Avaliação ecotoxicológica de lixiviado proveniente de cinzas de cascas de arroz utilizadas para geração de energia

Abstract

O arroz (Orysa sativa L.) é a base alimentar de muitos povos, inclusive para o brasileiro, e constitui uma das culturas mais cultivadas no mundo. O Brasil além de se destacar como grande consumidor do grão também se destaca com a sua elevada produção. Entre os estados brasileiros, o Rio Grande do Sul é o maior produtor seguido do estado de Santa Catarina tornando-os a base de sustentação da produção nacional desse cereal. Com o objetivo de preparar para o consumo, depois de colhido, o grão passa pelo processo de beneficiamento onde está inserido o descascamento. Nesta etapa, a casca representa 20 a 22% do grão gerando um subproduto que pode ser aproveitado de diversas formas inclusive para a geração de energia através da sua combustão. Pesquisas caracterizando as cinzas da casca do arroz mostram que são encontrados quantidades importantes de metais como o Manganês (Mn) e Magnésio (Mg) que podem causar impactos negativos ao ecossistema. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos ecotóxicos e genotóxicos das cinzas de cascas de arroz provenientes da queima da casca de arroz para a geração de energia em bioindicadores diversos. Para tanto, foram utilizadas cascas de arroz e cinzas de casca de arroz adquiridas em agroindústrias da região geradas a uma temperatura de queima de aproximadamente 600º C. Os lixiviados foram produzidos conforme ABNT, NBR 10005 de 2004, com adaptações. As análises físico-químicas revelaram a forte presença de sílica tanto nas cascas quanto nas cinzas. No ensaio FRX observou-se o aumento significativo nos índices de alguns elementos após a combustão das cascas do arroz, sendo majoritária a presença do elemento SiO2. Os ensaios revelaram que durante a queima da casca de arroz há uma perda de massa de aproximadamente 12,4%. Os ensaios toxicológicos não apresentaram efeitos deletérios em modelos vegetais de Lactuca sativa e Allium cepa, em modelos animais de Artemia sp. e em ensaios efetuados com microoganismos Staphylococcus aureus Escherichia coli. No entanto, a avaliação em células de fibroblastos NHI3T3 revelaram que quando expostas ao lixiviado de cinzas de cascas de arroz na concentração 100% possuem potencial citotóxico com a redução da atividade mitocondrial destas células e quando expostas ao lixiviado de casca de arroz nas concentrações 25 e 50% apresentaram quebra de DNA plasmidial. Os resultados obtidos através dos ensaios realizados sugerem que de forma geral os lixiviados das cinzas das cascas de arroz provenientes da queima para geração de energia não apresentam potencial ecotóxico ao meio.

Abstract: Rice (Orysa sativa L.) is the food base of many peoples, including for the Brazilian, and is one of the most cultivated cultures in the world. Brazil besides standing out as a great consumer of the grain also stands out with its high production. Among the Brazilian states, Rio Grande do Sul is the largest producer followed by the state of Santa Catarina making them the basis of supporting the national production of this cereal. In order to prepare for consumption, once harvested, the grain goes through the processing process where the peeling comprises. At this stage, the shell represents 20 to 22% of the grain generating a byproduct that can be used in many ways to generate energy through its combustion. Research characterizing rice bark ashes show that important metals are found in this residue, such as manganese (MN) and magnesium (MG) and may have negative impacts on the ecosystem. In this sense, the objective of this work was to evaluate the ecotoxic and genotoxic effects of rice peel ashes from burning for power generation in various bioindicators. To this end, rice peels and rice gray were used in agro -industries in the region generated at a burning temperature of 600º C. The leachate were produced according to ABNT, NBR 10005 of 2004, with adaptations. Physicochemical analyzes revealed the strong presence of silica in both peels and ashes. In the analysis of the metals, the significant increase in the rates of some elements was observed after the combustion of rice peels, and the presence of the SiO2 element was majority. The tests revealed that during the burning of rice shell there is a mass loss of approximately 12.4%. Toxicological tests did not have deleterious effects on vegetable models of sativa lactuca and Allium strain on animal models of Artemia sp. and in tests made with microoganisms Staphylococcus aureus Escherichia coli. However, evaluation in NHI3T3 fibroblast cells revealed that when exposed to lixivities of rice shells in 100% concentration have cytotoxic potential with the reduction of mitochondrial activity of these cells and when exposed to rice bark on concentrations 25 and 50% showed plasmidal DNA break. The results obtained through the tests performed suggest that in general the ashes of rice peels from burning for power generation do not have ecotoxic potential in the middle.