Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-15Bitstream added on 2014-06-13T18:50:05Z : No. of bitstreams: 1 leme_dm_me_rcla.pdf: 2498768 bytes, checksum: 3ea5711c192d6f9022d06fd44631199f (MD5) / Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) / O petróleo, uma das mais importantes fontes de energia do planeta, tem sido relacionado a muitos impactos ambientais, principalmente nos ecossistemas aquáticos, devido às atividades da indústria petrolífera, na qual ele é utilizado como matéria prima. Dentre os problemas causados nos organismos expostos, um dos mais sérios seria aquele que compromete o material genético, o que ressalta a importância da utilização de testes biológicos, relacionados a estes endpoint (genotoxicidade), para a avaliação das reações dos organismos à poluição ambiental. O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial genotóxico e mutagênico de águas e sedimentos do rio Guaecá, São Sebastião - SP, após impacto por vazamento do oleoduto OSBAT, em 18 de fevereiro de 2004. As avaliações foram realizadas utilizando-se dois sistemas-teste, Allium cepa e Oreochromis niloticus. O ensaio do cometa e o teste de MN com a espécie de O. niloticus foram utilizados para avaliar, respectivamente, a genotoxicidade e a utagenicidade das amostras de águas coletas no rio Guaecá. No entanto, os resultados obtidos para este sistema-teste não foram conclusivos devido a problemas metodológicos. Já a espécie de A. cepa foi utilizada para se estimar o potencial genotóxico e mutagênico das águas e dos sedimentos do rio Guaecá, por meio de análise de indução de aberrações cromossômicas (AC) e de micronúcleos (MN). Essa, ao contrário de O. niloticus, mostrou-se sensível a avaliação do comprometimento da qualidade das águas do rio Guaecá impactadas por petróleo. Os resultados obtidos para este sistema-teste indicaram genotoxicidade e mutagenicidade para a amostra de água coleta na nascente do rio Guaecá, a qual corresponde ao local de afloramento do óleo vazado e a única amostra a apresentar hidrocarbonetos de petróleo, segundo os resultados das análises químicas... / Petroleum, one of the most important energy source in the planet, has been related to many environmental impacts, principally in aquatic ecosystems due to the fact that petroleum industry uses water as raw material. Among the problems that are caused in the exposed organisms, the most serious is the one that compromise the genetic material, this fact explain the importance of using genotoxicity tests to evaluate the organisms reaction to environmental pollution. The present work had the objective to evaluate the mutagenic and genotoxic potentials of the waters and sediments of Guaecá River, São Sebastião SP, after impact by OSBAT pipeline leakage on February 18th, 2004. Comet assay and micronucleus test were performed in Oreochromis niloticus to evaluate, respectively, the genotoxicity and mutagenicity of the water samples collected in Guaecá River. However, the obtained results for this test system were not conclusive due to methodological problems. Chromosome aberration test (CA) and micronucleus test (MN) were made in Allium cepa test system to evaluate the genotoxic and mutagenic potentials of the samples collected in Guaecá River. The micronucleus test in Allium cepa seemed to be sensitive to evaluate the compromising of the water quality of Guaecá River. The obtained results for this test system indicated genotoxicity and mutagenicity of the water collected in Guaecá River nascent, which corresponds to the place where the oil emerges and the only sample to present petroleum hydrocarbons, according to chemical analysis for total petroleum hydrocarbons (TPHs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs).

Os Planctomycetes são bactérias que possuem características peculiares, ainda pouco conhecidas. São bactérias de difícil cultivo, sendo descritas em diversos ambientes, mas frequentemente isoladas de ambientes marinhos, principalmente em associações com algas. Aqui apresentamos um amplo estudo deste grupo em solos de manguezais, e reportamos de maneira inovadora o isolamento dessas bactérias. A comparação das comunidades de Planctomycetes em manguezais com diferentes históricos de contaminação permitiu fazer inferências sobre a resposta da comunidade ao ambiente. A análise de sequências pertencentes a este filo, obtidas a partir de amostras dos manguezais - tanto sequências do gene 16S DNAr ou sequências metagenômicas - permitiu inferir sobre a diversidade e as funções destes grupos nos solos dos manguezais estudados. Destacam-se dentre estas o aumento da biodiversidade deste grupo em áreas contaminadas, e as evidências de sua participação na degradação de xenobióticos (demonstrada por predição metagenômica baseada em biblioteca de 16S rDNA, e análise de sequencias metagenômicas). Com estes resultados, foram encontrados em dados metagenômicos, a ocorrência de genes envolvidos na biodegradação de compostos intermediários centrais das vias de degradação. Adicionalmente, mesmo com a dificuldade no cultivo de membros desse grupo, foram obtidos 43 isolados afiliados filogeneticamente principalmente às espécies Blastopirellula marina, Rhodopirellula baltica e Planctomycetes sp. e Pirellula. Foram selecionados dois isolados (Rhodopirellula sp. MGV e Rhodopirellula baltica BR-MGV) para estudos genômicos e metabólicos (via análise de consumo de diferentes fontes de carbono-Biolog). Além disso, foi realizado teste de degradação de hidrocarbonetos com os 43 isolados aferindo as respostas ao contato com contaminantes como hexadecano, naftaleno, fenantreno e fenol. Cinco isolados mostraram a capacidade em degradar três diferentes hidrocarbonetos exceto fenantreno. Estes isolados (Blastopirellula cremea Hex-1 MGV, Blastopirellula marina Nap-Phe MGV, Blastopirellula cremea Hex-2 MGV, Blastopirellula cremea Hex PRIS-MGV e Blastopirellula marina Nap PRIS-MGV) foram enviados a uma análise genômica e suas anotações indicaram a presença de genes envolvidos em vias de degradação de hidrocarbonetos corroborando com o teste realizado em laboratório de degradação dos hidrocarbonetos. Além disso, foi observada através das anotações dos genomas desses microrganismos a ocorrência de síntese de metabólitos secundários, sendo os principais terpenos, bacteriocinas e resorcinol. / Planctomycetes are bacteria with peculiar characteristics and still little known. They are bacteria of difficult cultivation, being described in diverse environments, but often isolated from marine environments, mainly in associations with algae. Here we present an extensive study of this group in mangrove soils and report in an innovative way the isolation of these bacteria. The comparison of the communities of Planctomycetes in mangroves with different contamination histories allowed to make inferences about the response of the community to the environment. The analysis of sequences from this phylum, obtained from samples of the mangroves - both sequences of the 16S DNAr gene or metagenomic sequences - allowed to infer about the diversity and the functions of these groups in the mangrove soils studied. The highlights are the increase of this group\'s biodiversity in contaminated areas, and evidence of its participation in the degradation of xenobiotics (demonstrated by 16S rDNA library-based metagenomic prediction and metagenomic sequence analysis). With these results, the occurrence of genes involved in the biodegradation of central intermediates of the degradation pathways was found in metagenomic data. In addition, even with the difficulty in the cultivation of members of this group, 43 isolates belonging to this phylum were obtained phylogenetically, mainly the species Blastopirellula marina, Rhodopirellula baltica and Planctomycetes sp. and Pirellula. Two isolates (Rhodopirellula sp. MGV and Rhodopirellula baltica BR-MGV) were selected for genomic and metabolic studies (via consumption analysis of different sources of carbon-Biolog). Furthermore, a hydrocarbon degradation test was performed with this library of 43 isolates, assessing the responses to contact with contaminants such as hexadecane, naphthalene, phenanthrene and phenol. Five isolates showed the ability to degrade three different hydrocarbons except phenanthrene. These isolates (Blastopirellula cremea Hex-1 MGV, Blastopirellula marina Nap-Phe MGV, Blastopirellula cremea Hex-2 MGV, Blastopirellula cremea Hex PRIS-MGV and Blastopirellula marina Nap PRISMGV) were sent to a genomic analysis and their notes indicated the presence of genes involved in hydrocarbon degradation pathways, corroborating with the laboratory test for hydrocarbon degradation. In addition, the synthesis of secondary metabolites was evaluated through the annotations of the genomes of these microorganisms, being the main terpenes, bacteriocins and resorcinol.

Os Planctomycetes são bactérias que possuem características peculiares, ainda pouco conhecidas. São bactérias de difícil cultivo, sendo descritas em diversos ambientes, mas frequentemente isoladas de ambientes marinhos, principalmente em associações com algas. Aqui apresentamos um amplo estudo deste grupo em solos de manguezais, e reportamos de maneira inovadora o isolamento dessas bactérias. A comparação das comunidades de Planctomycetes em manguezais com diferentes históricos de contaminação permitiu fazer inferências sobre a resposta da comunidade ao ambiente. A análise de sequências pertencentes a este filo, obtidas a partir de amostras dos manguezais - tanto sequências do gene 16S DNAr ou sequências metagenômicas - permitiu inferir sobre a diversidade e as funções destes grupos nos solos dos manguezais estudados. Destacam-se dentre estas o aumento da biodiversidade deste grupo em áreas contaminadas, e as evidências de sua participação na degradação de xenobióticos (demonstrada por predição metagenômica baseada em biblioteca de 16S rDNA, e análise de sequencias metagenômicas). Com estes resultados, foram encontrados em dados metagenômicos, a ocorrência de genes envolvidos na biodegradação de compostos intermediários centrais das vias de degradação. Adicionalmente, mesmo com a dificuldade no cultivo de membros desse grupo, foram obtidos 43 isolados afiliados filogeneticamente principalmente às espécies Blastopirellula marina, Rhodopirellula baltica e Planctomycetes sp. e Pirellula. Foram selecionados dois isolados (Rhodopirellula sp. MGV e Rhodopirellula baltica BR-MGV) para estudos genômicos e metabólicos (via análise de consumo de diferentes fontes de carbono-Biolog). Além disso, foi realizado teste de degradação de hidrocarbonetos com os 43 isolados aferindo as respostas ao contato com contaminantes como hexadecano, naftaleno, fenantreno e fenol. Cinco isolados mostraram a capacidade em degradar três diferentes hidrocarbonetos exceto fenantreno. Estes isolados (Blastopirellula cremea Hex-1 MGV, Blastopirellula marina Nap-Phe MGV, Blastopirellula cremea Hex-2 MGV, Blastopirellula cremea Hex PRIS-MGV e Blastopirellula marina Nap PRIS-MGV) foram enviados a uma análise genômica e suas anotações indicaram a presença de genes envolvidos em vias de degradação de hidrocarbonetos corroborando com o teste realizado em laboratório de degradação dos hidrocarbonetos. Além disso, foi observada através das anotações dos genomas desses microrganismos a ocorrência de síntese de metabólitos secundários, sendo os principais terpenos, bacteriocinas e resorcinol. / Planctomycetes are bacteria with peculiar characteristics and still little known. They are bacteria of difficult cultivation, being described in diverse environments, but often isolated from marine environments, mainly in associations with algae. Here we present an extensive study of this group in mangrove soils and report in an innovative way the isolation of these bacteria. The comparison of the communities of Planctomycetes in mangroves with different contamination histories allowed to make inferences about the response of the community to the environment. The analysis of sequences from this phylum, obtained from samples of the mangroves - both sequences of the 16S DNAr gene or metagenomic sequences - allowed to infer about the diversity and the functions of these groups in the mangrove soils studied. The highlights are the increase of this group\'s biodiversity in contaminated areas, and evidence of its participation in the degradation of xenobiotics (demonstrated by 16S rDNA library-based metagenomic prediction and metagenomic sequence analysis). With these results, the occurrence of genes involved in the biodegradation of central intermediates of the degradation pathways was found in metagenomic data. In addition, even with the difficulty in the cultivation of members of this group, 43 isolates belonging to this phylum were obtained phylogenetically, mainly the species Blastopirellula marina, Rhodopirellula baltica and Planctomycetes sp. and Pirellula. Two isolates (Rhodopirellula sp. MGV and Rhodopirellula baltica BR-MGV) were selected for genomic and metabolic studies (via consumption analysis of different sources of carbon-Biolog). Furthermore, a hydrocarbon degradation test was performed with this library of 43 isolates, assessing the responses to contact with contaminants such as hexadecane, naphthalene, phenanthrene and phenol. Five isolates showed the ability to degrade three different hydrocarbons except phenanthrene. These isolates (Blastopirellula cremea Hex-1 MGV, Blastopirellula marina Nap-Phe MGV, Blastopirellula cremea Hex-2 MGV, Blastopirellula cremea Hex PRIS-MGV and Blastopirellula marina Nap PRISMGV) were sent to a genomic analysis and their notes indicated the presence of genes involved in hydrocarbon degradation pathways, corroborating with the laboratory test for hydrocarbon degradation. In addition, the synthesis of secondary metabolites was evaluated through the annotations of the genomes of these microorganisms, being the main terpenes, bacteriocins and resorcinol.

No Brasil, a contaminação do solo por derramamentos de combustíveis representa um dos mais graves problemas ambientais e o impacto da introdução de novas misturas como diesel/biodiesel na matriz energética requer investigação quanto a tecnologias apropriadas de remediação. O presente estudo teve por objetivo avaliar diferentes estratégias de biorremediação no tratamento de solo contaminado experimentalmente com óleo diesel B5. Foram conduzidos três experimentos. No primeiro, quatro microcosmos em duplicata, contendo 500 g de solo e 5% (p/p) de óleo diesel B5, todos suplementados com oxigênio através de revolvimento manual e com ajuste de umidade, tiveram como tratamentos: bioestímulo com ajuste de pH (BE1); bioestímulo com ajuste de pH e nutrientes (BE2); bioaumento com ajuste de pH, nutrientes e adição de consórcio microbiano comercial KMA (BAM) e; controle abiótico, com ajuste de pH e solo esterilizado em autoclave (PA). Paralelamente, foi conduzido tratamento por bioaumento com ajuste de pH e nutrientes, suplementação de oxigênio e consórcio KMA, em solo contaminado apenas por diesel a 5% (BAD). A população microbiana foi monitorada através da contagem de UFC e os tratamentos, avaliados pela remoção de carbono orgânico e de hidrocarbonetos de petróleo (n-alcanos C10-C36). No segundo experimento, o metabolismo microbiano aeróbio foi avaliado através da produção de CO2 em respirômetros de Bartha (triplicatas), em solo contaminado com 5% (p/p) de óleo diesel B5, ajustado para pH e umidade, nas seguintes condições: solo com adição do consórcio KMA; solo com adição de cultura microbiana obtida a partir de outro solo proveniente de um posto de combustível com histórico de vazamento de tanques (RES) e; solo esterilizado por adição de azida de sódio a 0,3% (p/p). Como controle, solo sem contaminação, com sua população microbiana autóctone. No terceiro experimento, a capacidade da microbiota autóctone (EX), assim como do consórcio KMA e da cultura RES, em biodegradar óleo diesel B5, diesel e biodiesel de soja foi testada através do uso de indicadores de oxirredução DCPIP e TTC. Os experimentos em microcosmos indicam que houve uma complementaridade metabólica entre a população nativa e o consórcio comercial de microorganismos KMA, cuja presença promoveu um decaimento mais rápido de n-alcanos nas primeiras semanas do experimento. No entanto, após 63 dias de experimento, os tratamentos BAM, BAD e BE2 apresentaram, respectivamente, em média, 92,7%, 89,4% e 81,7% de remoção dos hidrocarbonetos n-alcanos C10-C36, sendo tais diferenças, sem significância estatística. Nos respirômetros, o bioaumento com cultura microbiana RES apresentou a maior produção de CO2 e a maior remoção de hidrocarbonetos (46,2%) após 29 dias. Tanto nos ensaios em microcosmos quanto nos respirométricos, não foi possível estimar a contribuição dos processos abióticos, tendo em vista evidências da existência de atividade microbiana no solo esterilizado térmica ou quimicamente. Os ensaios com os dois indicadores redox mostraram que apenas a microbiota nativa do solo em estudo e a cultura microbiana RES apresentaram potencial para degradar óleo diesel B5, biodiesel de soja ou diesel, quando colocadas em meio mineral contendo tais combustíveis como única fonte de carbono. / In Brazil, the contamination of soils due to spill of fuels is one of the most serious environmental problems. The impact of introducing new fuel mixtures in the energy matrix, such as diesel/biodiesel requires investigation regarding appropriate remediation technologies. The objective of this study was to assess different bioremediation strategies for treatment of soil spiked with diesel B5 (diesel plus 5% of biodiesel w/w). Three experiments were carried out. In the first, four microcosms (in duplicate), with 500g of soil and 5% (w/w) of diesel B5 each, being all of them supplied with oxygen by manual stirring and with moisture, performed the following treatments: bio-stimulation with pH adjustment (BE1); bio-stimulation with pH and nutrients (N, P) adjustment (BE2); bio-augmentation with pH and nutrients adjustment and addition of a commercial consortium of microorganisms KMA (BAM); abiotic processes control with pH adjustment and soil that underwent thermal sterilization (PA). As a control of the effect of biodiesel, a bio-augmentation treatment was carried out with pH and nutrients adjustment, oxygen supply and addition of KMA consortium, in soil contaminated only with diesel at 5% (w/w) (BAD). The microorganisms populations were monitored through colony-forming units CFU, and the treatment efficiency was estimated based on removal of total organic carbon (TOC) and petroleum hydrocarbon (n-alkanes C10-C36). In the second experiment, the microorganisms aerobic metabolism was assessed through measurement of the CO2 production in Barthas respirometers in triplicates, pH and moisture adjustment, under the following conditions: Contaminated soil inoculated with KMA consortium; contaminated soil inoculated with a microorganisms culture obtained from another soil excavated from a gas station with leaking from the tanks (RES); contaminated soil sterilized with sodium azide 0.3% (w/w) (PA). As a control, soil with no contamination and its indigenous microbiota was monitored. In the third experiment, the capacity of the indigenous microbiota (EX), as well as the consortia KMA and RES in biodegrading diesel B5 and pure biodiesel from soil-beans were assessed by using the oxi-reduction indicators DCPIP and TTC. The experiments in microcosms showed a higher percentage of decay in n-alkanes C10-C36 during the first weeks, in those microcosms where commercial consortium KMA was added, suggesting metabolic complementation between the indigenous and the KMA microbiota. However, after 63 days, the treatments BAM, BAD and BE2 showed respectively the average removal of 92.7%, 89.4% and 81.7% of n-alkanes C10-C36, been the differences statistically not significant. In both experiments (microcosms and Bartha respirometers) it was not possible to estimate the contribution of the abiotic processes alone, due to clear indication of microbiological activity in the soils that underwent thermal or chemical sterilization. In the Bartha respirometers, bio-augmentation with the RES culture presented higher CO2 production and the highest hydrocarbons removal (46.2%) after 29 days. The assays with the redox indicators showed that both the native microbiota of the soil and the RES microbial culture presented potential to degrade diesel B5, biodiesel and diesel, when placed in mineral media with these fuels as the only carbon source.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-03-09T11:49:24Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3160277 bytes, checksum: 9549d58a07164e6f27c72ece8b7ebd35 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-09T11:49:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3160277 bytes, checksum: 9549d58a07164e6f27c72ece8b7ebd35 (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study aimed to conduct a preliminary and confirmatory assessment of environmental impacts to water resources caused by hydrocarbons originating from car repair shops located in the Distrito dos Mecânicos in Campina Grande - PB. This District was built in the 1980s. Thinking about sustainable practices implies assessing the need for a diagnosis of activities that work with petroleum products and a have high power of contamination of surface and groundwater, such as BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes), HPAs- Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, oils and greases. Called micropollutants, aromatics BTEX and PAHs are the most dangerous among the hydrocarbons because they present high toxicity, even at low concentrations. The analysis of BTEX, PAHs, oils and greases in groundwater were carried out at four places in the Distrito dos Mecânicos, selected from the groundwater flow, and the results were compared with the current legislation for the potability standards and contamination of ecosystems. Samples of surface water were analyzed from two collection points in the Riacho das Piabas, located upstream and downstream of the Distrito dos Mecânicos in order to find a possible influence of the activities performed in the space referred to in the water contamination by hydrocarbons. Through in loco visits it was diagnosed that 91% of the establishment do not have a Oil Water Separator - OWS system and the 9% who have do not perform the proper maintenance. The Companhia de Água e Esgotos da Paraíba also has a OWS system that collects all effluent from the Distrito dos Mecânicos, however, periodic maintenance is not done. During the research we found only the BTEX toluene in groundwater and in surface water. Some PAHs were found only in surface water. The levels of oil and grease in the Riacho das Piabas and groundwater were above those recommended by the CONAMA 430/2011 legislation, which indicates the need for further investigation of the study area and for proposing mitigation measures. / O presente trabalho teve como objetivo realizar uma avaliação preliminar e confirmatória de possíveis impactos ambientais aos recursos hídricos provocados por hidrocarbonetos originados das oficinas mecânicas localizadas no Distrito dos Mecânicos em Campina Grande - PB. Este Distrito foi construído na década de 1980, quando diversas exigências da legislação ambiental ainda não eram previstas. Pensar em práticas sustentáveis implica em avaliar a necessidade de um diagnóstico das atividades que trabalham com produtos derivados do petróleo e que apresentam elevado potencial de contaminação das águas superficiais e subterrâneas, como BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos), hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, óleos e graxas. Denominados de micropoluentes, os compostos aromáticos BTEX e HPA são os mais perigosos dentre os hidrocarbonetos por possuírem elevada toxidade, mesmo em baixas concentrações. As análises de BTEX, HPA, óleos e graxas em água subterrânea foram realizadas em quatro pontos do Distrito dos Mecânicos, selecionados a partir do fluxo subterrâneo, e os resultados foram comparados com a legislação vigente para o padrão de potabilidade e contaminação dos ecossistemas. As amostras das águas superficiais foram analisadas a partir de dois pontos de coleta no riacho das Piabas, localizados à montante e à jusante do Distrito dos Mecânicos a fim de verificar uma possível influência das atividades realizadas no referido local na contaminação da água por hidrocarbonetos. Através de visitas in loco foi diagnosticado que 91% das oficinas não possuem instalado o Sistema Separador de Água e Óleo - SSAO e as 9% que possuem não realizam a devida manutenção. A Companhia de Água e Esgotos da Paraíba também possui um sistema SSAO que coleta todo o efluente proveniente do Distrito dos Mecânicos, porém, a manutenção periódica não é realiza. Durante a pesquisa foi encontrado apenas o tolueno em águas superficiais e nas águas subterrâneas. Alguns HPAs foram encontrados apenas nas águas superficiais. Os níveis de óleos e graxas no riacho das Piabas e na água subterrânea estavam acima dos permitidos pela legislação CONAMA 430/2011, o que indica a necessidade de uma investigação mais detalhada da área de estudo e a proposição de medidas mitigadoras.

No Brasil, a contaminação do solo por derramamentos de combustíveis representa um dos mais graves problemas ambientais e o impacto da introdução de novas misturas como diesel/biodiesel na matriz energética requer investigação quanto a tecnologias apropriadas de remediação. O presente estudo teve por objetivo avaliar diferentes estratégias de biorremediação no tratamento de solo contaminado experimentalmente com óleo diesel B5. Foram conduzidos três experimentos. No primeiro, quatro microcosmos em duplicata, contendo 500 g de solo e 5% (p/p) de óleo diesel B5, todos suplementados com oxigênio através de revolvimento manual e com ajuste de umidade, tiveram como tratamentos: bioestímulo com ajuste de pH (BE1); bioestímulo com ajuste de pH e nutrientes (BE2); bioaumento com ajuste de pH, nutrientes e adição de consórcio microbiano comercial KMA (BAM) e; controle abiótico, com ajuste de pH e solo esterilizado em autoclave (PA). Paralelamente, foi conduzido tratamento por bioaumento com ajuste de pH e nutrientes, suplementação de oxigênio e consórcio KMA, em solo contaminado apenas por diesel a 5% (BAD). A população microbiana foi monitorada através da contagem de UFC e os tratamentos, avaliados pela remoção de carbono orgânico e de hidrocarbonetos de petróleo (n-alcanos C10-C36). No segundo experimento, o metabolismo microbiano aeróbio foi avaliado através da produção de CO2 em respirômetros de Bartha (triplicatas), em solo contaminado com 5% (p/p) de óleo diesel B5, ajustado para pH e umidade, nas seguintes condições: solo com adição do consórcio KMA; solo com adição de cultura microbiana obtida a partir de outro solo proveniente de um posto de combustível com histórico de vazamento de tanques (RES) e; solo esterilizado por adição de azida de sódio a 0,3% (p/p). Como controle, solo sem contaminação, com sua população microbiana autóctone. No terceiro experimento, a capacidade da microbiota autóctone (EX), assim como do consórcio KMA e da cultura RES, em biodegradar óleo diesel B5, diesel e biodiesel de soja foi testada através do uso de indicadores de oxirredução DCPIP e TTC. Os experimentos em microcosmos indicam que houve uma complementaridade metabólica entre a população nativa e o consórcio comercial de microorganismos KMA, cuja presença promoveu um decaimento mais rápido de n-alcanos nas primeiras semanas do experimento. No entanto, após 63 dias de experimento, os tratamentos BAM, BAD e BE2 apresentaram, respectivamente, em média, 92,7%, 89,4% e 81,7% de remoção dos hidrocarbonetos n-alcanos C10-C36, sendo tais diferenças, sem significância estatística. Nos respirômetros, o bioaumento com cultura microbiana RES apresentou a maior produção de CO2 e a maior remoção de hidrocarbonetos (46,2%) após 29 dias. Tanto nos ensaios em microcosmos quanto nos respirométricos, não foi possível estimar a contribuição dos processos abióticos, tendo em vista evidências da existência de atividade microbiana no solo esterilizado térmica ou quimicamente. Os ensaios com os dois indicadores redox mostraram que apenas a microbiota nativa do solo em estudo e a cultura microbiana RES apresentaram potencial para degradar óleo diesel B5, biodiesel de soja ou diesel, quando colocadas em meio mineral contendo tais combustíveis como única fonte de carbono. / In Brazil, the contamination of soils due to spill of fuels is one of the most serious environmental problems. The impact of introducing new fuel mixtures in the energy matrix, such as diesel/biodiesel requires investigation regarding appropriate remediation technologies. The objective of this study was to assess different bioremediation strategies for treatment of soil spiked with diesel B5 (diesel plus 5% of biodiesel w/w). Three experiments were carried out. In the first, four microcosms (in duplicate), with 500g of soil and 5% (w/w) of diesel B5 each, being all of them supplied with oxygen by manual stirring and with moisture, performed the following treatments: bio-stimulation with pH adjustment (BE1); bio-stimulation with pH and nutrients (N, P) adjustment (BE2); bio-augmentation with pH and nutrients adjustment and addition of a commercial consortium of microorganisms KMA (BAM); abiotic processes control with pH adjustment and soil that underwent thermal sterilization (PA). As a control of the effect of biodiesel, a bio-augmentation treatment was carried out with pH and nutrients adjustment, oxygen supply and addition of KMA consortium, in soil contaminated only with diesel at 5% (w/w) (BAD). The microorganisms populations were monitored through colony-forming units CFU, and the treatment efficiency was estimated based on removal of total organic carbon (TOC) and petroleum hydrocarbon (n-alkanes C10-C36). In the second experiment, the microorganisms aerobic metabolism was assessed through measurement of the CO2 production in Barthas respirometers in triplicates, pH and moisture adjustment, under the following conditions: Contaminated soil inoculated with KMA consortium; contaminated soil inoculated with a microorganisms culture obtained from another soil excavated from a gas station with leaking from the tanks (RES); contaminated soil sterilized with sodium azide 0.3% (w/w) (PA). As a control, soil with no contamination and its indigenous microbiota was monitored. In the third experiment, the capacity of the indigenous microbiota (EX), as well as the consortia KMA and RES in biodegrading diesel B5 and pure biodiesel from soil-beans were assessed by using the oxi-reduction indicators DCPIP and TTC. The experiments in microcosms showed a higher percentage of decay in n-alkanes C10-C36 during the first weeks, in those microcosms where commercial consortium KMA was added, suggesting metabolic complementation between the indigenous and the KMA microbiota. However, after 63 days, the treatments BAM, BAD and BE2 showed respectively the average removal of 92.7%, 89.4% and 81.7% of n-alkanes C10-C36, been the differences statistically not significant. In both experiments (microcosms and Bartha respirometers) it was not possible to estimate the contribution of the abiotic processes alone, due to clear indication of microbiological activity in the soils that underwent thermal or chemical sterilization. In the Bartha respirometers, bio-augmentation with the RES culture presented higher CO2 production and the highest hydrocarbons removal (46.2%) after 29 days. The assays with the redox indicators showed that both the native microbiota of the soil and the RES microbial culture presented potential to degrade diesel B5, biodiesel and diesel, when placed in mineral media with these fuels as the only carbon source.

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-07-06T13:37:21Z No. of bitstreams: 1 Joice Brochier Schneider.pdf: 4213539 bytes, checksum: 49fa8f402cb598050e77b581c7d7d449 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-06T13:37:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joice Brochier Schneider.pdf: 4213539 bytes, checksum: 49fa8f402cb598050e77b581c7d7d449 (MD5) Previous issue date: 2012-08-21 / FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul / Projeconsult Engenharia Ltda. / A ideia de se transformar resíduos em matéria prima tem produzido esforços no sentido de estudá-los e qualificá-los, já que o aproveitamento integral de resíduos é uma necessidade cada vez maior na indústria moderna, principalmente pela crescente escassez de recursos naturais não renováveis e a necessidade de preservação e recuperação do meio ambiente. O resíduo cinza de casca de arroz (CCA), resultante da queima da casca de arroz para geração de energia, vem sendo utilizado em diversos ramos industriais. Destaca-se sua aplicação na construção civil e também como material adsorvente. A CCA utilizada neste trabalho está misturada com carvão ativado (CA). Esta mistura é proveniente de filtros de adsorção de sistemas de remediação de áreas degradadas com hidrocarbonetos de petróleo. Com isto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a solidificação/estabilização de hidrocarbonetos de petróleo, em especial, benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX), contidos no adsorvente composto por CCA e CA, em matriz de cimento Portland. Para tal, foram confeccionadas argamassas com substituição do agregado natural, em volume, pelos seguintes materiais: resíduo, nos teores de 10% e 30%, adsorvente CCA/CA in natura no teor de 30% e adsorvente CA in natura, também no teor de 30%. Essas argamassas foram caracterizadas ambientalmente, através dos ensaios descritos nas Normas Brasileiras. Analisou-se também a influência dessa substituição, através da determinação de propriedades no estado fresco (evolução da temperatura semi-adiabática de hidratação, penetração de cone e tempo de pega), de propriedades mecânicas (resistência à tração na flexão e à compressão) e caracterização dos produtos de hidratação através das técnicas de difração de Raio-X e espectroscopia de infravermelho. A argamassa RESÍDUO 10% atingiu a maior temperatura e menor tempo entre o início e fim da evolução da temperatura devido à hidratação. Já a argamassa RESÍDUO 30%, ao contrário, apresentou o maior tempo, fato justificado pela ação do óleo, presente no resíduo incorporado, que impediu, em parte, a passagem da água, retardando o processo de hidratação. Todas as argamassas, em relação a REFERÊNCIA, apresentaram menor consistência, na penetração de cone, e menor tempo de início e fim de pega. Resultados estes que corroboram, para as argamassas RESÍDUO 10%, CCA/CA 30% e CA 30% com a evolução da temperatura semi-adiabática da temperatura. A incorporação do resíduo não interferiu na formação dos compostos de hidratação do cimento, porém, a hidratação, conforme os resultados obtidos na evolução da temperatura semi-adiabática, ocorreu mais lentamente com a substituição de 30% da areia natural pelo resíduo. Os resultados da espectroscopia de infravermelho sugerem a presença BTEX nas argamassas RESÍDUO 30% e RESÍDUO 10%. Carbonatos e silicatos também foram identificados em todas as argamassas. Quanto aos resultados de resistência mecânica, observou-se, na resistência à tração na flexão, que a diferença entre o maior e menor desempenho, entre as argamassas REFERÊNCIA, RESÍDUO 10% e RESÍDUO 30%, foi de 8,9% e 5,6% para 7 e 21 dias, respectivamente. Já na resistência à compressão, aos 7 dias, os resultados obtidos das argamassas RESÍDUO 10% e RESÍDUO 30% foram superiores ao de REFERÊNCIA. Aos 21 dias, a REFERÊNCIA apresentou o melhor desempenho, 31,7% e 52,5% superior à argamassa RESÍDUO 30% e RESÍDUO 10%, respectivamente. Com os resultados de resistência mecânica obtidos, não foi possível avaliar a melhoria de desempenho com relação à idade. Porém, observou-se que a contaminação presente contribuiu para a resistência das argamassas, quando comparadas a CCA/CA 30%. Logo, sugere-se que a presença do contaminante possivelmente contribuiu quanto à aderência entre as partículas da mistura. Na caracterização ambiental, as argamassas confeccionadas foram classificadas como Classe II A, resíduo não perigoso, não inerte. A análise do extrato lixiviado e solubilizado das argamassas RESÍDUO 30% e RESÍDUO 10% não identificou a presença de hidrocarbonetos de petróleo. Estes resultados, associados à espectroscopia de infravermelho, às propriedades mecânicas bem como ao odor característico dos corpos de prova, confirmam a s/s do contaminante na matriz de cimento Portland. Este resultado positivo representa um avanço na busca da viabilidade de se empregar o resíduo CCA/CA contaminado com hidrocarbonetos de petróleo, direta ou indiretamente, para algum fim comercial. / The idea of turning waste into raw material has made efforts to study them and qualify them as the full utilization of waste is an increasing need in modern industry, mainly by increasing scarcity of non-renewable natural resources and need for preservation and restoration of the environment. The residue of rice husk ash (RHA), resulting from the burning of rice husk for power generation, has been used in various industries. We highlight its application in construction and as adsorbent material. The CCA used in this work is mixed with activated carbon (AC). This mixture is from adsorption filter remediation systems of degraded with petroleum hydrocarbons. With this, the objective of this study was to evaluate the solidification / stabilization of petroleum hydrocarbons, in particular benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX), composed of adsorbent contained in CCA and CA, in Portland cement matrix. To this end, mortars were prepared with substitution of natural aggregate, by volume, of the following materials: residue, content of 10% and 30%, adsorbent CCA / CA in natura content of 30% and CA adsorbent in nature, also the content 30%. These environmentally mortars were characterized by the tests described in the Brazilian Standards. It was also analyzed the influence of substitution by determining the properties in the fresh state (temperature evolution semi-adiabatic hydration, penetration cone and setting time), mechanical properties (tensile strength in bending and compression), and characterization of the hydration products through the techniques of X-ray diffraction and infrared spectroscopy. The mortar RESIDUE 10% reached the highest temperature and shortest time between the beginning and end of the temperature due to hydration. Already 30% RESIDUE mortar, instead, showed the greatest time, which may be explained by the action of the oil present in the residue incorporated, which prevented partly the passage of water, slowing the hydration process. All mortars, for the reference, showed less consistency, cone penetration, and shorter start and end of the handle. These results corroborate that, for mortars RESIDUE 10% CCA/CA 30% CA and 30% with the temperature evolution of the semi-adiabatic temperature. The incorporation of the residue did not affect the formation of the compounds of the cement hydration, however, hydration, as the results in the evolution of semi-adiabatic temperature, was slower by replacing 30% of the natural sand residue. The results of infrared spectroscopy suggests the presence BTEX in mortars RESIDUE RESIDUE 30% and 10%. Silicates and carbonates have also been identified in all mortars. Regarding the results of mechanical strength was observed in tensile strength in bending, the difference between the highest and lowest performance among REFERENCE mortars, 10% Residue and Residue 30%, was 8.9% and 5 6% for 7 and 21 days, respectively. In the compressive strength after 7 days, the results of mortar RESIDUE RESIDUE 10% and 30% were higher than the reference. At 21 days, the REFERENCE showed the best performance, 31.7% and 52.5% higher than the mortar WASTE WASTE 30% and 10%, respectively. With the results obtained from mechanical strength, it was not possible to evaluate the performance improvement with respect to age. However, it was observed that this contributed to the contamination resistance of mortars, compared to CCA / CA 30%. Therefore, it is suggested that the presence of the contaminant as possibly contributing to adhesion between the particles of the mixture. In characterizing environmental mortars made were classified as Class II, non-hazardous waste, not inert. The analysis of the extract solubilized and leached mortar WASTE WASTE 30% and 10% failed 17 to identify the presence of petroleum hydrocarbons. These results, combined with the infrared spectroscopy, the mechanical properties and the odor of the specimens, confirm / s of the contaminant in the matrix of Portland cement. This result represents a breakthrough in the search for feasibility of employing the waste CCA/CA contaminated with petroleum hydrocarbons, directly or indirectly, for any commercial purpose.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-05-02T17:58:54Z No. of bitstreams: 1 GALLOTTA_30_06_14.pdf: 62695484 bytes, checksum: 33335ee3affc2bcffb11fc10caf9ae3f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T17:58:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GALLOTTA_30_06_14.pdf: 62695484 bytes, checksum: 33335ee3affc2bcffb11fc10caf9ae3f (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / Os hidrocarbonetos presentes no ambiente consistem em misturas complexas de compostos derivados de múltiplas fontes. Os combustíveis fósseis representam a principal contribuição, devido à taxa e escala espacial, em que o petróleo tem sido usado como fonte de energia e matéria-prima para a indústria química. O objetivo deste estudo foi avaliar os níveis de concentração e identificar fontes de hidrocarbonetos na Bacia do Alto Iguaçu e, em especial, na área de influência da Refinaria Presidente Getúlio Vargas (REPAR). Além dos fatores de poluição crônica, a área de estudo foi alvo de um derrame acidental de petróleo em julho de 2000. Diversos indicadores em diferentes compartimentos ambientais (água superficial, sedimento, solo e água subterrânea) foram avaliados na fase pós-derrame e no monitoramento ambiental ao longo de várias campanhas por mais de uma década. Os esforços de avaliação foram concentrados nos seguintes indicadores: os nalcanos, os alcanos isoprenoides, os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), os biomarcadores de petróleo e ainda o total de hidrocarbonetos de petróleo (THP). Os resultados identificaram como principal aporte de matéria orgânica para as águas superficiais dos rios Barigüi e Iguaçu, os fluxos materiais originados em região a montante do acidente, refletindo a contribuição antropogênica crônica da cidade de Curitiba. Em 2007 e 2008, as concentrações de THP e HPA nas águas superficiais e sedimentos dos rios Barigüi e Iguaçu refletem uma expressiva melhoria nas condições desses rios em relação a 2000. Na área interna da refinaria (Ponto Zero), observou-se uma nítida diminuição (atenuação) natural das concentrações de THP no solo em todas as profundidades dos perfis amostrados ao longo do tempo nos Banhados 1 e 4 e, em particular, uma diminuição importante das concentrações entre 2004 e 2007. Para a identificação das fontes de hidrocarbonetos foram utilizadas razões diagnósticas e quimiometria. As razões diagnósticas calculadas a partir de concentrações de HPA sugeriram que, na maioria dos sedimentos dos Rios Barigüi e Iguaçu coletados nas campanhas de 2000 e 2001, a fonte petrogênica é a principal. Somente na estação a montante do acidente no Rio Barigüi, a fonte pirolítica predominou nestas duas campanhas. As razões diagnósticas que apresentaram maior eficiência na identificação de fontes de hidrocarbonetos nos sedimentos dos rios Barigüi e Iguaçu foram: ΣC1-Fenantrenos/Fenantreno; e (ΣHPA parentais de 3-6 anéis)/(Σ5 séries de HPA alquilados). A identificação de fontes através de razões diagnósticas calculadas a partir de áreas e alturas de picos cromatográficos demonstrou sua aplicabilidade verificando a relação entre os compostos encontrados em amostras de solo da área interna da refinaria com a amostra de petróleo derramado no acidente, após quase uma década da ocorrência do vazamento. A identificação de fontes através método de quimiométrico baseado na análise de componentes principais (ACP) de seções pré-processadas e combinadas dos Cromatogramas de Íons Selecionados (CIS) mostrou que as amostras mais contaminadas estão na área interna da refinaria. Essas amostras apresentam um padrão de distribuição petrogênica e diferentes graus de intemperismo. As amostras da área externa à refinaria (Guajuvira, General Lúcio e Balsa Nova) são menos ou não contaminadas e/ou contém uma mistura de contribuições diagenéticas, pirolíticas e petrogênicas onde predominam diferentes proporções. Os locais mais distantes da atividade industrial (Balsa Nova) contem, como esperado, os níveis mais baixos de contaminação por HPA. Os resultados de biomarcadores demonstraram que não há evidências para concluir que as amostras da área externa à refinaria e o óleo Cusiana vazado tenham a mesma origem. Os resultados ao longo dos rios Barigüi e Iguaçu e do Ponto Zero demonstraram que as ações de emergência para a contenção do óleo foram adequadas para os rios, e que a contaminação decorrente do derrame ficou predominantemente contida no Ponto Zero e diminuiu significativamente após uma década. / Hydrocarbons present in the environment consist of complex mixtures of compounds derived from multiple sources. The main contribution lies on fossil fuel inputs due to the rate and spatial scale by which petroleum has been used as an energy source and chemical feedstock. The aim of this study was to assess the concentration levels and identify sources of hydrocarbons in the Upper Iguaçu Watershed and, in particular, in the area of influence of the President Getulio Vargas Refinery (REPAR). In addition to the factors of chronic pollution, the study area was the scenario of an acute accidental oil spill in July 2000. Numerous indicators in different environmental compartments (surface water, sediment, soil and groundwater) were assessed in the post spill phase and during the environmental monitoring programs over the course of several campaigns for more than a decade. Assessment efforts were concentrated on the following indicators: n-alkanes, alkanes isoprenoids, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), petroleum biomarkers and total petroleum hydrocarbons (TPH). The results identified as the main contribution of organic matter to surface waters of the Barigüi and Iguaçu Rivers the materials flows originated in the region upstream of the accident, reflecting chronic anthropogenic contribution of the city of Curitiba. In 2007 and 2008, the TPH and PAH concentrations in surface waters and sediments of the Barigüi and Iguaçu Rivers revealed a significant improvement in the conditions of these rivers when compared with 2000. Inside the refinery area (Point Zero), it was observed a clear natural decrease (attenuation) of the concentrations of TPH in the soil at all depths sampled over time in Marshes 1 and 4 and, in particular, an important decrease of concentrations between 2004 and 2007. Diagnostic ratios and chemometrics were used to identity hydrocarbon sources. The diagnostic ratios calculated from the concentrations of PAH suggested that, in the majority of sediments from the Barigüi and Iguaçu Rivers collected in 2000 and 2001 campaigns, the main source is petrogenic. Only in the station upstream the accident in the Barigüi River, the pyrolytic source predominated in these two campaigns. The diagnostic ratios that presented higher efficiency in identifying sources of hydrocarbons in sediments of the Barigüi and Iguaçu Rivers were: ΣC1- Phenantrenes/Phenanthrene; and (Σ3-6 rings parental PAH)/(Σ5 alkylated PAH series). The source identification through diagnostic ratios calculated from heights and areas of chromatographic peaks demonstrated its applicability establishing a relationship between the compounds found in soil samples of the internal area of the refinery and the sample of the oil spilled in the accident, after nearly a decade of occurrence of the spillage. The source identification through chemometric method based on principal components analysis (PCA) of preprocessed and combined sections of Selected Ion Chromatograms (SIC) showed that the most contaminated samples are inside the refinery area. These samples present a petrogenic pattern and different weathering degrees. Samples from outside the refinery area (Guajuvira, General Lúcio e Balsa Nova) are either less or not contaminated, and/or contain mixtures of diagenetic, pyrogenic and petrogenic inputs where different proportions predominate. The locations farthest away from industrial activity (Balsa Nova) contain, as expected, the lowest levels of PAH contamination. The biomarkers results do not show any evidences to conclude positive matches between the samples from outside the refinery area and the spilled Cusiana oil. The results along Barigüi and Iguaçu rivers and Point Zero demonstrated that emergency actions to contain the oil were appropriate for the rivers, and that the contamination resulting from the spill was mostly contained in the Point Zero and decreased significantly after one decade