Efeitos da compostagem termofílica industrial na qualidade do lodo de esgoto e na dissipação de resistência antimicrobiana em solos

• Autor(a) principal: Mendonça, Rafael Santana
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-13032024-171300/
• topic: Agricultura sustentável; Biosolids; Biossólidos; Microbioma; Microbiome; Poluição do solo; Resistoma; Resistome; Soil pollution; Sustainable agriculture

O crescimento populacional urbano potencializa a produção de lodo de esgoto (LE), resíduo gerado em grandes quantidades e comumente destinado em aterros sanitários, mas com potencial uso agrícola como fonte alternativa de nutrientes para as plantas e condicionador de solos. No entanto, o LE tem relevante potencial poluidor e deve ser adequadamente tratado antes da aplicação em solos. Dentre os contaminantes, os emergentes, tais como os genes de resistência antimicrobiana (GRAs) e elementos genéticos móveis (EGMs), são bastante preocupantes, pois promovem perturbações ambientais que configuram grande risco à saúde pública mundial. Por isso, o manejo do LE deve ser garantido por meio de tratamentos eficientes que visem sua qualidade no amplo aspecto (aptidão agrícola, benefícios ao ambiente e à qualidade do solo e desenvolvimento vegetal). A compostagem termofílica se mostra promissora no tratamento de grandes quantidades de LE, promovendo sua estabilização e degradação de vários contaminantes orgânicos. A adição de calcário ao processo parece alavancar melhorias na sua qualidade e na dissipação de GRAs e EGMs. Porém, pouco se sabe sobre a efetividade desses tratamentos quando realizados em escala industrial e sobre a eficácia na atenuação desses genes em solos após a aplicação do composto gerado. Portanto, objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito da aplicação de compostos obtidos industrialmente, com e sem a adição de calcário, na qualidade biológica de solos de diferentes texturas e no completo desenvolvimento da cultura do milho, além da dissipação de resistência antimicrobiana (RAM) (real e potencial) das classes de antimicrobianos mais utilizadas. A qualidade do LE foi avaliada por meio de mudanças físico-químicas promovidas pela compostagem, parâmetros fitométricos, componentes de rendimento e acúmulo de nutrientes pelas plantas, além do potencial enzimático, alterações na comunidade bacteriana dos solos e a abundância relativa de GRAs e EGMs nos solos em distintos tempos (quantificada por HT-qPCR). A compostagem industrial foi eficaz na redução de metais pesados do resíduo e de EGMs e GRAs nos solos, sobretudo para a classe das sulfonamidas. Foram identificados os EGMs que mais contribuem para o potencial de transferência de GRAs e o resistoma natural do solo foi acessado. Os compostos promoveram benefícios à qualidade biológica dos solos por meio do incremento de atividade enzimática e não houve diferença acerca dos componentes de rendimento do milho, mesmo com a menor dose de fertilizante mineral adicionada. No entanto, o menor acúmulo de nutrientes no tecido foliar sugere que compostos de LE tem maior potencial como condicionador de solos do que como substituintes de fertilizantes minerais. A adição de calcário ao processo não potencializou à dissipação de GRAs e EGMs, porém gerou um composto de melhor qualidade biológica frente à atividade enzimática e diversidade da comunidade bacteriana, mas as principais alterações foram observadas apenas no tempo inicial. A compostagem termofílica em escala industrial melhora a qualidade do lodo de esgoto, tornando sua aplicação mais segura frente aos teores de metais pesados, à RAM nos solos e ao estímulo da atividade enzimática, porém, perdas nutricionais são observadas e refletidas no acúmulo desses elementos no tecido das plantas.