A Polisulfona (PSU) é um polímero largamente utilizado em diversas áreas industriais por possuir grande estabilidade química e térmica. Estas propriedades o fazem um polímero de difícil degradação, trazendo prejuízos ao meio ambiente quando descartado incorretamente após seu uso. A etapa inicial no processo de biodegradação de polímeros se dá através da modificação de suas propriedades superficiais inertes, aumentando sua energia livre de superfície e, em consequência, sua capacidade de interagir com o meio externo. Neste trabalho a superfície de filmes de PSU foi modificada por tratamentos fotoquímicos UV em presença de uma atmosfera oxidante (O2) e de vapores reativos de ácido acrílico (AA) possibilitando obter superfícies poliméricas que podem ser reconhecidas como substrato para o desenvolvimento de micro-organismos. As amostras modificadas foram caracterizadas pelas técnicas de WCA, FTIR–ATR, GPC, TGA, DSC e XRD, detectando a inserção de grupamentos oxigenados e resultando em superfícies com características hidrofílicas. Utilizou-se do fungo filamentoso Metarhizium anisopliae e do ensaio em solo simulado, contendo um consórcio de micro-organismos, para estudar a biodegradação do PSU. Foi observado por SEM, OM, perfilometria óptica e gravimetria que, quanto maior a hidrofilicidade dos filmes, maior é a adesão microbiana e maior o desenvolvimento fúngico sobre os mesmos. É necessário destacar que praticamente não foi observada atividade de biodegradação em filmes de PSU sem tratamento. Os resultados obtidos confirmaram que a metodologia para modificação superficial utilizada no presente trabalho pode ser utilizada para aumentar ou melhorar a degradação da PSU, impactando positivamente no manejo de resíduos poliméricos. / Polysulfone (PSU) is widely used in the industry mainly due to its chemical and thermal stability. These properties make PSU a polymer of almost no biodegradability, increasing its accumulation in the environment when it is incorrectly disposed. The first step in the biodegradation process of polymers is the change in their usually inert surface properties, increasing the surface free energy and the interaction with the environment. In the present work, the surface properties of PSU films were modified by UV-assisted treatments in the presence of an oxidant atmosphere (O2) or acrylic acid (AA) vapors. The treatments led to changes in the surface properties of the films that were recognized by the microorganisms positively for their development. The modified samples were characterized by WCA, FTIR–ATR, GPC, TGA, DSC e XRD. After treatments, the films were converted to hydrophilic and oxygenated functional groups were detected on the surface. Entomopathogenic fungi Metarhizium anisopliae and simulated soil assay were used to study the PSU biodegradation before and after the UV treatments. SEM, OM, optical profilometry and gravimetric measurements allowed the observation of higher microorganism adhesion and higher fungi development when the irradiation time increased. It is necessary to point out that almost no biodegradation of the PSU was detected in untreated films. The obtained results confirmed that the used methodology for surface modification could be employed to improve the biodegradation rate of PSU films on waste management of polymers residues.

Os compostos BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) são os contaminantes mais frequentemente encontrados dentre os hidrocarbonetos de petróleo. A remoção destes compostos é dependente da atividade de uma população de micro-organismos adaptados capazes de promover a biodegradação dos mesmos. Neste estudo, foram utilizadas cinco cepas isoladas de área contaminada capazes de degradar estes compostos. As concentrações de BTEX foram determinadas por análises quantitativas realizadas por cromatografia gasosa com extração por headspace. Uma série de experimentos foi realizada para investigar a capacidade destas cepas de remover os compostos BTEX de forma individual e simultânea. Os ensaios de indução de vias metabólicas mostraram que cada um dos BTEX foi capaz de induzir as vias de degradação de todos os quatro substratos, resultado que foi visualizado a partir do crescimento das cepas em cada um dos BTEX após as mesmas terem sido ambientadas em apenas um deles. Para os ensaios de degradação, Os resultados revelaram que as cinco cepas foram capazes de degradar todos os BTEX, tanto na forma de um único substrato bem como em forma de mistura. As taxas de remoção de um único substrato ficaram entre 63,9% e 97,9%. Houve um aumento da degradação dos compostos quando os mesmo foram fornecidos em forma de mistura. Com exceção do benzeno, todos os compostos foram degradados até atingirem concentrações que ficaram abaixo do limite de potabilidade estipulados, dentro de 9 horas. / BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes) compounds are the most frequently encountered subsurface contaminants among the various petroleum hydrocarbons. Removal of these compounds is dependent on the activity of a population of microorganisms adapted to promote biodegradation of them. In this study, five strains isolated from contaminated groundwater .able to degrade BTEX compounds were used. BTEX concentrations were determined by quantitative analysis performed by gaseous chromatography with headspace extraction. A series of batch experiments were carried out to investigate the ability of the strains for removing BTEX compounds using single and mixed substrates. The pathway induction assays showed that each one of the BTEX compounds was able to induce the degradation pathways of all four substrates, result that was visualized from the growth of the strains in each of the BTEX after they had been set in only one of them. For the degradation assays, the results revealed that the five strains were able to degrade all BTEX, both in the form of a single substrate as well as in the form of a mixture. The rates of removal of a single substrate were between 63.9% and 97.9%. There was an increased degradation of the compounds when they were provided as a mixture. With the exception of benzene, all compounds were degraded to concentrations below the stipulated drinking limit within 9 hours.

Orientador: Ederio Dino Bidoia / Banca: Marcia Nitschke / Banca: Adriano Pinto Mariano / Banca: Roberta Barros Lovaglio / Banca: Maria Aparecida Marin Morales / Resumo: Grande atenção vem sendo dada a contaminação por hidrocarbonetos resultante das atividades da indústria petroquímica. Dentre as tecnologias utilizadas na remediação e tratamento de áreas impactadas, a biodegradação vem despontando como um dos principais campos de pesquisa em microbiologia, se apresentando como uma técnica bastante eficaz. Dessa forma, o presente trabalho visou estudar a biodegradação de gasolina, óleo diesel e dos compostos benzeno, tolueno, etilbenzeno e o-xileno (BTE(o-)X) por Pseudomonas putida CCMI 852 com plasmídeo TOL pWW0, com aplicação de biossurfactante, para aumentar a biodisponibilidade de compostos hidrofóbicos, produzido por Pseudomonas aeruginosa LBI a partir do soro de ricota, como fonte de carbono e com avaliação da toxicidade com sementes de alface (Lactuca sativa) e genotoxicidade com sementes de cebola (Allium cepa), antes e após a biodegradação. Foi observado um potencial de produção de biossurfactantes do tipo ramnolipídios em soro de ricota como substrato alternativo para produção, com rendimento de 0,45 g L-1 . O monitoramento da biodegradação dos hidrocarbonetos, foi realizado por ensaios colorimétricos utilizando os indicadores redox DCPIP e TTC e a quantificação foi realizada por cromatografia gasosa acoplada com espectrometria de massa (CG/MS). Os testes colorimétricos foram eficientes e bastante eficaz para verificar a atividade bacteriana, indicando o potencial do microorganismo em degradar esses compostos, fato este que comprovou... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Great attention has been given to the contamination by hydrocarbons from the petrochemical industry. Among the technologies used in the remediation and treatment of impacted areas, biodegradation has emerged as a very effective technique, which is now among the main research fields in microbiology. Thus, this thesis aimed to study the biodegradation of benzene, toluene, ethylbenzene and o-xylene (BTE(o-)X) by Pseudomonas putida CCMI 852 with the TOL pWW0 plasmid, as well as biosurfactant application to increase the bioavailability of hydrophobic compounds produced by Pseudomonas aeruginosa LBI using ricotta serum as the source of carbon. The evaluation of toxicity with lettuce seeds (Lactuca sativa) and genotoxicity with onion seeds (Allium cepa), before and after biodegradation, was also considered. The potential production of rhamnolipidic biosurfactants in ricotta whey as an alternative substrate yielded 0.45 g L-1. Monitoring the biodegradation of hydrocarbons was performed by colorimetric assays using the both DCPIP and TTC redox indicators. Quantification was performed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC / MS). The colorimetric tests were efficient and quite effective to verify the bacterial activity, indicating the potential of the microorganism to degrade these compounds. This fact was evidenced by GC / MS analysis. The plasmid TOL pWW0 found naturally in the bacterial line P. putida CCMI 852, gives the cells the ability to degrade hydrocarbons present in gasoline more easily relative to diesel oil. P. putida CCMI 852 was not able to metabolize benzene, nor individually, or in mixtures, indicating that the route of degradation of this specific strain is the TOL route. In the BTE(o-)X mixture, benzene caused a negative effect on the degradation of toluene, which had a degradation rate of 33.5% lower than its individual ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6163_1.pdf: 1228967 bytes, checksum: 9e029228461437b541c5673eb8c737c8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / A grande utilização doméstica e industrial do alquilbenzeno linear sulfonado (do inglês Linear Alkylbenzene Sulfonate - LAS) provoca modificações ambientais, como a contaminação das margens dos rios, acarretando na destruição dos importantes nichos ecológicos e ainda prejudica o tratamento dos efluentes nas estações de tratamento, devido à alta concentração deste composto em alguns corpos hídricos. Neste trabalho avaliou-se o perfil de concentração e o comportamento do LAS em sistemas anaeróbios, em estudo realizado na Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) da Mangueira (Recife-PE), formada por um reator tipo UASB (reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente) em 8 células paralelas e uma lagoa de polimento, utilizando-se uma das células (C2) para esta pesquisa. Em um primeiro experimento, estudou-se a concentração do LAS nas unidades da ETE, cujos resultados foram: entrada na estação após a caixa de areia (P1) de 2,61 mg/L, entrada da célula estudada de 2,01 mg/L, saída do reator de 1,88 mg/L e saída da lagoa de polimento de 1,39 mg/L. Verificou-se que houve uma redução da concentração de LAS no esgoto em cada unidade de tratamento. Posteriormente, foi realizado um segundo experimento, mais extenso, por meio da determinação das variações horárias e diárias da concentração do LAS em P1, tanto na estiagem, como em período de chuvas. Num terceiro experimento, estudou-se a remoção do LAS na célula 2 do reator UASB. Foi verificada uma remoção de 18,7 % da carga inicial do LAS em P1 quando o reator célula 2 operou com um tempo de detenção hidráulica (TDH) de 7 horas. Para o TDH de 18 horas, foi observada a remoção de 36% da carga de LAS. Já para o TDH de 25 horas, foi verificada a remoção de 60% na carga de LAS na célula 2. Foram obtidas remoções de LAS acima de 90% para o efluente na saída da estação (P3), indicando a boa eficiência do conjunto reator UASB e lagoa de polimento. Para concluir sobre a ocorrência de biodegradabilidade do LAS, foi realizado o cálculo do balanço de massa na célula 2 do reator UASB, entretanto os resultados do balanço de massa não foram coerentes com o esperado, devido à dificuldade de amostragem do lodo da célula 2

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-13Bitstream added on 2014-06-13T21:01:39Z : No. of bitstreams: 1 fernandes_tcc_dr_rcla.pdf: 2200644 bytes, checksum: 409c85d73c03ec2d26288cc8ef322eaa (MD5) / O ramnolipídio é um biossurfactante da classe dos glicolipídios, produzido pela bactéria Pseudomonas aeruginosa. Estudos têm mostrado que, mesmo com um grande potencial de uso do ramnolipídio na indústria cosmética e na área da saúde, este composto é, principalmente, promissor para uso na indústria do petróleo. Apesar dos biossurfactantes serem considerados menos tóxicos e mais biodegradáveis que os surfactantes sintéticos, estes compostos ainda não foram investigados quanto a sua ação genotóxica direta ou indireta sob o material genético de organismos expostos. Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi investigar os possíveis danos celulares promovidos pela ação do biossurfactante ramnolipídio e suas implicações no material genético quando utilizado como agente biorremediador de águas impactadas por petróleo, por meio dos bioindicadores Allium cepa, Oreochromis niloticus e as células humanas mantidas em cultura - HepG2. Para a realização da investigação, o biossurfactante ramnolipídio foi produzido em condições de laboratório e a partir da concentração indicada para o uso em processos de biorremediação (1g/L), foram estabelecidas as concentrações utilizadas no estudo. Para avaliar o potencial tóxico, genotóxico e mutagênico das concentrações de ramnolipídio, assim como seu feito sinérgico com o petróleo, foram realizados os testes de germinação de sementes, aberrações cromossômicas e teste do micronúcleo em A. cepa; teste do micronúcleo em eritrócitos circulantes, ensaio do cometa com sangue periférico e células de brânquias e análise ultraestruturais de eritrócitos circulantes em O. niloticus; e teste do MTT, teste do micronúcleo e ensaio do cometa em células HepG2. Nossos resultados mostraram que as concentrações 1g/L e 2g/L de ramnolipídio são tóxicas para A. cepa. No entanto, quando as concentrações 1g/L e 10g/L... / Rhamnolipids belong to the glycolipid class of biosurfactants, which are produced by the bacterium Pseudomonas aeruginosa. Studies have shown that, even being potentially used in the cosmetics industry, this compound is especially promising in the petroleum industry. Although the biosurfactants are considered less toxic and more biodegradable than the synthetic surfactants, these compounds have not yet been investigated when it comes to their either direct or indirect genotoxic action upon the genetic material of exposed organisms. Thus, the purpose of this study was to investigate the possible cell damage promoted by the action of rhamnolipid biosurfactants and their implications for the genetic material when they are used as a bioremediation agent of petroleum-impacted water, by using Allium cepa, Orechromis niloticus and human cells kept in culture – HepG2. In order to carry out this investigation, the rhamnolipid biosurfactant was produced under laboratory conditions, and the recommended concentration for use in bioremediation processes (1g/L) was also used; the concentrations used in the study were established. To assess the toxic, genotoxic and mutagenic potential of rhamnolipid concentrations, as well as their synergy with petroleum, seed germination, chromosome aberration tests and micronucleus test in A. ceppa; micronucleus test in circulating red blood cells, comet assay in the peripheral blood and gill cells, and ultrastructural analysis of circulating blood cells in O. niloticus; and MTT test, micronucleus test and comet assay in HepG2 cells. Our studies showed that the 1 g/L and 2 g/L rhamnolipid concentrations are toxic to A. cepa. However, when 1 g/L and 10 g/L concentrations were used in the bioremediation process, these concentrations did not cause toxic, genotoxic or mutagenic damage besides the ones observed for the cells exposed to soluble petroleum... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Sandra Mara Martins Franchetti / Banca: Dejanira de Franceschi de Angelis / Banca: Derval dos Santos Rosa / Resumo: Plásticos sintéticos, como o polipropileno (PP), são persistentes no meio ambiente, seu alto consumo pela sociedade contemporânea gera acúmulo de material poluindo o meio ambiente. Uma possível solução para o problema pode ser a substituição de polímeros sintéticos por outros biodegradáveis obtidos a partir de fontes renováveis como o poli(3-hidroxibutirato) (PHB). As blendas são uma opção para a substituição parcial dos polímeros sintéticos por polímeros biodegradáveis, considerando que a total substituição dos polímeros sintéticos é algo, ainda, impraticável. A biodegradação, por ser um processo natural que ocorre em ambientes biologicamente ativos, é vista como uma alternativa para o tratamento dos resíduos plásticos. Este trabalho verificou a biodegradação de filmes de PHB, PP e blenda de PP/PHB por microrganismos de águas de rio poluído e efluente bruto de refinaria de petróleo. As análises utilizadas para avaliar as transformações no filme foram perda de massa, microscopia óptica, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que a degradação do PHB ocorre tanto na fase amorfa como na cristalina, sendo mais intensa em efluente bruto da refinaria de petróleo, seguida da água de rio que recebeu o efluente tratado. / Abstract: Synthetic plastics such as polypropylene (PP), are persistent in environment, the high consumption by contemporary society generates accumulation of material that pollute the environment. A possible solution to this problem may be replacing synthetic polymers by biodegradable ones obtained from renewable sources like the poly (3-hydroxybutyrate) (PHB). Blends are an option for replacement part of synthetic polymers by biodegradable polymers, however overall replacement of the synthetic polymer is impracticable. Degradation, natural process that occurs in biologically active environments, is aiming as an alternative for the treatment of waste plastics. This work verified the degradation of films PHB, PP and blends of PP/PHB films by microorganisms of water from polluted river and effluent from oil refinery. The analysis used to measure changes in the film were: loss of mass, optical microscopy, Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). The results showed that the degradation of PHB occurs in the crystalline and amorphous phases, being more intense in the effluent followed by water from the river that received the treated effluent. / Mestre

Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2017-11-29T13:02:50Z No. of bitstreams: 2 Ana Paula Pires Florentino.pdf: 2854947 bytes, checksum: f8e456a2d1cba35c9b428870153e6c45 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-29T13:02:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Ana Paula Pires Florentino.pdf: 2854947 bytes, checksum: f8e456a2d1cba35c9b428870153e6c45 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2011-06-20 / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep / Litter decomposition is essential for carbon and nutrients cycling. This process is determined by abiotic (temperature and precipitation) and biotic factors (litter chemistry and biota decomposing activity). Recent studies have shown the effects of UV radiation on litter photodegradation and biota decomposing photoinhibition in arid and semi-arid ecosystem. This study aimed to investigate the interactions of UV radiation with precipitation and litter chemistry effects on organic matter decomposition in a tropical rainforest. Therefore, a decomposition experiment was conducted with leaves of the two species (Eschweilera coriacea and Micrandropsis scleroxylon) with contrasting lignin under differents UV radiation and precipitation. The experiment was conducted in ten gaps with approximately 100 m2 in a central Amazon terra-firme forest. Among the factors evaluated, precipitation was the main driver of litter decomposition. The difference of dry mass remaining litter in lower lignin content was independent of UV radiation. However, for the litter in higher lignin content was find interaction between precipitation and UV exposure. Although, only at lower lignin litter content, differences in litter remaining dry mass was find modification in the organic composition. However provisional, these results suggest the potential impact of UV radiation on the dynamics of organic matter and the carbon cycle in central Amazon gap areas. / A decomposição da liteira é fundamental para ciclagem de carbono e nutrientes. Esse processo é determinado por fatores abióticos (temperatura e precipitação) e bióticos (química da liteira e atividade da biota decompositora). Estudos recentes têm evidenciado os efeitos da radiação UV na fotodegradação da liteira e fotoinibição da biota decompositora em ecossistemas áridos e semi-áridos. Este estudo teve como objetivo investigar as interações dos efeitos da radiação UV com a precipitação e química da liteira na decomposição da matéria orgânica numa floresta tropical úmida. Para tanto, foi instalado um experimento de decomposição de folhas de duas espécies (Eschweilera coriacea e Micrandropsis scleroxylon) com teores de lignina contrastantes sob diferentes condições de radiação UV e precipitação. O experimento foi conduzido em dez clareiras de aproximadamente 100 m 2 numa floresta de terra-firme na Amazônia central. Dentre os fatores avaliados a precipitação foi o principal condutor da decomposição da liteira. A diferença no percentual de massa seca remanescente da liteira de menor teor de lignina ocorreu independente da radiação UV. No entanto, para a liteira de maior teor de lignina verificou-se a interação entre precipitação e exposição à radiação UV. Embora, somente para a liteira de menor teor de lignina, as diferenças no percentual de massa seca remanescente da liteira se refletiram na mudança da composição orgânica. Apesar de incipientes, esses resultados sugerem o potencial impacto da radiação UV na dinâmica da matéria orgânica e ciclo do carbono em áreas de clareira na Amazônia central.

Orientador: Paulo Cesar de Jesus. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Tese de mestrado. Manutenão Industrial. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

Estágio realizado na FCT-UNL e orientado pela Doutora Maria Teresa Barros da Silva / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008