Nanotechnology Approaches for the Remediation of Agricultural Polluted Soils

Resumo

A poluição do solo por várias atividades antrópicas e naturais representa uma ameaça significativa ao meio ambiente e à saúde humana. Este estudo explorou as fontes e tipos de poluição do solo e enfatizou a necessidade de abordagens inovadoras de remedição. A nanotecnologia, incluindo o uso de nanopartículas, é uma abordagem promissora para a remedição. Diversos tipos de nanomateriais, incluindo nanobiosorventes e nanobiotensoativos, mostraram grande potencial nos processos de remedição do solo. As abordagens de nanotecnologia para a remedição da poluição do solo são multifacetadas. Reações de redução e técnicas de imobilização demonstram a versatilidade dos nanomateriais na mitigação da poluição do solo. A biorremediação nanomicrobiana aumenta ainda mais a eficiência da degradação de poluentes em solos agrícolas. Uma triagem da literatura foi conduzida baseada em diferentes mecanismos de busca, incluindo PubMed, Web of Science e Google Scholar, de 2010 a 2023. Palavras-chave como “poluição do solo, nanotecnologia, nanorremediação, remedição de metais pesados, remedição do solo” e combinações destas foram usadas. A remediação de metais pesados usando nanotecnologia demonstrou resultados promissores e oferece uma solução ecológica e sustentável para abordar esta questão crítica. A nanobiorremediação é uma estratégia robusta para combater a contaminação orgânica em solos, incluindo pesticidas e herbicidas. O uso da nanofitorremediação, na qual os nanomateriais auxiliam as plantas na extração e desintoxicação de poluentes, representa uma abordagem de ponta e ambientalmente amigável para enfrentar a poluição do solo.

Abstract

Soil pollution from various anthropogenic and natural activities poses a significant threat to the environment and human health. This study explored the sources and types of soil pollution and emphasized the need for innovative remediation approaches. Nanotechnology, including the use of nanoparticles, is a promising approach for remediation. Diverse types of nanomaterials, including nanobiosorbents and nanobiosurfactants, have shown great potential in soil remediation processes. Nanotechnology approaches to soil pollution remediation are multifaceted. Reduction reactions and immobilization techniques demonstrate the versatility of nanomaterials in mitigating soil pollution. Nanomicrobial-based bioremediation further enhances the efficiency of pollutant degradation in agricultural soils. A literature-based screening was conducted using different search engines, including PubMed, Web of Science, and Google Scholar, from 2010 to 2023. Keywords such as “soil pollution, nanotechnology, nanoremediation, heavy metal remediation, soil remediation” and combinations of these were used. The remediation of heavy metals using nanotechnology has demonstrated promising results and offers an eco-friendly and sustainable solution to address this critical issue. Nanobioremediation is a robust strategy for combatting organic contamination in soils, including pesticides and herbicides. The use of nanophytoremediation, in which nanomaterials assist plants in extracting and detoxifying pollutants, represents a cutting-edge and environmentally friendly approach for tackling soil pollution.