Este estudo de curta duração desenvolvido por cientistas portugueses, pretende avaliar a utilização de efluentes de estações de tratamento de águas residuais, de seguida o tratamento avançado por nanofiltração e fotólise UV e por fim a reutilização dessa água tratada na irrigação agrícola. O objectivo é o de demonstrar o potencial da reutilização de águas residuais como solução sustentável para responder ao aumento das necessidades hídricas na agricultura.
A irrigação agrícola representa cerca de 70% de toda a água captada a nível global. As alterações climáticas e o crescimento da população mundial irão aumentar a procura de alimentos e de água, tornando essencial a exploração de novas fontes hídricas para a agricultura, como a reutilização de efluentes de águas residuais. Antes da sua utilização na irrigação, é fundamental avaliar o potencial de absorção de contaminantes pelas culturas alimentares.
Foram utilizadas diferentes fontes de água (três efluentes de águas residuais com qualidades distintas e água da rede pública) para a irrigação de framboesas, escolhidas devido à sua elevada necessidade de água, ciclo de frutificação rápido, benefícios para a saúde e valor comercial. Foram analisados antibióticos — ciprofloxacina, levofloxacina, meropenem e ampicilina — devido ao seu uso clínico generalizado, persistência ambiental e potencial para promover resistência antimicrobiana. Além disso, foram monitorizados indicadores de qualidade da água, como coliformes totais, Escherichia coli, enterococos e Pseudomonas aeruginosa resistente a diferentes antibióticos, ao longo de cinco meses de irrigação.
A combinação de nanofiltração e fotólise UV produziu água de elevada qualidade para irrigação. A fotólise UV foi aplicada para tratar adicionalmente o permeado e o concentrado resultantes da nanofiltração. Quando a ciprofloxacina estava presente no permeado, deixou de ser detetada após exposição a fotólise UV com lâmpada de mercúrio de baixa pressão. No concentrado, mais concentrado em contaminantes, foram degradados 57% da ciprofloxacina e 31% da levofloxacina, tendo todas as bactérias alvo sido inativadas com sucesso, com reduções logarítmicas superiores a 4.
Foram ainda utilizados métodos analíticos para detetar contaminantes nas matrizes sólidas e avaliar a sua eventual absorção pelos frutos e folhas. Os antibióticos analisados não foram detetados em frutos e folhas frescos acima do limite de deteção de 10 µg/kg.
Conclusão:
Neste estudo, foram utilizadas e caracterizadas quatro fontes de água distintas para a irrigação de framboesas: três efluentes de águas residuais (um descarregado no rio, outro sujeito a filtração e cloração adicionais antes de ser reutilizado na limpeza de ruas e um terceiro correspondente ao permeado de um efluente tratado por nanofiltração), além de água da rede pública. Entre as quatro fontes testadas, apenas o efluente de águas residuais não tratado não cumpriu os requisitos mínimos de qualidade para a produção de água para reutilização, conforme estabelecido no Regulamento (UE) 2020/741.
O efluente das águas residuais não tratado foi posteriormente tratado por nanofiltração em condições otimizadas, de forma a minimizar o fouling (minimizar o fouling é essencial para manter a eficiência do processo e prolongar a vida útil das membranas, nos sistemas de tratamento de águas residuais) e maximizar a produção de água e a rejeição de contaminantes. Este tratamento permitiu uma rejeição superior a 94% dos antibióticos alvo e das bactérias resistentes a antibióticos, demonstrando que a nanofiltração é eficaz na redução destes contaminantes e na produção de água adequada para irrigação agrícola, mantendo simultaneamente no efluente nutrientes importantes para o crescimento e produtividade das plantas.
Adicionalmente, a fotólise UV de baixa pressão revelou-se altamente eficaz no tratamento das bactérias alvo presentes no concentrado (retentado), no retentado fica a maior concentração de poluentes, maior carga microbiológica e uma necessidade de tratamento adicional (como a fotólise UV mencionada reforçando o desempenho global do processo). A integração da nanofiltração para o tratamento do efluente com a fotólise UV para a gestão do retentado apresenta-se como uma abordagem promissora e sustentável, garantindo um permeado de elevada qualidade para reutilização agrícola e permitindo a eliminação segura e eficaz da corrente concentrada de resíduos.
As framboesas e folhas frescas irrigadas com as diferentes águas (incluindo o efluente de águas residuais) não apresentaram níveis detetáveis dos antibióticos analisados acima de 10 µg/kg, indicando que não ocorreu acumulação significativa nas plantas. O método de irrigação utilizado poderá ter limitado a exposição das plantas aos contaminantes, salientando a necessidade de investigação adicional sobre diferentes métodos de irrigação e sobre a possível absorção de outros poluentes não monitorizados neste estudo, como metais pesados.
Estes resultados sustentam a utilização da nanofiltração e do tratamento por UV como métodos promissores para o tratamento de efluentes de águas residuais, assegurando a remoção de contaminantes nocivos e a produção de água de elevada qualidade apta para reutilização na irrigação agrícola.
Maria Beatriz Cristóvão, João Sério, Ana Paula Marques, Andreia Bento-Silva, Maria Gossard, Omar Vergara-Diaz, Ana Filipa Silva, Mónica Nunes, Maria Rosário Bronze, Pedro Brás de Oliveira, Maria Teresa Barreto Crespo, João Goulão Crespo, Vanessa Jorge Pereira,
Treatment of wastewater effluents using nanofiltration and low pressure UV photolysis to produce high quality water for food production,
Water Research,
Volume 289, Part A,
2026,
124782,
ISSN 0043-1354,
https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.124782.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135425016859)
