Efeitos de microplástico na nanofiltração submersa para tratamento avançado de água potável

Por que fragmentos minúsculos de plástico na água importam para você

Poluentes invisíveis estão cada vez mais entrando na água que bebemos. Entre eles estão os microplásticos — fragmentos menores que um grão de pimenta — que podem transportar outros contaminantes e possivelmente apresentar riscos à saúde. Ao mesmo tempo, as concessionárias de água vêm adotando tecnologias de filtração novas para fornecer água da torneira mais limpa. Este estudo investiga como um desses filtros avançados, uma membrana de nanofiltração submersa, lida com substâncias orgânicas naturais e com microplásticos adicionados em água real de reservatório, e o que isso significa para a segurança e a qualidade da água potável.

Uma análise mais detalhada de um novo tipo de filtro

O tratamento tradicional de água potável — coagulação, decantação, filtros de areia e cloro — funciona bem em muitos casos, mas frequentemente deixa resíduos de matéria orgânica natural. Quando o cloro reage com esses compostos remanescentes, podem se formar subprodutos indesejados, como trihalometanos, que estão associados a preocupações de saúde. A nanofiltração, um processo de membrana acionado por pressão com poros extremamente finos, vem sendo explorada como complemento ou alternativa porque consegue remover muito mais dessa matéria orgânica. Nesta pesquisa, engenheiros testaram uma membrana comercial de nanofiltração (chamada NF270) imersa diretamente na água de um reservatório universitário na Tailândia, investigando quão bem ela removia material orgânico dissolvido e como seu desempenho mudava quando microplásticos estavam presentes.

Simulando poluição por microplásticos no mundo real

Para imitar águas superficiais contaminadas, a equipe adicionou partículas de tereftalato de polietileno (PET) — semelhantes às de garrafas plásticas comuns — à água do reservatório em níveis crescentes ao longo de quatro ciclos de filtração: nenhum, então baixo, médio e muito alto em concentração de microplásticos. Cada ciclo durou quatro dias. A membrana submersa foi operada em pressão relativamente baixa, e os pesquisadores mediram a velocidade de passagem da água, a remoção de carbono orgânico dissolvido e de compostos orgânicos que absorvem luz, e a remoção de sais e sólidos dissolvidos. Também examinaram a superfície da membrana com microscopia eletrônica para ver como microplásticos e material orgânico se acumulavam ao longo do tempo.

O que acontece na superfície da membrana

Apesar do aumento da carga de microplásticos, o fluxo de água através da membrana permaneceu relativamente estável, com apenas pequenas variações de fluxo e pressão. Isso sugere que, nas condições testadas, os microplásticos não entupiram rapidamente o sistema. Em vez disso, formaram uma camada porosa de “bolo” sobre a membrana, junto com matéria orgânica natural, sedimentos, bactérias e algas. Essa camada atuou como um pré-filtro extra, retendo substâncias maiores semelhantes a polissacarídeos e a maior parte dos próprios microplásticos. No entanto, esse mesmo acúmulo alterou o comportamento de moléculas orgânicas menores e mais móveis na proximidade da superfície: sua concentração bem na interface com a membrana aumentou, facilitando que algumas delas escapassem pelos poros.

Água mais limpa, mas riscos químicos em evolução

No geral, a membrana submersa removeu matéria orgânica dissolvida de forma muito eficaz, reduzindo compostos que absorvem ultravioleta em cerca de 90–98% e carbono orgânico dissolvido em aproximadamente 87% em todas as condições de teste. Sais e sólidos totais dissolvidos também foram reduzidos em cerca de metade, mantendo a água tratada bem dentro das diretrizes da Organização Mundial da Saúde. Ainda assim, à medida que os níveis de microplásticos aumentaram, a remoção de certos componentes orgânicos diminuiu ligeiramente, e a mistura orgânica remanescente na água tratada tornou-se mais “reativa” ao cloro. Quando os pesquisadores simularam a desinfecção, o potencial de formação de trihalometanos por unidade de carbono remanescente aumentou após a filtração, especialmente quando microplásticos estavam presentes, mesmo que a quantidade total de matéria orgânica fosse muito menor.

Implicações para sistemas futuros de água potável

Para o público em geral, a mensagem central é tranquilizadora, porém com nuances: esse tipo de nanofiltração submersa pode remover de forma confiável a maior parte da matéria orgânica natural, sais e microplásticos de água de reservatório, mesmo sob contaminação intensa por microplásticos, sem obstrução severa. Ao mesmo tempo, as poucas moléculas orgânicas que passam ainda podem reagir com o cloro para formar subprodutos da desinfecção, e os microplásticos podem agravar ligeiramente essa tendência ao alterar o que chega à membrana e o que permanece no permeado. O estudo sugere que combinar nanofiltração com controle cuidadoso da cloração — e, a longo prazo, melhoria na limpeza das membranas — pode oferecer uma maneira eficaz de proteger a água potável em um mundo onde a poluição por microplásticos provavelmente continuará a crescer.

Citação: Kaewjan, T., Sittisom, P., Fujioka, T. et al. Effects of microplastic on submerged nanofiltration for advanced drinking water treatment. Sci Rep 16, 5198 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35398-5

Palavras-chave: microplásticos, tratamento de água potável, nanofiltração, entalhamento de membrana, subprodutos da desinfecção