Avaliação do potencial de biodegradação do polietileno de baixa densidade em colunas de winogradsky

Introdução

A poluição plástica decorrente do descarte inadequado de polímeros sintéticos, como o Polietileno de Baixa Densidade (PEBD), representa um grave passivo ambiental devido à sua alta recalcitrância à degradação natural. Embora a biodegradação microbiana surja como uma alternativa promissora para mitigar esse acúmulo, a eficiência dos consórcios microbianos varia consideravelmente conforme a matriz de solo e as condições ambientais. Assim, torna-se relevante o desenvolvimento de novas tecnologias biotecnológicas voltadas ao gerenciamento e à remediação de resíduos plásticos industriais e urbanos.

Objetivo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de biodegradação do Polietileno de Baixa Densidade (PEBD) exposto a diferentes matrizes de solo (aterro sanitário, solo agrícola e solo esterilizado) por meio de colunas de Winogradsky, analisando a perda de massa e as alterações químicas estruturais do PEBD, além das comunidades microbianas que se desenvolveram nos sistemas.

Método

O estudo adotou um delineamento experimental utilizando colunas de Winogradsky mantidas em fase de incubação por 210 dias. Foram testadas três condições: Solo de Aterro Sanitário (Solo A), Solo Agrícola (Solo B) e um controle abiótico com solo esterilizado (Solo C), todas em contato com filmes de PEBD. O acompanhamento cronológico envolveu o monitoramento visual da atividade microbiana, a quantificação da variação de massa por análises gravimétricas e a identificação de modificações nos grupos funcionais por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR).

Resultados e discussão

O monitoramento visual revelou atividade microbiana expressiva nos solos ativos, com rápida proliferação de bactérias redutoras de enxofre e púrpuras, conforme registrado nos anexos. As análises gravimétricas evidenciaram uma perda de massa média de 3,69% no PEBD exposto ao solo de aterro sanitário (Solo A), superando os resultados do solo agrícola (Solo B), enquanto o controle abiótico (Solo C) permaneceu inalterado. A técnica de FTIR, apresentada nos anexos, confirmou a ocorrência de biodegradação oxidativa nas amostras dos solos A e B, comprovada pelo surgimento de bandas de absorção características para hidroxilas (-OH, 3200–3550 cm⁻¹), carbonilas (C=O, 1715–1740 cm⁻¹) e ligações C-O (ca. 1050 cm⁻¹). Esses achados demonstram que o consórcio microbiano do solo de aterro possui maior eficiência adaptativa para atacar a matriz polimérica do PEBD em comparação ao solo agrícola, evidenciando o papel estritamente biológico do processo frente ao controle estéril.

Conclusão

Conclui-se que o PEBD é passível de biodegradação por consórcios microbianos edáficos, sendo o solo de aterro sanitário o mais eficiente na degradação do polímero. As análises de perda de massa e FTIR comprovaram a oxidação química do plástico, validando o potencial biotecnológico desses micro-organismos para a mitigação de resíduos plásticos.

Palavras-chave

• aterro sanitário
• resíduos
• biotecnológicas