Sobre a adequação de phillipsite

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 9284 (2022) Citar este artigo

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Testes de troca iônica foram realizados em águas residuais superficiais para remover amônia usando uma rocha zeolitizada vulcânica da região de Lazio (Itália central). A zeolitita (zeólita natural) é caracterizada por chabazita, filispita e menores quantidades de sanidina, leucita e analcima. Após experimentos preliminares de coluna em laboratório para determinar o tempo de saturação da zeolitita, uma planta piloto foi construída em um pequeno curso de água próximo à área do canal San Giustino (região de Abruzzo, Itália central). As águas residuais, caracterizadas por um valor inicial de amônia variando entre 5 e 120 mg/l, foram filtradas com um leito zeolítico. Os primeiros resultados experimentais indicam uma redução positiva de amônia de cerca de 80–90% e, em todos os casos, valores de concentração de NH4+ abaixo dos limites da legislação da UE. O principal objetivo deste artigo é evidenciar que a maioria dos estudos publicados sobre a absorção de amônia por meio de zeolitita chumbo com zeolitita dominante em clinoptilolita, apesar do grande e melhor desempenho das zeólitas phillipsite-chabazita (até 61–79% de melhoria na absorção de amônia ). Por último, mas não menos importante, um grande número de estudos publicados são de difícil comparação devido à má caracterização da zeolita utilizada.

O nitrogênio é um elemento necessário e altamente exigido para os organismos vivos na Terra. Apesar disso, a amônia geogênica em águas superficiais e subterrâneas é geralmente inferior a 0,2 mg/L1, mesmo que na área do Mediterrâneo os teores de até 0,6–1 mg/l sejam mantidos como indicadores bons a razoáveis ​​de qualidade da água2. No entanto, o aumento das atividades humanas alterou muito o ciclo global do nitrogênio, especialmente em rios e córregos, resultando em eutrofização, formação de zonas hipóxicas e aumento da produção de NO23.

A redução de amônia em efluentes superficiais é um problema ambiental relacionado a uma série de atividades antrópicas, incluindo, entre outras, águas residuais urbanas (sanitárias, águas cinzas, etc.), pecuária intensiva e aquicultura de peixes. A zeólita natural tem sido largamente testada e utilizada como um produto barato e acessível para absorção de amônia, e eventualmente associada à precipitação de N e P e valorização como fertilizante.

As concentrações de íons de amônio são pelo menos uma ordem de grandeza mais altas em águas residuais municipais do que em águas naturais e as impurezas inorgânicas e orgânicas também ocorrem em maiores quantidades4. Um grande número de países desenvolveu legislação ambiental ao longo das últimas décadas. Na União Européia isso foi unificado pela Diretiva do Conselho 91/676/CEE5, que foi sucessivamente implementada pelos países individualmente. Apenas para mostrar o caso da Itália (onde ocorre o estudo de caso aqui exposto) uma boa proteção ambiental foi estabelecida pela chamada "Legge Merli", onde o valor limite para concentração de NH4+ em águas residuais é de 15 mg/l6. Valores mais elevados de concentração podem ser detectados em águas superficiais naturais, principalmente devido ao uso agrícola da terra7. Depois, essa lei foi ampliada e aprimorada por diversas leis e decretos regedores, até que a diretiva da União Européia5 foi finalmente incorporada e detalhada8. O resultado é uma explicação extremamente detalhada de cada caso (especificando também fatos como o procedimento analítico a ser realizado para cada analito estudado) mas finalmente o limite legal de emissão para amônia em águas superficiais permanece o mesmo (15 mg/L) enquanto para esgoto são duas vezes (30 mg/L). A OMS9 também concorda com o limite de 15 mg/L. Além disso, podemos notar que a legislação europeia é muito detalhada no que diz respeito aos requisitos da declaração de carteira de impacto ambiental em áreas antropizadas.

Está fora do escopo deste artigo compilar um conjunto de dados dos limites legais em todos os lugares; podemos simplesmente observar que limites legais semelhantes podem ser encontrados em um grande número de países e que, caso a caso, mais ênfase se concentra na amônia não ionizada ou ionizada. Além disso, algumas agências e ministérios ambientais nacionais observam os efeitos toxicológicos e o limiar relativo na biota10,11. Assim, podemos concluir que tomamos os limites legais europeus para amônia como um valor de referência neste artigo, e o excesso de amônia devido a atividades antrópicas é generalizado em um grande número de ambientes naturais e sua absorção e mitigação tornam-se um assunto de grande interesse em todos os lugares .