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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:UERJ:oai:www.bdtd.uerj.br:1326 |
| Date | 09 July 2010 |
| Creators | Roberta Carvalho Ciannella |
| Contributors | Denise Celeste Godoy de Andrade Rodrigues, Marcia Marques Gomes, Fábio Merçon, Gandhi Giordano, Simone Lorena Quitério de Souza |
| Publisher | Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Química, UERJ, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ, instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro, instacron:UERJ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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