Mundo

Sensor detecta toxinas em fontes de água potável
A detecção precoce dessas toxinas pode ajudar as estações de tratamento de água a ajustar a estratégia de tratamento para evitar que as substâncias perigosas contaminem a água potável.
Por Anya Rao - 16/12/2021


Uma imagem de satélite de flores de algas no Lago Erie. Crédito: NASA

Pesquisadores da Universidade de Cincinnati desenvolveram um sensor que detecta toxinas da proliferação de algas que contaminam as águas superficiais, como rios, lagos e riachos. A detecção precoce dessas toxinas pode ajudar as estações de tratamento de água a ajustar a estratégia de tratamento para evitar que as substâncias perigosas contaminem a água potável.

A pesquisa é liderada por Dionysios Dionysiou, professor de engenharia ambiental, com sua aluna, Vasileia Vogiazi, que recentemente obteve seu doutorado em engenharia ambiental pela UC.

Os pesquisadores criaram um sensor baseado em aptâmero eletroquímico que detecta e mede a cianotoxina microcistina na água . As microcistinas são subprodutos tóxicos da proliferação de algas prejudiciais , que se desenvolvem quando o fertilizante usado na agricultura passa para os corpos d'água. A exposição através da água potável pode causar danos ao fígado, crescimento de tumor e gastroenterite.

Uma vez que as cianotoxinas são detectadas na água potável acabada, é mais difícil removê-las - o que ocorreu em Toledo, Ohio, em 2014 e levou a um pedido de não beber para 500.000 consumidores. A detecção precoce com o sensor na fonte de água doce, como o Lago Erie no caso de Toledo, alertaria as estações de tratamento de água sobre a presença das toxinas antes de a água entrar na estação de tratamento.

"Os processos de tratamento convencionais nem sempre são eficientes na remoção de cianotoxinas. Água contaminada com essas toxinas é mais difícil de tratar", disse Vogiazi. “Se as toxinas passarem por vários estágios de tratamento, é esperado um infeliz aumento no custo e grandes dificuldades no gerenciamento geral de uma estação de tratamento”.

Financiado por uma bolsa da National Science Foundation, os resultados foram publicados na revista ACS ES&T Engineering .

Os colaboradores do projeto incluíram pesquisadores de várias disciplinas da UC: Vesselin Shanov, professor de engenharia química; Ryan White, professor associado de engenharia elétrica e química; e Bill Heineman, distinto professor pesquisador de química. Pesquisadores da Agência de Proteção Ambiental - Armah de la Cruz e Eunice Varughese - também contribuíram.

"Vasileia estava muito motivada. Ela repassou o tipo de treinamento típico de engenharia ambiental ", disse Dionysiou. “Ela foi para o departamento de química para aprender aspectos relacionados à eletroquímica e desenvolvimento de sensores, fez alguns testes com uma empresa que fabrica aptâmeros e teve um suporte incrível com sensores do professor Bill Heineman e do professor Ryan White."

Usando amostras de água retiradas do Lago Erie e de outros corpos d'água de Ohio, os pesquisadores empregaram seu sensor para detectar e medir com sucesso a quantidade de um tipo específico de microcistina comumente encontrada na região. A próxima etapa para pesquisas futuras é expandir os tipos de toxinas que o sensor pode detectar e criar um dispositivo protótipo para ser usado em campo.

"Nós nos concentramos em microcistinas que são comumente encontradas aqui em Ohio e em outros lugares, mas existem outras toxinas importantes, então queremos desenvolver sensores modificados que possam ser seletivos para outras toxinas, bem como dispositivos de detecção que possam detectar e medir quantitativamente múltiplas cianotoxinas na água ", disse Dionysiou.

 

.
.

Leia mais a seguir