O presente estudo teve como objetivo desenvolver uma nova proposta de uso de um biomonitor na identificação de fontes emissoras de metais no meio ambiente. Foi selecionada a espécie de siri Callinectes danae como biomonitor e o estuário de Santos como área de estudo. Numa primeira etapa e considerando que o siri é um organismo bentônico, foi realizada uma avaliação preliminar do teor de metais no sedimento do estuário. Em seguida, foi realizada uma avaliação preliminar do teor de metais nos diferentes tecidos de indivíduos coletados na região (brânquias, hepatopâncreas e músculos). Baseado nos experimentos anteriores, foi proposto um modelo de distribuição dos metais entre os tecidos e destes em relação aos sedimentos. A validação deste modelo de distribuição (assinatura química) foi realizada por meio de um conjunto de procedimentos que visaram testar: 1) a robustez em função do tempo; 2) a especificidade para a região de estudo; 3) a sensibilidade às alterações dos níveis de metais em cada tecido. A partir deste modelo, foram identificados indícios para atribuição de fontes emissoras de metais. Desta forma, concluiu-se que, para a região do estuário de Santos, o siri da espécie C. danae pode ser utilizado como um biomonitor. O modelo proposto foi eficaz, uma vez que foi capaz de responder de forma conclusiva-positiva a todos os testes realizados na sua validação, confirmando esta espécie como um biomonitor definitivo para região. A robustez do modelo irá aumentar com novas coletas e a realimentação do banco de dados. / This study aimed to develop a new methodology for the use of a biomonitor in the identification of metal discharges in environmental evaluations. Crabs of Callinectes danae species were used in an evaluation conducted in the Santos Estuarine System. In the first experiment and since C. danae is a benthic species, a preliminary assessment of the metal concentrations in sediment samples collected in the Santos Estuarine System was performed. Subsequently, a preliminary assessment of metal concentrations in the C. danae tissues was also peformed. The last experiment aimed to identify a chemical fingerprint for the Santos Estuarine System.The development of validation procedures for this model (chemical fingerprint) was conducted and aimed to test: 1) the stability of this model through time; 2) its local specificity for the Santos Estuarine System; 3) the sensibility of this model due to modifications in the metal concentrations in each tissue (gills, hepatopancreas and muscles). By the use of this model, it was possible to identify the sources of metal emissions. According to the results, C. danae can be used as a biomonitor for the Santos Estuarine System. The established model was able to responde in a positive-conclusive way to all the tests performed in its validation, confirming this species as a definitive biomonitor for this area. Thus, the stability of this model will increase with new sampling campaings and consequently introduction of new information in the database.

A dispersão dos efluentes do emissário submarino de Santos foi estudada por meio de modelagem numérica, acoplando-se modelos hidrodinâmico, de dispersão no campo próximo e no campo distante. As simulações foram realizadas para o projeto original do emissário de 1979, para a nova configuração de 2009 e para terceiro arranjo sugerido por este estudo, que dobra o comprimento do duto em relação ao projeto original. As diluições foram modeladas em cenários ambientais com propriedades marinhas e estuarinas climatológicas de verão, juntamente com forçantes atmosféricas climatológicas da mesma estação, simulando ausência de vento, presença de vento médio e presença de vento médio seguido por passagem de frente fria climatológica (obtida por este estudo). Com as devidas validações do modelo hidrodinâmico, a diluição, tanto no campo próximo quanto no campo distante, foi fortemente regida pela estratificação da coluna dágua e pela velocidade das correntes. O cenário sem vento apresentou as maiores estratificações, menores velocidades e originou as menores diluições em oposição ao cenário que simulou a passagem de frente fria. Dentre os projetos de emissário analisados, aquele proposto por este estudo apresentou plumas com menores comprimentos horizontais e menores profundidades, atingindo a costa uma só vez. O projeto original e o novo que será implantado em 2009 apresentaram, comparativamente, plumas mais extensas e profundas, interceptando a costa em diversas situações. / Sewage plume dispersion for the Santos outfall was studied using numerical models, coupling hydrodynamic, near field and far field models. Experiments were conducted for the 1979 original outfall design, for the new 2009 outfall configuration and also for a third arrangement suggested here, which duplicates the emissary length comparatively to the original 1979 project. Dilutions were modeled in environmental sceneries with summer climatological estuarine and marine properties, together with climatological atmospheric forcing for the same season, simulating no wind conditions, mean wind forcing and mean wind followed by a climatological cold front (developed at this study) passage. After the appropriate hydrodynamic numerical model validation, the dilution, at the near field as well as at the far field, was strongly determined by the vertical water stratification and by the current velocities. The no-wind scenery presented the highest stratifications, smallest velocities and originated the smallest dilutions, in opposition to the cold-front-scenery. Among the sewage outfall projects considered, the one presented at this study showed the shallowest plumes, with the smallest horizontal lengths, reaching the coast only once. The original 1979 project and the 2009 configuration showed, comparatively, the deepest and widest plumes reaching the coast in several situations.

Os sistemas estuarinos são ambientes de transição entre o continente e o oceano, onde atividades humanas são intensivamente desenvolvidas. O Sistema Estuarino de Santos e São Vicente, localizado na porção central do Litoral do Estado de São Paulo, tem se destacado como um dos principais pólos econômicos do Brasil, devido ao complexo petroquímico e siderúrgico, ao Porto de Santos e à aptidão turística da região. O rápido e intenso desenvolvimento, a partir da década de 40, resultou na degradação do ecossistema local devido à introdução de esgotos e efluentes não-tratados, bem como ao aporte atmosférico de substâncias nocivas. O objetivo principal deste trabalho foi determinar as concentrações de hidrocarbonetos marcadores geoquímicos em sedimentos de testemunhos, para traçar o histórico da contribuição destes compostos ao longo dos últimos 100 anos, relacionando os resultados com a ocupação urbano-industrial da região. Paralelamente, procurou-se determinar a origem da matéria orgânica sedimentar (C, N e S) assim como verificar a existência de correlação estatística entre os hidrocarbonetos e a susceptibilidade magnética, ou seja, indicadores de poluição de natureza distinta. Quatro testemunhos foram coletados em áreas de mangue e próximas à fontes pontuais de poluição, como o lixão do Alemoa, o terminal petrolífero do Alemoa e próximo ao acesso do Pólo Industrial de Cubatão. A identificação e quantificação dos hidrocarbonetos foram feitas por um cromatográfo a gás acoplado a um detector de ionização de chama (GC-FID) para os hidrocarbonetos alifáticos e a um espectrômetro de massa (GC-MS) para os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs). A análise granulométrica mostrou o predomínio de sedimentos lamosos nos sedimentos mais recentes, devido a progradação das áreas de mangue e às atividades antrópicas como o escorregamento de morros adjacentes e a dragagem de canais. A aumento no teor do nitrogênio (Ntot.) nas secções próximas ao topo dos testemunhos é proveniente das indústrias de fertilizantes e do lançamento de esgotos não-tratados. Embora tenha ocorrido um aumento na concentração de n-alcanos de fontes antrópicas ao longo dos últimos anos, a introdução biogênica aparece como um importante componente no total dos n-alcanos, sendo atribuída à contribuição dos múltiplos rios que deságuam no estuário e do mangue adjacente. A distribuição da concentração dos hidrocarbonetos alifáticos, em particular a mistura complexa não resolvida, foi relacionada com o desenvolvimento do Pólo Industrial de Cubatão e do Porto de Santos, à deposição de resíduos sólidos no morro do Alemoa e à adoção de medidas de controle de poluição por parte das indústrias da região. Em relação aos PAHs, foi possível estabelecer as principais fontes (petrogênica ou pirolítica) destes compostos ao longo dos testemunhos. O predomínio de PAHs de maior peso molecular (4 – 6 anéis), indicou contribuição antrópica da queima de biomassa, carvão, óleo bruto e combustíveis fósseis. A correlação estatística entre hidrocarbonetos e susceptibilidade magnética mostrou a aplicabilidade deste parâmetro na avaliação preliminar do histórico da poluição de sedimentos marinhos. O aporte de metais magnéticos, caracterizado pela susceptibilidade magnética, foi associado a diferentes fontes antrópicas de hidrocarbonetos e aos principais eventos históricos relacionados com o desenvolvimento urbano-industrial da Baixada Santista. / Estuarine areas are environments between land and ocean, where human activities are intensively developed. The Santos and São Vicente Estuary, located on the central portion of the coast of São Paulo state, has one of the most important industrial areas of Brazil. The increasing of urbanization and industrialization near the margins of Estuary, in the 50’s, has been responsible for the degradation of the mangrove, for the discharge of sewage, and consequently, it affects the input of organic matter and sedimentary deposition. The main objective of this work was to determine the concentration of hydrocarbons biomarkers in sediment cores in order to investigate the input of these substances in the last 100 years, and to find a relation with the urban and industrial occupation in this area. The organic matter origins (C, N and S) are also studied. A possible statistical correlation between two different pollution indicators (hydrocarbons and magnetic susceptibility) was investigated. Four sediments cores are collected in mangrove areas and near polluted places, as Alemoa garbage disposal, Alemoa petroliferous terminal and Cubatão industrial complex. Hydrocarbons concentrations were determined by gas chromatograph with flame ionization detector (GC-FID) for aliphatic compounds and by gas chromatograph coupled with mass spectrometer for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). The grain-size analyses showed that in the recent sediments, mud was predominant. It was associated with the mangrove progradation and anthropogenic activities such as settlement, garbage disposal and sweep activities. High nitrogen concentrations were found in the sediments near the top of the cores and it was associated with inputs from untreated sewage and industries. Although a large anthropogenic input of n-alkanes was detected in the recent sediments, the biogenic contribution by rivers and direct input from mangrove vegetation is an important in the total n-alkanes. The distribution of aliphatic hydrocarbons in the cores, meanly concerning “Unresolved Complex Mixture", was associated with the formation and development of Cubatão industrial complex and the Santos harbour, waste disposal in Alemoa hill and with the preservation program, that results in the improvement of waste treatment and decrease of organic pollutants input in this area. The PAHs analyses indicated multiplies sources of these compounds (petrogenic and pyrolitic). The predominance of higher molecular weight compounds (4 – 6 aromatic rings) showed anthropogenic contribution from biomass, coal, oil and fossil fuels combustion. Statistical correlation of magnetic susceptibility with hydrocarbons indicated that the input of magnetic metals could be associated with several sources of hydrocarbons, related with the urban and industrial development of Santos and São Vicente Estuary.

A dispersão dos efluentes do emissário submarino de Santos foi estudada por meio de modelagem numérica, acoplando-se modelos hidrodinâmico, de dispersão no campo próximo e no campo distante. As simulações foram realizadas para o projeto original do emissário de 1979, para a nova configuração de 2009 e para terceiro arranjo sugerido por este estudo, que dobra o comprimento do duto em relação ao projeto original. As diluições foram modeladas em cenários ambientais com propriedades marinhas e estuarinas climatológicas de verão, juntamente com forçantes atmosféricas climatológicas da mesma estação, simulando ausência de vento, presença de vento médio e presença de vento médio seguido por passagem de frente fria climatológica (obtida por este estudo). Com as devidas validações do modelo hidrodinâmico, a diluição, tanto no campo próximo quanto no campo distante, foi fortemente regida pela estratificação da coluna dágua e pela velocidade das correntes. O cenário sem vento apresentou as maiores estratificações, menores velocidades e originou as menores diluições em oposição ao cenário que simulou a passagem de frente fria. Dentre os projetos de emissário analisados, aquele proposto por este estudo apresentou plumas com menores comprimentos horizontais e menores profundidades, atingindo a costa uma só vez. O projeto original e o novo que será implantado em 2009 apresentaram, comparativamente, plumas mais extensas e profundas, interceptando a costa em diversas situações. / Sewage plume dispersion for the Santos outfall was studied using numerical models, coupling hydrodynamic, near field and far field models. Experiments were conducted for the 1979 original outfall design, for the new 2009 outfall configuration and also for a third arrangement suggested here, which duplicates the emissary length comparatively to the original 1979 project. Dilutions were modeled in environmental sceneries with summer climatological estuarine and marine properties, together with climatological atmospheric forcing for the same season, simulating no wind conditions, mean wind forcing and mean wind followed by a climatological cold front (developed at this study) passage. After the appropriate hydrodynamic numerical model validation, the dilution, at the near field as well as at the far field, was strongly determined by the vertical water stratification and by the current velocities. The no-wind scenery presented the highest stratifications, smallest velocities and originated the smallest dilutions, in opposition to the cold-front-scenery. Among the sewage outfall projects considered, the one presented at this study showed the shallowest plumes, with the smallest horizontal lengths, reaching the coast only once. The original 1979 project and the 2009 configuration showed, comparatively, the deepest and widest plumes reaching the coast in several situations.

Os sistemas estuarinos são ambientes de transição entre o continente e o oceano, onde atividades humanas são intensivamente desenvolvidas. O Sistema Estuarino de Santos e São Vicente, localizado na porção central do Litoral do Estado de São Paulo, tem se destacado como um dos principais pólos econômicos do Brasil, devido ao complexo petroquímico e siderúrgico, ao Porto de Santos e à aptidão turística da região. O rápido e intenso desenvolvimento, a partir da década de 40, resultou na degradação do ecossistema local devido à introdução de esgotos e efluentes não-tratados, bem como ao aporte atmosférico de substâncias nocivas. O objetivo principal deste trabalho foi determinar as concentrações de hidrocarbonetos marcadores geoquímicos em sedimentos de testemunhos, para traçar o histórico da contribuição destes compostos ao longo dos últimos 100 anos, relacionando os resultados com a ocupação urbano-industrial da região. Paralelamente, procurou-se determinar a origem da matéria orgânica sedimentar (C, N e S) assim como verificar a existência de correlação estatística entre os hidrocarbonetos e a susceptibilidade magnética, ou seja, indicadores de poluição de natureza distinta. Quatro testemunhos foram coletados em áreas de mangue e próximas à fontes pontuais de poluição, como o lixão do Alemoa, o terminal petrolífero do Alemoa e próximo ao acesso do Pólo Industrial de Cubatão. A identificação e quantificação dos hidrocarbonetos foram feitas por um cromatográfo a gás acoplado a um detector de ionização de chama (GC-FID) para os hidrocarbonetos alifáticos e a um espectrômetro de massa (GC-MS) para os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs). A análise granulométrica mostrou o predomínio de sedimentos lamosos nos sedimentos mais recentes, devido a progradação das áreas de mangue e às atividades antrópicas como o escorregamento de morros adjacentes e a dragagem de canais. A aumento no teor do nitrogênio (Ntot.) nas secções próximas ao topo dos testemunhos é proveniente das indústrias de fertilizantes e do lançamento de esgotos não-tratados. Embora tenha ocorrido um aumento na concentração de n-alcanos de fontes antrópicas ao longo dos últimos anos, a introdução biogênica aparece como um importante componente no total dos n-alcanos, sendo atribuída à contribuição dos múltiplos rios que deságuam no estuário e do mangue adjacente. A distribuição da concentração dos hidrocarbonetos alifáticos, em particular a mistura complexa não resolvida, foi relacionada com o desenvolvimento do Pólo Industrial de Cubatão e do Porto de Santos, à deposição de resíduos sólidos no morro do Alemoa e à adoção de medidas de controle de poluição por parte das indústrias da região. Em relação aos PAHs, foi possível estabelecer as principais fontes (petrogênica ou pirolítica) destes compostos ao longo dos testemunhos. O predomínio de PAHs de maior peso molecular (4 – 6 anéis), indicou contribuição antrópica da queima de biomassa, carvão, óleo bruto e combustíveis fósseis. A correlação estatística entre hidrocarbonetos e susceptibilidade magnética mostrou a aplicabilidade deste parâmetro na avaliação preliminar do histórico da poluição de sedimentos marinhos. O aporte de metais magnéticos, caracterizado pela susceptibilidade magnética, foi associado a diferentes fontes antrópicas de hidrocarbonetos e aos principais eventos históricos relacionados com o desenvolvimento urbano-industrial da Baixada Santista. / Estuarine areas are environments between land and ocean, where human activities are intensively developed. The Santos and São Vicente Estuary, located on the central portion of the coast of São Paulo state, has one of the most important industrial areas of Brazil. The increasing of urbanization and industrialization near the margins of Estuary, in the 50’s, has been responsible for the degradation of the mangrove, for the discharge of sewage, and consequently, it affects the input of organic matter and sedimentary deposition. The main objective of this work was to determine the concentration of hydrocarbons biomarkers in sediment cores in order to investigate the input of these substances in the last 100 years, and to find a relation with the urban and industrial occupation in this area. The organic matter origins (C, N and S) are also studied. A possible statistical correlation between two different pollution indicators (hydrocarbons and magnetic susceptibility) was investigated. Four sediments cores are collected in mangrove areas and near polluted places, as Alemoa garbage disposal, Alemoa petroliferous terminal and Cubatão industrial complex. Hydrocarbons concentrations were determined by gas chromatograph with flame ionization detector (GC-FID) for aliphatic compounds and by gas chromatograph coupled with mass spectrometer for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). The grain-size analyses showed that in the recent sediments, mud was predominant. It was associated with the mangrove progradation and anthropogenic activities such as settlement, garbage disposal and sweep activities. High nitrogen concentrations were found in the sediments near the top of the cores and it was associated with inputs from untreated sewage and industries. Although a large anthropogenic input of n-alkanes was detected in the recent sediments, the biogenic contribution by rivers and direct input from mangrove vegetation is an important in the total n-alkanes. The distribution of aliphatic hydrocarbons in the cores, meanly concerning “Unresolved Complex Mixture”, was associated with the formation and development of Cubatão industrial complex and the Santos harbour, waste disposal in Alemoa hill and with the preservation program, that results in the improvement of waste treatment and decrease of organic pollutants input in this area. The PAHs analyses indicated multiplies sources of these compounds (petrogenic and pyrolitic). The predominance of higher molecular weight compounds (4 – 6 aromatic rings) showed anthropogenic contribution from biomass, coal, oil and fossil fuels combustion. Statistical correlation of magnetic susceptibility with hydrocarbons indicated that the input of magnetic metals could be associated with several sources of hydrocarbons, related with the urban and industrial development of Santos and São Vicente Estuary.

O estudo que ora se apresenta integrou o conjunto de pesquisas do sub-projeto - Diversidade de Bactérias Associadas à Degradação de Compostos Recalcitrantes, do projeto temático BIOTA FAPESP - Ecologia Molecular e Taxonomia Polifásica de Bactérias de Interesse Ambiental e Agro-Industrial. Apresenta caráter inovador, na medida em que procurou avaliar o potencial de aplicação biotecnológica de microrganismos anaeróbios de uma área severamente contaminada no Brasil, o estuário de Santos-São Vicente, em degradar o pentaclorofenol (PCP). A pergunta fundamental a ser respondida pelos resultados experimentais realizados foi: são os microrganismos autóctones do estuário capazes de servirem de inóculo para degradar o pentaclorofenol em biorreatores sob condições metanogênicas? Dois grupos de amostras foram avaliados, o primeiro, uma parcela composta por vários sedimentos coletados no estuário e, o segundo, sedimentos coletados na região do Largo de Canéus e na frente da Companhia Siderúrgica Paulista (COSIPA). O estabelecimento da determinação cromatográfica do PCP e congêneres menos clorados para o monitoramento experimental mostrou que na análise da presença dos clorofenóis nos sedimentos, o método de extração por ultrassom com posterior metilação dos analitos foi adequado para concentração mínima de 200 'mü'g clorofenóis/Kg sedimento para 2,3; 2,6 diclorofenóis; 2,4,6 e 2,3,6 triclorofenóis. Contudo, não foi adequado para a determinação do PCP e 2,3,4 triclorofenol. Para o meio de cultivo, o método de extração do PCP por agitação em vórtex e acetilação dos analitos mostrou-se adequado para todos os clorofenóis e com limite de quantificação de 0,1 mg/L. A avaliação do potencial metanogênico foi realizada com as amostras compostas do estuário enriquecidas sob condições halofílicas. O valor estável de metano no biogás de 50% foi obtido nos primeiros 20 dias de incubação. O sedimento nessas condições foi utilizado como inóculo para fins de isolamento de culturas metanogênicas, redutoras do íon sulfato e degradadoras de PCP. Não foram obtidas culturas desalogenadoras; porém foram isoladas arquéias metanogênicas, cultivadas em metanol, acetato e formiato de sódio, bem como bactérias cultivadas em lactato de sódio na presença e ausência de sulfato de sódio. Ensaios fisiológicos aliados aos métodos moleculares FISH e DGGE permitiram identificar arquéias metanogênicas do gênero Methanosarcina sp. e microrganismos do domínio Bacteria. Os sedimentos individualmente estudados foram coletados com maior controle de anaerobiose empregando-se amostrador do tipo corer. O enriquecimento destes sedimentos, inicialmente sob concentração de 2,5 mg PCP/g STV e com adições periódicas de 50% da concentração inicial do clorofenol e 1,25 a 2,5 g/L de glicose por 13 meses a 30 graus Celsius, resultou na obtenção de culturas degradadoras do PCP sob anaerobiose estrita. Nos reatores controles sem PCP, já primeiros 20 dias de incubação 70% de metano foi determinado no biogás. Nos reatores com PCP, a produção do metano (20%) iniciou após 100 dias. A adsorção foi o principal mecanismo de remoção de 50% do PCP nas primeiras 12 horas de incubação dos enriquecimentos. Posteriormente, a redução do PCP no meio de 77% para a amostra de Canéus e 70% para a da COSIPA foi relacionada a mecanismos de biodegradação anaeróbia, como a desalogenação redutiva. Exames microscópicos mostraram a seleção de microrganismos na presença de PCP, com predomínio de bacilos formadores de esporos semelhantes ao gênero Clostridium sp., filamentos diversos e filamentos semelhantes as arquéias metanogênicas acetoclásticas relacionadas ao gênero Methanosaeta sp. O enriquecimento foi realizado sob condições halofílicas, segunda a salinidade de cada amostra estudada no estuário. Não houve perda do clorofenol por volatilização. Os resultados obtidos no enriquecimento anterior viabilizaram o estudo seguro do potencial anaeróbio dos microrganismos oriundos do sedimento da COSIPA em metabolizar o PCP em reator contínuo do tipo RAHLF. Assim, sedimento enriquecido sob condições metanogênicas e halofílicas foi inoculado no RAHLF, controlando-se rigorosamente a anaerobiose. O reator preenchido com cubos de espuma de poliuretana foi operado por 126 dias e tempo de detenção hidráulica de 18 horas, com meio de cultura salino contendo glicose (1 g/L) como principal fonte de carbono e PCP-Na nas concentrações de 5, 13, 15 e 21 mg/L. O desempenho do RAHLF foi estável com boa eficiência durante toda a operação. A redução dos níveis de matéria orgânica medida em DQO variou de 70 a 100% e a de PCP foi de 99%, com detecção de intermediários menos clorados e sob teores de metano no biogás de 20%. Da massa de 1111,73 mg de PCP aplicada no reator, 286,9 mg ficou retida no sistema pelo processo de adsorção nas biopartículas e 824,83 mg foi biodegradada. As análises morfológicas dos tipos celulares, em conjunto com as técnicas moleculares DGGE e FISH, revelaram a presença de grupos microbianos do domínio Archaea pertencente à família Methanosarcinacea e grupos do domínio Bacteria. A participação de grupos de domínio Bacteria, cuja estrutura dos tipos microbianos na comunidade variou ao longo do RAHLF e das concentrações de PCP, e dos organismos metanogênicos da família Methanosarcinacea, possibilitou responder a questão inicialmente formulada, uma vez que se pode afirmar que os microrganismos autóctones foram capazes de degradar o PCP sob condições metanogênicas e halofílicas, com eficiência adequada. A prática para a seleção dos microrganismos retirados do ambiente estuarino, de interesse para biotecnologia anaeróbia aplicada ao saneamento ambiental, que empregou o reator do tipo RAHLF, parece promissora para avanços da engenharia na remediação biológica de uma área cuja relevância é indiscutível para o estado de São Paulo / This study has an innovative character, once aimed to evaluate the biotechnological application of anaerobic microorganisms degrading pentachlorophenol (PCP) at a severely polluted area in Brazil, estuary of Santos-São Vicente, São Paulo state. This study integrated a group of researches of the sub-project - Diversity of Bacteria Associated to the Degradation of Recalcitrant Compounds, supported by major project BIOTA FAPESP which theme is Molecular Ecology and Polyphasic Taxonomy of Bacteria of Environmental and Agriculture-Industrial Interest. The fundamental question to be answered by the accomplished experimental results was: are the autochthonus microorganisms of the estuary capable of serving as inoculum to degrade the PCP in bioreactors under methanogenic conditions? In order to evaluate this hypothesis, two groups of samples were collected: sediments taken from several sites of the estuary and sediments taken from two sites, one severely contaminated with organochlorine compounds, in front of the São Paulo Metallurgical Company (COSIPA) and other, less contaminated, in the area of Canéus. The establishment of protocol for the PCP and less chlorinated compounds chromatographic determination showed that the extraction method by ultrosonication followed by metilation of the chlorinated compounds was appropriated to evaluate concentrations of 200 ug chlorophenol/Kg of sediment, 2,3; 2,6 dichlorophenols; 2,4,6 and 2,3,6 trichlorophenols. However, it was not appropriated for evaluation of PCP and 2,3,4 trichlorophenol. For the culture medium, the extraction method by vortex agitation followed by acetilation was appropriated for all of the chlorophenols compounds. The quantification limit was 0,1 mg/L. The evaluation of the methanogenic potential and PCP biodegradation was accomplished with the samples of the estuary enriched under halophylic conditions. In the experiments without PCP was possible to obtain cultures of Methanosarcina sp, identified by FISH technique and cells of domain Bacteria, identified by DGGE. In the experiment with PCP dehalogenated cultures were not obtained. To evaluate PCP anaerobic biodegradation by sediments of COSIPA and Caneus sites, sediments collected under anaerobic conditions by a corer device were enriched in a halophylic brine medium with glucose and PCP at concentration of 2.5 mg PCP/g VTS. Periodic additions of 50% of the initial concentration of PCP and 1.25 to 2.5 g/L of glucose were done. With this strategy was possible to obtain PCP dehalogenated cultures. The adsorption was the main mechanism of 50% of PCP removal in the first 12 hours of incubation. The PCP reduction of 77% for Caneus reactor and 70% for COSIPA reactor was related to anaerobic biodegradation. Microscopic exams showed selection of microorganisms, with predominance of cells related to Clostridium sp., and filaments related to methanogenic acetoclastic archaea Methanosaeta sp. chlorophenols volatilization was not observed. The biotechnological application of HAIB reactor in PCP biodegradation was evaluated using sediment of COSIPA site previously enriched with glucose. The reactor was operated by 126 days and hydraulic detention time of 18 hours, with saline brine medium containing glucose (1 g/L) and NaPCP in concentrations of 5, 13, 15 and 21 mg/L. PCP amendments did not affect the overall performance and functional stability of the process. COD and PCP reduction was close to 80% and 100%, respectively with detection of trichlorophenols and dichlorophenols. Percentage of methane in the biogas closed to 30%. Adsorption analyses demonstrated that 287 mg of PCP was removed by adsorption in the biofilm and 825 mg was removed by biodegradation. Biofilm DGGE-profiling showed the presence of specific bands of Bacteria and Archaea domains when PCP was amended. The appearance of new bands of Bacteria showed that this organisms had a direct influence at PCP dehalogentation. Archaea organisms of Methanosarcinaceae family had an indirect influence in this metabolism. This thesis demonstrated that HAIB reactors, using autochthonous microorganisms under halophylic and methanogenic conditions, are a potential alternative for organochlorines bioremediation

O estudo que ora se apresenta integrou o conjunto de pesquisas do sub-projeto - Diversidade de Bactérias Associadas à Degradação de Compostos Recalcitrantes, do projeto temático BIOTA FAPESP - Ecologia Molecular e Taxonomia Polifásica de Bactérias de Interesse Ambiental e Agro-Industrial. Apresenta caráter inovador, na medida em que procurou avaliar o potencial de aplicação biotecnológica de microrganismos anaeróbios de uma área severamente contaminada no Brasil, o estuário de Santos-São Vicente, em degradar o pentaclorofenol (PCP). A pergunta fundamental a ser respondida pelos resultados experimentais realizados foi: são os microrganismos autóctones do estuário capazes de servirem de inóculo para degradar o pentaclorofenol em biorreatores sob condições metanogênicas? Dois grupos de amostras foram avaliados, o primeiro, uma parcela composta por vários sedimentos coletados no estuário e, o segundo, sedimentos coletados na região do Largo de Canéus e na frente da Companhia Siderúrgica Paulista (COSIPA). O estabelecimento da determinação cromatográfica do PCP e congêneres menos clorados para o monitoramento experimental mostrou que na análise da presença dos clorofenóis nos sedimentos, o método de extração por ultrassom com posterior metilação dos analitos foi adequado para concentração mínima de 200 'mü'g clorofenóis/Kg sedimento para 2,3; 2,6 diclorofenóis; 2,4,6 e 2,3,6 triclorofenóis. Contudo, não foi adequado para a determinação do PCP e 2,3,4 triclorofenol. Para o meio de cultivo, o método de extração do PCP por agitação em vórtex e acetilação dos analitos mostrou-se adequado para todos os clorofenóis e com limite de quantificação de 0,1 mg/L. A avaliação do potencial metanogênico foi realizada com as amostras compostas do estuário enriquecidas sob condições halofílicas. O valor estável de metano no biogás de 50% foi obtido nos primeiros 20 dias de incubação. O sedimento nessas condições foi utilizado como inóculo para fins de isolamento de culturas metanogênicas, redutoras do íon sulfato e degradadoras de PCP. Não foram obtidas culturas desalogenadoras; porém foram isoladas arquéias metanogênicas, cultivadas em metanol, acetato e formiato de sódio, bem como bactérias cultivadas em lactato de sódio na presença e ausência de sulfato de sódio. Ensaios fisiológicos aliados aos métodos moleculares FISH e DGGE permitiram identificar arquéias metanogênicas do gênero Methanosarcina sp. e microrganismos do domínio Bacteria. Os sedimentos individualmente estudados foram coletados com maior controle de anaerobiose empregando-se amostrador do tipo corer. O enriquecimento destes sedimentos, inicialmente sob concentração de 2,5 mg PCP/g STV e com adições periódicas de 50% da concentração inicial do clorofenol e 1,25 a 2,5 g/L de glicose por 13 meses a 30 graus Celsius, resultou na obtenção de culturas degradadoras do PCP sob anaerobiose estrita. Nos reatores controles sem PCP, já primeiros 20 dias de incubação 70% de metano foi determinado no biogás. Nos reatores com PCP, a produção do metano (20%) iniciou após 100 dias. A adsorção foi o principal mecanismo de remoção de 50% do PCP nas primeiras 12 horas de incubação dos enriquecimentos. Posteriormente, a redução do PCP no meio de 77% para a amostra de Canéus e 70% para a da COSIPA foi relacionada a mecanismos de biodegradação anaeróbia, como a desalogenação redutiva. Exames microscópicos mostraram a seleção de microrganismos na presença de PCP, com predomínio de bacilos formadores de esporos semelhantes ao gênero Clostridium sp., filamentos diversos e filamentos semelhantes as arquéias metanogênicas acetoclásticas relacionadas ao gênero Methanosaeta sp. O enriquecimento foi realizado sob condições halofílicas, segunda a salinidade de cada amostra estudada no estuário. Não houve perda do clorofenol por volatilização. Os resultados obtidos no enriquecimento anterior viabilizaram o estudo seguro do potencial anaeróbio dos microrganismos oriundos do sedimento da COSIPA em metabolizar o PCP em reator contínuo do tipo RAHLF. Assim, sedimento enriquecido sob condições metanogênicas e halofílicas foi inoculado no RAHLF, controlando-se rigorosamente a anaerobiose. O reator preenchido com cubos de espuma de poliuretana foi operado por 126 dias e tempo de detenção hidráulica de 18 horas, com meio de cultura salino contendo glicose (1 g/L) como principal fonte de carbono e PCP-Na nas concentrações de 5, 13, 15 e 21 mg/L. O desempenho do RAHLF foi estável com boa eficiência durante toda a operação. A redução dos níveis de matéria orgânica medida em DQO variou de 70 a 100% e a de PCP foi de 99%, com detecção de intermediários menos clorados e sob teores de metano no biogás de 20%. Da massa de 1111,73 mg de PCP aplicada no reator, 286,9 mg ficou retida no sistema pelo processo de adsorção nas biopartículas e 824,83 mg foi biodegradada. As análises morfológicas dos tipos celulares, em conjunto com as técnicas moleculares DGGE e FISH, revelaram a presença de grupos microbianos do domínio Archaea pertencente à família Methanosarcinacea e grupos do domínio Bacteria. A participação de grupos de domínio Bacteria, cuja estrutura dos tipos microbianos na comunidade variou ao longo do RAHLF e das concentrações de PCP, e dos organismos metanogênicos da família Methanosarcinacea, possibilitou responder a questão inicialmente formulada, uma vez que se pode afirmar que os microrganismos autóctones foram capazes de degradar o PCP sob condições metanogênicas e halofílicas, com eficiência adequada. A prática para a seleção dos microrganismos retirados do ambiente estuarino, de interesse para biotecnologia anaeróbia aplicada ao saneamento ambiental, que empregou o reator do tipo RAHLF, parece promissora para avanços da engenharia na remediação biológica de uma área cuja relevância é indiscutível para o estado de São Paulo / This study has an innovative character, once aimed to evaluate the biotechnological application of anaerobic microorganisms degrading pentachlorophenol (PCP) at a severely polluted area in Brazil, estuary of Santos-São Vicente, São Paulo state. This study integrated a group of researches of the sub-project - Diversity of Bacteria Associated to the Degradation of Recalcitrant Compounds, supported by major project BIOTA FAPESP which theme is Molecular Ecology and Polyphasic Taxonomy of Bacteria of Environmental and Agriculture-Industrial Interest. The fundamental question to be answered by the accomplished experimental results was: are the autochthonus microorganisms of the estuary capable of serving as inoculum to degrade the PCP in bioreactors under methanogenic conditions? In order to evaluate this hypothesis, two groups of samples were collected: sediments taken from several sites of the estuary and sediments taken from two sites, one severely contaminated with organochlorine compounds, in front of the São Paulo Metallurgical Company (COSIPA) and other, less contaminated, in the area of Canéus. The establishment of protocol for the PCP and less chlorinated compounds chromatographic determination showed that the extraction method by ultrosonication followed by metilation of the chlorinated compounds was appropriated to evaluate concentrations of 200 ug chlorophenol/Kg of sediment, 2,3; 2,6 dichlorophenols; 2,4,6 and 2,3,6 trichlorophenols. However, it was not appropriated for evaluation of PCP and 2,3,4 trichlorophenol. For the culture medium, the extraction method by vortex agitation followed by acetilation was appropriated for all of the chlorophenols compounds. The quantification limit was 0,1 mg/L. The evaluation of the methanogenic potential and PCP biodegradation was accomplished with the samples of the estuary enriched under halophylic conditions. In the experiments without PCP was possible to obtain cultures of Methanosarcina sp, identified by FISH technique and cells of domain Bacteria, identified by DGGE. In the experiment with PCP dehalogenated cultures were not obtained. To evaluate PCP anaerobic biodegradation by sediments of COSIPA and Caneus sites, sediments collected under anaerobic conditions by a corer device were enriched in a halophylic brine medium with glucose and PCP at concentration of 2.5 mg PCP/g VTS. Periodic additions of 50% of the initial concentration of PCP and 1.25 to 2.5 g/L of glucose were done. With this strategy was possible to obtain PCP dehalogenated cultures. The adsorption was the main mechanism of 50% of PCP removal in the first 12 hours of incubation. The PCP reduction of 77% for Caneus reactor and 70% for COSIPA reactor was related to anaerobic biodegradation. Microscopic exams showed selection of microorganisms, with predominance of cells related to Clostridium sp., and filaments related to methanogenic acetoclastic archaea Methanosaeta sp. chlorophenols volatilization was not observed. The biotechnological application of HAIB reactor in PCP biodegradation was evaluated using sediment of COSIPA site previously enriched with glucose. The reactor was operated by 126 days and hydraulic detention time of 18 hours, with saline brine medium containing glucose (1 g/L) and NaPCP in concentrations of 5, 13, 15 and 21 mg/L. PCP amendments did not affect the overall performance and functional stability of the process. COD and PCP reduction was close to 80% and 100%, respectively with detection of trichlorophenols and dichlorophenols. Percentage of methane in the biogas closed to 30%. Adsorption analyses demonstrated that 287 mg of PCP was removed by adsorption in the biofilm and 825 mg was removed by biodegradation. Biofilm DGGE-profiling showed the presence of specific bands of Bacteria and Archaea domains when PCP was amended. The appearance of new bands of Bacteria showed that this organisms had a direct influence at PCP dehalogentation. Archaea organisms of Methanosarcinaceae family had an indirect influence in this metabolism. This thesis demonstrated that HAIB reactors, using autochthonous microorganisms under halophylic and methanogenic conditions, are a potential alternative for organochlorines bioremediation

A pesquisa que ora se apresenta visou estabelecer as condições nutricionais adequadas para o uso do sedimento do estuário de Santos - São Vicente do Estado de São Paulo, como inóculo no reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) no processo de degradação anaeróbia do pentaclorofenol (PCP) em busca da aplicação da tecnologia em escala real, assim como identificar grupos microbianos envolvidos no processo. Para tanto, sedimento do estuário de Santos-São Vicente, com características metanogênicas foi utilizado. Os microrganismos provenientes do sedimento estuarino foram enriquecidos sob condições metanogênicas e halofílicas, visando a utilização do sedimento como inoculo nos ensaios nutricionais e na operação dos reatores do tipo RAHLF. O meio de cultivo salino Biota, suplementado com glicose e formiato, foi utilizado para o desenvolvimento da comunidade microbiana metanogênica halofílica. Testes de degradação do PCP foram realizados previamente sob diferentes concentrações de nitrogênio e fósforo, com vistas a uma melhor compreensão da relação N:P adequada para o processo anaeróbio. Os resultados provenientes do acompanhamento da diversidade microbiana do domínio Bacteria nas diferentes relações testadas indicaram a seleção de distintas comunidades microbianas, resultando em diferentes velocidades de degradação do PCP. A relação N:P de 10:1 foi a que apresentou melhores resultados, pois além da rápida degradação do PCP quando comparada com as outras relações, apresentou a maior diversidade de microrganismos. Posteriormente, o sistema RAHLF foi operado com vazão média afluente de aproximadamente 44 mL/hora, com meio mineral salino Biota (DQO:N:P de 1000:130:45) para R1 e com a alteração para relação DQO:N:P de 1000:10:1 para R2. Duas diferentes estratégias foram adotadas para partida dos reatores. Para R1, optou-se por acrescentar PCP na concentração inicial de 10,0 mg/L, durante 110 dias causando desestabilização da metanogênese e acúmulo de PCP, requerendo intervenção para recuperação do reator pelo período de 90 dias. Na partida do RAHLF 2, optou-se pelo aumento gradual de concentração do PCP de 0,5 mg/L a 12,0 mg/L durante 52 dias. Após estabelecimento da metanogêsenese, R1 foi alimentado durante 270 dias com 5,0 mg PCP/L, durante 41 dias com 8,0 mg/L e 59 dias com 12 mg/L. O balanço de massa no reator RAHLF 1 demonstrou que 0,52% do PCP adicionado saiu no efluente e que não ocorreu adsorção no sistema. 22,34 mg de 2,4,6 TCP, intermediário da degradação do PCP, ficaram adsorvidos na biopartícula. Os resultados das análises de diversidade microbiana apontaram para mudança da comunidade microbiana do domínio Bacteria ao longo do período operacional e morfologias de bacilos fluorescentes semelhantes a Methanobacterium sp estiveram presentes no reator. No RAHLF 2, a degradação do PCP foi de 100%, até a concentração de 10,0 mg/L. No final da fase com 12,0 mg PCP/L, a concentração no efluente foi de 1,4 mg PCP/L, com eficiência média de remoção de 93,2 \'+ ou -\' 5,5%. 2,4,6 TCP foi o intermediário principal no efluente do reator. 4,06% do PCP adicionado ao sistema foram encontradas no efluente e 15,94% ficaram adsorvidas nas biopartículas do reator. Portanto, considera-se que 80% do PCP adicionado sofreu degradação anaeróbia microbiana. A presença dos microrganismos Methanocalcullus e Methanosaeta na fase final de operação do RAHLF 2 e determinadas no sedimento coletado foi considerada fundamental para manter estabilidade do reator. Essa descoberta contribui com informações sobre a real diversidade microbiana de ecossistemas tropicais, sobretudo em habitats anaeróbios, bem como sobre as condições nutricionais e os procedimentos necessários para confiná-la em reatores e usá-la em processos de biorremediação. / The research presented here aimed to determine the optimal nutritional conditions for the use of sediment from the Santos-São Vicente estuary in the state of São Paulo, Brazil, as an inoculum for a horizontal-flow anaerobic immobilized biomass reactor (HAIB) applied to the anaerobic degradation of pentachlorophenol (PCP), seeking to apply the technology on the real scale and to identify the microbial groups involved in the process. To this end, sediment with methanogenic characteristics from the Santos-São Vicente estuary was used. The microorganisms from the estuarine sediment were enriched under methanogenic and halophilic conditions, aiming to use the sediment as an inoculum in nutritional assays and in the operation of HAIB reactors. Biota saline culture medium supplemented with glucose and formiate was used to develop the halophilic methanogenic microbial community. PCP degradation tests were carried out previously under different concentrations of nitrogen and phosphorus in order to gain a better understanding of the optimal N:P ratio for the anaerobic process. The findings on the microbial diversity of the domain Bacteria at the various ratios tested here indicated the selection of distinct microbial communities, resulting in different PCP degradation velocities. The N:P ratio utilized was 10:1 since it presented the best results not only in terms of faster PCP degradation than the other ratios but also highest diversity of microorganisms. The HAIB reactor was then operated with a mean inflow of approximately 44 mL/hour, using the biota saline mineral medium with a COD:N:P ratio of 1000:130:45 in R1 (reactor 1) and a COD:N:P ratio of 1000:10:1 in R2. Two distinct strategies were adopted to start up the reactors. In R1 PCP was added at an initial concentration of 10.0 mg/L for 100 days, causing destabilization of the methanogenesis and accumulation of PCP, requiring a 90-day intervention for the reactor\'s recovery. To start up R2, the PCP concentration was increased gradually from 0.5 mg/L to 12.0 mg/L for 52 days. After methanogenesis was established, R1 was fed for 270 days with 5.0 mg of PCP/L, followed by 41 days with 8.0 mg/L and 59 days with 12 mg/L. The mass balance in R1 indicated that 0.52% of the added PCP exited through the reactor\'s outflow and that adsorption of the system did not occur. 22.34 mg of 2,4,6 TCP, an intermediary of PCP degradation, was adsorbed in the bioparticles. The results of the analysis of microbial diversity indicated a change in the microbial community of the domain Bacteria along the operational period, with fluorescent bacilli morphologies resembling Methanobacterium sp present in the reactor. PCP degradation in R2 was 100% up to a concentration of 10.0 mg/L. At the end of the phase with 12.0 mg PCP/L, the effluent concentration was 1.4 mg PCP/L, with a mean removal efficiency of 93.2 \'+ or -\' 5,5%. 2,4,6 TCP was the main intermediary in the reactor\'s effluent. 4.06% of the PCP added to the system was found in the effluent and 15.94% was absorbed in the bioparticles of the reactor. Therefore, it was concluded that 80% of the added PCP underwent microbial anaerobic degradation. The presence of Methanocalcullus and Methanosaeta microorganisms in the final operating phase of R2, which was determined in the collected sediment, was considered fundamental for maintaining the reactor\'s stability. This discovery contributes to the body of information about the real microbial diversity of tropical ecosystems, above all in anaerobic habitats, and about the nutritional conditions and procedures involved in confining these microorganisms in reactors and using them in bioremediation processes.

A pesquisa que ora se apresenta visou estabelecer as condições nutricionais adequadas para o uso do sedimento do estuário de Santos - São Vicente do Estado de São Paulo, como inóculo no reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) no processo de degradação anaeróbia do pentaclorofenol (PCP) em busca da aplicação da tecnologia em escala real, assim como identificar grupos microbianos envolvidos no processo. Para tanto, sedimento do estuário de Santos-São Vicente, com características metanogênicas foi utilizado. Os microrganismos provenientes do sedimento estuarino foram enriquecidos sob condições metanogênicas e halofílicas, visando a utilização do sedimento como inoculo nos ensaios nutricionais e na operação dos reatores do tipo RAHLF. O meio de cultivo salino Biota, suplementado com glicose e formiato, foi utilizado para o desenvolvimento da comunidade microbiana metanogênica halofílica. Testes de degradação do PCP foram realizados previamente sob diferentes concentrações de nitrogênio e fósforo, com vistas a uma melhor compreensão da relação N:P adequada para o processo anaeróbio. Os resultados provenientes do acompanhamento da diversidade microbiana do domínio Bacteria nas diferentes relações testadas indicaram a seleção de distintas comunidades microbianas, resultando em diferentes velocidades de degradação do PCP. A relação N:P de 10:1 foi a que apresentou melhores resultados, pois além da rápida degradação do PCP quando comparada com as outras relações, apresentou a maior diversidade de microrganismos. Posteriormente, o sistema RAHLF foi operado com vazão média afluente de aproximadamente 44 mL/hora, com meio mineral salino Biota (DQO:N:P de 1000:130:45) para R1 e com a alteração para relação DQO:N:P de 1000:10:1 para R2. Duas diferentes estratégias foram adotadas para partida dos reatores. Para R1, optou-se por acrescentar PCP na concentração inicial de 10,0 mg/L, durante 110 dias causando desestabilização da metanogênese e acúmulo de PCP, requerendo intervenção para recuperação do reator pelo período de 90 dias. Na partida do RAHLF 2, optou-se pelo aumento gradual de concentração do PCP de 0,5 mg/L a 12,0 mg/L durante 52 dias. Após estabelecimento da metanogêsenese, R1 foi alimentado durante 270 dias com 5,0 mg PCP/L, durante 41 dias com 8,0 mg/L e 59 dias com 12 mg/L. O balanço de massa no reator RAHLF 1 demonstrou que 0,52% do PCP adicionado saiu no efluente e que não ocorreu adsorção no sistema. 22,34 mg de 2,4,6 TCP, intermediário da degradação do PCP, ficaram adsorvidos na biopartícula. Os resultados das análises de diversidade microbiana apontaram para mudança da comunidade microbiana do domínio Bacteria ao longo do período operacional e morfologias de bacilos fluorescentes semelhantes a Methanobacterium sp estiveram presentes no reator. No RAHLF 2, a degradação do PCP foi de 100%, até a concentração de 10,0 mg/L. No final da fase com 12,0 mg PCP/L, a concentração no efluente foi de 1,4 mg PCP/L, com eficiência média de remoção de 93,2 \'+ ou -\' 5,5%. 2,4,6 TCP foi o intermediário principal no efluente do reator. 4,06% do PCP adicionado ao sistema foram encontradas no efluente e 15,94% ficaram adsorvidas nas biopartículas do reator. Portanto, considera-se que 80% do PCP adicionado sofreu degradação anaeróbia microbiana. A presença dos microrganismos Methanocalcullus e Methanosaeta na fase final de operação do RAHLF 2 e determinadas no sedimento coletado foi considerada fundamental para manter estabilidade do reator. Essa descoberta contribui com informações sobre a real diversidade microbiana de ecossistemas tropicais, sobretudo em habitats anaeróbios, bem como sobre as condições nutricionais e os procedimentos necessários para confiná-la em reatores e usá-la em processos de biorremediação. / The research presented here aimed to determine the optimal nutritional conditions for the use of sediment from the Santos-São Vicente estuary in the state of São Paulo, Brazil, as an inoculum for a horizontal-flow anaerobic immobilized biomass reactor (HAIB) applied to the anaerobic degradation of pentachlorophenol (PCP), seeking to apply the technology on the real scale and to identify the microbial groups involved in the process. To this end, sediment with methanogenic characteristics from the Santos-São Vicente estuary was used. The microorganisms from the estuarine sediment were enriched under methanogenic and halophilic conditions, aiming to use the sediment as an inoculum in nutritional assays and in the operation of HAIB reactors. Biota saline culture medium supplemented with glucose and formiate was used to develop the halophilic methanogenic microbial community. PCP degradation tests were carried out previously under different concentrations of nitrogen and phosphorus in order to gain a better understanding of the optimal N:P ratio for the anaerobic process. The findings on the microbial diversity of the domain Bacteria at the various ratios tested here indicated the selection of distinct microbial communities, resulting in different PCP degradation velocities. The N:P ratio utilized was 10:1 since it presented the best results not only in terms of faster PCP degradation than the other ratios but also highest diversity of microorganisms. The HAIB reactor was then operated with a mean inflow of approximately 44 mL/hour, using the biota saline mineral medium with a COD:N:P ratio of 1000:130:45 in R1 (reactor 1) and a COD:N:P ratio of 1000:10:1 in R2. Two distinct strategies were adopted to start up the reactors. In R1 PCP was added at an initial concentration of 10.0 mg/L for 100 days, causing destabilization of the methanogenesis and accumulation of PCP, requiring a 90-day intervention for the reactor\'s recovery. To start up R2, the PCP concentration was increased gradually from 0.5 mg/L to 12.0 mg/L for 52 days. After methanogenesis was established, R1 was fed for 270 days with 5.0 mg of PCP/L, followed by 41 days with 8.0 mg/L and 59 days with 12 mg/L. The mass balance in R1 indicated that 0.52% of the added PCP exited through the reactor\'s outflow and that adsorption of the system did not occur. 22.34 mg of 2,4,6 TCP, an intermediary of PCP degradation, was adsorbed in the bioparticles. The results of the analysis of microbial diversity indicated a change in the microbial community of the domain Bacteria along the operational period, with fluorescent bacilli morphologies resembling Methanobacterium sp present in the reactor. PCP degradation in R2 was 100% up to a concentration of 10.0 mg/L. At the end of the phase with 12.0 mg PCP/L, the effluent concentration was 1.4 mg PCP/L, with a mean removal efficiency of 93.2 \'+ or -\' 5,5%. 2,4,6 TCP was the main intermediary in the reactor\'s effluent. 4.06% of the PCP added to the system was found in the effluent and 15.94% was absorbed in the bioparticles of the reactor. Therefore, it was concluded that 80% of the added PCP underwent microbial anaerobic degradation. The presence of Methanocalcullus and Methanosaeta microorganisms in the final operating phase of R2, which was determined in the collected sediment, was considered fundamental for maintaining the reactor\'s stability. This discovery contributes to the body of information about the real microbial diversity of tropical ecosystems, above all in anaerobic habitats, and about the nutritional conditions and procedures involved in confining these microorganisms in reactors and using them in bioremediation processes.