Concentração de lítio na água da torneira, na água mineral engarrafada e na água do rio Danúbio na Hungria

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12543 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

Devido ao aumento da fabricação e reciclagem de baterias de lítio em todo o mundo, podemos antecipar um aumento na poluição por lítio no ambiente aquático e nos reservatórios de água potável. A fim de investigar a situação atual relativamente ao teor de lítio nas águas da torneira húngara, foram recolhidas amostras dos sistemas públicos de abastecimento de água potável de 19 sedes de condado na Hungria durante períodos sazonalmente selecionados. Dependendo das fontes de água, como água de rio filtrada nas margens, águas superficiais de reservatórios abertos e águas subterrâneas, as concentrações de lítio variaram entre 0,90–4,23, 2,12–11,7 e 1,11–31,4 µg/L, respectivamente, enquanto os valores medianos foram 3,52, 5,02 e 8,55 µg/L, respectivamente. A concentração de lítio nas águas minerais húngaras engarrafadas também foi determinada, uma vez que a ingestão diária de lítio pode ser influenciada pelo consumo de águas minerais. As concentrações variaram de 4,2 a 209 µg/L, enquanto o valor mediano foi de apenas 17,8 µg/L. Além disso, foi encontrada correlação apenas entre as concentrações de lítio e potássio. A concentração de lítio também foi avaliada em dez locais de amostragem no segmento húngaro do rio Danúbio, uma vez que a água do Danúbio também é uma fonte de água para outras empresas de água potável que utilizam tecnologia de filtração de bancos. As concentrações médias e medianas de lítio foram 2,78 e 2,64 µg/L, respectivamente.

Devido ao aumento da fabricação e aplicação de baterias de lítio (Li), bem como à reciclagem de baterias usadas, é necessário estimar o aumento dos níveis de Li no meio ambiente . As águas superficiais estão particularmente em risco, uma vez que os iões de lítio não podem ser eliminados através de métodos convencionais de tratamento biológico em estações de tratamento de águas residuais (ETAR). Um estudo recente descobriu que a concentração de lítio no afluente e no efluente de uma ETAR secundária em Seul era essencialmente a mesma, variando entre 0,69 e 8,2 µg/L3. Como resultado, prevê-se que os íons de lítio de alta mobilidade passem pelos sistemas de filtração do banco que se baseiam também em processos de degradação microbiológica de contaminantes orgânicos, além de adsorção e formação complexa ou quelada de íons metálicos com os grupos funcionais de biofilmes . No entanto, devido à sua baixa carga positiva (+ 1) e raios iônicos relativamente grandes, os cátions de metais alcalinos têm tendência de apenas uma semana para formar complexos com bases de Lewis simples. Portanto, o aumento da concentração de lítio nos rios leva ao aumento da concentração de lítio na água filtrada dos bancos e, por fim, na água potável.

Li ainda não foi classificado como um oligoelemento essencial para os humanos. A sua dose dietética recomendada para adultos com peso corporal de 70 kg é de 1 mg/dia6. As principais fontes alimentares de Li são cereais, batatas, tomates, repolho e águas minerais de locais específicos7,8. Segundo estimativas, grãos de cereais e vegetais podem fornecer entre 66 e 90% do Li consumido diariamente9. O restante é fornecido por alimentos de origem animal, água potável e bebidas. Devido aos seus efeitos normotímicos, o Li na forma de carbonato tornou-se um dos medicamentos mais utilizados no tratamento psiquiátrico. Desde 1949, é utilizado no tratamento do transtorno bipolar10 e ainda é recomendado no tratamento de mania aguda e episódios maníacos11,12. As dosagens terapêuticas orais típicas de carbonato de lítio por dia variam de 600 a 1200 mg13. Utilizando quelato de orotato altamente biodisponível, também foi desenvolvida uma terapia com baixas doses de Li . Marshall et al.15 forneceram uma visão geral dos processos bioquímicos e efeitos gerados por íons Li e quelatos de Li em humanos.

Vários estudos investigaram a relação entre a concentração de Li na água potável e o risco de suicídio, homicídio e taxa de prisão por uso de drogas16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27 ,28,29,30,31,32,33,34,35. A maioria destes estudos indica uma ligação entre concentrações mais elevadas de Li na água potável e um menor risco de suicídio. Como resultado destas investigações médico-biológicas, muitos dados analíticos sobre a concentração de Li em águas potáveis ​​derivadas de diversas fontes de água em todo o mundo estão agora disponíveis. A Tabela S1 contém uma lista das concentrações de Li publicadas. Estas descobertas demonstram que, apesar da falta de conhecimento sobre as fontes destas águas potáveis, as concentrações de Li medidas nas águas potáveis ​​de vários países variaram em três ordens de grandeza, e as concentrações médias publicadas variaram entre 0,48 e 56 µg/L.