Várias técnicas são indicadas para a remediação de áreas contaminadas por combustíveis, incluindo procedimentos como biorremediação. O objetivo deste estudo foi avaliar a biodegradação da mistura B10 (diesel/biodiesel) em solo artificialmente contaminado através de estratégias de biorremediação como: atenuação natural, bioestimulação, bioaumentação com fungos nativos e exógenos e bioaumentação tardia (adição do inóculo composto por fungos nativos no 14˚dia). Foi realizado um ensaio preliminar de biorremediação, a partir do qual foram isolados fungos filamentosos, os quais foram selecionados quanto ao potencial degradador da mistura B10. Fungos isolados de tanques de armazenamento da mistura B5 foram igualmente selecionados. Posteriormente, foram avaliados dentro de um planejamento experimental fatorial 32, o pH e a temperatura ideal para o crescimento de cada isolado e realizadas curvas de crescimento em meio mineral, com 20 % da mistura B10. Avaliou-se por 30 dias o experimento de biorremediação em solo contaminado com B10 (50 g de hidrocarbonetos totais de petróleo.kg-1 solo). Foram estimadas as populações de heterotróficos totais e degradadores, degradação da mistura pela liberação de CO2 (respirometria) e pela concentração de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP) (cromatografia gasosa). O tratamento de bioestimulação, que apenas recebeu nutrientes, reduziu 31 % dos HTPs. Esses resultados demonstram que a microbiota autóctone, mesmo sem ter sido previamente exposta ao contaminante, diante de condições favoráveis, foi capaz de expressar capacidade degradativa. A bioaumentação tardia, apesar de ter apresentado percentual de degradação de HTP similar ao das bioaumentações convencionais foi a estratégia com maior percentual de degradação total de HTP (37 %). / Several techniques are suitable for remediation of areas contaminated by fuel, including procedures as bioremediation. The aim of this study was to evaluate the biodegradation of soil amended with the blend B10 (diesel/biodiesel) by bioremediation strategies such as natural attenuation, biostimulation, bioaugmentation with native fungi, bioaugmentation with exogenous fungi and late bioaugmentation (addition of inoculum composed by native fungi in the 14th day). A preliminary bioremediation assay was carried out in an amended soil, from which filamentous fungi were isolated and selected according to their degrading potential of the blend B10. Isolates from storage tanks of B5 blend were also selected. After the selection, pH and temperature for growth of each isolate were evaluated in a factorial experimental design. Growth curves were performed in mineral medium with 20% of the blend B10. The experiment of bioremediation in amended soil with the B10 blend (50g.kg-1 soil) was evaluated for 30 days. Total heterotrophic populations and degrading populations, degradation of the blend B10 by the release of CO2 (respirometry) and the concentration of total petroleum hydrocarbons (TPH) (gas chromatography) were monitorated. The treatment of biostimulation, which only received nutrients, reduced 31% of HTPs. This result demonstrates that the native micro-organisms, even without previously exposition to the contaminant, under favorable conditions, were able to express their degrading potential. The late bioaugmentation, despite having degradation percentage of HTP similar to that of conventional bioaugmentation, was the strategy with the highest percentage of total degradation of HTP (37%).

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-25T08:00:37Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2643959 bytes, checksum: 4952b2a0dd30c7d6647f876ccc9aa329 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-25T08:00:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2643959 bytes, checksum: 4952b2a0dd30c7d6647f876ccc9aa329 (MD5) Previous issue date: 2015-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A contaminação do meio ambiente por hidrocarbonetos está, muitas vezes, relacionada a pequenos e contínuos vazamentos dos tanques de estocagem de combustíveis em postos de abastecimento. Além dos danos ao meio ambiente, a presença de hidrocarbonetos no subsolo constitui um risco para a população. Em contato com a água do solo, os compostos da gasolina, dentre os de maior interesse os BTEX, se dissolvem parcialmente sendo os primeiros contaminantes a atingir o lençol freático. Pesquisas indicam a degradação biológica como sendo o principal mecanismo para a minimização das características tóxicas desses poluentes. Esta pesquisa se propõe a avaliar a biodegradação de benzeno e tolueno em dois solos residuais de gnaisse com características distintas, em escala de laboratório. Para isso, foram projetadas e construídas colunas em PVC, por meio das quais se coletaram as amostras indeformadas dos solos. A cada coluna estava acoplado um frasco Mariotte, onde a solução contaminante, composta por água, benzeno e tolueno, com e sem etanol, era acondicionada. Para evitar a percolação por caminhos preferenciais, a injeção da solução através da amostra de solo ocorria em fluxo ascendente. Com base nos resultados de atividade microbiana e parâmetros físico-químicos (pH e Eh), em amostras de solo coletadas em pontos de monitoramento pré-estabelecidos nas colunas, pode-se sugerir a ocorrência de processos aeróbios e/ou anaeróbios de biodegradação ao longo do tempo. Valores de potencial redox na faixa de redução do ferro e observações visuais da precipitação do ferro sugerem a mobilização do ferro como aceptor de elétrons pelos microrganismos. As características dos solos demonstraram influência nesse processo nos ensaios. / The environmental contamination by hydrocarbons is often related to small and continuous leaks from fuel storage tanks at service stations. Besides the damage to the environment, the presence of hydrocarbons in the subsurface deserves particular attention when it happens in urban areas, since it constitutes a risk to the population. In contact with water in soil, the gasoline constituents, among the most interesting BTEX, partially dissolve, being the first contaminants to reach the groundwater. Research indicates biological degradation as the main mechanism for minimizing the toxic characteristics of these pollutants. This thesis aimed to the construction and monitoring of lysimeters (PVC columns) of undisturbed residual gneissic soils, a Viçosa -MG and other Duque de Caxias – RJ, subjected to vertical upward flow of a solution composed of water, benzene and toluene, with or without ethanol, in order to assess the biodegradation of these compounds. Based on the results of analysis of microbial activity and physicochemical parameters on samples of soils collected from pre-established monitoring points in the columns, we may suggest the occurrence of aerobic and/or anaerobic biodegradation processes over time. Redox potential values in iron reduction zones and visual observations suggest the mobilization of iron as electron acceptor by microorganisms. Soil characteristics apparently influenced this process in the trials.

Orientador: Cassiana Maria Reganhan Coneglian / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T10:59:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rego_AnaPaulaJustiniano_M.pdf: 1374824 bytes, checksum: f4374ed0d3dafb4fb76f0bd4a5678bc9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A ametrina é um herbicida utilizado em culturas de cana-de-açúcar no período de pré e pós emergência das plantas daninhas. É um composto persistente no meio ambiente, podendo lixiviar para água subterrânea e escoar para águas superficiais, provocando impacto na comunidade aquática. No presente trabalho avaliou-se a atividade microbiana em solo com histórico de aplicação da ametrina em cultivo de cana de açúcar, acrescidos de concentrações de solução de ametrina e biofertilizante comercial Microgeo. Coletaram-se três amostras de solo em área de cultivo de cana de açúcar, sendo o primeiro solo caracterizado como argiloso, o segundo arenoso, o terceiro arenoso, mas esterilizado em estufa a 106ºC. As concentrações utilizadas da ametrina nos experimentos foram de 8 e 12 ?g/mL e, as de biofertilizante foram 1, 5 e 10%. Para avaliar a atividade microbiana do solo utilizou-se o método respirométrico de Bartha que quantifica a geração de CO2 em mg/L e após o processo de biodegradação o método enzimático de hidrólise de FDA para avaliar a estimativa da atividade microbiana. Quantificou-se a população de bactérias heterotróficas e fungos expressos em UFC/g de solo antes e após o experimento de respirometria. Realizou-se teste de toxicidade com o organismo-teste Daphnia similis exposta ao herbicida ametrina nas concentrações 0,01; 0,1; 1; 10 e 100 ?g/L, do biofertilizante nas concentrações 1, 10 e 100% e do solo antes e após o experimento de respirometria, utilizando a fração solúvel. Realizou-se teste de fitoxicidade com a semente Lactuca sativa antes e após os experimentos de respirometria, utilizando a fração solúvel do solo. De acordo com os resultados obtidos pode-se concluir que a produção de CO2 foi maior em solo arenoso e menor em solo argiloso e em solo estéril. A estimativa microbiana pelo método de FDA foi maior em solo argiloso e arenoso e menor em solo estéril. O herbicida ametrina apresentou toxicidade ao organismo Daphnia similis. Antes e após os experimentos de respirometria, o solo não apresentou efeitos tóxicos à Daphnia simillis, não sendo possível calcular o CE50. Os solos antes e após experimentos de respirometria não apresentaram inibição na germinação e alongamento das raízes de Lactuca sativa. Conclui-se que o herbicida ametrina como citado na literatura é lentamente biodegradado no solo e a adição de biofertilizante Microgeo não corroborou com a sua biodegradação, mas favoreceu a atividade microbiana do solo / Abstract: The ametryn is an herbicide used on crops of sugar cane in the pre and post emergence weed. It is a compound persistent in the environment and can leach into groundwater and surface water to drain, causing impact on the aquatic community. In this study we evaluated the microbial activity in soil with a history of application of ametryn in cultivation of sugar cane, plus concentrations of ametryn solution and commercial bio fertilizer Microgeo. Three samples were collected from soil in sugar cane cultivation area, the first being characterized as clayey soil, the second sandy, and the third gritty but sterilized in an oven at 106 °C. The concentrations used in the experiments of ametryn were 8 and 12 ?g / mL, and the bio fertilizers were 1, 5 and 10 %. To evaluate the microbial activity in the soil it was used the Bartha respirometric method that quantifies the CO2 generation in mg / L and after the biodegradation the process of the enzymatic hydrolysis of FDA to evaluate the estimation of microbial activity. We quantified the population of heterotrophic bacteria and fungi expressed in CFU / g of soil before and after the respirometry experiment. We held a toxicity test with the Daphnia similis organisms test exposed to herbicide ametryn at 0.01, 0.1, 1, 10 and 100 mg/L of bio fertilizer concentrations 1, 10 and 100% and soil before and after the respirometry experiment, using the soluble fraction. A test of fitoxicity was performed with Lactuca sativa seed before and after the respirometry experiments using the soluble fraction of the soil. According to the obtained results it can be concluded that the CO2 production was higher on sandy soil and smaller in clayey soil and sterile soil. A method for estimating microbial FDA was higher in clay soil and sandy soil and lower in sterile. The herbicide ametryn showed toxicity to the organism Daphnia similis. Before and after the respirometry experiments, the soil showed no toxic effects to the Daphnia simillis, it is not possible to calculate the EC50. The soils, before and after respirometry experiments showed no inhibition on seed germination and root elongation of Lactuca sativa. It is concluded that the herbicide ametryn as quoted in the literature is slowly biodegraded in soil and the addition of the bio fertilizer Microgeo has not substantiated its biodegradation, but favored the soil microbial activity / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

Orientadores: Valéria Maia Merzel, Suzan Pantaroto de Vasconcellos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T20:16:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dellagnezze_BrunaMartins_D.pdf: 5318956 bytes, checksum: ea46ea243dab1c96e35480b724029b55 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A poluição é um problema mundial amplamente discutido, incluindo os derramamentos de petróleo ocorridos através de acidentes ou por atividades humana, os quais acarretam grande impacto ambiental e econômico. O processo de biorremediação utiliza micro-organismos, associados ou não a outros compostos como biossurfactantes e até mesmo enzimas, com o objetivo de transformar compostos orgânicos em inorgânicos, levando à formação de compostos inertes ou não tóxicos. Deste modo, a biorremediação representa um modo efetivo e sustentável para se tratar áreas contaminadas. Neste trabalho foi possível avaliar o potencial de clones metagenômicos obtidos a partir da construção de uma biblioteca fosmidial e de linhagens de bactérias, todos provenientes de amostras de petróleo de reservatórios brasileiros em escala de microcosmos e mesocosmos, visando futura aplicação em processos de biorremediação. Em um primeiro ensaio os micro-organismos foram avaliados na forma livre, em 50 mL de água do mar artificial e petróleo bruto como única fonte de carbono, a cada sete dias durante 21 dias. Posteriormente, os micro-organismos com melhor potencial de biodegradação foram selecionados e aprisionados em esferas de quitosana e testados novamente em microcosmos, em diferentes escalas, durante 21 e 30 dias. Com base nos resultados observados nos ensaios de degradação em microcosmos, um último ensaio foi realizado empregando-se um consórcio contendo quatro clones metagenômicos e uma linhagem de Bacillus subtilis, o qual foi avaliado em ensaio de mesocosmos em 3000 litros de água do mar não-estéril. Nesta etapa, parâmetros como a contagem total dos micro-organismos (DAPI) e a demanda biológica de oxigênio (DBO) foram avaliados, e a cromatografia gasosa (CG) foi empregada para avaliar a degradação de hidrocarbonetos do petróleo. Os resultados demonstraram a capacidade desses micro-organismos em degradar compostos do petróleo bruto, tanto hidrocarbonetos alifáticos como aromáticos. Em microcosmos, na forma livre, as linhagens de Dietzia maris e Micrococcus sp. apresentaram o melhor desempenho, alcançando ao final de 21 dias 99% de degradação de hidrocarbonetos alifáticos e de 63-99% de degradação de aromáticos (fenantreno e metilfenantreno). Dentre os clones, o clone 2B apresentou o melhor desempenho para degradar tanto hidrocarbonetos alifáticos (47%) como aromáticos (94%). Na forma aprisionada, os micro-organismos também apresentaram capacidade para degradar petróleo bruto em mesocosmos, exibindo valores de degradação de 90 a 100 % para hidrocarbonetos saturados e 70 a 100% para aromáticos, ao final de 30 dias de avaliação. Os resultados indicam um resultado promissor e inédito, onde um consórcio combinado contendo clones metagenômicos e Bacillus subtillis pode ser futuramente utilizado em estratégias de bioaumento, em sistemas de contenção, como ferramenta para biorremediação de ambientes contaminados com hidrocarbonetos / Abstract: Pollution is a global environmental problem widely discussed, including oil spills that occur accidentally or due to human activities, which cause huge environmental and economic impacts. Bioremediation process uses biological agents, associated or not to other compounds like biosurfactants or even their enzymes, to mineralize or complex organic and inorganic pollutant compounds, transforming them into inert or non-toxic compounds. Thus, bioremediation represents an ecofriendly and effective way to treat impacted areas. In this work, the biodegradation potential of clones obtained from metagenomic libraries and bacterial isolates, all originated from Brazilian petroleum reservoirs, was evaluated in microcosm and mesocosm scale aiming at a future application in bioremediation process. In the first assay, microorganisms were evaluated as free cells, in 50 mL-volume of artificial seawater and using crude oil as sole carbon source. The experiment was monitored each seven days during 21 days. Further, the best performing microorganisms were selected, immobilized in chitosan beads and evaluated in microcosm assays, at different scales, during 21 and 30 days. Finally, in the last experiment, one consortium containing four metagenomic clones and a Bacillus subtilis strain was evaluated in mesocosmos assay in 3000 L-volume of non-sterile seawater. Parameters such as total counting of microorganisms by DAPI and biological oxygen demand (BOD) were evaluated, and petroleum degradation was monitored by chromatographic analysis. Results demonstrated the ability of the microorganisms to degrade aliphatic and aromatic hydrocarbons. In microcosms, using free cells, the strains of Dietzia maris and Micrococcus sp. showed the best performance, reaching 99% of aliphatic hydrocarbon degradation and 63-99% of aromatic compound degradation in 21 days. Among metagenomic clones, clone 2B presented the best performance to degrade aliphatic (47%) and aromatic hydrocarbons (94%). In chitosan beads, the microorganisms were also able to degrade crude petroleum, showing percentages between 90 and 100% for aliphatic hydrocarbons and 70 and 100% to aromatic. The results gathered in this work demonstrate that a microbial consortium containing metagenomic clones and one bacterial strain is able to achieve high extents of hydrocarbon degradation, offering a promising tool to be further used in bioaugmentation approaches for treating contaminated environments / Doutorado / Genetica de Microorganismos / Doutora em Genética e Biologia Molecular

Bactérias aclimatadas a cobre foram isoladas a partir de amostras de solo e água coletadas na região da Mina de Sossego (Vale, Carajás, PA). Pseudomonas putida sp. foi escolhida, pois, apresentou a maior capacidade sortiva de Cu2+, Q = 40 mg/g. O cultivo em regime de batelada, meio mineral, com glicerol como fonte de carbono, resultou fator de conversão de glicerol a células, YX/S, de 0,49 g/g e velocidade específica máxima de crescimento, mmax, de 0,11 h-1. Alta concentração celular, 90 g/L, foi alcançada em cultivos em regime de batelada alimentada. Promoveu-se sorção de cobre pelas células, por meio de adição contínua ou em pulsos, de solução de CuSO4. A maior sorção específica de cobre, Q, de 30 (mg de Cu2+/g de células), foi verificada na adição por pulsos. Fotos de MET da bactéria na ausência e presença de Cu2+ mostram acúmulo de cobre na membrana e internamente, caracterizando biossorção e bioacumulação. / Bacteria acclimated to copper were isolated from soil and water samples collected in Mina de Sossego (Vale, Carajás, PA). Pseudomonas putida sp. was chosen as it had the highest sorptive capacity for Cu2+, Q = 40 mg/g. The fed-batch culture in mineral medium with glycerol as the carbon source resulted in a glycerol-to-cell conversion factor, YX/S of 0.49 g/g and maximum specific growth rate, mmax of 0.11 h-1. High cell concentration, 90 g/L, was achieved in cultures in fed-batch regimen. Cooper sorption by cells was promoted, by continuous or pulse addition of CuSO4 solution. The highest specific copper sorption, Q, 30 (mg Cu+2/g of cells) was seen with the addition by pulses. TEM photos of the bacteria in the absence and presence of Cu+2 show copper accumulation in the membrane and internally, featuring biosorption and bioaccumulation.

Orientador: Paulo Renato Matos Lopes / Resumo: O herbicida tebuthiuron é largamente utilizado na cultura da cana-de-açúcar e pode acarretar prejuízos ao ambiente devido seu elevado potencial tóxico e alta persistência no solo. Assim, esse trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de espécies vegetais em diminuir a concentração de tebuthiuron no solo com aplicação de vinhaça. A eficiência do processo de biorremediação foi avaliada quanto: ao desenvolvimento vegetal, aos parâmetros físico-químicos do solo e à ecotoxicidade do meio. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação utilizando vasos com solo sem histórico de aplicação do herbicida. As espécies potencialmente fitorremediadoras testadas foram: feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), feijão-guandu (Cajanus cajan), milheto (Pennisetum glaucum), e mucuna-cinza (Mucuna pruriens (L.) DC.). Como espécie sentinela foi utilizada a Crotalaria juncea. Ao longo do experimento foram avaliados: o diâmetro do colo, a altura da planta e o número de folhas. Ao final, avaliações de massas fresca e seca foram realizadas para as cinco plantas testadas. A fitotoxicidade das amostras nos tratamentos foi determinada nos tempos inicial (zero) e final (50 dias), utilizando sementes de alface como organismos-teste. Os resultados revelaram que o feijão-de-porco e o feijão-guandu não resistiram a presença do herbicida. O milheto apresentou o menor índice de mortalidade e também o melhor desempenho em solos na presença do tebuhiuron associado ou não à vinhaça. Baseado em seu des... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The herbicide tebuthiuron is widely used in sugarcane cultivation and can cause damage to the environment due to its high toxic potential and high soil persistence. Thus, this work aimed to evaluate the potential of plant species in decreasing tebuthiuron concentration in the soil with vinasse application. The efficiency of the bioremediation process was evaluated for: plant development, soil physicochemical parameters and environment ecotoxicity. To evaluate these parameters, the experiments were conducted in a greenhouse using pots with soil with no history of herbicide application. Potential phytoremediation species tested were: jack bean (Canavalia ensiformis), pigeon pea (Cajanus cajan), millet (Pennisetum glaucum), and velvet bean (Mucuna pruriens (L.) DC.). As bioindicator species was used Crotalaria juncea. Throughout the experiment were evaluated: the neck diameter, the plant height and the number of leaves. At the end, fresh and dry mass evaluations were performed for the five plants tested. The phytotoxicity of the samples in the treatments was determined at the initial (zero) and final (50 days) times, using lettuce seeds as test organisms. Results revealed that pigeon bean and jack bean did not resist the herbicide presence. Millet plants showed the lowest mortality rate among all plant species and also presented the best performance in tebuthiuron presence associated or not with vinasse. However, despite of these results for millet, velvet bean was the most suit... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Wanderley José de Melo / Resumo: O mercúrio (Hg) é um metal potencialmente tóxico e não essencial para os organismos. Alternativas menos onerosas e ambientalmente corretas como a remediação com uso de plantas e bactérias podem recuperar áreas contaminadas. Por isso, avaliou-se, em ambiente controlado, o potencial de remediação de plantas e bactérias em Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) contaminado com HgCl2 em diferentes doses de Hg2+. Na primeira etapa, 5 kg de LVef foram contaminados com solução de HgCl2, em delineamento inteiramente casualizado com 4 tratamentos: controle positivo (sem Hg2+) e tratamentos com 5 mg kg-1 de Hg, 24 e 36 mg kg-1 de Hg2+, base seca, em 5 repetições e mantidos por 75 dias com plantas Hibiscus cannabinus para avaliar seu efeito remediador. A quantificação do Hg total foi por espectrofotometria de absorção atômica. O tratamento com 24 mg kg-1 de Hg apresentou fitomassa seca da raiz maior que dos demais. De modo geral, LVef foi responsável por reter maior concentração do Hg do que as plantas. O Hg acumulou em maior proporção nas raízes do que na parte aérea, sendo maior o acúmulo com aumento da dose. A planta que recebeu a dose de 36 mg kg-1 Hg acumulou 2,57 mg kg-1 de Hg por planta, diferindo dos demais tratamentos. Concluiu-se que o LVef adsorveu maior concentração de Hg do que as plantas. O H. cannabinus apresentou resistência a diferentes concentrações de Hg no solo e pode ser considerado como planta potencial estabilizadora de Hg2+, pois acumulou maior concentração de Hg... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Mercury (Hg) is a potentially toxic metal and not essential for organisms. Less costly and environmentally sound alternatives such as plant and bacterial remediation have been used to recover contaminated areas. Therefore, in a controlled environment, the potential for remediation of plants and bacteria in an Oxisol contaminated with HgCl2 at different doses of Hg2+ was evaluated. In a first experiment, 5 kg of Oxisol were contaminated with HgCl2 solution, in a completely randomized design with 4 treatments: positive control (without Hg2+) and treatments with 5 mg kg-1 Hg, 24 and 36 mg kg-1 Hg2+, dry basis, and 5 repetitions and maintained for 75 days with Hibiscus cannabinus plants to assess its remediation potential. Total Hg quantification was by atomic absorption spectrophotometry. The 24 mg kg-1 Hg treatment presented higher root dry weight than the others. In general, LVef was responsible for retaining higher Hg concentration than plants. Hg accumulated to a greater extent in the roots than in the shoots, with greater accumulation with increasing dose. Plant that received the dose 36 mg kg-1 Hg accumulated 2,57 mg kg-1 Hg per plant, differing from the other treatments. It was concluded that Oxisol adsorbed higher Hg concentration than plants. H. cannabinus showed resistance to different soil Hg concentrations and can be considered as a potential Hg2+ stabilizing plant because it accumulated higher Hg concentration in the roots than in the shoots. In the second experimen... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A mina do Sossego, localizada em Canaã dos Carajás - Pará, principal mina de cobre do país, atualmente possui uma lagoa de rejeitos com baixas concentrações de cobre. Este é um cenário de impacto ambiental, que pode ser diminuído através de processos de biorremediação, usando a microbiota local. Neste contexto, este trabalho avalia a capacidade de biossorção de cobre (Cu++) por linhagens bacterianas isoladas de amostras ambientais da mina, bem como as melhores condições para o processo. Dentre as linhagens isoladas de amostras ambientais (água e sedimento), duas delas foram exploradas nesse trabalho quanto à resistência e capacidade de biossorção de cobre, uma vez que mostraramse representativas da microbiota e tolerantes à concentrações de até 400 mg.L-1 de Cu++. Estas linhagens foram identificadas como Enterobacter cloacae e Rhodococcus erythropolis por espectrometria de massas (MALDI-TOF) e sequenciamento do gene 16S rRNA, apresentando capacidades máximas de biossorção de Cu++ de aproximadamente 122,0 mg.g- 1 e 370,0 mg.g-1 para R. erythropolis e E. cloacae, respectivamente, nas condições estudadas. Os parâmetros cinéticos de isotermas de biossorção foram obtidos através do modelo de Langmuir. As melhores condições para o processo de biossorção de Cu++ encontradas foram de 28°C, 180 rpm e 0,1g.L-1 de biomassa para, pH de 5 e 6, respectivamente para R.erythropolis e E.cloacae. Dados de bioacumulação também foram observados, sugerindo um mecanismo de efluxo celular para ambos os isolados, apresentando dados de captação máxima de Cu++ de 210 mg.g-1, para R. erythropolis e 20 mg.g-1, para E. cloacae. Também foram avaliadas diferentes condições de cultivo para maior obtenção de biomassa bacteriana, conseguindo um aumento de rendimento celular de até 7 vezes para R. erythropolis e 3 vezes para E.cloacae. / The Sossego mine, located in Canaã dos Carajás - Pará, currently has a tailings pond with low concentration of copper. This is an environmental impact scenario, which can be decreased by bioremediation processes using the local microbiota. In this context, this work evaluates the copper biosorption capacity (Cu++) from bacterial strains isolated from environmental samples of the mine, as well as the best conditions for the process. Among the isolated strains of environmental samples (water and sediment), two of them were explored in this work regarding the resistance and capacity of copper biosorption, because they were abundant and tolerant to concentrations up to 400 mg.L-1 Cu++. These strains were identified as Enterobacter cloacae and Rhodococcus erythropolis by MALDI-TOF and 16S gene sequencing, and showed maximum copper biosorption capacities of approximately 122.0 mg.g-1 and 370.0 mg.g-1 for R. erythropolis and E. cloacae, respectively, in the better conditions studied, according to kinetic parameters of biosorption isotherms, through the Langmuir model. The best conditions for the copper biosorption process were 28 °C, 180 rpm and 0.1g.L-1 of biomass for both, and pH of 5 and 6, respectively, for R .erythropolis and E. cloacae. Bioaccumulation data were also observed, suggesting a mechanism of cellular efflux for both bacteria and presenting data of maximum copper uptake of 210 mg.g-1, for R. erythropolis and 20 mg.g-1, for E. cloacae. Different cultivation conditions were also evaluated to obtain a higher bacterial biomass, achieving a cellular yield increase of up to 7 times for R. erythropolis and 3 times for E. cloacae.

O Estado de São Paulo apresenta, atualmente, mais de 5.900 áreas contaminadas cadastradas, as quais foram ou devem ser submetidas a um processo de remediação. Os principais contaminantes identificados são os combustíveis automotivos, com destaque para os hidrocarbonetos derivados de petróleo. Dentre as técnicas de remediação existentes, e considerando-se a necessidade de inclusão dos princípios da sustentabilidade aos processos de remediação, destaca-se a estratégia de adição de composto orgânico ao solo contaminado. O composto apresenta grande potencial de biorremediação, pois é capaz de sustentar e promover o crescimento de diversas populações de microrganismos com habilidade de degradar uma série de contaminantes. Nota-se, no Brasil, grande potencial de utilização de composto para a remediação, tanto pelas características climáticas e físico-químicas dos solos quanto pela quantidade de resíduos orgânicos gerados no país. Dessa forma, a presente dissertação tem por objetivo estudar a aplicação de composto orgânico na remediação de solo contaminado por hidrocarbonetos derivados de petróleo, em escala laboratorial. Foi realizada a contaminação artificial de um solo argiloso com óleo diesel e uma mistura de óleo BPF, diesel e querosene, em duas concentrações (10 g/kg e 100 g/kg) e adicionado composto orgânico em duas proporções (1:0,1 e 1:0,5). Os resultados indicaram maiores reduções das concentrações de hidrocarbonetos totais de petróleo ao final do experimento para os tratamentos realizados com óleo diesel, da ordem de 60 % a quase 90 % no período de 91 dias. A presença do composto contribuiu para o aumento dos teores de matéria orgânica, sólidos voláteis, pH e condutividade elétrica dos tratamentos, além da melhoria da estrutura do solo e maior desenvolvimento de populações de microrganismos. Dessa forma, o composto atuou como fonte de energia para os microrganismos autóctones de solo e como fonte de novos microrganismos metabolicamente ativos, contribuindo para o aumento das taxas de biodegradação. Os resultados do presente trabalho indicam que a adição de composto se mostra eficaz na remediação de solos contaminados por hidrocarbonetos de petróleo, promovendo a melhoria das condições físicas, químicas e biológicos do solo e apresentando-se como uma técnica sustentável, com impactos positivos dos pontos de vista ambiental, social e econômico. / The State of São Paulo currently has more than 5,900 registered contaminated sites, which were or have to be submitted to a remediation process. The main contaminants identified are automotive fuels, with emphasis on petroleum-derived hydrocarbons. Among the existent remediation techniques, and considering the need to include sustainability principles to remediation processes, the strategy of adding organic compost to the contaminated soil stands out. The compost presents a great bioremediation potential as it is capable of sustaining and promoting the growth of diverse microorganisms populations, with potential to degrade a series of contaminants. In Brazil, there are great opportunities for the use of compost for the remediation of contaminated soils, both due to the climatic and physical-chemical characteristics of the soils and the amount of organic waste generated in the country. Thus, the present research aims to study the application of compost in the remediation of a hydrocarbon contaminated soil, in laboratory scale. It was performed the artificial contamination of a clay soil with diesel oil and a mixture of bunker oil, diesel and kerosene in two concentrations (10 g/kg and 100 g/kg) and the compost was added in two proportions (1:0.1 and 1:0.5). The results showed greater reductions in the concentrations of total petroleum hydrocarbons at the end of the experiment for treatments with diesel oil, ranging from 60% to almost 90% in a period of 91 days. The presence of compost contributed to an increase in the contents of organic matter and volatile solids, as well as in the values of pH and electrical conductivity. It was also observed an improvement of the soil structure and a greater development of microbial populations. Thus, the compost acted as an energy source for autochthonous soil microorganisms and as a source of new metabolically active organisms, contributing to the increase of biodegradation rates. The results of the present work indicate that the addition of compost is effective in the remediation of petroleum hydrocarbons contamination, promoting the improvement of the soil physical, chemical and biological conditions and being a sustainable technique with positive impacts from the environmental, social and economic points of view.

Nas ultimas décadas o processo de biossorção tem alcançado grande relevância no tratamento de efluentes contendo metais potencialmente tóxicos. O uso de bactérias nesse processo tem obtido destaque, uma vez que possuem inúmeras vantagens. O presente estudo pretendeu avaliar o mecanismo envolvido no processo de biossorção dos íons Pb(II) e Hg(II) por meio das linhagens Cupriavidus metallidurans (CH34) e Cupriavidus metallidurans (CH34/pCM3). Dentre os modelos estudados a isoterma de Langmuir foi a que melhor se ajusta ao processo de adsorção, apresentando uma capacidade máxima de adsorção (qmax) de 0,98 mg.g-1 para o Hg(II) e 86,2 mg.g-1 para o Pb(II), para a linhagem selvagem. Já para a linhagem recombinante o qmax obtido foi 3,4 mg.g-1 para o mercúrio e 172,4mg g-1 para o chumbo. Baseado nos valores referentes à energia livre de Gibbs (ΔG) o processo de retenção ocorreu de forma química e espontânea. A influencia do pH foi avaliada por meio de estudo competitivo entre os íons metálicos, em níveis equimolares. O valor que melhor contemplou a adsorção para ambos os íons foi o pH 7,0, tendo o Pb(II) demonstrado maior capacidade de retenção. Em pH 2,0 houve maior retenção do Hg (II), já em pH 10,0 o Pb(II) obteve maior retenção. Indicando que o meio influencia diretamente na competição dos íons metálicos pelos sítios ativos. Constatou-se que a retenção do metal é robusta e estável ao longo de 6 meses. Os resultados indicam que a Cupriavidus metallidurans (CH34/pCM3) pode ser uma boa opção para biossorção de íons metálicos por meio de biorreator. / In the last decades the biosorption process, has achieved great relevance treatment of effluents containing toxic metals. The use of bacteria in the process has several advantages. This study aimed to evaluate the mechanism involved in the biosorption process of Pb (II) and Hg (II) ions by C. metallidurans (CH34) and C. metallidurans (CH34/pCM3) genetically modified strain. The Langmuir isotherm was the best adjusts to the adsorption process. The maximum adsorption capacity (qmax) of 0.98 mg.g-1 for Hg (II) and 86.2 mg.g -1 to Pb (II), for a wild strain (pH 7,0). However, for a recombinant strain, the qmax was 3.4 mg.g-1 for mercury and 172.4 mg.g-1 for the lead (pH 7,0). Based on the Gibbs free energy (ΔG) values on the adsorption process, it occurred chemically and spontaneously. The Hg(II) presented high adsorption capacity at pH=2 in comparing with Pb(II). While Pb(II) presented high adsorption capacity at pH=10. The studies of binding process was robust and stable for 6 months. The results indicate that Cupriavidus metallidurans (CH34/pCM3) can be a good option for biosorption of metal in a bioreactor.