Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-12-01T09:15:35Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 769415 bytes, checksum: 9bc8cbd9b7124f609c0987fa42b0a316 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-01T09:15:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 769415 bytes, checksum: 9bc8cbd9b7124f609c0987fa42b0a316 (MD5) Previous issue date: 2014-07-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esse estudo analisou a diversidade microbiana de solos rizosféricos de duas espécies vegetais, Bulbostylis nesiotis (Hemsl.) C.B.Clarke e Cyperus atlanticus (Hemsl.), em dois tipos de solo (um franco-arenoso e um argiloso), provenientes de dois pontos de coleta da Ilha da Trindade - Brasil, durante um experimento de biorremediação em microcosmos. O experimento consistiu num fatorial com dois níveis (Presença/Ausência), dois fatores (Petróleo e Fertilização com NPK) e três repetições, num delineamento inteiramente casualizado (DIC). O petróleo, após tratamento para remoção dos hidrocarbonetos mais voláteis, foi adicionado aos microcosmos em concentração de 25.000 mg dm-3. A fertilização consistiu na aplicação dos nutrientes NPK em concentrações finais de N, P e K de 80, 160 e 80 mg dm-3, respectivamente. Os microcosmos foram incubados a 24 ° em condições C aeróbias por 60 dias, mantendo-se a umidade a 60% da capacidade de retenção de água. As análises de diversidade mostraram que o domínio Bacteria é o mais diverso, tanto nos solos pristinos quanto nos solos contaminados com petróleo, em relação ao domínio Archaea e ao reino Fungi. A maior percentagem de degradação de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP) (75%) foi observada no solo argiloso da região radicular da espécie B. nesiotis. A biodegradação de HTP no solo argiloso foi significativamente maior do que no arenoso. Não houve efeito da adição de fertilizantes sobre a biodegradação de HTP. Foram obtidos, a partir dos solos contaminados, 27 isolados bacterianos com potencial uso em processos de biorremediação de petróleo. / This study examined the microbial diversity in rhizospheric soils of two species (Bulbostylis nesiotis and Cyperus atlanticus) in two soil types (one sandy loam and one clayey) from two collection sites at Trindade Island - Brazil, for a bioremediation experiment in microcosms. The experiment consisted of a factorial with two levels (presence/absence), two factors (Oil and Fertilization with NPK) and three replications in a completely randomized design (CRD). The oil, after treatment for removal of the more volatile hydrocarbons, was added to the microcosms at a concentration of 25,000 mg dm-3. Fertilization consisted of the application of NPK nutrients at final concentrations of N, P and K of 80, 160 and 80 mg dm -3, respectively. The microcosms were incubated at 24 ° under aerobic conditions for C 60 days, keeping the humidity to 60% of water holding capacity. The diversity analysis showed that the domain Bacteria is the most diverse, both in pristine and in oil-contaminated soils as compared to the domain Archaea and the kingdom Fungi. The highest percentage of degradation of total petroleum hydrocarbon (TPH) (75%) was observed in the clayey soil of the root region of the specieB. nesiotis. TPH biodegradation in clayey soil was significantly greater than in sandy soil. There was no effect of fertilizer on biodegradation of TPH. Twenty-seven bacterial isolates with potential use in bioremediation of petroleum-contaminated soils were obtained.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-07-11T17:02:33Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2757122 bytes, checksum: e94f24b339a6195bb212c7878a8cfb40 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-11T17:02:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2757122 bytes, checksum: e94f24b339a6195bb212c7878a8cfb40 (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A contaminação do meio ambiente tem diversas origens, entre elas a constante exploração de recursos naturais e a produção industrial em larga escala, o que gera grandes volumes de resíduos, com elevado potencial de contaminação dos solos. Diversos métodos podem ser utilizados na remediação de solos contaminados, podendo ser utilizados in situ e ex situ. Estas tecnologias, entretanto, estão associadas a um consumo elevado de energia e, por vezes, dão origem a novos problemas ambientais. Por este motivo, se adotam soluções que consistem em isolar a região contaminada com barreiras, ou criar barreiras que interceptem o movimento da pluma contaminante . E na busca de soluções viáveis, tanto construtiva como economicamente, surge o conceito de solo estabilizado quimicamente, sendo que um dos principais compostos utilizado para este fim o cimento Portland. Assim o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de retenção de chumbo (Pb 2+ ), cádmio (Cd 2+ ), cromo (Cr 3+ ) e arsênio (As 5+ ) por dois diferentes solos, um argiloso e outro arenoso, com doses crescentes de cimento Portland. As doses de cimento utilizadas foram 1, 2 e 4%. Os ensaios de equilíbrio em lote foram realizados com soluções monoespécie de Pb 2+ , Cd 2+ e Cr 3+ na forma de nitrato, e As 5+ na forma de arsenato de sódio. Ainda, para analisar a competição entre os elementos, foi realizado o ensaio em soluções multiespécie de (Pb 2+ +Cd 2+ ) e (Cr 3+ +As 5+ ). As concentrações das soluções foram definidas de forma a não haver precipitação dos elementos, em estudo. Para tal, foram utilizados os dados das análises químicas dos solos e das misturas de solo tratado com cimento e auxílio do software Visual Minteq. Com os dados de concentração de equilíbrio do soluto na solução (C e ) e massa de soluto sorvida por massa de solo (S) – foram ajustadas isotermas de sorção, segundo o modelo de Langmuir ou Freundlich. A elevação do pH, provocada pela adição de cimento, fez com que não fosse possível ajustar os modelos teóricos de Freundlich ou Langmuir para a maioria dos resultados experimentais. A elevação do pH resultou na precipitação preponderante dos metais, confirmado pelas análises realizadas por meio do software Visual Minteq. Através da análise estatística de regressão e da comparação dos valores de adsorção máxima para ambos os solos, constatou-se que na maior parte das vezes a combinação de cimento com solo argiloso apresenta maior sorção que cimento com solo arenoso, e que a permeabilidade final dos dois solos manteve-se quase a mesma. Assim, do ponto de vista geotécnico se torna ideal o uso do solo argiloso em comparação com o arenoso, devido tanto ao potencial de sorção quanto a sua maior estabilidade quando em condições adversas. / Contamination of the environment has several origins, including the constant exploitation of natural resources and industrial production on a large scale, which generates large volumes of waste, with a high potential for soil contamination. Several methods can be used in the remediation of contaminated soils, and can be used in situ and ex situ. These technologies, however, are associated with high energy consumption and sometimes give rise to new environmental problems. For this reason, solutions are adopted that consist of isolating the region contaminated with barriers, or creating barriers that intercept the movement of the contaminating pen. And in the search for viable solutions, both constructively and economically, the concept of chemically stabilized soil arises, and one of the main compounds used for this purpose is Portland cement. Thus, the objective of this work was to evaluate the capacity of retention of lead (Pb 2+ ), cadmium (Cd 2+ ), chromium (Cr 3+ ) and arsenic (As 5+ ) by two different soils, one clayey and one sandy, with increasing doses of Portland cement. The cement doses used were 1, 2 and 4%. The batch equilibrium assays were performed with monospecific solutions of Pb 2+ , Cd 2+ and Cr 3+ in the form of nitrate, and As 5+ in the form of sodium arsenate. In order to analyze the competition among the elements, the assay was performed in multispecies solutions of (Pb 2+ +Cd 2+ ) and (Cr 3+ +As 5+ ). The concentrations of the solutions were defined in order to avoid precipitation of the elements under study. For that, the data of the chemical analyzes of the soils and of the mixtures of treated soil with cement and of the Visual Minteq software were used. With equilibrium concentration of solute in the solution (Ce) and mass of solute sorbed by soil mass (S) - sorption isotherms were adjusted according to the Langmuir or Freundlich model. The elevation of pH, caused by the addition of cement, made it impossible to adjust the theoretical Freundlich or Langmuir models for most of the experimental results. The elevation of pH resulted in the predominant precipitation of the metals, confirmed by the analyzes carried out using Visual Minteq software. Through the statistical analysis of regression and the comparison of the maximum adsorption values for both soils, it was found that in most cases the combination of cement with clay soil presents higher sorption than cement with sandy soil, and that the final permeability of Two soils remained almost the same. Thus, from the geotechnical point of view, the use of clayey soil is ideal compared to sandy soil, due to both the sorption potential and its greater stability under adverse conditions.

A contaminação de solos por derivados de petróleo é freqüente no Estado de São Paulo. Nesta tese estudaram-se dois métodos de remediação de solo contaminado por derivados de petróleo: a oxidação química e a biorremediação, em condições in-situ. Usou-se o benzeno como hidrocarboneto modelo em ensaios em laboratório. Nos tratamentos oxidativos comparou-se a ação dos reagentes oxidantes permanganato de potássio, peróxido de hidrogênio, reagente de Fenton (H2O2/ Fe+2) e pseudo-reagente de Fenton (H2O2/ solução de nutrientes) sobre o benzeno, e quando em contaminação conjunta com etanol, chumbo e cádmio. Os resultados mostraram que os tratamentos oxidativos foram mais efetivos que o processo espontâneo e que a capacidade dos reagentes testados de degradar benzeno foi equivalente. O tempo total para a degradação de benzeno em solo normal foi de cinco dias e no solo contaminado com metais o tempo foi de seis dias. O etanol retardou a degradação de benzeno no primeiro dia de aplicação dos oxidantes em todos os casos, sem alterar o tempo total para a degradação do benzeno. Os tratamentos oxidativos alteraram a lixiviação dos metais adicionados ao solo: aumentaram a lixiviação do chumbo, sendo quatro vezes maior para reagente de Fenton e reduziram a lixiviação do cádmio em cerca de 50 % em todos os casos. Para a biorremediação, procurou-se avaliar o efeito da concentração do contaminante sobre o tempo de tratamento. Foram estudadas concentrações de benzeno entre 4500 e 25000 ppm. Atingiu-se a biorremediação em no máximo 19 dias para todos os ensaios com adição de nutrientes. A adição de nutrientes foi considerada etapa essencial para a biorremediação. A constante de velocidade de biodegradação do benzeno em solo variou em função da concentração de benzeno inicial, mantendo-se aparentemente constante para concentrações abaixo 15000 ppm e com menor valor para 25000 ppm. / Soil contamination by oil and its derivatives is found at many sites in São Paulo, Brazil. Two remediation methods soil contaminated by benzene were studied in this Thesis. Firstly, the chemical oxidation and secondly bioremediation, both simulating in-situ conditions. Tests were carried out under laboratory conditions. In the oxidation tests a comparison among the efficiency of potassium permanganate, hydrogen peroxide, Fenton?s reagent (H2O2/ Fe+2) and pseudo Fenton?s reagent (H2O2/ nutrient solution) on the benzene oxidation was performed. Benzene oxidation was also studied varying the concentration of ethanol, lead and cadmium in the soil. Results indicated that reactants improved the oxidation rate of benzene in comparison to natural conditions. The oxidizing agents presented the same efficiency to oxidize benzene. The benzene was degraded under oxidizing conditions in five days, and when the soil was contaminated with metals this time was six days. In all tests, ethanol delayed the degradation of benzene in the first day, but the overall time to degrade benzene was not affected. Under the imposed oxidizing conditions lead in the lecheate increased in TLCP tests. Using the Fenton?s reagent the increase of lead concentration in the lecheate was 4 times greater under natural conditions. On the other hand, cadmium presented the opposite behavior, e.g., Cadmium concentration in the lecheate was decreased 50% for all oxidizing conditions. In the bioremediation tests the effect of benzene initial concentration over bioremediation process was investigated. Benzene concentration in the soil varied in the range of 4500 to 25000 ppm. In all tests using nutrient additions, benzene degradation was achieved in a period of 19 days at maximum. Consequenty the feed of nutrients to the soil was considered an important step in the bioremediation process. The benzene degradation constant rate did not changed using initial benzene concentrations up to 15000 ppm. A decrease in the benzene degradation constant rate was observed when the initial benzene concentration raised to 25000 ppm.

A contaminação de solos por derivados de petróleo é freqüente no Estado de São Paulo. Nesta tese estudaram-se dois métodos de remediação de solo contaminado por derivados de petróleo: a oxidação química e a biorremediação, em condições in-situ. Usou-se o benzeno como hidrocarboneto modelo em ensaios em laboratório. Nos tratamentos oxidativos comparou-se a ação dos reagentes oxidantes permanganato de potássio, peróxido de hidrogênio, reagente de Fenton (H2O2/ Fe+2) e pseudo-reagente de Fenton (H2O2/ solução de nutrientes) sobre o benzeno, e quando em contaminação conjunta com etanol, chumbo e cádmio. Os resultados mostraram que os tratamentos oxidativos foram mais efetivos que o processo espontâneo e que a capacidade dos reagentes testados de degradar benzeno foi equivalente. O tempo total para a degradação de benzeno em solo normal foi de cinco dias e no solo contaminado com metais o tempo foi de seis dias. O etanol retardou a degradação de benzeno no primeiro dia de aplicação dos oxidantes em todos os casos, sem alterar o tempo total para a degradação do benzeno. Os tratamentos oxidativos alteraram a lixiviação dos metais adicionados ao solo: aumentaram a lixiviação do chumbo, sendo quatro vezes maior para reagente de Fenton e reduziram a lixiviação do cádmio em cerca de 50 % em todos os casos. Para a biorremediação, procurou-se avaliar o efeito da concentração do contaminante sobre o tempo de tratamento. Foram estudadas concentrações de benzeno entre 4500 e 25000 ppm. Atingiu-se a biorremediação em no máximo 19 dias para todos os ensaios com adição de nutrientes. A adição de nutrientes foi considerada etapa essencial para a biorremediação. A constante de velocidade de biodegradação do benzeno em solo variou em função da concentração de benzeno inicial, mantendo-se aparentemente constante para concentrações abaixo 15000 ppm e com menor valor para 25000 ppm. / Soil contamination by oil and its derivatives is found at many sites in São Paulo, Brazil. Two remediation methods soil contaminated by benzene were studied in this Thesis. Firstly, the chemical oxidation and secondly bioremediation, both simulating in-situ conditions. Tests were carried out under laboratory conditions. In the oxidation tests a comparison among the efficiency of potassium permanganate, hydrogen peroxide, Fenton?s reagent (H2O2/ Fe+2) and pseudo Fenton?s reagent (H2O2/ nutrient solution) on the benzene oxidation was performed. Benzene oxidation was also studied varying the concentration of ethanol, lead and cadmium in the soil. Results indicated that reactants improved the oxidation rate of benzene in comparison to natural conditions. The oxidizing agents presented the same efficiency to oxidize benzene. The benzene was degraded under oxidizing conditions in five days, and when the soil was contaminated with metals this time was six days. In all tests, ethanol delayed the degradation of benzene in the first day, but the overall time to degrade benzene was not affected. Under the imposed oxidizing conditions lead in the lecheate increased in TLCP tests. Using the Fenton?s reagent the increase of lead concentration in the lecheate was 4 times greater under natural conditions. On the other hand, cadmium presented the opposite behavior, e.g., Cadmium concentration in the lecheate was decreased 50% for all oxidizing conditions. In the bioremediation tests the effect of benzene initial concentration over bioremediation process was investigated. Benzene concentration in the soil varied in the range of 4500 to 25000 ppm. In all tests using nutrient additions, benzene degradation was achieved in a period of 19 days at maximum. Consequenty the feed of nutrients to the soil was considered an important step in the bioremediation process. The benzene degradation constant rate did not changed using initial benzene concentrations up to 15000 ppm. A decrease in the benzene degradation constant rate was observed when the initial benzene concentration raised to 25000 ppm.