Atenuação viral em solos tropicais
Data
2016-04-04
Autores
Galvez, Margarita Nuche 
Orientadores
Freitas, Juliana Gardenalli de
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Groundwater contamination by viruses is an important threat to public health, however this type of contaminant can be significantly attenuated by viral adsorption and inactivation. Since groundwater is needed for water supply, understanding and quantifying these processes is important to define strategies to minimize risks to human health. The occurrence of these processes depends on several factors and few studies have evaluated the behavior of viruses in tropical soils. In this context, this work aims to assess the transport and behavior of viruses in two soils of high occurrence in Brazil: a Typic Hapludox and an Udoxic Quartzipsamment. The ?X174 bacteriophage was selected for quantifying viral attenuation, because it is an useful substitute for human enteric viruses. Laboratory experiments were conducted injecting a pulse of bacteriophages suspended in water into soil columns. The obtained results were compared with a non-reactive tracer (bromide) and an inert material (glass beads). The Typic Hapludox showed higher viral attenuation capacity (>99,997%) than the Udoxic Quartzipsamment (>99,982%). The dominant processes were adsorption in the Typic Hapludox (up to 80.98%) and inactivation in the Udoxic Quartzipsamment (up to 83.17%). The bacteriophage was transported at a higher velocity than bromide tracer, due to exclusion processes. Mean pH values (?5) promoved electrostatic adsorption of phage to soil, but reduction in acidity increased phage release and transport was facilitated in some tests by co-transport mechanisms. Therefore, the presence of Typic Hapludox and Udoxic Quartzipsamment can result in significant protection of groundwater quality for viral contamination. However, more laboratory research is needed to examine the impact of other environmental factors and also field tests to help determine wellhead protection zones, to ensure safety of supply.
A contaminação das águas subterrâneas por vírus constitui uma importante ameaça à saúde pública, mas esse tipo de contaminante pode ser atenuado significativamente pelos processos de adsorção e inativação viral. Considerando a necessidade das águas subterrâneas para abastecimento, o entendimento e a quantificação desses processos são importantes na definição de estratégias para minimizar os riscos à saúde. A ocorrência desses processos depende de vários fatores e poucos estudos até o momento avaliaram o comportamento dos vírus em solos de climas tropicais. Nesse contexto, esse trabalho busca avaliar o transporte e comportamento dos vírus em dois solos de grande ocorrência no Brasil: Latossolo Vermelho e Neossolo Quartzarênico. O bacteriófago ?X174 foi selecionado para a quantificação da atenuação viral, por ser substituto útil de vírus entéricos humanos. Assim, foram efetuados experimentos de laboratório, onde um pulso de bacteriófagos suspensos em água foi injetado em colunas de solo. Os resultados obtidos foram comparados com um traçador não-reativo (brometo) e com um material inerte (esferas de vidro). O Latossolo Vermelho apresentou uma capacidade de atenuação viral (>99,997%) superior à do Neossolo Quartzarênico (>99,982%). O processo dominante foi a adsorção no caso do LV (até 80,98%) e a inativação no caso do NQ (até 83,17%). O bacteriófago foi transportado com uma velocidade maior que o traçador brometo, devido a processos de exclusão. Os valores médios de pH (?5) favoreceram a adsorção eletrostática do fago ao solo, mas a redução da acidez aumentou a liberação dos fagos, cujo transporte pode ter sido facilitado em ocasiões por mecanismos de co-transporte. Portanto, a presença de Latossolo Vermelho e Neossolo Quartzarênico pode resultar em uma proteção significativa da qualidade das águas subterrâneas frente à contaminação viral. No entanto, são necessárias pesquisas adicionais de laboratório para examinar o impacto de outros fatores ambientais e também ensaios de campo que ajudem a determinar o diâmetro dos perímetros de proteção em poços de captação, para garantir a segurança no abastecimento.
A contaminação das águas subterrâneas por vírus constitui uma importante ameaça à saúde pública, mas esse tipo de contaminante pode ser atenuado significativamente pelos processos de adsorção e inativação viral. Considerando a necessidade das águas subterrâneas para abastecimento, o entendimento e a quantificação desses processos são importantes na definição de estratégias para minimizar os riscos à saúde. A ocorrência desses processos depende de vários fatores e poucos estudos até o momento avaliaram o comportamento dos vírus em solos de climas tropicais. Nesse contexto, esse trabalho busca avaliar o transporte e comportamento dos vírus em dois solos de grande ocorrência no Brasil: Latossolo Vermelho e Neossolo Quartzarênico. O bacteriófago ?X174 foi selecionado para a quantificação da atenuação viral, por ser substituto útil de vírus entéricos humanos. Assim, foram efetuados experimentos de laboratório, onde um pulso de bacteriófagos suspensos em água foi injetado em colunas de solo. Os resultados obtidos foram comparados com um traçador não-reativo (brometo) e com um material inerte (esferas de vidro). O Latossolo Vermelho apresentou uma capacidade de atenuação viral (>99,997%) superior à do Neossolo Quartzarênico (>99,982%). O processo dominante foi a adsorção no caso do LV (até 80,98%) e a inativação no caso do NQ (até 83,17%). O bacteriófago foi transportado com uma velocidade maior que o traçador brometo, devido a processos de exclusão. Os valores médios de pH (?5) favoreceram a adsorção eletrostática do fago ao solo, mas a redução da acidez aumentou a liberação dos fagos, cujo transporte pode ter sido facilitado em ocasiões por mecanismos de co-transporte. Portanto, a presença de Latossolo Vermelho e Neossolo Quartzarênico pode resultar em uma proteção significativa da qualidade das águas subterrâneas frente à contaminação viral. No entanto, são necessárias pesquisas adicionais de laboratório para examinar o impacto de outros fatores ambientais e também ensaios de campo que ajudem a determinar o diâmetro dos perímetros de proteção em poços de captação, para garantir a segurança no abastecimento.
Descrição
Citação
GALVEZ, Margarita Nuche. Atenuação viral em solos tropicais. 2016. 87 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Diadema, 2016.