Água Potável E Biotecnologia

Ficha Técnica: Marcelo Nolasco

Formação: Biólogo (UFSCar), Mestre em Bioengenharia (USP) e Doutor em Engenharia Ambiental (USP).

Cargo Atual: Professor Doutor do Curso de Gestão Ambiental da Escola de Artes, Ciências e Humanidades – EACH da USP e coordenador de pesquisa na área de recursos hídricos e saneamento ambiental.

1- Todo mundo sabe que a água potável está cada vez mais escassa no planeta. Como a biotecnologia pode ajudar nisso?

Marcelo - Esse é um sério problema, pois água é elemento vital para qualquer atividade biológica. A água está realmente se tornando mais escassa em termos quantitativos em algumas regiões do mundo e abundante em outras em que outrora já foi escassa. Mas a preocupação se deve também à escassez de água no tocante ao aspecto qualitativo, pois águas de baixa qualidade comprometem diversos usos, inclusive para a produção de alimentos e para o abastecimento humano.

A biotecnologia tem um papel importante em relação à disponibilidade hídrica, tanto no aspecto quantitativo como no qualitativo da água. O primeiro diz respeito às águas destinadas à agricultura. Já é amplamente divulgado que o setor agrícola em termos mundiais consome cerca de 70% de toda a água utilizada no planeta. Com efeito, a aplicação da biotecnologia pode contribuir de forma relevante, por exemplo, na obtenção de espécies vegetais que fazem uso mais eficiente da água e que são provenientes de melhoramento genético. Desta forma, grande parte das águas atualmente utilizadas na irrigação de pastagens para alimentação animal, produção de fibras e grãos para alimentação humana e biomassa (por exemplo, a cana) para geração de bioetanol, poderiam ser destinadas ao abastecimento humano.

Quanto ao aspecto qualitativo, a biotecnologia tem prestado um serviço extremamente importante, pois os tratamentos dos esgotos municipais e industriais são realizados por bioprocessos (processos biológicos), que é o que conhecemos como biotecnologia ambiental. Os microrganismos, principalmente bactérias heterotróficas e alguns fungos, utilizam a matéria orgânica como fonte de alimento, retirando da água poluída (que seria despejada nos cursos de água) os produtos para a sua manutenção e crescimento (metabolismo). Esse tratamento biológico proporciona a devolução ao ambiente de águas com boa qualidade, de forma a não causarem impactos negativos nos ecossistemas aquáticos, e que haviam sido previamente poluídas, após serem utilizadas em residências, comércios ou indústrias.

2 - É possível mesmo usar microrganismos para limpar água poluída? Que tipo de poluentes eles podem “retirar” da água?

Marcelo - Sim, é perfeitamente possível. As águas doces superficiais (rios e lagos) e subterrâneas (lençóis freáticos e aqüíferos) apresentam diversos elementos químicos que, em função de suas concentrações, são destinadas aos diferentes usos possíveis – irrigação, industriais, abastecimento humano, entre outros. Uma água, portanto, pode servir para modalidades de usos menos nobres (irrigação e industrial) mas, em função da presença e de concentrações de determinados elementos químicos, pode não atender, por exemplo, aos critérios de qualidade de águas para usos como o abastecimento humano. Grande parte dos poluentes que chega aos nossos rios é proveniente de despejos de esgotos urbanos e indústrias e, no ambiente rural, decorrente de atividades agrícolas.

Portanto, a variedade de espécies poluentes que atingem nossos rios é enorme e o papel dos microrganismos na “retirada” dos contaminantes é imenso: por exemplo, no esgoto municipal, grande parte da sua composição tem origem na excreta humana, formada principalmente por matéria orgânica, especialmente por lipídeos, carboidratos e proteínas. Graças ao papel dos microrganismos presentes nos rios (principalmente bactérias aeróbias e anaeróbias), essa matéria orgânica é usada como fonte de alimento e transformada em elementos mais simples, como água, gases e sais minerais.

Caso não houvesse a presença dos microorganismos nos ecossistemas aquáticos, todos os despejos que foram lançados nas águas desde milhares de anos atrás, ainda se encontrariam acumulados nos leitos dos rios. Situação diferente ocorre com outra categoria de poluentes, como alguns pesticidas utilizados em larga escala na agricultura, ou ainda os derivados de petróleo (hidrocarbonetos). Esses são mais difíceis de serem removidos da água pelos microrganismos, pois suas estruturas complexas dificultam a ação dos microrganismos para que sejam consumidos como alimentos (substratos). Portanto, a degradação destes compostos é muito lenta no ambiente, causando o acúmulo dos mesmos e o aumento da contaminação dos cursos de água.

3 - E em relação ao solo? É possível recuperar solos poluídos com uso de microrganismos? Eles podem mesmo “limpar” nosso planeta?

Marcelo - A atuação dos microrganismos sobre alguns compostos pode ser rápida se as condições ambientais e fisico-químicas presentes forem favoráveis, tais como pH, umidade, temperatura e nutrientes. Os materiais ou rejeitos depositados no solo, assim como na água, apresentam ampla variedade. Os elementos biodegradáveis se decompõem rapidamente e enriquecem o solo com carbono, nitrogênio e fósforo, aumentando a fertilidade desses solos, a partir da ciclagem dos nutrientes. Por esse mesmo motivo, civilizações antigas já utilizavam excrementos de animais e humanos para adubarem o solo. Essa prática é ainda muito empregada no mundo, com a diferença de que hoje é realizada a partir de critérios técnico-científicos, desenvolvidos nas últimas décadas.

Nos dias atuais há uma forte preocupação em “limpar” (remediar) os solos contaminados por rejeitos industriais e urbanos, lixões, descarte de embalagens de agrotóxicos, dentre outras. Uma das características desses rejeitos é sua toxicidade elevada e baixa biodegradabilidade. Nestas condições, há forte risco de contaminação de pessoas, alimentos, animais, águas superficiais e subterrâneas, pois esses compostos podem ficar disponíveis no ambiente por muitos anos. Interessante notar que mesmo nesses solos poluídos, alguns grupos de microrganismos muito lentamente conseguem utilizar essas substâncias como fonte de alimento (substrato), para a obtenção de energia. Diversos estudos têm mostrado que esses microrganismos podem, em laboratório, “aprender” a utilizar essas substâncias como principal fonte de alimento. Algumas cepas de microrganismos podem, por exemplo, tornarem-se especialistas