Avaliação da citotoxicidade em resíduos sólidos: estudo de caso realizado em percolados de disposição final de lodos de ETA

Abstract

A crescente geração de resíduos sólidos, impulsionada pela urbanização e industrialização, representa um desafio significativo para a gestão ambiental, especialmente no que se refere aos Lodos de Estações de Tratamento de Água (LETAs). Esses resíduos, resultantes do processo de potabilização, possuem composição complexa, podendo gerar percolados com potencial citotóxico quando disposto em solos. Diante desse cenário, este estudo teve como objetivo avaliar a citotoxicidade de percolados provenientes de diferentes destinações de LETAs, considerando o tipo de secagem dos LETAs, o método de disposição final e a azonalidade climática. Foram realizadas simulações em escala piloto com 13 reatores, abrangendo cenários de aterros sanitários, aterros exclusivos e aplicações geotécnicas, utilizando LETAs centrifugados, secos termicamente e secos naturalmente, submetidos à simulação de precipitação real ao longo de 12 meses. As amostras foram analisadas por meio de ensaio MTT em queratinócitos humanos e determinação de metais (Al, Ba, Co, Fe, Mn e Zn) via ICP-OES, após digestão ácida. Os resultados evidenciaram maior potencial citotóxico na combinação de lodo seco termicamente, aterro exclusivo e período chuvoso. Observou-se correlação negativa entre a viabilidade celular e os metais Mn, Zn, Ba e Co, identificando padrões multivariados que confirmam o papel desses elementos na citotoxicidade observada, via análise de componentes principais (PCA). O estudo destaca a importância da inclusão de análises citotoxicológicas na gestão de resíduos, contribuindo para práticas mais seguras e alinhadas aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS).

The increasing generation of solid waste, driven by urbanization and industrialization, represents a significant challenge for environmental management, especially concerning Water Treatment Plant Sludge (WTPS). These wastes, resulting from the water potabilization process, have a complex composition and may generate leachates with cytotoxic potential when disposed of in soils. In this context, this study aimed to evaluate the cytotoxicity of leachates from different WTPS disposal methods, considering the type of WTPS drying, the final disposal method, and climatic azonality. Pilot-scale simulations were conducted using 13 reactors, covering scenarios of sanitary landfills, dedicated landfills, and geotechnical applications, with centrifuged, thermally dried, and naturally dried WTPS subjected to simulated actual precipitation over 12 months. Samples were analyzed using the MTT assay in human keratinocytes and metal determination (Al, Ba, Co, Fe, Mn, and Zn) via ICP-OES after acid digestion. The results revealed a higher cytotoxic potential in the combination of thermally dried sludge, dedicated landfill, and rainy period. A negative correlation was observed between cell viability and the metals Mn, Zn, Ba, and Co, identifying multivariate patterns that confirm the role of these elements in the observed cytotoxicity, through principal component analysis (PCA). This study highlights the importance of incorporating cytotoxicological analyses into waste management, contributing to safer practices aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs).