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Oct 14, 2023

Limpeza biológica descoberta com certeza “fo

Duas espécies de bactérias naturais encontradas

Duas espécies de bactérias de ocorrência natural encontradas para decompor "produtos químicos eternos" clorados, também conhecidos como PFAS

Universidade da Califórnia - Riverside

imagem: Universidade da Califórnia, Riverside, professor assistente Yulie Men e aluno de pós-graduação Josen JinVeja mais

Crédito: foto UCR por Sizhuo Zhang

Cientistas de engenharia química e ambiental da Universidade da Califórnia, em Riverside, identificaram duas espécies de bactérias encontradas no solo que quebram uma classe de "produtos químicos eternos" teimosos, dando esperança para a limpeza biológica de baixo custo de poluentes industriais.

Essas bactérias destroem um subgrupo de substâncias per e polifluoralquil, ou PFAS, que possuem um ou mais átomos de cloro em sua estrutura química, Yujie Men, professora assistente do Bourns College of Engineering, e seus colegas da UCR, relataram no Revista Água Natural.

Substâncias químicas prejudiciais à saúde persistem no meio ambiente por décadas ou muito mais por causa de suas ligações carbono-flúor excepcionalmente fortes. Notavelmente, a equipe da UCR descobriu que as bactérias quebram as ligações cloro-carbono do poluente, o que inicia uma cadeia de reações que destroem as estruturas químicas eternas, tornando-as inofensivas.

"O que descobrimos é que as bactérias podem fazer a clivagem da ligação carbono-cloro primeiro, gerando intermediários instáveis", disse Men. "E então esses intermediários instáveis ​​sofrem desfluoração espontânea, que é a quebra da ligação carbono-flúor."

Os PFAS clorados são um grande grupo na família química eterna de milhares de compostos. Eles incluem uma variedade de fluidos hidráulicos não inflamáveis ​​usados ​​na indústria e compostos usados ​​para fazer filmes quimicamente estáveis ​​que servem como barreiras de umidade em várias aplicações industriais, de embalagens e eletrônicas.

As duas espécies de bactérias – Desulfovibrio aminophilus e Sporomusa sphaeroides – identificadas pelo grupo Men's ocorrem naturalmente e são conhecidas por viverem nos microbiomas subterrâneos onde as águas subterrâneas podem estar contaminadas com PFAS. Para limpezas aceleradas, um nutriente barato, como o metanol, pode ser injetado nas águas subterrâneas para promover o crescimento bacteriano. Isso aumentaria muito a presença da bactéria para destruir os poluentes de forma mais eficaz, disse Men. Se a bactéria ainda não estiver presente, a água contaminada pode ser inoculada com uma das espécies de bactéria.

O título do artigo é "Defluoração substancial de ácidos policlorofluorcarboxílicos desencadeada por dicloração hidrolítica microbiana anaeróbica". Men é o autor correspondente e Bosen Jin, um estudante de pós-graduação em engenharia química e ambiental da UCR, é o principal autor. Outros co-autores da UCR são pós-doc Jinyu Gao; ex-pós-doutorando Huaqing Liu; ex-alunos de pós-graduação Shun Che e Yaochun Yu; e Professor Associado Jinyong Liu.

O estudo expande o trabalho anterior de Men, no qual ela demonstrou que os micróbios podem quebrar uma classe teimosa de PFAS chamada ácidos carboxílicos fluorados.

Os micróbios têm sido usados ​​há muito tempo para a limpeza biológica de derramamentos de óleo e outros poluentes industriais, incluindo o solvente industrial tricloroetileno ou TCE, que Men estudou.

Mas o que se sabe sobre o uso de microorganismos para limpar PFAS ainda está em sua infância, disse Men. Sua descoberta é uma grande promessa porque os tratamentos biológicos, se micróbios comedores de poluentes eficazes estiverem disponíveis, são geralmente menos caros e mais ecológicos do que os tratamentos químicos. Os micróbios que se alimentam de poluentes também podem ser injetados em locais subterrâneos de difícil acesso.

O último estudo masculino sobre PFAS ocorre quando a Agência de Proteção Ambiental dos EUA está promulgando novos regulamentos para estimular a limpeza de locais de águas subterrâneas contaminados com PFAS em todo o país, porque esses produtos químicos foram associados a uma série de efeitos nocivos à saúde, incluindo câncer, doenças renais e distúrbios hormonais .