Implications of maize fertigation with treated domestic wastewater on soil heavy metal contamination and health risks

Em muitas partes do mundo, a água doce está se tornando cada vez mais difícil de encontrar, enquanto a necessidade de produzir alimentos continua a aumentar. Uma solução prática que agricultores e planejadores urbanos estão explorando é o reúso de águas residuais domésticas tratadas para irrigação. Esta água, que passou por sistemas de tratamento para remover patógenos prejudiciais e resíduos orgânicos, ainda contém nutrientes como nitrogênio e fósforo que as plantas precisam para crescer. No entanto, este reúso traz uma preocupação oculta: a água doméstica frequentemente carrega traços de metais pesados provenientes de produtos cotidianos como detergentes, cosméticos e encanações. Embora esses metais estejam presentes em quantidades ínfimas, eles não se decompõem. Com o tempo, podem acumular-se no solo e migrar para as culturas que comemos. A questão central para os cientistas é se o uso desta água tratada em culturas básicas como o milho cria um novo perigo ou se os riscos já estão presentes no ambiente, independentemente da fonte da água.

Um pesquisador da Universidade de Ardhi, em Dar es Salaam, Tanzânia, partiu para responder a esta questão cultivando milho sob condições controladas. Eles queriam ver se a irrigação com águas residuais domésticas tratadas causaria o acúmulo de metais pesados no solo ou nos grãos de milho mais do que o uso de água da torneira limpa faria. Para isso, plantaram milho em uma casa de vegetação para evitar que a chuva interferisse em seus resultados. Eles dividiram os lotes em dois grupos: um grupo recebeu as águas residuais tratadas, enquanto o outro recebeu água limpa da torneira. Ambos os grupos foram regados usando um sistema de gotejamento para garantir que as plantas recebessem quantidades consistentes. O pesquisador então mediu cuidadosamente os níveis de seis metais pesados específicos — chumbo, cromo, cádmio, cobre, zinco e níquel — no solo em diferentes profundidades e nos grãos de milho colhidos. Eles também calcularam quanto de cada um desses metais uma pessoa poderia consumir ao comer o milho e estimaram os potenciais riscos à saúde tanto para adultos quanto para crianças.

O estudo revelou um quadro complexo onde a fonte da água não era o principal fator determinante da contaminação. Quando o pesquisador analisou o solo, descobriu que as águas residuais tratadas não aumentaram significamente a quantidade de metais pesados em comparação com a água limpa. Na verdade, para alguns metais como cádmio e níquel, o solo irrigado com águas residuais apresentava concentrações menores do que os lotes de controle. No entanto, o solo mostrou sinais de enriquecimento moderado com cobre, zinco e cromo, e houve uma anomalia surpreendente com o chumbo. Os níveis de chumbo eram baixos perto da superfície, mas dispararam dramaticamente nas camadas mais profundas do solo nos lotes de águas residuais, sugerindo que o metal estava se movendo para baixo através do perfil do solo de maneiras que ainda não são totalmente compreendidas. Apesar dessas variações, os níveis gerais de poluição nos lotes tratados não foram estatisticamente diferentes dos lotes de água limpa, indicando que as águas residuais em si não eram o principal culpado pela adição de novas toxinas ao solo.

A situação foi diferente quando o pesquisador observou os próprios grãos de milho. Independentemente de o milho ter sido regado com águas residuais tratadas ou com água limpa da torneira, os grãos continham níveis perigosos de vários metais pesados. Os níveis de chumbo no milho tiveram uma média de 2,21 miligramas por quilograma, valor muito acima do limite seguro de 0,2 miligramas por quilograma estabelecido por organizações de saúde internacionais. O cromo e o zinco também excederam os limites seguros em ambos os grupos. Esta descoberta sugere que a contaminação já estava presente no ambiente ou no solo antes do experimento começar, em vez de ser introduzida pela água de irrigação. As plantas estavam absorvendo esses metais do solo, independentemente da fonte da água. O único metal que o milho não absorveu em quantidades significativas foi o cádmio, que permaneceu indetectável nos grãos.

O pesquisador também observou a facilidade com que as plantas absorviam esses metais do solo, um processo conhecido como bioacumulação. Eles descobriram que, para a maioria dos metais, as plantas não transferiam muita da contaminação para o grão comestível. A exceção foi o zinco, que o milho absorveu prontamente, mostrando um alto potencial de acumulação. Isso significa que, embora o solo possa reter muitos dos metais pesados, o zinco move-se facilmente para o alimento que consumimos. Quando a equipe calculou os riscos à saúde associados ao consumo deste milho, os resultados apontaram para uma vulnerabilidade clara: as crianças. Como as crianças têm corpos menores, mas frequentemente consomem quantidades semelhantes de comida em relação ao seu tamanho, elas enfrentam uma ingestão diária de metais muito maior do que os adultos. O estudo descobriu que o chumbo e o níquel foram os maiores contribradores para os riscos à saúde não relacionados ao câncer, enquanto o níquel e o cromo representaram a maior ameaça para os riscos de câncer a longo prazo.

Talvez a conclusão mais marcante do estudo seja que o milho cultivado com água limpa da torneira carregava riscos à saúde iguais ou até superiores ao milho cultivado com águas residuais tratadas. As pontuações de risco total para crianças que consomem milho dos lotes de água limpa foram maiores do que as dos lotes de águas residuais. Isso indica que a poluição de fundo no solo e no ambiente geral é o verdadeiro problema, não o reúso de águas tratadas. As águas residuais tratadas não pioraram a situação; em alguns casos, pareciam ser ligeiramente mais seguras que a alternativa. O estudo sugere que os metais pesados encontrados no alimento vêm de outras fontes além da água de irrigação, possivelmente da geologia natural da área ou de outras formas de poluição ambiental.

Em última análise, esta pesquisa destaca que, embora o reúso de águas residuais tratadas seja uma estratégia viável para a conservação da água, ele não resolve o problema mais amplo da contaminação por metais pesados no suprimento de alimentos. A presença de metais perigosos em culturas básicas como o milho é um problema sistêmico que existe independentemente da água utilizada para cultivá-los. As descobertas pedem uma mudança de foco: em vez de culpar as águas residuais, deve-se abordar as fontes subjacentes de poluição no solo e nos sistemas hídricos. Proteger a saúde pública, especialmente para o grupo mais vulnerável, as crianças, exigirá um monitoramento integrado da qualidade da água e do solo, juntamente com esforços direcionados para limpar o meio ambiente. O estudo confirma que a fonte da água não é o único determinante da segurança, e que uma abordagem abrangente é necessária para garantir que o alimento que comemos permaneça seguro para todos.