O petróleo é um composto orgânico formado basicamente por uma mistura de hidrocarbonetos sendo considerado uma das maiores fontes de energia da atualidade. A crescente demanda por derivados de petróleo tem aumentado a sua exploração. Como consequência, o número de acidentes envolvendo derramamentos de petróleo e seus derivados na natureza tem se elevado, ocasionando sérios problemas ambientais. Desta forma, uma alternativa de mitigar os impactos ambientais resultantes dos vazamentos é por técnicas de biorremediação. Estas técnicas se baseiam na utilização de micro-organismos com potencial de biodegradar compostos, sendo práticas ambientalmente corretas e sustentáveis. Portanto, o objetivo deste trabalho foi selecionar micro-organismos capazes de se desenvolverem em ambientes aquáticos contendo petróleo, bem como caracterizar seu potencial de degradação deste contaminante. Para isso, 19 micro-organismos foram isolados a partir de solo previamente contaminado com petróleo bruto. Para avaliar a capacidade de biodegradação de petróleo ocasionada por cada isolado, estes foram submetidos a um teste prévio com indicador redox TTC, e três bactérias (BPH 1.4, BPH 1.5 e BPH 1.14) e três leveduras (BPH 2.1, BPH 2.2 e BPH 2.3) foram selecionadas para testes futuros. Também foi realizada uma avaliação visual da solubilização dos hidrocarbonetos pelos micro-organismos selecionados em meios com tratamentos de bioaumentação e bioaumentação simultânea a bioestimulação. Visto que os seis micro-organismos se mostraram potenciais degradadores nestas primeiras etapas, os mesmos foram avaliados quanto a produção de biossurfactantes e foi determinada IE24h%>38 e IE24h%>39, na presença e ausência de células microbianas, respectivamente. Os isolados também foram capazes de reduzir a tensão superficial nos meios utilizados. BPH 1.4, BPH 1.5 e BPH 2.2 também produziram biossurfactantes do tipo ramnolipídeos. Adicionalmente, a detecção de metabólitos provenientes da degradação foi mensurada pela determinação do pH dos meios, na qual, principalmente os isolados leveduriformes mostraram capacidade de acidificar os meios. A identificação molecular foi realizada por sequenciamento das regiões conservadas 16S e 26S do rDNA. Por fim, um consórcio microbiano foi selecionado e adicionado em água marinha contendo 2% de petróleo (m/v). Este sistema foi mantido por 40 dias e a biodegradação dos hidrocarbonetos foi quantificada por GC-FID. Os resultados da bioaumentação demonstraram uma redução de 25% nos TPHs após o fim do tratamento. / Oil is an organic compound consisting essentially of a mixture of hydrocarbons and it is considered one of the greatest sources of energy nowadays. The rising demand for petroleum derivative has increased its exploration. Consequently, the number of accidents involving oil spills and oil products has risen in nature, causing serious environmental problems. Thus, an alternative to mitigate the environmental impacts of oil spills is through bioremediation techniques. The bioremediation techniques are based on the use of microorganisms with potential for biodegrade compounds, being environmentally friendly and sustainable techniques. Therefore, the aim of this work was to select microorganisms able of grow in aquatic environments containing oil, as well as characterize potential degradation of these contaminants. For this, 19 microorganisms were isolated from previously contaminated soil with crude oil. In order to evaluate the ability of biodegradation of oil caused by each isolate, they were submitted to a pretest with TTC redox indicator, and three bacteria (BPH 1.4, BPH 1.5 and BPH 1.14) and three yeasts (BPH 2.1, BPH 2.2 and BPH 2.3) were selected for further subsequent tests. Was also performed a visual assessment of the solubilization of hydrocarbons by selected microorganisms in media containing bioaugmentation treatment and biostimulation and bioaugmentation treatments together. Since the six microorganisms showed potential degraders in these early stages, they were evaluated for the production of biosurfactants and was determined IE24h%>38% and IE24h%>39% in the presence and absence of microbial cells, respectively. The isolates were also capable of reducing the surface tension in the media used. BPH 1.4, BPH 1.5 and BPH 2.2 microorganisms were also able to produce biosurfactants of ramnolipids type. Additionally, metabolites detection from possible degradation was assessed by measuring the pH of the medias in which yeast isolates showed mainly acidify the medias. The molecular identification was performed by sequencing of the 16S and 26S conserved regions of ribosomal DNA. Finally, a microbial consortium was selected and added to the seawater containing 2% of oil (m/v). This system was maintained for 40 days and the degradation of the hydrocarbons was measured by GC-FID. The bioaugmentation results demonstrated a reduction of 25% of the TPHs after the end of treatment.

O trabalho realizado conjuga informações de preparação e caracterização de materiais à base de sílica, com avaliação de possível aplicação potencial na área de química analítica ambiental. As sílicas organofuncionalizadas foram preparadas segundo 2 métodos: grafting e sol-gel. Os 4 sólidos obtidos por grafting diferem essencialmente na natureza da esfera de coordenação em torno do centro metálico (átomo de zircônio), enquanto que os 2 sólidos obtidos pelo processo sol-gel são sólidos híbridos, contendo ligantes indenil, grupos silanóis e etóxidos na superfície, diferindo entre si pela presença de centro metálico. Os teores de metal, determinados por RBS, nas sílicas organofuncionalizadas ficaram em torno de 0,3 % para os sólidos preparados por grafting e 4,5 %,no caso, do sólido preparado por sol-gel. A análise por DRIFTS confirmou a presença dos ligantes orgânicos e, ainda, grupos silanóis residuais nos adsorventes preparados por grafting. A capacidade de adsorção das sílicas organofuncionalizadas foi avaliada frente a duas famílias de compostos: HPAs e pesticidas organoclorados. A identificação e quantificação dos HPAs foi conduzida através de cromatografia gasosa com detector seletivo de massas. Os resultados da capacidade de adsorção para os 16 HPAs prioritários não foram quantitativamente considerados satisfatórios, em parte devido à dificuldade de solubilidade em água. A determinação quantitativa da eficiência dos adsorventes sólidos, na pré-concentração/extração dos pesticidas organoclorados, foi realizada através da cromatografia gasosa com detector de captura de elétrons. Os resultados de recuperação, para os compostos organoclorados: heptacloro epóxido, dieldrin e endrin foram considerados satisfatórios e em concordância com valores encontrados com o adsorvente comercial LC-18. O lindano apresentou boa recuperação especificadamente nos adsorventes preparados por sol-gel. De uma forma geral, os resultados indicam a possibilidade de utilização futura dos adsorventes sólidos preparados em protocolos de pré-concentração/extração de organoclorados a nível de traços.

FARIAS, R. S. Avaliação de diferentes estratégias de remoção de BTEX em condições anaeróbias. 2013. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-09-16T17:45:00Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_rsfarias.pdf: 2208959 bytes, checksum: 50fee00d74f6d943b66059e7e8d71037 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-09-17T17:10:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_rsfarias.pdf: 2208959 bytes, checksum: 50fee00d74f6d943b66059e7e8d71037 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-17T17:10:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_rsfarias.pdf: 2208959 bytes, checksum: 50fee00d74f6d943b66059e7e8d71037 (MD5) Previous issue date: 2013-03-18 / The compounds benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX) are monoaromatic hydrocarbons compounds which represent a high risk for the environment, mainly due to their toxic and carcinogenic characteristics. Among the methods usually applied for the removal of BTEX from contaminated waters, anaerobic treatment has drawn attention especially because of its low cost. Accordingly, anaerobic biodegradation of BTEX was assessed under methanogenic, denitrifying and sulfidogenic conditions. Assays were performed in three bitstream anaerobic bioreactors that were fed with a synthetic solution of BTEX (~ 3 mg.L-1 of each compound) solubilized in ethanol and operated at 27°C. The concentrations of BTEX were determined by chromatography. In methanogenic bioreactor were analyzed the following influences: 1) the The hydraulic retention time (HRT) (48 h, 36 h and 24 h), 2) the shock loading, 3) the effluent recycling , 4) and microaerobic system. The sulfidogenic reactor was operated with a HRT of 48 h with different DQO/SO4-2 ratios of approximately 12, 5, 2.5, and stoichiometric with different organic fillers. The denitrifying reactor was also operated with a HRT of 48 h in the rations DQO/NO3-1 of approximately 12 and 5. The reactors evaluated were quite stable during all phases of the experiment. About BTEX removal, in general, benzene showed the lower removal efficiencies, regardless of the electron acceptor, indicating the difficulty of biodegradation of this compound under anaerobic conditions. The highest removal efficiencies were observed for toluene and xylenes, reaching up to 90% removal. These values take into account possible interferences of adsorption and volatilization. It was also noted that there should be a synergy between the different compounds that could have a strong effect on the removal efficiencies of BTEX. Comparing the three reactors, it was noted that there was significant improvement in the removal efficiency of the compounds in the presence of nitrate or sulfate. The methanogenic reactor showed high COD removal efficiencies higher than 80% on average for the phases with a high substrate concentration, producing biogas (mainly in the form of methane) not accumulating volatile fatty acids, and with enough alkalinity to buffer the medium at neutral pH. The phase that achieved the best results BTEX removal (about 94%) was the one that had a microaerobic system added to methanogenic reactor, with COD removal efficiencies exceeding 85%. / Os compostos benzeno, tolueno, etilbenzeno e os xilenos (BTEX) são os hidrocarbonetos monoaromáticos que agregam maior risco ao meio ambiente, principalmente devido às características tóxicas e carcinogênicas. Dentre os métodos usualmente aplicados na remoção de BTEX em águas contaminadas, o tratamento anaeróbio tem merecido destaque principalmente em relação aos baixos custos. Nesse sentido, buscou-se avaliar diferentes estratégias de remoção de BTEX em condições anaeróbias. Foram realizados ensaios em fluxo contínuo em três biorreatores anaeróbios que foram alimentados com solução sintética de BTEX (~ 3 mg.L-1 de cada composto) solubilizados em etanol e operados a 27ºC. As concentrações dos BTEX foram determinadas por cromatografia. No biorreator metanogênico foram analisadas as seguintes influências: 1) do tempo de detenção hidráulico (TDH) (48 h, 36 h e 24 h); 2) da carga orgânica volumétrica; 3) da recirculação do efluente; 4) e do sistema microaeróbio. O reator sulfetogênico foi operado com um TDH de 48 h e foram testados diferentes razões DQO/SO4-2 de aproximadamente 12, 5, 2,5 e estequiométrica- com diferentes cargas orgânicas. O reator desnitrificante foi operado também com um TDH de 48 h nas razões DQO/NO3- de aproximadamente 12 e 5. Os reatores avaliados mostraram-se bastante estáveis durante todas as fases do experimento. Com relação à remoção de BTEX, de uma forma geral, as menores eficiências de remoção foram encontradas para o benzeno, independente do tipo de aceptor final de elétrons, indicando a difícil biodegradação desse composto sob condições anaeróbias, enquanto que as maiores eficiências foram observadas para os xilenos e o tolueno, chegando a remoções de até 90%. Tais valores levam em conta possíveis interferências de adsorção e de volatilização. Também foi notado que deve haver uma sinergia entre os distintos compostos, podendo esta exercer um forte efeito sobre as eficiências de remoção dos BTEX. Comparando-se os três reatores, notou-se que não houve melhora significativa nas eficiências de remoção dos compostos na presença de nitrato ou sulfato. O reator biológico metanogênico forneceu elevadas eficiências na remoção de DQO, superiores a 80% em média, para as fases que as concentrações de substrato estavam altas, produzindo biogás (predominantemente na forma de gás metano), não acumulando ácidos graxos voláteis, e com alcalinidade suficiente para tamponar o meio em pH neutro. A fase que obteve os melhores resultados de remoção de BTEX (cerca de 94%) foi a que tinha um sistema microaeróbio adicionado ao reator metanogênico, com eficiências de remoção de DQO superiores a 85%.

CARNEIRO, P. M. Remoção de BTEX em biorreatores anaeróbios sob condições metanogênicas, desnitrificantes e sulfetogênicas. 2012. 129 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-02-07T17:42:02Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_pmcarneiro.pdf: 2589822 bytes, checksum: e5d8a1595c88c3a71145d581895ba3bc (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-02-07T17:42:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_pmcarneiro.pdf: 2589822 bytes, checksum: e5d8a1595c88c3a71145d581895ba3bc (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-07T17:42:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_pmcarneiro.pdf: 2589822 bytes, checksum: e5d8a1595c88c3a71145d581895ba3bc (MD5) Previous issue date: 2012-01 / BTEX are monoaromatic hydrocarbons compounds which represent a high risk to the environment, mainly due to their toxic and carcinogenic characteristics. Among the methods usually applied to the removal of BTEX from contaminated waters, anaerobic treatment has drawn attention especially because of its low cost. Accordingly, anaerobic biodegradation of BTEX was assessed under methanogenic, denitrifying and sulfidogenic conditions. Additionally, an analytical method for detection of BTEX by gas chromatography using the technique of headspace was developed. Continuous-flow experiments were conducted using three anaerobic bioreactors in three subsequent complementary phases: 1) adaptation, with ethanol as the sole source of carbon and energy, 2) methanogenic, in presence of ethanol and BTEX, and 3) the same conditions as the previous phase but with two reactors supplemented with nitrate and sulfate acceptors, respectively, at a COD/acceptor ratio of approximately 11. Preliminarily, the specific methanogenic activity (SMA) of the microbial consortium was assessed using three different substrates (glucose, acetic acid and a mixture of volatile fatty acids), in which the volume of biogas produced and its composition in terms of methane and carbon dioxide were determined, respectively, by manometric method and gas chromatography. In the second phase of the continuous-flow experiment, the reactors were fed with a synthetic solution of BTEX (~ 5 mg/L of each compound) dissolved in ethanol and were operated at an HRT of 48 h at an average temperature of 27 °C. Concentrations of BTEX compounds were determined by the methodology developed and validated in this study, by which the BTEX were extracted by headspace (technique optimized by central composite rotational design) and analyzed by chromatography. The proposed analytical method for the determination of BTEX was very selective, precise, linear and presented low detection limit and quantification values, from 0.13 to 0.48 μg/L and from 0.43 to 1.61 μg/L, respectively. Glucose was the best substrate for the microbial consortium used, and a SMA value of 0.63 g COD/g SSV·d was obtained. The reactors evaluated were quite stable during all phases of the experiment with high COD removals (90% on average). Regarding BTEX removal, in general, the lowest removal efficiencies were found for benzene (40-63%), regardless of the final electron acceptor used, indicating that the biodegradation of this compound is difficult under anaerobic conditions, whereas the highest efficiencies were observed for xylenes, reaching a 90% removal. These numbers already took into account the possible interference of adsorption and volatilization. It was also noted that there should be a synergy between the different compounds and this may exert a strong effect on the BTEX removal efficiencies. Comparing the three reactors studied, it was not observed a significant improvement in the removal efficiencies of the compounds in the presence of nitrate or sulfate, but a tendency of an increase in efficiency between the reactors was verified as follows: methanogenic reactor > denitrifying reactor > sulfidogenic reactor. This performance can be attributed to the fact that the denitrifying and sulfidogenic microorganisms have preferred to oxidize ethanol instead of BTEX to reduce the acceptors, thus decreasing BTEX removal efficiencies under these conditions. / Os BTEX são os hidrocarbonetos monoaromáticos que agregam maior risco ao meio ambiente, principalmente devido às características tóxicas e carcinogênicas. Dentre os métodos usualmente aplicados na remoção de BTEX em águas contaminadas, o tratamento anaeróbio tem merecido destaque principalmente em relação aos baixos custos. Nesse sentido, buscou-se avaliar a remoção anaeróbia de BTEX sob condições metanogênicas, desnitrificantes e sulfetogênicas. Adicionalmente, desenvolveu-se uma metodologia analítica de detecção dos BTEX por cromatografia gasosa, utilizando-se a técnica do headspace. Foram realizados ensaios em fluxo contínuo em três biorreatores anaeróbios em três fases complementares e subsequentes: 1) aclimatação, com etanol como única fonte de carbono e energia; 2) metanogênica, na presença de etanol e BTEX; e 3) mesmas condições da fase anterior, mas com dois reatores sendo suplementados com os aceptores nitrato e sulfato, respectivamente, numa razão DQO/aceptor de aproximadamente 11. Preliminarmente, avaliou-se a atividade metanogênica específica (AME) do consórcio microbiano utilizando três substratos distintos (glicose, ácido acético, e mistura de ácidos graxos voláteis), por meio do qual o volume produzido de biogás e sua composição em termos de metano e gás carbônico foram determinados, respectivamente, pelo método manométrico e por cromatografia gasosa. Na segunda fase do experimento em fluxo contínuo, os reatores foram alimentados com solução sintética de BTEX (~ 5 mg/L de cada composto) solubilizados em etanol, e operados com um TDH de 48 h, a 27ºC. As concentrações dos BTEX foram determinadas por metodologia desenvolvida e validada neste estudo, por meio da qual os BTEX eram extraídos por headspace (técnica que foi otimizada utilizando delineamento composto central rotacional), e analisados por cromatografia. Ressalte-se que o método analítico proposto para a determinação de BTEX mostrou-se bastante seletivo, preciso, linear e com baixos valores de limite de detecção e quantificação, 0,13 a 0,48 μg/L e 0,43 a 1,61 μg/L, respectivamente. A glicose foi o melhor substrato para o consórcio microbiano utilizado, sendo obtido um valor de AME de 0,63 gDQO/gSSV.d. Os reatores avaliados mostraram-se bastante estáveis durante todas as fases do experimento, com elevadas remoções de DQO (em média 90%). Com relação à remoção de BTEX, de uma forma geral, as menores eficiências de remoção foram encontradas para o benzeno (40-63%), independente do tipo de aceptor final de elétrons, indicando a difícil biodegradação desse composto sob condições anaeróbias, enquanto que as maiores eficiências foram observadas para os xilenos, chegando a remoções de até 90%. Tais valores levam em conta possíveis interferências de adsorção e de volatilização. Também foi notado que deve haver uma sinergia entre os distintos compostos e esta pode exercer um forte efeito sobre as eficiências de remoção dos BTEX. Comparando-se os três reatores, notou-se que não houve melhora significativa nas eficiências de remoção dos compostos na presença de nitrato ou sulfato, mas sim uma tendência de aumento na eficiência entre os reatores na ordem: reator metanogênico>Reator desnitrificante>Reator sulfetogênico. Tal desempenho pode ser atribuído ao fato de os microrganismos sulfetogênicos e desnitrificantes terem preferido oxidar o etanol e não os BTEX para a redução dos aceptores, diminuindo assim as eficiências de remoção de BTEX nessas condições.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:54:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275234.pdf: 3131904 bytes, checksum: 3bac1f5ab4dcdba29c930b0da3f4b2c0 (MD5) / O crescente interesse em etanol como combustível é motivado por várias razões econômicas e ambientais. Resumidamente, existe a necessidade de a) alternativas para combustíveis convencionais derivados do petróleo, especialmente aquelas obtidas de fontes renováveis, b) redução da emissão de dióxido de carbono e poluentes a partir da produção de energia em sistemas de potência, e c) aditivos para reduzir a ocorrência de batida de pino em motores à combustão interna. Parte do esforço necessário para estes desenvolvimentos enfoca o entendimento dos mecanismos de oxidação de etanol e de misturas de combustíveis contendo etanol, usando uma combinação de simulação numérica e experimentos fundamentais realizados em condições similares às das aplicações. Este trabalho propõe modelos cinéticos detalhados para etanol puro, e para misturas multicomponentes de substitutos de gasolina contendo etanol, iso-octano, n-heptano, tolueno e di-iso-butileno. As rotas da decomposição térmica e oxidação do etanol em baixas temperaturas e altas pressões são identificadas e discutidas. Os modelos cinéticos detalhados propostos foram construídos adicionando subestruturas cinéticas de cada espécie química de interesse. Para validar os modelos cinéticos detalhados propostos, experimentos de atraso de ignição em tubos de choque foram realizados no Instituto de Combustão e Dinâmica de Gases IVG na Universidade de Duisburg-Essen, Alemanha. Os experimentos foram realizados para etanol puro e para misturas binárias e ternárias de substitutos de gasolina contendo etanol, em uma faixa de pressão de 10 até 50 bar, temperaturas de 690 K até 1220 K, misturas pobres e estequiométricas de etanol/ar e substitutos de gasolina/ar. Estas condições aproximam as condições reais de operação de motores a combustão interna na indústria automotiva. Os modelos cinéticos detalhados propostos neste trabalho foram ajustados para reproduzir os resultados experimentais de atraso de ignição, usando métodos de ánalise de sensibilidade. Foram realizadas simulações usando o pacote SHOCK 1-D do programa CHEMKIN para validar os modelos cinéticos propostos nas condições experimentais de temperatura e pressão. Boa concordância entre resultados numéricos e experimentais foi encontrada. / There are several reasons to the increased interest in ethanol as a fuel. In summary, there is a current global need of a) alternatives to conventional oil derived fuels, especially those obtained from renewable sources, b) reduction of pollutant and carbon emissions from energy and power systems, and c) additives to reduce engine knock. These needs are based on economic and environmental considerations. Part of the effort needed nowdays is centered on understanding the oxidation mechanisms of ethanol and ethanol containing fuels using a combination of simulation and fundamental experiments developed at conditions close to the applications. In order to contribute to this area, this work proposes several detailed kinetic models for pure ethanol and for multicomponent gasoline surrogate mixtures involving ethanol, iso-octane, n-heptane, toluene and di-iso-butylene. This work reports the first detailed kinetic model for ethanol and a five-component gasoline surrogate oxidation at high pressure and intermediate temperatures validated against shock tube ignition delay times. Here, the thermal decomposition routes of ethanol are identified and discussed. A low temperature and high pressure oxidation route for ethanol is proposed for modeling pure ethanol and gasoline surrogates. The proposed detailed kinetics models were built by adding and tailoring kinetics submechanisms for each of the components of interest available in the literature. In order to validade the proposed detailed kinetic models, shock tube experiments of ignition delay times were performed at Institute for Combustion and asdynamic IVG at the University of Duisburg-Essen, Germany. The experiments were performed for pure ethanol and for binary and ternary surrogate mixtures involving ethanol, covering a pressure range of 10 bar to 50 bar, temperature range of 690 K to 1220 K, for stoichiometric and lean mixtures of ethanol/air, and gasoline surrogate/air. These conditions approximate those reached in the operation of internal combustion engines in the automotive industry. To the authors knowledge, these are the highest pressures reported so far for ethanol oxidation. The tailored detailed kinetic models were then tuned to the experimental results of ignition delay time by using sensitivity analysis methods. Simulations using the SHOCK 1-D code from CHEMKIN package were performed in order to validate the proposed detailed kinetic models over the experimental conditions, and a good agreement was found.

Orientador: Paulo Cesar Lodi / Banca: Larissa Quartaroli / Banca: Ricardo Molto Pereira / Resumo: No Brasil, a contaminação por hidrocarbonetos da água subterrânea e do solo, em especial, por óleo diesel e a pela gasolina, têm sido alvo de diversas pesquisas, devido ao grande número de áreas de contaminação e a complexidade dos fenômenos de interação com o solo. Essa contaminação pode ocorrer por derramamentos acidentais, por evaporação e na grande maioria, pela corrosão dos tanques subterrâneos. Para minimizar tais efeitos e atender as demandas ambientais, diversas técnicas de remediação podem ser empregadas. Neste sentido, este trabalho busca avaliar as técnicas de remediação aplicadas para conter a contaminação por hidrocarbonetos em água subterrânea e solo em postos de combustíveis do Estado de São Paulo, através da revisão de técnicas de remediação e da compilação de estudos de casos. Estes estudos foram desenvolvidos nas cidades de Itaporanga, Itaí, Taguaí, Cachoeira Paulista, Caraguatatuba, Avaré, Santo André e São Sebastião com a aplicação das seguintes técnicas de remediação: Biorremediação, Bombeamento e Tratamento, Remoção de Gases, Extração de Vapores do Solo (SVE) e Extração Multifásica (MPE). Os principais resultados mostram que as técnicas de remediação utilizadas em todos os casos apresentaram resultados satisfatórios conseguindo remover grande parte dos contaminantes na fase livre atenuando também na fase dissolvida. Em alguns casos analisados, a associação de técnicas como injeção de Ar no Solo (AS), Extração de Vapores do Solo, Extração Multifásica e Bi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In Brazil, the contamination by hydrocarbons of groundwater and soil, in particular by diesel oil and by gasoline, has been the subject of several surveys, due to the large number of contamination areas and the complexity of soil interaction phenomena. This contamination can be caused by accidental spills, by evaporation and in the great majority by the corrosion of the underground tanks. To minimize such effects and meet environmental demands, various remediation techniques may be employed. In this sense, this work tries to evaluate the remediation techniques applied to contain the contamination by hydrocarbons in groundwater and soil in fuel stations of the State of São Paulo, through the revision of remediation techniques and the compilation of case studies. These studies were carried out in the cities of Itaporanga, Itaí, Taguaí, Cachoeira Paulista, Caraguatatuba, Avaré, Santo André and São Sebastião with the application of the following remediation techniques: Bioremediation, Pumping and Treatment, Gas Removal, Soil Vapor Extraction EVS) and Multiphase Extraction (MPE). The main results show that the remediation techniques used in all cases presented satisfactory results, being able to remove much of the contaminants in the free phase, also attenuating in the dissolved phase. In some cases, the association of techniques such as soil air injection (AS), soil vapor extraction, multiphase extraction and bioremediation have led to an increase in potential and consequent redu... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-22T04:51:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 208100.pdf: 1476603 bytes, checksum: 7833b30b042bbb98ae5d2c9aec8a08ef (MD5) / O petróleo é uma mistura complexa de inúmeros compostos orgânicos, com predominância de hidrocarbonetos, e sua composição varia de acordo com a sua procedência. Em acidentes com derrames de óleo ou outros subprodutos do petróleo no mar, uma vez que os compostos mais tóxicos são os constituintes mais solúveis e voláteis, o impacto químico é maior nos primeiros dias após o derramamento. Normalmente em poucos dias, a concentração de grande parte dos agentes de maior toxicidade já foi intensamente reduzida pelo intemperismo. O contato dos organismos com frações tóxicas do óleo pode levar à morte por intoxicação, especialmente associada às frações de compostos aromáticos. Entre os componentes mais tóxicos estão o benzeno, tolueno e xilenos. Estas substâncias apresentam considerável solubilidade em água (especialmente o benzeno), o que torna os organismos marinhos mais vulneráveis uma vez que absorvem estes contaminantes pelos tecidos, brânquias, por ingestão direta da água ou de alimento contaminado. Os hidrocarbonetos de baixo peso molecular apresentam intenso efeito tóxico agudo, principalmente devido a sua elevada solubilidade e conseqüente biodisponibilidade. O objetivo deste trabalho foi estudar a toxicidade aguda de dois destes hidrocarbonetos monoaromáticos, benzeno e tolueno, separadamente, sobre um microcrustáceo marinho, em bioensaios do tipo estático aberto sem renovação. A espécie testada foi Metamysidopsis elongata atlantica, cuja metodologia de cultivo foi desenvolvida no Laboratório de Toxicologia da UFSC. Os misidáceos têm sido amplamente utilizados em testes de toxicidade com água marinha, e a espécie escolhida é representante do Litoral Catarinense. Os resultados mostraram que CL50(48h) para benzeno e tolueno foram, respectivamente, 95,5 mg/l e 235,7 mg/l. Apesar de não haver valores máximos permitidos de ambos os compostos para as classes de águas salgada e salobra definidas pela Resolução n° 20 do CONAMA (1986), os valores encontrados estão acima dos padrões exigidos pela mesma Resolução para as classes de água doce (0,01 mg/l para benzeno) e pela Portaria 518 do Ministério da Saúde (2004) para potabilidade de água (5 mg/l para benzeno e 0,17 mg/l para tolueno).

Orientador : Dr. César de Castro Martins / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Sistemas Costeiros e Oceânicos. Defesa: Pontal do Paraná, 24/04/2015 / Inclui referências / Resumo: O objetivo desta dissertação foi avaliar a distribuição espacial e temporal, de curta escala, de hidrocarbonetos (hidrocarbonetos policíclicos aromáticos - HPAs, hidrocarbonetos alifáticos - HAs, Alquilbenzenos lineares - LABs) no material particulado em suspensão (MPS) da Baía de Guaratuba, PR, Brasil, bem como identificar as suas principais fontes e verificar como os parâmetros da coluna d'água afetam a sua distribuição. Para tanto, foram coletadas 22 amostras em três períodos distintos (04/2013, 08/2013 e 03/2014). De um modo geral, foram observados altos valores na porção mediana do estuário, relacionados a fenômenos hidrodinâmicos que contribuem para o acúmulo de matéria orgânica, gerando uma região atuante como um filtro geoquímico de partículas. Também foram observadas altas concentrações na desembocadura da baía, próximo à passagem de balsas indicando um aporte contínuo durante o ano, e na porção mais interna da baía, sugerindo o aporte fluvial como fonte da introdução de hidrocarbonetos. Por fim, foram observados altos valores de HPAs e de HAs próximo à marina de Guaratuba na coleta realizada durante o Carnaval (Março/2014), indicando um aumento da introdução desses compostos nesse período. Ainda, as maiores concentrações foram observadas durante o verão, período de aumento populacional na região. A análise de razões diagnósticas permitiu avaliar as principais fontes dos hidrocarbonetos na Baía de Guaratuba. A distribuição dos HPAs e dos HAs sugere uma importante fonte petrogênica recente, provavelmente associada ao tráfego de embarcações e balsas na baía, além de uma contribuição natural de matéria orgânica proveniente de fontes biogênicas terrestres, provavelmente oriundas da floresta de manguezal existente nas margens da baía. Assim, foi possível observar que a introdução de óleo e esgoto são problemas emergentes na Baía de Guaratuba, especialmente durante o verão. Além disso, este trabalho evidenciou a importância da avaliação de contaminantes em curtas escalas temporais e de considerar as características físico-químicas da coluna d'água em estudos de avaliação ambiental envolvendo o MPS, uma vez que eles podem ser responsáveis por acumular material orgânico em regiões afastadas de fontes pontuais de poluentes. / Abstract: The aim of this work was to evaluate the spatial and temporal (short range) distribution of hydrocarbons (polycyclic aromatic hydrocarbons - PAHs, aliphatic hydrocarbons - AHs, Linear Alkyl Benzenes - LABs) in suspended particulate matter (SPM) in Guaratuba Bay, Brazil, as well as identify their main sources and observe how the parameters of the water column affect their distribution. For this purpose, 22 samples were collected in three distinct periods (04/2013, 08/2013 and 03/2014). In general, we observed high values in the middle portion of the estuary, related to hydrodynamic phenomena that contribute to the accumulation of organic matter, creating a region that acts as a geochemical particulate filter. We also observed high concentrations in the bay mouth, next to the passage of ferries indicating a continuous supply throughout the year, and in the innermost portion of the bay, suggesting the fluvial contribution as a source of the hydrocarbon introduction. Finally, we observed high PAHs and HAs values near Guaratuba marina during Carnival (03/2014), indicating an increase in the introduction of these compounds in this period. Generally, the highest concentrations were observed during the summer, population growth period in the region. The analysis of diagnostic reasons allowed us to evaluate the main sources of hydrocarbons in the Bay of Guaratuba. The distribution of PAHs and AHs suggests an important recent petrogenic source, probably associated with the traffic of vessels and ferries on the bay, as well as a natural contribution of organic matter from terrestrial biogenic sources, probably derived from the existing mangrove forest in the Bay shores. Thus, it was observed that the introduction of oil and sewage are emerging problems in Guaratuba Bay, especially during the summer. In addition, this study showed the importance of the evaluation of contaminants in short timescales and to consider the physical and chemical characteristics of the water column in environmental assessment studies involving SPM samples, since they may be responsible for accumulating organic material areas far from the point sources of pollutants.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-09. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:21Z : No. of bitstreams: 1 000832823_20150701.pdf: 81875 bytes, checksum: e2ed8c4dabd41a1067de43d24e827684 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-07-01T11:47:28Z: 000832823_20150701.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-01T11:48:09Z : No. of bitstreams: 1 000832823.pdf: 1347201 bytes, checksum: db588fd38e3cbff6a47d990b23f3aac1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A introdução de xenobióticos no ambiente por ações antrópicas é um quadro que se tornou comum principalmente desde a revolução industrial. O petróleo e seus derivados são os principais poluidores da atualidade. Associada às contaminações, uma séria devastação dos ecossistemas atingidos aconteceu e permanece até os dias de hoje sendo incontáveis os prejuízos já causados à natureza. Na busca da recuperação da homeostase de locais afetados, alternativas para a remoção física, química e biológica de contaminantes foram desenvolvidas. Ao conjunto de técnicas voltadas à remoção biológica de poluentes denominamos biorremediação, atualmente melhor aceito pela comunidade cientifica, pois a utilização do metabolismo microbiano resulta em baixo ou nenhum impacto negativo para os ecossistemas. O uso de fungos na biorremediação é crescente, dentre estes os fungos melanizados compõem um grupo de interesse particular. Caracterizados pela coloração negra de suas colônias devido à deposição de melanina em sua parede celular, estudos recentes comprovaram seu envolvimento em processos de biodegradação de hidrocarbonetos, incluindo os BTEX (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos). As características extremofílicas e o caráter oligotrófico destes fungos são aspectos importantes que corroboram seu potencial de utilização em processos de biorremediação, bem como para estudos que envolvam a bioprospecção de novos produtos naturais, como enzimas. Após anos de estudo nosso grupo preservou um número significativo de fungos filamentosos e leveduras melanizados isolados a partir de diferentes substratos ambientais associados a hidrocarbonetos. A partir deste acervo, dentre 200 isolados selecionados buscou-se aqueles com maior potencial para biodegradação de tolueno. Os dados já publicados sobre o tema embasaram o estabelecimento de uma nova proposta para triagem de microfungos assimiladores de BTEX e para a... / The introduction of xenobiotics compounds in the environment by human activities has become a common situation since the industrial revolution. Oil and its derivatives are the main polluters nowadays. Associated with the contaminations, a grave devastation of affected ecosystems happened and remains to these days causing unmeasured damage to nature. Searching for recovery of the homeostasis of affected local, alternatives to physical, chemical and biological removal of the contaminants have been developed. The set of techniques that aim the biological removal of organic pollutants is called bioremediation, currently accepted as the best by the scientific community, because the use of microbial metabolism results in low or no negative impact on ecosystems. The use of fungi in bioremediation is growing, among them melanized fungi form a group of particular interest. Characterized by black pigmentation of their colonies due the deposition of melanin in their cell wall, recent studies have shown its involvement in processes of hydrocarbon biodegradation, including BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylenes). Extremophilic and oligotrophic characteristics of these fungi are important aspects that corroborate with their potential use in bioremediation processes, as well as studies involving bioprospecting of new natural products, such as enzymes. After years of study our group has preserved a significant number of melanized yeasts and filamentous fungi isolated from different environmental substrates associated with hydrocarbons. From 200 selected isolates of this collection, it was sought those with the greatest potential for toluene biodegradation. The already published data on the subject based the establishment of a new proposal for screening BTEX-assimilating microfungi and to elaborate adapted bottles for chromatographic analysis of headspace. In addition, morphological and molecular identification of the 200 isolates resulted in... / FAPESP: 2013/01556-2

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-02. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:32Z : No. of bitstreams: 1 000833663.pdf: 1004331 bytes, checksum: f79c468b071000d842ecb4c0d116e122 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As primeiras pesquisas direcionadas à determinação e a intervenção de compostos químicos nos insetos sociais tiveram início no século XX. Neste período procurou-se compreender a utilidade dos hidrocarbonetos cuticulares (HCs) na sociedade destes organismos. Atualmente os HCs têm demonstrado eficiência no reconhecimento dos indivíduos de uma colônia, na determinação de castas, sexo e odor químico das espécies, bem como na identificação do status social e reprodutivo, que neste último caso, é inicialmente constatado através dos conflitos intracoloniais. Os conflitos podem ser melhor visualizados e entendidos como grafos, por isso análises utilizando redes sociais estão sendo amplamente utilizadas. Com auxílio desta ferramenta verificou-se três índices de linearidade para dominância hierárquica (h, k e t.tri) após quantificação das interações agonísticas de Pachycondyla striata. E, de acordo com os resultados, a espécie em questão apresenta dominância hierárquica linear que, provavelmente, é usada para regular a divisão de trabalho reprodutivo nas colônias. Também observa-se 16 atos comportamentais agonísticos. Após utilizar o método de CG-EM para descrever os HCs de P. striata, é possível relatar que ela apresenta cadeias de C19 a C31. Uma mistura complexa de HCs com perfil químico singular para a espécie, sendo possível a identificação quimiotaxonômica, distinção das populações e dos espécimes / Early research on the importance of chemical compounds in social insect biology began in the twentieth century. In this period, researchers sought to understand the functional role(s) of cuticular hydrocarbons (HCs) in insect societies. Currently, HCs are implicated in the recognition of individuals within a colony, in determination of caste, gender, and species chemical profile, and for identification of social and reproductive status, which in the latter case is initially established through intra-colonial conflicts. Conflicts are conveniently viewed and understood via network visualization (i.e., graphs), and social network analyses are being widely used for this reason. With the help of this tool, we quantified agonistic interactions of Pachycondyla striata and evaluated dominance hierarchy structure using three indices of linearity (h, K and ttri). Our results indicate that this species has a linear dominance hierarchy, likely used to regulate colony division of reproductive labor. We also observed 16 behaviors performed in social conflict interactions. We used the GC-MS method to describe P. striata HCs, and we report the presence of chains on C19 - C31. The presence of a complex mixture of HCs with a chemical profile, unique to this species, highlights the possibility of chemotaxonomic identification, as well as distinction between populations and individuals