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Diferentes Processos de Purificação de Água Subterrânea: Recarga Artificial, Fitorremediação e Tecnologia de Ferro

Água subterrânea é definida como água encontrada sob superfícies do solo em poros do solo e formações rochosas. Uma importante fonte de água, água subterrânea abastece 50% da água potável nos Estados Unidos, e 80% na Europa, segundo um artigo no Journal of Zhejiang University. Industrialização e produção agrícola contaminam fontes de água subterrânea. Métodos eficazes para purificação de água subterrânea são essenciais para garantir um abastecimento de água seguro.

Contaminantes

Água subterrânea contém contaminantes que representam riscos ambientais e de saúde. Metais pesados precipitam em água em pH neutro e básico, mas são solúveis em pH baixo. Hidrocarbonetos incluindo querosene e diesel têm gravidades específicas baixas e flutuam na superfície da água subterrânea. Em contraste, hidrocarbonetos halogenados têm gravidades específicas altas e infiltram rocha permeável portadora de água conhecida como aquíferos. Produtos farmacêuticos incluindo hormônios, antibióticos e cosméticos entram na água subterrânea via estações de tratamento de esgoto e depósitos de resíduos.

Recarga Artificial de Água Subterrânea

Recarga artificial de água subterrânea é um processo de purificação usando camadas de areia e cascalho instaladas artificialmente que aumenta a quantidade e qualidade da água armazenada por processos naturais como filtração, precipitação e sedimentação. Este processo é particularmente conduzido em planícies sedimentares e vales de rios e remove uma gama de contaminantes inorgânicos e orgânicos. A técnica específica usada depende da disponibilidade de espaço no solo e do nível de purificação requerido.

Fitorremediação

Fitorremediação usa plantas e bactérias geneticamente modificadas para remover contaminantes tóxicos da água subterrânea. Plantas e bactérias são capazes de metabolizar compostos tóxicos; no entanto, plantas e bactérias naturalmente ocorrentes carecem da maquinaria enzimática para degradar completamente compostos como bifenilos policlorados (PCBs). Portanto, desde 2007, até 300 milhões de dólares americanos têm sido investidos anualmente no desenvolvimento de organismos geneticamente alterados com esta capacidade.

Tecnologia de Ferro

O ferro possui propriedades redutoras e adsortivas, permitindo-lhe remover contaminantes de água subterrânea. Ferro com estado de valência 3+ remove elétrons de micróbios durante a respiração. Estes micróbios oxidados então removem elétrons de metais como cromo e urânio, precipitando-os para fácil captação. Nanopartículas baseadas em ferro utilizam a área de superfície, mobilidade aprimorada e reatividade aumentada de nanopartículas para melhorar eficiência. Ferro também é usado em barreiras reativas permeáveis (BRPs), que interceptam e degradam contaminantes em água subterrânea.