Caracterização de nanopartículas de prata coloidais dispersas em solos

Abstract

As nanopartículas de prata (AgNP) têm sido usadas de modo crescente pela indústria. Devido às suas propriedades antibacterianas, são vários os produtos em que estas partículas são adicionadas. Desde pastas dentífricas a cosméticos, tintas a têxteis, as AgNP são utilizadas em larga escala, o que aumenta a sua dispersão em águas residuais quer urbanas quer industriais. Na sequência da libertação de AgNP para águas residuais poderá ocorrer contaminação de águas superficiais, subterrâneas e solos. O destino das AgNP aquando a sua dispersão no ambiente tem vindo a ser estudado nos últimos anos. Em particular, o seu comportamento químico em meios aquosos e nos solos, assim como o seu impacto nos ecossistemas tem sido alvo de estudo de forma a perceber as implicações do seu uso quotidiano. Nos solos, as AgNP podem ser absorvidas por plantas, e entrar na alimentação de animais e do Homem, com possíveis efeitos prejudiciais para a saúde. As concentrações que atingem no ambiente e as alterações que possam sofrer durante o seu percurso afetarão o seu impacto. É por isso necessário estudar o comportamento dessas partículas e o seu destino, para entendermos se elas realmente representam uma ameaça à saúde e ao ambiente e regulamentar o seu uso. Assim, este trabalho teve por objetivo caracterizar AgNP dispersas em solos. As análises efetuadas ao longo do estudo permitiram concluir que o pH dos solos não é afetado pela presença de AgNP e que as AgNP são fortemente retidas no fração sólida dos solos. A concentração de prata recolhida nas soluções de solo é baixa (< 10% da concentração de Ag adicionada) e a Ag encontra-se, principalmente, sob a forma de iões em solução. A soma da percentagem recolhida na solução de solo e da percentagem de prata obtida após extração com HNO3 2 mol L-1 da fração sólida do solo nunca ultrapassa os 30% do Ag adicionado. Foi ainda possível construir modelos empíricos que explicam a concentração de prata em solução às 24, 48 e 72 horas, sendo que em todos os casos se observou que a concentração de prata é função da concentração de Fe em solução.

Silver nanoparticles (AgNP ) have been used increasingly by the industry . Due to its antibacterial properties there are several products in which these particles are added. Since cosmetic products, dentifrice pastes, paints, textiles, silver nanoparticles are used on a large scale which increases its dispersion in wastewater, either industrial or urban. Following the release of silver nanoparticles for wastewater contamination of surface and groundwater and soil may occur. The fate of AgNP during their dispersion in the environment has been studied in recent years. Particularly their chemical behavior in aqueous media and soils as well as their impact on ecosystems has been studied in order to understand the implications of their daily use. In soils, silver nanoparticles can be absorbed by plants and enter the animal feed and human with possible adverse health effects. Concentrations that affect the environment, the changes that they may suffer during their journey and the level to which they are absorbed by plants certainly affect their impact. That is why it is necessary to study the behavior of these particles and their destiny in order to understand whether they really represent a threat to health and the environment and regulate their use. Thus, this study aimed to characterize silver nanoparticles dispersed in soils. The studies carried out throughout this work allowed to conclude that the soil pH is not affected by the presence of AgNP and AgNP are retained by soil at least at 70%. Furthermore, the silver concentration in the soil solutions represents 10% maximum of its entry value and is mainly in the form of ions. Finally, it was possible to derive empirical models explaining silver concentration in soil solution at 24, 48 and 72 hours after addition of AgNP to soils. In all cases, silver in solution was related to Fe concentration in soil solution.