Um dos principais impactos causados pela indústria é a poluição hídrica por meio da eliminação de compostos metálicos em efluentes, gerando acúmulo destes na cadeia alimentar e causando efeitos toxicológicos na biota aquática e na saúde da população. O cádmio e o níquel são exemplos desses tipos de contaminantes, geralmente presentes na mineração de cobre e zinco. Novas tecnologias têm buscado reduzir a concentração destes metais em efluentes de uma forma mais sustentável. Entre elas, a adsorção utiliza adsorventes que apresentam em sua superfície sítios com cargas que podem ser ativadas, sendo capazes de reter íons em solução, como os cátions metálicos. Entre os biossorventes, micro-organismos como as bactérias podem apresentar características para recuperação dos metais, gerando assim o interesse por tecnologias sustentáveis que possam aproveitar rejeitos industriais. Essa técnica utiliza a interação entre os grupos funcionais presentes nos biossorventes com os íons metálicos. Para este estudo, como pH, concentração de adsorventes e metais, tempo de contato e condições de tratamento de biossorventes foram avaliados por meio da utilização de bacterianos presentes no solo de uma região com histórico de contaminações industriais. Foi utilizado sistema em batelada por meio de erlenmeyers com soluções monoelementares de cádmio (II) e níquel (II). Com os resultados obtidos foi concluído que dentre os parâmetros mencionados, o que mais influenciou na biossorção foi o pH; a concentração de biomassa que apresentou maior captação metálica foi a de 0,1g.L-1; o adsorvente que apresentou a maior captação metálica de Cd2+ e Ni2+ foi a biomassa autoclavada, com captação metálica (qe) 294 mg.g-1 para Cd2+ e 46 mg.g-1 para Ni2+. / One of the main impacts caused by the industry is the water pollution by means of the elimination of metallic compounds in effluents, generating accumulation of these in the food chain and causing toxicological effects in the aquatic biota and the health of the population. Cadmium and nickel are examples of these types of contaminants, usually present in copper and zinc mining. New technologies have sought to reduce the concentration of these metals in effluents in a more sustainable way. Among them, the adsorption uses adsorbents that have on their surface sites with charges that can be activated, being able to retain ions in solution, such as metallic cations. Among biosorbents, microorganisms such as bacteria may have characteristics for metal recovery, thus generating interest in sustainable technologies that can take advantage of industrial waste. This technique uses the interaction between the functional groups present in the biosorbents with the metallic ions. For this study, parameters such as pH, concentration of adsorbents and metals, contact time and biosorbent treatment conditions were evaluated through the use of bacterial consortium present in the soil of a region with a history of industrial contamination. A batch system was used with erlenmeyers with monoelement solutions of cadmium (II) and nickel (II). With the results obtained it was concluded that among the mentioned parameters, what influenced biosorption most was the pH; the concentration of biomass that presented the greatest metallic uptake was that of 0.1g.L-1; the adsorbent that presented the highest Cd2+ and Ni2+ metal uptake was the autoclaved biomass, with metal uptake (qe) of the values obtained in the Langmuir isotherms around 294 mg.g-1 for Cd2+ and 46 mg.g-1 for Ni2+.

Made available in DSpace on 2015-04-20T12:31:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Ieda.pdf: 2549784 bytes, checksum: a9a4b9fb883e1aa2757719de2c81ea18 (MD5) Previous issue date: 2009-06-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biodiversity is a fundamental element for biotechnology development, especially in Amazon because its incontestable potential. One aspect of high interest is the search for management mechanisms that can promote environmental quality, ensuring the maintenance of natural features of ecosystems. In this context is located an important biotechnology tool that is the bioremediation of environments contaminated with toxic and recalcitrant compounds. Thus the exploration of microrganisms for use in these processes has been a challenge. This work presents a study about sample of bacterial community associated with the aquatic macrophyte Eichornia crassipes, assessing their potential for biodegradation of petroleum hydrocarbons. Selective isolations and preliminary identification of some of the isolates by region of 16S ribosomal DNA sequences to compare with the Gen Bank were done. The potential to produce biossurfactantes was evaluated by the activity of bacteria in emulsification. The growth of strains was assessed by mineral medium with hydrocarbons mixing and mineral medium with crude oil. The rate of toxicity was evaluated in mixture of hydrocarbon extracts with the five strains that showed the best growth. Considering the results of these first tests, it was produced a consortium with bacteria more efficient. It was evaluated the degradation of aliphatic and aromatic hydrocarbons in experiment containing Amazon river water, using the techniques of bioaugmentation and biostimulation. There were isolated 71 bacteria, 42 epiphytic and 29 endophytic. The preliminary identification revealed the predominance of the genera Acinetobacter, Pseudomonas, Bacillus and Stenotrophomonas. There was more bacterial growth in medium with crude oil, especially the strain Stenotrophomonas sp,. reaching around 13.4 x106 UFCs / mL. The methods used in bacterial growth indicated the degradation of petroleum hydrocarbons, whereas they were the sole source of carbon. Highlighted in the production of biossurfactantes the strains Methylobacterium sp and Stenotrophomonas radiotolerans, with better results in the medium with oil. The indices of toxicity showed better results in extracts of bacterial growth compared to control extracts. The strains that showed better results were used for consortium production: Stenotrophomonas sp., Uncultured Klebsiella sp., Enterobacter sp., Methylobacterium radiotolerans and Acinetobacter baumannii. In the experimental design with the consortium, the results showed that the main effect of all parameters studied influenced the degradation of the hydrocarbons studied, however the addition of the consortium was the most important factor in this decline, demonstrating the potential of these strains for use in future processes of bioremediation. / A biodiversidade é elemento fundamental para o desenvolvimento da Biotecnologia, em especial na Amazônia devido sua inconteste potencialidade. Um dos aspectos de elevado interesse é a busca por mecanismos de gestão que possam promover a qualidade ambiental, garantindo a manutenção das características naturais dos ecossistemas. Neste contexto situa-se uma importante ferramenta biotecnológica que é a biorremediação de ambientes contaminados por compostos tóxicos e recalcitrantes. Assim, a prospecção de microrganismos para uso nesses processos tem sido um desafio permanente. No presente trabalho realizou-se estudo de amostra da comunidade bacteriana associada à macrófita aquática Eichornia crassipes, avaliando seu potencial de biodegradação de hidrocarbonetos de petróleo. Foi feito isolamento seletivo e identificação preliminar de parte dos isolados por meio da região do DNA ribossomal 16S com comparação com sequências do Gen Bank. Verificou-se o potencial para a produção de biossurfactantes por meio da avaliação da atividade de emulsificação em cepas bacterianas. O crescimento de cepas foi avaliado em meio mineral com mistura de hidrocarbonetos e em meio mineral com petróleo bruto. O índice de toxicidade foi avaliado nos extratos dos meios com mistura de hidrocarbonetos das cinco cepas que apresentaram melhor crescimento. Considerando os resultados destes primeiros testes, foi produzido um consórcio com as cepas bacterianas mais eficientes. Este consórcio foi avaliado quanto à degradação de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos em experimento contendo água de rio da Amazônia, sendo utilizadas as técnicas de bioaumentação e bioestimulação. Obteve-se no isolamento 71 bactérias, sendo 42 epifíticas e 29 endofíticas. A identificação preliminar revelou a predominância dos gêneros Acinetobacter, Pseudomonas, Bacillus e Stenotrophomonas. Verificou-se melhor crescimento bacteriano no meio com petróleo bruto, destacando-se a cepa Stenotrophomonas sp. que atingiu cerca de 13,4x106 UFCs/mL. O crescimento bacteriano nos meios utilizados indicou a degradação dos hidrocarbonetos de petróleo, considerando que estes eram a única fonte de carbono. Destacaram-se na produção de biossurfactantes as cepas Stenotrophomonas sp e Methylobacterium radiotolerans, com melhores resultados no meio com petróleo. Os índices de toxicidade mostraram melhores resultados nos extratos do crescimento bacteriano em comparação aos extratos controles. As cepas que demonstraram melhores resultados e que foram utilizadas para a produção do consórcio foram Stenotrophomonas sp., Uncultured Klebsiella sp., Enterobacter sp., Methylobacterium radiotolerans e Acinetobacter baumannii. No planejamento experimental com o consórcio, os resultados obtidos demonstraram que o efeito principal de todos os parâmetros analisados influenciaram na degradação dos hidrocarbonetos avaliados, entretanto a adição do consórcio foi o fator mais importante nesta degradação, demonstrando o potencial destas linhagens para uso em futuros processos de biorremediação.

Um dos principais impactos causados pela indústria é a poluição hídrica por meio da eliminação de compostos metálicos em efluentes, gerando acúmulo destes na cadeia alimentar e causando efeitos toxicológicos na biota aquática e na saúde da população. O cádmio e o níquel são exemplos desses tipos de contaminantes, geralmente presentes na mineração de cobre e zinco. Novas tecnologias têm buscado reduzir a concentração destes metais em efluentes de uma forma mais sustentável. Entre elas, a adsorção utiliza adsorventes que apresentam em sua superfície sítios com cargas que podem ser ativadas, sendo capazes de reter íons em solução, como os cátions metálicos. Entre os biossorventes, micro-organismos como as bactérias podem apresentar características para recuperação dos metais, gerando assim o interesse por tecnologias sustentáveis que possam aproveitar rejeitos industriais. Essa técnica utiliza a interação entre os grupos funcionais presentes nos biossorventes com os íons metálicos. Para este estudo, como pH, concentração de adsorventes e metais, tempo de contato e condições de tratamento de biossorventes foram avaliados por meio da utilização de bacterianos presentes no solo de uma região com histórico de contaminações industriais. Foi utilizado sistema em batelada por meio de erlenmeyers com soluções monoelementares de cádmio (II) e níquel (II). Com os resultados obtidos foi concluído que dentre os parâmetros mencionados, o que mais influenciou na biossorção foi o pH; a concentração de biomassa que apresentou maior captação metálica foi a de 0,1g.L-1; o adsorvente que apresentou a maior captação metálica de Cd2+ e Ni2+ foi a biomassa autoclavada, com captação metálica (qe) 294 mg.g-1 para Cd2+ e 46 mg.g-1 para Ni2+. / One of the main impacts caused by the industry is the water pollution by means of the elimination of metallic compounds in effluents, generating accumulation of these in the food chain and causing toxicological effects in the aquatic biota and the health of the population. Cadmium and nickel are examples of these types of contaminants, usually present in copper and zinc mining. New technologies have sought to reduce the concentration of these metals in effluents in a more sustainable way. Among them, the adsorption uses adsorbents that have on their surface sites with charges that can be activated, being able to retain ions in solution, such as metallic cations. Among biosorbents, microorganisms such as bacteria may have characteristics for metal recovery, thus generating interest in sustainable technologies that can take advantage of industrial waste. This technique uses the interaction between the functional groups present in the biosorbents with the metallic ions. For this study, parameters such as pH, concentration of adsorbents and metals, contact time and biosorbent treatment conditions were evaluated through the use of bacterial consortium present in the soil of a region with a history of industrial contamination. A batch system was used with erlenmeyers with monoelement solutions of cadmium (II) and nickel (II). With the results obtained it was concluded that among the mentioned parameters, what influenced biosorption most was the pH; the concentration of biomass that presented the greatest metallic uptake was that of 0.1g.L-1; the adsorbent that presented the highest Cd2+ and Ni2+ metal uptake was the autoclaved biomass, with metal uptake (qe) of the values obtained in the Langmuir isotherms around 294 mg.g-1 for Cd2+ and 46 mg.g-1 for Ni2+.