A gasolina comercial no Brasil contém elevada concentração de etanol (20 a 25% em volume, v v-1) que tende a aumentar a solubilidade dos hidrocarbonetos, principalmente do benzeno, tolueno e xilenos (BTX), em água e pode ser preferencialmente degradado pelos micro-organismos no ambiente em relação aos outros compostos da gasolina. Além disso, os compostos da gasolina são considerados fontes de carbono hidrofóbicas que em contato com a microbiota do meio tendem a ser utilizados como substrato, podendo produzir biossurfactantes. Em caso de contaminação a fração BTX pode ser removida do ambiente pelo processo de biorremediação. Neste trabalho foram realizados três estudos de biorremediação que simularam contaminação de solo com 5% em massa (m m-1) de combustível (gasolina comercial, gasolina pura, etanol) e de meio líquido com 1% v v-1 de gasolina comercial em sistema denominado de fechado (frascos de vidro fechados) ou de aberto (tubos de PVC de 100 x 5 cm). O estudo 1 visou selecionar o solo proveniente de duas distintas localizações de um landfarming (com histórico de contaminação com borra oleosa) e neste solo foi adicionada a gasolina comercial (24% v v-1de etanol), de modo a isolar dele micro-organismos de maior potencial na degradação dos compostos do combustível. Os micro-orgnismos obtidos, na forma de isolados ou consórcios, foram avaliados em meio líquido com 1% v v-1 de gasolina comercial, em sistema fechado, visando selecionar os melhores micro-organismos degradadores dos compostos da gasolina comercial. No estudo 2 foram utilizados três processos de biorremediação: bioestimulação (com nutrientes) com e sem bioaumentação (com consórcio) e o de atenuação natural, conduzidos em istema fechado, contendo solo e 5% m v-1 de gasolina comercial. No estudo 3 foram empregados os processos de bioestimulação em solo (com 1% m m-1 de glicose) e atenuação natural, com 5% m v-1 de combustível (gasolina comercial, gasolina pura ou etanol) em sistema fechado na profundidade de 1 cm e no aberto em diferentes profundidades (1, 50 e 100 cm). No estudo 1, pelos consórcios formados com quatro isolados, dos sete selecionados, do landfarming, verificou-se redução dos compostos da gasolina comercial em aproximadamente 98%, em meio líquido em um período de 3 dias, em sistema fechado. No estudo 2, o processo de bioaumentação (adição de micro-organismos na forma de consórcio) com bioestimulação, não apresentou diferença significativa de biodegradação da gasolina comercial em relação aos demais processos, em sistema fechado. No estudo 3, os solos contaminados com os combustíveis gasolina comercial e etanol, apresentaram maior liberação de CO2 nos dois processos estudados, bioestimulação com 1% de glicose e atenuação natural. Os experimentos com gasolina comercial (24% v v-1de etanol) apresentam dados que indicam que a presença do etanol beneficiou a maior degradação dos hidrocarbonetos desta gasolina em sistema aberto. Os dados também mostram que os compostos BTX das gasolinas atingiram concentrações abaixo dos valores de interdição ambiental, em 1 cm de profundidade, nos dois sistemas e nas condições estudadas. Também, em sistema aberto estes compostos da gasolina comercial atingiram concentrações abaixo dos valores de interdição ambiental, nas três profundidades e nos dois processos estudados. Entretanto, esse comportamento não foi verificado nos compostos da gasolina pura nesses processos em sistema aberto, exceto em 1 cm de profundidade. / Brazilian commercial gasoline contains a high concentration of ethanol (20 to 25%) which tends to increase the solubility of hydrocarbons, mainly benzene, toluene and xylenes (BTX), in water and can be degraded by microorganisms preferably to other gasoline compounds. Furthermore, gasoline compounds are considered hydrophobic carbon sources which in contact with the environment microbiota tend to be used as substrate and might produce biosurfactants. In case of contamination by these compounds, they can be removed from the environment by bioremediation, namely, the removal of contaminants by the action of microorganisms. In the present work, three bioremediation studies have been carried out simulating soil contamination with 5% fuel (commercial gasoline, pure gasoline and ethanol) and liquid media with 1% commercial gasoline in closed (closed glass flasks) and open systems (plastic tubes, 100 cm x 5 cm). The study 1 aimed to select the soil from two distinct locations on a landfarming site with an historic of contamination by commercial gasoline, in order to isolate microorganisms with the higher degrading potential. The obtained microorganisms under the form of isolates or consortiums were evaluated in liquid medium with 1% commercial gasoline, in closed system with glass flasks, in order to select the best degrading microorganisms for the compounds of commercial gasoline (24% ethanol). In study 2 three processes of bioremediation have been employed: bioestimulation (with nutrients) with and without bioaugmentation (with consortium) and natural attenuation carried out in closed flasks containing soil and 5% commercial gasoline. In study 3, the processes of bioestimulation (with 1% glucose) and natural attenuation in soil with 5% fuel, commercial gasoline, pure gasoline or ethanol in closed flasks and in PVC tubes were carried out. In study 1, consortiums formed by the four isolates with the higher commercial gasoline compounds degrading potential, selected from the landfarming site, reduced the commercial gasoline compounds in approximately 98% in liquid medium within a period of 3 days. In study 2, closed system, the bioaugmentation process (addition of microorganisms in the form of consortiums) with bioestimulation, did not show a significant difference when compared to other processes in a closed system. In study 3 the soils contaminated with commercial gasoline and ethanol, presented higher CO2 liberation in both studied processes: bioestimulation with 1% glucose and natural attenuation. Experiments with commercial gasoline (24% ethanol) showed data indicating that the presence of ethanol benefited further degradation of gasoline hydrocarbons in this open system. The data also showed that BTX of gasoline reached concentrations below the environmental values of prohibition in 1 cm depth in both systems and conditions studied. Also, in an open system of commercial gasoline these compounds reached concentrations below the environmental values of interdiction in three depth sand in both cases studied. However, this be havior was not observed in the compounds of pure gasoline in these processes in open system, except in 1 cm depth.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:06:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328255.pdf: 1672868 bytes, checksum: 2dc4c5721b1a1009c3b778e510516d8b (MD5) Previous issue date: 2014 / A queima de combustíveis fósseis tem liberado uma grande quantidade de poluentes na atmosfera. A chuva ácida é extremamente prejudicial para a fauna e flora; acelera os processos de corrosão de prédios e monumentos; e gera graves problemas de saúde para o ser humano. Outro fato preocupante é a redução da qualidade do petróleo, os poços de petróleo leve estão se esgotando. Considerando esses fatores muitos países estão reformulando sua legislação a fim de exigir a comercialização de combustíveis com menores teores de impurezas. Os processos de dessulfurização e desnitrogenação existentes não são capazes de remover o enxofre e nitrogênio a níveis tão baixos. Com esse contexto tem-se desenvolvido um novo processo denominado biorremediação, o qual surge o interesse em desenvolver um processo no qual ocorre à degradação dos compostos através da ação de micro-organismos que atuam como catalisadores. A bactéria Rhodococcus erythropolis vem despontando como uma das mais promissoras na remoção e degradação de compostos indesejados do petróleo. Um estudo sobre o meio de crescimento e condições de cultivo torna-se necessário no sentido de se obter um meio nutritivo eficiente e ao mesmo tempo economicamente viável aos processos industriais. Nesse trabalho buscou-se analisar a capacidade da cepa nacional Rhodococcus erythropolis ATCC4277 de remover enxofre e nitrogênio de gasóleo pesado (GOP) em reator descontínuo utilizando concentrações de fase orgânica, com frações variando de 10 a 100% (m/m). As melhores condições de cultivo para o crescimento do R. erythropolis ATCC4277 foram temperatura de 23,7 °C, agitação de 180 rpm e com uma concentração de extrato de levedura de 6,15 g.L-1, CaCO3 de 1,1 g.L-1, glicose 2,0 g.L-1 e malte 5,0 g.L-1. O R. erythropolis ATCC4277 foi capaz de degradar os compostos de enxofre e nitrogênio presentes no gasóleo pesado, com uma remoção de 26,70 e 51,74%, respectivamente, para a fração óleo/água de 90%, resultado superior ao obtido na fração de 10%, a qual remoção foi de 7,64 e 39,02%.<br> / Abstract : The burning of fossil fuels has released a large amount of pollutants in the atmosphere. Acid rain is extremely harmful for fauna and flora; accelerates the corrosion processes of buildings and monuments; and creates serious health problems for humans. Another concerning fact is the reduction on the quality of the oil, the light oil well are being depleted. Considering these factors many countries are reformulating their laws in order to require the commercialization of fuels with lower levels of impurities. The processes of desulfurization and denitrification existing aren t capable of removing the sulfur and the nitrogen at such low levels. In this context a new process has been developed, called bioremediation, which appears into interest to develop a process in which occurs the degradation of compounds through the action of micro-organisms that act as catalysts. The bacteria Rhodococcus erythropolis has been emerging as one of the most promising agents in the removal and degradation of unwanted components of oil. A study about the growth medium becomes necessary in order to obtain not only a nutritive and efficient medium but also economically viable for the industrial processes. This work is looking for to analyze the capacity of the national strain Rhodococcus erythropolis ATCC4277 of removing sulfur and nitrogen of heavy crude oil (HCO) in a batch reactor using concentrations of the organic phase, with fractions varying from 10 to 100% (m/m). The best cultivation conditions for the growth of R. erythropolis ATCC4277 were temperature of 23,7°C, agitation of 180 rpm and with concentrations of 6,15 g.L-1 yeast extract, 1,1 g.L-1 CaCO3, 2,0 g.L-1 glucose and 5,0 g.L-1 malt. The R. erythropolis ATCC4277 was capable of degrading the components of sulfur and nitrogen present in the heavy crude oil, with a removal of 26,70 and 51,74%, respectively, for the fraction oil/water of 90%, higher result than the obtained with 10% fraction, which removal was of 7,64 and 39,02%.

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-28Bitstream added on 2014-08-13T18:00:07Z : No. of bitstreams: 1 000766662.pdf: 2632561 bytes, checksum: d3661ec641b1928dd3c2e0951d7fdbf2 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As blendas de polímeros biodegradáveis com sintéticos constituem um campo promissor para a aplicação de materiais poliméricos, visando uma degradação mais rápida no meio ambiente, uma vez que a quantidade dos resíduos plásticos tem aumentado significativamente na última década. Este assunto necessita de muita investigação ainda sobre a resposta destas blendas a diferentes tratamentos, visando sua degradação. As blendas empregadas neste estudo foram de um polímero biodegradável, o poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (PHBV), 80%, com um copolímero sintético, o Polipropileno-co-polietileno (PP-co-PE), em quantidade 20%, com e sem aditivo pró-oxidante. Filmes destas blendas foram preparados por fusão em prensa com pressão controlada a partir de pellets. Estes filmes foram, então, submetidos ao termotratamento a 100ºC durante 40 h e seguido de biotratamento em colunas de solo. As caracterizações dos filmes antes e após os tratamentos foram feitas através de infravermelho com transformada de Fourier, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e teste de crescimento microbiano em placa. O filme de PHBV, após o tratamento com calor, foi totalmente biodegradado durante três meses em solo. O período do experimento não foi suficiente para que os filmes de PP-co-PE sofressem biodegradação, embora tenha havido adesão microbiana em sua superfície, após seis meses. A maior taxa de degradação da blenda sem aditivo foi após o termo/ biotratamento durante três meses, enquanto as blendas com aditivo apresentaram a maior taxa de degradação, após três meses enterradas em solo, sem o prévio tratamento por calor. Portanto, o aditivo influenciou significativamente o processo de biodegradação, na ausência do pré-tratamento com calor / Biodegradable synthetic polymers blends are a promising for the application of polymeric materials, aiming a faster degradation in the environment, even the amount of plastic waste is significantly increased over the last decade. This subject needs much further research on the response of these blends to different treatments to their degradation. The blends used in this study are biodegradable polymers such as poly (hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (PHBV) with a synthetic copolymer, the polypropylene-co-ethylene (PP-co-PE), in minor concentrations, with and without pro-oxidant additive. These blends films are prepared by melting in pressure-controlled press from pellets obtained previously in an internal mixer (torque rheometer), followed by cryogenic break, these films will be submitted to termotreatment at 100º C for 40 h and after to biotreatment in soil columns. The film analyzes will be made by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and growth test plate. The PHBV film, after the heat treatment, was completely biodegraded during 3 months in soil. The experimental period was not enough to the PP-co-PE films underwent biodegradation, although there has been microbial adhesion on their surface, after six months.The highest degradation rate of the no additive blend was after the thermal/biotreatment during 3 months, while the additive blends presented the highest degradation rate after 3 months buried in soil, without prior heat treatment. Therefore the additive influenced significantly the biodegradation process, in the absence of the heat pre treatment

O antraceno, o fenantreno e o pireno são hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) que podem ser carcinogênicos e que não são degradados pela maioria dos microrganismos do solo. A biorremediação é uma estratégia para eliminação dos HAPs, que pode demandar a inoculação de microrganismos degradadores e a modificação das condições químicas e físicas do solo. O objetivo do presente estudo foi isolar, identificar e caracterizar microrganismos degradadores e mineralizadores de antraceno, fenantreno e pireno em meio mineral e no solo, assim como avaliar a influência do pH e da disponibilidade de água, N, P, Fe e S na biorremediação de um solo contaminado com antraceno. Seis amostras de solo de landfarming foram inoculadas individualmente a um solo contaminado em laboratório com antraceno. Após 176 dias, o solo com maior produção de C-CO2 foi utilizado para o enriquecimento em meio mineral mais antraceno. Os microrganismos foram isolados e identificados pelo seqüenciamento do gene do RNAr. A capacidade dos microrganismos em degradar os 3 HAPs no meio mineral e no solo foi avaliada por cromatografia gasosa. A mineralização de diferentes concentrações de antraceno, fenantreno e pireno no solo foi avaliada por respirometria, assim como o efeito de diferentes doses de N, P, S e Fe, de diferentes pH e umidades do solo na mineralização do antraceno. Isolou-se do solo de landfarming um consórcio microbiano composto por 6 bactérias, identificadas como Mycobacterium fortuitum, Bacillus cereus, Microbacterium sp., Gordonia polyisoprenivorans, Microbacteriaceae bacterium e Naphthaleneutilizing bacterium, e um fungo, Fusarium oxysporum. O consórcio microbiano degradou respectivamente 48, 67 e 22% do antraceno, fenantreno e pireno do meio mineral. No solo o consórcio degradou, em média, mais de 92% e mineralizou mais de 78% das diferentes concentrações destes 3 HAPs em 70 dias. As maiores mineralizações do antraceno ocorreram nos solos com as maiores umidades gravimétricas (12,5%) e pH (7,5). A adição de 100 kg ha-1 ou mais de nitrogênio no solo e a conseqüente redução da relação C:N para valores inferiores a 67:1 diminuíram a mineralização do antraceno no solo. O aumento da disponibilidade do fósforo, do ferro e do enxofre e a presença de amplas relações C:P (1076:1 a 50:1) e C:N:P (1076:16:1 a 50:1,3:1) no solo não influenciaram a mineralização do antraceno. Conclui-se que a seleção e a inoculação ao solo de microrganismos degradadores de HAPs, associado a modificação das condições ambientais, pode conduzir a um eficiente processo de biorremediação, onde a grande maioria dos HAPs é mineralizada em curto período de tempo.

Orientador: Sandra Mara Martins Franchetti / Coorientador: José Carlos Marconato / Banca: Regina Teresa Rosim Monteiro / Banca: Carlos Renato Corso / Resumo: As blendas de polímeros biodegradáveis com sintéticos constituem um campo promissor para a aplicação de materiais poliméricos, visando uma degradação mais rápida no meio ambiente, uma vez que a quantidade dos resíduos plásticos tem aumentado significativamente na última década. Este assunto necessita de muita investigação ainda sobre a resposta destas blendas a diferentes tratamentos, visando sua degradação. As blendas empregadas neste estudo foram de um polímero biodegradável, o poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (PHBV), 80%, com um copolímero sintético, o Polipropileno-co-polietileno (PP-co-PE), em quantidade 20%, com e sem aditivo pró-oxidante. Filmes destas blendas foram preparados por fusão em prensa com pressão controlada a partir de pellets. Estes filmes foram, então, submetidos ao termotratamento a 100ºC durante 40 h e seguido de biotratamento em colunas de solo. As caracterizações dos filmes antes e após os tratamentos foram feitas através de infravermelho com transformada de Fourier, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e teste de crescimento microbiano em placa. O filme de PHBV, após o tratamento com calor, foi totalmente biodegradado durante três meses em solo. O período do experimento não foi suficiente para que os filmes de PP-co-PE sofressem biodegradação, embora tenha havido adesão microbiana em sua superfície, após seis meses. A maior taxa de degradação da blenda sem aditivo foi após o termo/ biotratamento durante três meses, enquanto as blendas com aditivo apresentaram a maior taxa de degradação, após três meses enterradas em solo, sem o prévio tratamento por calor. Portanto, o aditivo influenciou significativamente o processo de biodegradação, na ausência do pré-tratamento com calor / Abstract: Biodegradable synthetic polymers blends are a promising for the application of polymeric materials, aiming a faster degradation in the environment, even the amount of plastic waste is significantly increased over the last decade. This subject needs much further research on the response of these blends to different treatments to their degradation. The blends used in this study are biodegradable polymers such as poly (hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (PHBV) with a synthetic copolymer, the polypropylene-co-ethylene (PP-co-PE), in minor concentrations, with and without pro-oxidant additive. These blends films are prepared by melting in pressure-controlled press from pellets obtained previously in an internal mixer (torque rheometer), followed by cryogenic break, these films will be submitted to termotreatment at 100º C for 40 h and after to biotreatment in soil columns. The film analyzes will be made by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and growth test plate. The PHBV film, after the heat treatment, was completely biodegraded during 3 months in soil. The experimental period was not enough to the PP-co-PE films underwent biodegradation, although there has been microbial adhesion on their surface, after six months.The highest degradation rate of the no additive blend was after the thermal/biotreatment during 3 months, while the additive blends presented the highest degradation rate after 3 months buried in soil, without prior heat treatment. Therefore the additive influenced significantly the biodegradation process, in the absence of the heat pre treatment / Mestre

A gasolina comercial no Brasil contém elevada concentração de etanol (20 a 25% em volume, v v-1) que tende a aumentar a solubilidade dos hidrocarbonetos, principalmente do benzeno, tolueno e xilenos (BTX), em água e pode ser preferencialmente degradado pelos micro-organismos no ambiente em relação aos outros compostos da gasolina. Além disso, os compostos da gasolina são considerados fontes de carbono hidrofóbicas que em contato com a microbiota do meio tendem a ser utilizados como substrato, podendo produzir biossurfactantes. Em caso de contaminação a fração BTX pode ser removida do ambiente pelo processo de biorremediação. Neste trabalho foram realizados três estudos de biorremediação que simularam contaminação de solo com 5% em massa (m m-1) de combustível (gasolina comercial, gasolina pura, etanol) e de meio líquido com 1% v v-1 de gasolina comercial em sistema denominado de fechado (frascos de vidro fechados) ou de aberto (tubos de PVC de 100 x 5 cm). O estudo 1 visou selecionar o solo proveniente de duas distintas localizações de um landfarming (com histórico de contaminação com borra oleosa) e neste solo foi adicionada a gasolina comercial (24% v v-1de etanol), de modo a isolar dele micro-organismos de maior potencial na degradação dos compostos do combustível. Os micro-orgnismos obtidos, na forma de isolados ou consórcios, foram avaliados em meio líquido com 1% v v-1 de gasolina comercial, em sistema fechado, visando selecionar os melhores micro-organismos degradadores dos compostos da gasolina comercial. No estudo 2 foram utilizados três processos de biorremediação: bioestimulação (com nutrientes) com e sem bioaumentação (com consórcio) e o de atenuação natural, conduzidos em istema fechado, contendo solo e 5% m v-1 de gasolina comercial. No estudo 3 foram empregados os processos de bioestimulação em solo (com 1% m m-1 de glicose) e atenuação natural, com 5% m v-1 de combustível (gasolina comercial, gasolina pura ou etanol) em sistema fechado na profundidade de 1 cm e no aberto em diferentes profundidades (1, 50 e 100 cm). No estudo 1, pelos consórcios formados com quatro isolados, dos sete selecionados, do landfarming, verificou-se redução dos compostos da gasolina comercial em aproximadamente 98%, em meio líquido em um período de 3 dias, em sistema fechado. No estudo 2, o processo de bioaumentação (adição de micro-organismos na forma de consórcio) com bioestimulação, não apresentou diferença significativa de biodegradação da gasolina comercial em relação aos demais processos, em sistema fechado. No estudo 3, os solos contaminados com os combustíveis gasolina comercial e etanol, apresentaram maior liberação de CO2 nos dois processos estudados, bioestimulação com 1% de glicose e atenuação natural. Os experimentos com gasolina comercial (24% v v-1de etanol) apresentam dados que indicam que a presença do etanol beneficiou a maior degradação dos hidrocarbonetos desta gasolina em sistema aberto. Os dados também mostram que os compostos BTX das gasolinas atingiram concentrações abaixo dos valores de interdição ambiental, em 1 cm de profundidade, nos dois sistemas e nas condições estudadas. Também, em sistema aberto estes compostos da gasolina comercial atingiram concentrações abaixo dos valores de interdição ambiental, nas três profundidades e nos dois processos estudados. Entretanto, esse comportamento não foi verificado nos compostos da gasolina pura nesses processos em sistema aberto, exceto em 1 cm de profundidade. / Brazilian commercial gasoline contains a high concentration of ethanol (20 to 25%) which tends to increase the solubility of hydrocarbons, mainly benzene, toluene and xylenes (BTX), in water and can be degraded by microorganisms preferably to other gasoline compounds. Furthermore, gasoline compounds are considered hydrophobic carbon sources which in contact with the environment microbiota tend to be used as substrate and might produce biosurfactants. In case of contamination by these compounds, they can be removed from the environment by bioremediation, namely, the removal of contaminants by the action of microorganisms. In the present work, three bioremediation studies have been carried out simulating soil contamination with 5% fuel (commercial gasoline, pure gasoline and ethanol) and liquid media with 1% commercial gasoline in closed (closed glass flasks) and open systems (plastic tubes, 100 cm x 5 cm). The study 1 aimed to select the soil from two distinct locations on a landfarming site with an historic of contamination by commercial gasoline, in order to isolate microorganisms with the higher degrading potential. The obtained microorganisms under the form of isolates or consortiums were evaluated in liquid medium with 1% commercial gasoline, in closed system with glass flasks, in order to select the best degrading microorganisms for the compounds of commercial gasoline (24% ethanol). In study 2 three processes of bioremediation have been employed: bioestimulation (with nutrients) with and without bioaugmentation (with consortium) and natural attenuation carried out in closed flasks containing soil and 5% commercial gasoline. In study 3, the processes of bioestimulation (with 1% glucose) and natural attenuation in soil with 5% fuel, commercial gasoline, pure gasoline or ethanol in closed flasks and in PVC tubes were carried out. In study 1, consortiums formed by the four isolates with the higher commercial gasoline compounds degrading potential, selected from the landfarming site, reduced the commercial gasoline compounds in approximately 98% in liquid medium within a period of 3 days. In study 2, closed system, the bioaugmentation process (addition of microorganisms in the form of consortiums) with bioestimulation, did not show a significant difference when compared to other processes in a closed system. In study 3 the soils contaminated with commercial gasoline and ethanol, presented higher CO2 liberation in both studied processes: bioestimulation with 1% glucose and natural attenuation. Experiments with commercial gasoline (24% ethanol) showed data indicating that the presence of ethanol benefited further degradation of gasoline hydrocarbons in this open system. The data also showed that BTX of gasoline reached concentrations below the environmental values of prohibition in 1 cm depth in both systems and conditions studied. Also, in an open system of commercial gasoline these compounds reached concentrations below the environmental values of interdiction in three depth sand in both cases studied. However, this be havior was not observed in the compounds of pure gasoline in these processes in open system, except in 1 cm depth.

O antraceno, o fenantreno e o pireno são hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) que podem ser carcinogênicos e que não são degradados pela maioria dos microrganismos do solo. A biorremediação é uma estratégia para eliminação dos HAPs, que pode demandar a inoculação de microrganismos degradadores e a modificação das condições químicas e físicas do solo. O objetivo do presente estudo foi isolar, identificar e caracterizar microrganismos degradadores e mineralizadores de antraceno, fenantreno e pireno em meio mineral e no solo, assim como avaliar a influência do pH e da disponibilidade de água, N, P, Fe e S na biorremediação de um solo contaminado com antraceno. Seis amostras de solo de landfarming foram inoculadas individualmente a um solo contaminado em laboratório com antraceno. Após 176 dias, o solo com maior produção de C-CO2 foi utilizado para o enriquecimento em meio mineral mais antraceno. Os microrganismos foram isolados e identificados pelo seqüenciamento do gene do RNAr. A capacidade dos microrganismos em degradar os 3 HAPs no meio mineral e no solo foi avaliada por cromatografia gasosa. A mineralização de diferentes concentrações de antraceno, fenantreno e pireno no solo foi avaliada por respirometria, assim como o efeito de diferentes doses de N, P, S e Fe, de diferentes pH e umidades do solo na mineralização do antraceno. Isolou-se do solo de landfarming um consórcio microbiano composto por 6 bactérias, identificadas como Mycobacterium fortuitum, Bacillus cereus, Microbacterium sp., Gordonia polyisoprenivorans, Microbacteriaceae bacterium e Naphthaleneutilizing bacterium, e um fungo, Fusarium oxysporum. O consórcio microbiano degradou respectivamente 48, 67 e 22% do antraceno, fenantreno e pireno do meio mineral. No solo o consórcio degradou, em média, mais de 92% e mineralizou mais de 78% das diferentes concentrações destes 3 HAPs em 70 dias. As maiores mineralizações do antraceno ocorreram nos solos com as maiores umidades gravimétricas (12,5%) e pH (7,5). A adição de 100 kg ha-1 ou mais de nitrogênio no solo e a conseqüente redução da relação C:N para valores inferiores a 67:1 diminuíram a mineralização do antraceno no solo. O aumento da disponibilidade do fósforo, do ferro e do enxofre e a presença de amplas relações C:P (1076:1 a 50:1) e C:N:P (1076:16:1 a 50:1,3:1) no solo não influenciaram a mineralização do antraceno. Conclui-se que a seleção e a inoculação ao solo de microrganismos degradadores de HAPs, associado a modificação das condições ambientais, pode conduzir a um eficiente processo de biorremediação, onde a grande maioria dos HAPs é mineralizada em curto período de tempo.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-11T13:51:39Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO DIANA DUARTE DE LIRA.pdf: 3141395 bytes, checksum: 577be3756c7f9cb500aa4a4da3af782c (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T13:51:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO DIANA DUARTE DE LIRA.pdf: 3141395 bytes, checksum: 577be3756c7f9cb500aa4a4da3af782c (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / A taxonomia clássica de fungos filamentos é baseada em observações de características fenotípicas, além de incorporar as aplicações biotecnológicas das substâncias produzidas à otimização de processos. Os fungos por participarem da ciclagem de material orgânico são hábeis em descontaminar ambientes. Este trabalho teve por objetivo a identificação de 23 espécies de Aspergillus isolados de água do mar e estuário com a capacidade de utilizar óleo diesel como fonte de carbono. Para taxonomia clássica foram utilizados meios diferenciais. Após a identificação foi realizado o teste com o indicador 2,6 diclofenolindolfenol, e foram selecionados os que apresentaram mudança da coloração do indicador com 24horas após inicio do ensaio. As linhagens selecionadas foram submetidas aos ensaios de aclimatação, otimização das condições nutricionais do meio de cultivo e toxicidade dos subprodutos provenientes do biotratamento utilizando o índice de germinação o qual analisa a geminação e crescimento médio de sementes vegetais. Para otimização de ensaio de degradação foi utilizado o planejamento experimental Delineamento Composto Central com três variáveis independentes: nitrogênio, fósforo e magnésio. Foram identificadas as espécies Aspergillus flavus(06), Aspergillus aculeatus(08), Aspergillus terreus(01), Aspergillus awamori(02), Aspergillus tamarii(01), Aspergillus japonicus(03), Aspergillus niger(02). Oito linhagens apresentaram viragem da coloração azul para incolor em 24 horas, mas o Aspergillus flavus (AFL59) foi selecionado para todos os testes por apresentar 80% de degradação. A linhagem submetida ao ensaio de otimização apresentou o Índice de Germinação com valores próximos a 100% crescimento da raiz e eficiência de degradação (E.D%) do óleo diesel próximo a 100% para o hidrocarboneto nonano, ausência de picos entre decano e hexadecano, e a partir de heptadecano até heneicosano as porcentagens variaram entre 20,85% e 37,11%. Concluímos que o tratamento de óleo diesel utilizando as linhagens de Aspergillus mostrou-se eficiente para degradação de cadeias de hidrocarbonetos maiores apresentando baixa toxicidade para o nível trófico utilizado para o ensaio.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-06-26T19:18:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Milagre Américo Pele.pdf: 1268132 bytes, checksum: 94dbcd80b424478c020bf966c435c1f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-26T19:18:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Milagre Américo Pele.pdf: 1268132 bytes, checksum: 94dbcd80b424478c020bf966c435c1f2 (MD5) Previous issue date: 2017-03-14 / CNPQ / Biossurfactantes e bioemulsificantes são moléculas anfifílicas que vêm conquistando a atenção de diferentes setores, devido às suas múltiplas aplicações e são mais sintetizados por bactérias e leveduras, e mais raramente, por fungos filamentosos. Neste contexto, investigações foram realizadas com quatro amostras de Rhizopus isoladas de solos do bioma Caatinga (região nordeste do Brasil), quanto ao potencial de produção de biossurfactantes, utilizando o meio (glutamato 1% e óleo de soja pós-fritura 5%) para selecionar a amostra de Rhizopus com maior produção de biossurfactante. A produção do biossurfactante foi detectada pela redução da tensão superficial, os testes parafilme, dispersão do óleo, índice de emulsificação e atividade hemolítica. A amostra Rhizopus sp. UCP 1607 foi selecionada considerando a redução da tensão superficial da água de 72 para 31,8 mN/m, capacidade dispersante de 66,4 cm2 (ODA), formação de halo de 40mm em ágar sangue e teste de parafilme exibindo um diâmetro de 12mm. A amostra de Rhizopus sp. UCP 1607 foi identificada como Rhizopus arrhizus, através de características fenotípicas e confirmação molecular. Nos estudos com a bioconversão de resíduos agroindústriais (milhocina e glicerol residual), foram utilizadas concentrações estabelecidas por planejamentos fatoriais de 22, tendo como variável resposta a produção de biossurfactante e/ou bioemulsificante. Os resultados obtidos demonstraram que o R. arrhizus UCP 1607 apresentou excelente habilidade na produção de biossurfactante no ensaio 3 (3% de glicerol residual e 5% de milhocina), e o bioemulsificante no ensaio 4 (6% de glicerol residual e 3% de milhocina), respectivamente. O biossurfactante apresentou excelente habilidade de redução da tensão superficial da água de 72 para 28,8 mN/m, índice de emulsificação de 79% e capacidade dispersante de 53,4 cm2 (ODA), usando como substrato o óleo queimado de motor. O bioemulsificante reduziu a tensão superficial de 72 para 36,5 mN/m e índice de emulsificação de 96,4% com o óleo queimado de motor e uma área de deslocamento do óleo de motor de 68.3 cm2 (ODA). A caracterização bioquímica preliminar mostrou que o biossurfactante está constituído por proteínas (38%), carboidratos (35,4%) e lipídios (5,5%), e bioemulsificante de proteínas (40%), carboidratos (16,7%) e lipídios (39,6%). Ambas as biomoléculas apresentaram caráter aniônico, concentração micelar crítica (CMC) de 1,7% (biossurfactante) e 1,4% (bioemulsificante), e ausência de fitotoxicidade. A dinâmica de remoção de poluentes hidrofóbicos no mesmo suporte (óleo diesel impregnado no solo arenoso) mostrou que o biossurfactante bruto removeu 79,4%, enquanto que o bioemulsificante demonstrou uma eficiência de remoção de 90,6%. Os dados experimentais obtidos com o biossurfactante e o bioemulsificante produzidos por Rhizopus arrhizus UCP 1607 sugerem a possibilidade de produção independente das biomoléculas em meios com fontes renováveis, além da utilização na dispersão e remoção de poluentes hidrofóbicos de solos em processos de biorremediação. / Biosurfactants and Bioemulsifiers are amphipathic molecules which have gained the attention of different sectors due to their many potential uses, and are mainly produced by bacteria, yeasts and, rarely by filamentous fungi. In this context, investigations were carried out with Rhizopus strains isolated from soil samples collected in biome Caatinga (Northeast of Brazil) for their potential in the production of biosurfactants and bioemulsifiers, using medium composed of 1% glutamate and 5% soybean oil residue, for selection of Rhizopus strain with potential for production of tensoactives. The production was detected using surface tension measurement, parafilm M test, oil displacement assay, hemolytic activity and emulsification index. The strain of Rhizopus sp. UCP 1607, isolated from soil sample of the State of Rio Grande do Norte, showed the best tensoactive properties resulting in the reduction of surface tension of water from 72 to 31.8 mN/m, dispersant capacity of 66.4 cm2 (ODA), formation of a clear halo in the blood agar medium (40mm), and according to the parafilm M test the mycelia-free broth exhibited a diameter of 12mm. Rhizopus sp. UCP 1607 strain was identified as Rhizopus arrhizus using phenotypic characteristics and molecular confirmation. In the studies of bioconversion of agroindustrial residues (crude glycerol and corn steep liquor), were used the concentrations established through 22 factorial designs with biosurfactant and/or bioemulsifier production as response variable. The results demonstrated that Rhizopus arrhizus UCP 1607 showed excellent ability in the production of biosurfactant in the assay 4 (3% crude glycerol and 5% corn steep liquor), and bioemulsifier in the assay 3 (6% crude glycerol and 3% corn steep liquor). The biosurfactant showed an excellent reduction of surface tension of water from 72 to 28.8 mN/m, but also exhibited higher emulsification index of 79% and dispersant capacity of 53.4 cm2 (ODA), using burnt motor oil as substrate. On the other hand, the bioemulsifier reduced the surface tension of water from 72 to 36.5 mN/m. Moreover, showed an excellent emulsification index of 96.4% against the burnt motor oil, and higher displacement activity of 68.3 cm2 (ODA). The preliminar biochemical characterization of the isolated compounds demonstrated that the biosurfactant consisted of proteins (38%), carbohydrates (35,4%) and lipids (5,5%), and the bioemulsifier contained proteins (40%), carbohydrates (16,7%) and lipids (39,6%). Both the compounds presented an anionic character, with critical micelle concentrations (CMC) of 1.7% (biosurfactant) and 1.4% (bioemulsifier) and non-phytotoxicity. The applicability studies in the removal of hydrophobic pollutants from soil showed that the biosurfactant removed 79.4% of the diesel oil impregnated in the beach sand, whereas bioemulsifier demonstrated a removal rate of 90.6% of the contaminant from sand. The data obtained from experiments with biosurfactant and bioemulsifier produced by Rhizopus arrhizus UCP 1607 suggest the possibility of independent production of biomolecules in media composed of renewable resources, besides the use in the dispersion and removal of hydrophobic pollutants from soils.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:04:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6804_1.pdf: 2160294 bytes, checksum: 3e096f77bdae93ea643c282b4b0d82ce (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / O óleo diesel tem sido usado amplamente no mundo inteiro, mas tem se tornado um dos mais comuns poluentes orgânicos do solo devido a vazamento de tanques de armazenamento e derrames acidentais. No Estado de Pernambuco, localizado no Nordeste do Brasil, existem evidências de contaminação por petroderivados por causa de vazamentos de postos de combustíveis. A preocupação tornou-se maior em função do crescimento da indústria petroquímica com a construção de uma refinaria de petróleo com capacidade de 200 mil barris diários, 60% dos quais serão de óleo diesel (operação prevista para 2011). O solo argiloso é muito comum no território brasileiro e em decorrência de suas características pedológicas e físico-químicas específicas é bastante utilizado como selante natural em postos de combustíveis e em aterros de áreas industriais. Entretanto, o solo argiloso é pouco estudado em relação aos tratamentos de biorremediação, além de pouco se conhecer sobre o comportamento sortivo de solos tropicais e das variáveis capazes de alterá-lo. O objetivo da presente pesquisa foi avaliar a eficiência de remoção de hidrocarbonetos poliaromáticos (HPAs) de um solo argiloso contaminado experimentalmente por óleo diesel através da comparação de diferentes técnicas de biorremediação. As técnicas de biorremediação testadas foram: Landfarming (LF), acréscimo de ar por revolvimento manual; Bioestímulo (BE), com acréscimo de nutrientes; e, Bioestímulo mais Bioaumento (BEBA), com acréscimo de nutrientes e microrganismos. Os experimentos de remoção foram conduzidos associados ao estudo do comportamento sortivo do solo e de possíveis alterações promovidas pelo uso de biotratamentos durante o período experimental (129 dias). Os 16 Hidrocarbonetos Poliaromáticos (HPAs) prioritários, indicados pela Agência Ambiental Americana, United States Environmental Protection Agency (USEPA), foram utilizados como principal parâmetro de avaliação dos tratamentos de biorremediação. O naftaleno, um dos 16 HPAs, foi utilizado como referência para avaliação de alterações sortivas do solo. O solo estudado foi identificado como um argissolo, tendo a caulinita como argilomineral característico. Bons resultados foram obtidos em todos os tratamentos e a opção por um desses tratamentos pareceu depender da finalidade desejada. Eficiência da remoção de O&G de 59%, 77% e 80% foi obtida em LF, BE e BEBA, respectivamente, indicando que o acréscimo de nutrientes e microrganismos (BEBA) tornou mais eficiente o tratamento. Também se observou dois padrões de remoção de O&G: um com taxa de remoção mais rápida nos primeiros 24 dias (P24) de experimento e outro com taxa mais lenta nos últimos 105 dias (U105). Os parâmetros cinéticos de ordem zero obtidos em P24, expressos por &#956;g de O&G.g-1.dia-1, foram iguais a 0,89 para LF; 1,10 para BE e 1,21 para BEBA. Os valores em U105 foram 97%; 96% e 97% menores do que aqueles obtidos em P24, para LF, BE e BEBA, respectivamente. A eficiência de remoção dos HPAs totais foi de 87%, 89% e 87% no final do período experimental (129 dias), para LF, BE e BEBA, respectivamente. Aparentemente, não foi constatada diferença significativa entre as técnicas de tratamento usadas. A mais rápida remoção dos poliaromáticos ocorreu nos primeiros 17 dias (P17) e a mais lenta nos últimos 112 dias (U112). Neste caso, os parâmetros cinéticos de ordem zero foram iguais a 4,48 &#956;g.g-1.dia-1 para LF; 4,62 &#956;g.g-1.dia-1 para BE e 4,71 &#956;g.g-1.dia-1 para BEBA. No segundo intervalo (112 dias), os parâmetros cinéticos também foram 97%; 97% e 98% inferiores do que aqueles obtidos em P17, para LF, BE e BEBA, respectivamente. No entanto, a análise dos HPAs individuais mostrou haver diferença entre os tratamentos de acordo com o composto investigado. Para o fenantreno os tratamentos BE e BEBA apresentaram eficiência de remoção em torno de 88%, enquanto que para LF a eficiência de remoção foi de 79%. O benzo(a)pireno (BaP) foi removido com eficiência de 95% em BEBA, 91% em LF e 83% em BE. A menor concentração de BaP foi igual a 0,26 mg/g em BEBA. A redução significativa na velocidade de remoção no segundo intervalo de tempo para O&G, &#931;HPAs e HPAs individuais pode ser atribuída, entre outros aspectos, a acumulação de intermediários tóxicos que podem ter interferido negativamente na atividade de degradação promovida pelos microrganismos. Os níveis de toxicidade se mantiveram altos, especialmente, para os tratamentos BE e BEBA até o fim do período de incubação. Quanto à capacidade sortiva do solo, esta se manteve praticamente constante em LF e foi reduzida ao longo do tempo de experimento em BE e BEBA, o que deve ter promovido nesses tratamentos maior disponibilidade dos contaminantes (O&G, HPAs), visto pelos significativos níveis de remoção alcançados. Desse modo, conclui-se que, de maneira geral, o acréscimo de nutrientes (BE) foi muito promissor entre os tratamentos testados para remoção da contaminação proveniente do óleo diese