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Quais Etapas Removem Mais Microplásticos (E Como Comprovar com Dados).
- Keller Dantara
- 15 de fev.
- 7 min de leitura
Introdução
A presença de microplásticos em matrizes ambientais e industriais consolidou-se, nas últimas duas décadas, como um dos temas centrais da agenda científica global. Detectados em águas superficiais, sedimentos, solos agrícolas, alimentos, bebidas e até mesmo em tecidos humanos, esses fragmentos poliméricos — geralmente definidos como partículas inferiores a 5 mm — tornaram-se um marcador emblemático da chamada era do Antropoceno. Estudos recentes publicados em periódicos como Environmental Science & Technology e Science of the Total Environment indicam que sistemas de abastecimento de água, estações de tratamento de efluentes e processos industriais são tanto vias de entrada quanto pontos estratégicos de retenção dessas partículas.
No contexto institucional — seja em estações de tratamento de água (ETAs), estações de tratamento de esgoto (ETEs), indústrias alimentícias, farmacêuticas ou cosméticas — surge uma questão central: quais etapas de tratamento são efetivamente mais eficientes na remoção de microplásticos? E, sobretudo, como comprovar essa eficiência com dados robustos, rastreáveis e metodologicamente confiáveis?
Responder a essa pergunta exige uma abordagem multidisciplinar que articule engenharia sanitária, química analítica, ciência dos materiais, microbiologia ambiental e estatística aplicada. Não se trata apenas de indicar que “a filtração remove mais”, mas de demonstrar, com métricas claras — como eficiência percentual, redução logarítmica, análise gravimétrica ou espectroscópica — quais processos apresentam maior desempenho sob determinadas condições operacionais.
Este artigo analisa as principais etapas de remoção de microplásticos em sistemas de tratamento, com base em evidências científicas e referenciais normativos internacionais. Serão discutidos os fundamentos teóricos que explicam a retenção dessas partículas, a evolução histórica das pesquisas na área, as aplicações práticas em ambientes industriais e as metodologias analíticas utilizadas para quantificação e validação dos resultados. Ao final, apresentam-se perspectivas futuras para aprimoramento tecnológico e padronização de métodos.
Contexto Histórico e Fundamentos Teóricos
A Emergência Científica do Tema
O termo “microplástico” ganhou notoriedade científica no início dos anos 2000, especialmente após publicações de pesquisadores da Universidade de Plymouth, no Reino Unido, que identificaram partículas microscópicas de polímeros em ambientes marinhos. Desde então, a produção científica cresceu exponencialmente. Segundo dados do Web of Science, o número de artigos sobre microplásticos aumentou mais de dez vezes entre 2012 e 2022.
Inicialmente, o foco estava na poluição oceânica. Contudo, a atenção deslocou-se gradualmente para sistemas de tratamento de água e esgoto, considerados pontos estratégicos de controle. A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) e a Organização Mundial da Saúde (OMS) passaram a incluir microplásticos em relatórios técnicos sobre qualidade da água potável. Embora ainda não existam limites regulatórios universalmente estabelecidos, diversas iniciativas normativas estão em desenvolvimento.
Classificação e Propriedades Físico-Químicas
Microplásticos podem ser classificados em:
Primários: produzidos intencionalmente em tamanho reduzido (ex.: microesferas cosméticas).
Secundários: resultantes da fragmentação de resíduos plásticos maiores.
As propriedades que influenciam sua remoção incluem:
Densidade (polietileno e polipropileno tendem a flutuar; PET e PVC tendem a sedimentar).
Forma (fibras, fragmentos, esferas).
Tamanho de partícula (micrômetros a milímetros).
Carga superficial e hidrofobicidade.
Esses parâmetros determinam o comportamento hidrodinâmico e a interação com coagulantes, flocos biológicos e meios filtrantes.
Fundamentos de Remoção em Sistemas de Tratamento
Os processos clássicos de tratamento de água — coagulação, floculação, decantação e filtração — foram originalmente projetados para remover turbidez, sólidos suspensos e microrganismos. Entretanto, sua aplicabilidade à remoção de microplásticos decorre de princípios físicos semelhantes:
Coagulação e Floculação Baseiam-se na neutralização de cargas superficiais e agregação de partículas. Coagulantes como sulfato de alumínio ou policloreto de alumínio promovem a formação de flocos capazes de incorporar microplásticos.
Decantação Remove partículas agregadas com densidade superior à da água. Estudos indicam remoções superiores a 60% para partículas maiores que 100 µm.
Filtração em Areia Atua por peneiramento, interceptação e adsorção. Pode atingir remoções adicionais entre 70% e 90%, dependendo da granulometria do meio filtrante.
Processos Biológicos (Lodo Ativado) Em ETEs, microplásticos podem aderir a flocos biológicos, sendo removidos juntamente com o lodo secundário.
Tecnologias Avançadas
Filtração por membranas (microfiltração, ultrafiltração).
Flotação por ar dissolvido.
Oxidação avançada (embora esta última tenha maior efeito na degradação química do que na remoção física).
Marcos Normativos
Ainda que inexistam limites específicos na legislação brasileira, a ABNT tem discutido parâmetros de monitoramento ambiental, e a ANVISA acompanha pesquisas relacionadas à presença de microplásticos em alimentos e embalagens. Internacionalmente, a ISO desenvolve protocolos relacionados à caracterização de partículas poliméricas, enquanto o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (SMWW) fornece diretrizes gerais para análise de sólidos e partículas.
Importância Científica e Aplicações Práticas
Eficiência Comparativa das Etapas
Diversos estudos comparativos em ETAs e ETEs indicam que a maior remoção ocorre nas etapas combinadas de coagulação/floculação e filtração final.
Em uma análise conduzida na Alemanha (Mintenig et al., 2017), verificou-se:
Tratamento primário: 50–70% de remoção.
Tratamento secundário (biológico): até 85%.
Tratamento terciário (filtração avançada): >95%.
Outro estudo, conduzido na França (Pivokonsky et al., 2018), demonstrou que a combinação de coagulação otimizada e filtração em areia reduziu a concentração de microplásticos de 1.500 partículas/L para menos de 10 partículas/L — uma eficiência superior a 99%.
Esses dados indicam que nenhuma etapa isolada é plenamente eficaz; a eficiência resulta da sinergia entre processos.
Aplicações na Indústria Alimentícia e Farmacêutica
Na indústria alimentícia, sistemas de ultrafiltração e osmose reversa têm sido utilizados para garantir água de processo com baixos níveis de partículas. Em ambientes farmacêuticos, onde o controle de partículas é rigoroso (conforme diretrizes da ISO 14644 para salas limpas), a remoção de microplásticos integra protocolos de controle de qualidade.
Empresas de bebidas têm investido em monitoramento espectroscópico para demonstrar conformidade com padrões internacionais e fortalecer a rastreabilidade ambiental.
Indicadores Quantitativos
A comprovação de eficiência envolve:
Contagem de partículas (partículas/L).
Redução percentual.
Redução logarítmica (LRV – Log Reduction Value).
Massa por volume (µg/L).
A redução logarítmica é particularmente útil em relatórios técnicos, pois permite comparar desempenho entre tecnologias distintas.
Estudos de Caso
Em uma ETA no Canadá, a implementação de filtração por membrana após tratamento convencional resultou em redução adicional de 2 log (99%) para partículas inferiores a 50 µm. O investimento inicial foi compensado pela melhoria na qualidade final e redução de riscos reputacionais.
Metodologias de Análise
A validação da eficiência depende de métodos analíticos confiáveis.
1. Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR)
Permite identificar a composição polimérica das partículas. Amplamente utilizada em pesquisas ambientais.
2. Espectroscopia Raman
Complementar ao FTIR, com maior resolução espacial para partículas menores.
3. Microscopia Óptica e Eletrônica
Utilizada para contagem e caracterização morfológica.
4. Análise Gravimétrica
Adequada para concentrações mais elevadas.
5. Pirólise acoplada à Cromatografia Gasosa (Py-GC/MS)
Método avançado que identifica polímeros por decomposição térmica.
Normas como as diretrizes da EPA para monitoramento de partículas e recomendações metodológicas do SMWW orientam o controle de qualidade analítico. Ensaios devem incluir amostras em branco, recuperação percentual e rastreabilidade metrológica.
Limitações
Risco de contaminação cruzada durante coleta.
Ausência de padronização global.
Dificuldade em detectar nanoplásticos.
Avanços tecnológicos têm reduzido limites de detecção e ampliado a confiabilidade dos dados.
Considerações Finais e Perspectivas Futuras
A remoção de microplásticos representa um desafio técnico e regulatório em evolução. Evidências científicas indicam que etapas combinadas — especialmente coagulação otimizada seguida de filtração ou membranas — apresentam as maiores eficiências, frequentemente superiores a 95%.
Entretanto, a comprovação dessa eficiência exige protocolos analíticos robustos, controle de qualidade rigoroso e padronização internacional. A consolidação de normas específicas, possivelmente conduzida por organismos como ISO, EPA e autoridades sanitárias nacionais, será determinante para harmonizar critérios.
Instituições que investem em monitoramento quantitativo, validação estatística e transparência de dados posicionam-se de maneira estratégica diante de futuras regulamentações e demandas de mercado.
Nos próximos anos, espera-se avanço na detecção de nanoplásticos, integração de inteligência artificial em análise espectral e desenvolvimento de tecnologias híbridas de tratamento. A convergência entre pesquisa científica, inovação tecnológica e governança ambiental será essencial para enfrentar esse desafio com base em evidências sólidas e responsabilidade institucional.
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❓ FAQs – Perguntas Frequentes
1. O que são microplásticos e por que representam preocupação em sistemas de tratamento?
Microplásticos são partículas poliméricas com tamanho inferior a 5 mm, originadas da fragmentação de materiais plásticos maiores ou produzidas intencionalmente em dimensões reduzidas. Sua presença em águas superficiais, subterrâneas e efluentes desperta preocupação ambiental e sanitária, pois podem atuar como vetores de contaminantes químicos e apresentar potencial de bioacumulação. Em sistemas de tratamento, representam um desafio adicional de controle de partículas.
2. Quais etapas do tratamento removem maior quantidade de microplásticos?
As maiores eficiências de remoção são observadas na combinação de processos físico-químicos e físicos, especialmente coagulação/floculação seguida de filtração. Estudos internacionais demonstram que essa associação pode alcançar remoções superiores a 90–95%, dependendo do tamanho das partículas e das condições operacionais. Tecnologias complementares, como filtração por membranas, podem elevar ainda mais esse desempenho.
3. A remoção ocorre de forma uniforme para todos os tipos de microplásticos?
Não. A eficiência depende de fatores como tamanho, densidade, forma e composição do polímero. Partículas maiores e mais densas tendem a ser removidas com maior facilidade em processos de sedimentação e filtração. Já partículas menores, especialmente na faixa micrométrica, podem exigir tecnologias mais avançadas, como ultrafiltração ou microfiltração.
4. Como é possível comprovar, com dados, a eficiência de remoção?
A comprovação envolve monitoramento quantitativo antes e após cada etapa do tratamento. São utilizados indicadores como contagem de partículas por litro, redução percentual e redução logarítmica (LRV). Métodos analíticos como espectroscopia FTIR, Raman, microscopia e pirólise acoplada à cromatografia gasosa (Py-GC/MS) permitem identificar e quantificar os polímeros presentes, assegurando rastreabilidade e confiabilidade dos resultados.
5. Existem normas técnicas específicas para análise de microplásticos?
Ainda não há padronização global definitiva, mas organismos como ISO, EPA e diretrizes técnicas do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (SMWW) orientam procedimentos relacionados à análise de partículas e controle de qualidade. A tendência regulatória aponta para maior harmonização metodológica nos próximos anos.
6. Investir em monitoramento de microplásticos traz benefícios institucionais?
Sim. Além de atender a critérios ambientais emergentes, o monitoramento estruturado fortalece a governança corporativa, reduz riscos reputacionais e antecipa possíveis exigências regulatórias. Instituições que adotam protocolos analíticos robustos demonstram compromisso com sustentabilidade, transparência e qualidade técnica.
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