose. Como resultado, esses organismos perdem água e acabam morrendo no processo. Já no segundo caso, de esterilização, o solo já não possui mais microrganismos, o que impede o desenvolvimento das plantas.  A principal diferença é que a salinização limita ou impede o crescimento e desenvolvimento radicular, gerando estresse hídrico e morte da planta. A esterilização, em contrapartida, significa morte da microbiota do solo.

Conhecer o solo é essencial para traçar bons planos de ação, pois os principais desafios da biorremediação são o tempo e o desconhecimento. Em pequena escala, os resultados podem ser vistos entre 0 e 90 dias e, em grande escala, o prazo mínimo é de um ano. A técnica também demanda coletas e estudos do material contaminado, o que pode gerar um custo de implementação mais alto.

Entretanto, a biorremediação ajuda nos processos de formação do solo, na decomposição dos resíduos orgânicos, na fixação de carbono e na reciclagem de nutrientes. Como resultado, demanda menos fertilizantes e aumenta a capacidade de produção do local ao longo do tempo, garantindo culturas com maior produtividade por mais tempo.

Por fim, a técnica da biorremediação tem se tornado cada vez mais popular no Brasil, especialmente em áreas extensas de atividades agrícolas. Por ser mais rentável, mais barata e mais sustentável, tem conquistado os produtores do país, que buscam fortalecem seus negócios e melhorar os resultados.

Fontes:

Blog Verde

MyFarm

Scielo

Abrainc

IPT