Biorremediação Trabalho topper

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA 
ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIORREMEDIAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MANAUS-AM 
2017 
2 
 
BEATRIZ GONÇALVES DE OLIVEIRA 
GILLANE ROSAS BATISTAS 
IVANA GABRIELA DA CUNHA 
JULIENE MEDEIROS DE MARCO 
LUCAS ALVES DE OLIVEIRA 
MARESSA MARTINS DE PINHO 
 
 
 
 
 
 
BRIOREEMEDIAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MANAUS – AM 
2017 
Trabalho referente à 5ª nota 
parcial da disciplina de 
Microbiologia Industrial, 
ministrada pela profª. drª. Érica 
Simplício. 
3 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 4 
2 PROBLEMAS E APLICAÇÕES ............................................................................................ 5 
3 BIORREMEDIAÇÃO DE AMBIENTES CONTAMINADOS COM URÂNIO ................... 6 
3.1 CONTAMINAÇÃO POR URÂNIO .................................................................................... 7 
3.2 TRANSFORMAÇÕES BACTERIANAS DE URÂNIO ..................................................... 8 
4 BIORREMEDIAÇÃO DE POLUENTES ORGÂNICOS ...................................................... 9 
4.1 BIORREMEDIAÇÃO DE PETRÓLEO E HIDROCARBONETOS .................................. 9 
4.2 BIORREMEDIAÇÃO DE POLÍMEROS PLÁSTICOS .................................................... 11 
4.3 BIORREMDIAÇÃO DE INSETICIDAS .......................................................................... 15 
4.3.1 BIODEGRADAÇÃO DA ATRAZINA .......................................................................... 16 
4.3.2. FITORREMEDIAÇÃO .................................................................................................. 17 
REFERÊNCIAS ....................................................................................................................... 19 
 
 
 
4 
 
1 INTRODUÇÃO 
A biorremediação é um termo associado à recuperação de meios modificados por 
acidentes com óleos, produtos químicos tóxicos ou outros poluentes ambientais. Esse 
processo utiliza organismos vivos que farão a recuperação total ou parcial de ambientes 
poluídos, como áreas de águas superficiais ou subterrâneas, solos, aterros ou uma região de 
contenção. Essa técnica de despoluição é considera a mais ecologicamente viável, o que não 
implica na existência de outras técnicas que utilizam processos físicos e químicos com o 
intuito de descontaminar áreas poluídas. O processo biológico possui maior eficiência no 
combate a moléculas orgânicas de difícil degradação e metais tóxicos (GAYLARDE et al., 
2005). 
A remoção de óleos brutos e hidrocarbonetos despejados acidentalmente em zonas 
marinhas representa a maior parte do sucesso da aplicação desse método, ainda que existam 
propostas de aplicação a poluentes tóxicos e um aumento significativo na eficiência da 
descontaminação em zonas contaminadas por urânio, resultado do mal uso e descarte do 
mesmo, que utilizava-se para gerar combustível nuclear. No Brasil essa técnica possui grande 
eficácia nas descontaminações de solos contaminados por refinarias, porém pouco se é 
estudado acerca do derramamento de óleos (MADIGAN et al, 2016). 
A biorremediação também visa diminuir a concentração e a toxicidade dos poluentes, 
que pode ser conduzida por meio da bioaumentação, que consiste na aplicação direta dos 
micro-organismos, ou por meio da bioestimulação, que consiste nas atividades metabólicas, 
pela adição de oxigênio e nutrientes. Esse procedimento sofre alterações de acordo com as 
condições ambientais, como temperatura, pH, entre outros aspectos da região contaminada, e 
as condições do poluente, como grau de toxicidade, substância químicas pesadas, para que 
não haja a morte ou uma diminuição na funcionalidade dos micro-organismos (SOUZA, 
2003). 
As aplicações dessa técnica são classificadas em duas, a ex situ que consiste na 
remoção da zona contaminada, para que a mesma possa ser tratada, como por exemplo em 
biorreatores e compostagem, e a in situ onde ocorre a aplicação da técnica no local mesmo em 
que ocorreu a contaminação, como a bioventilação de solos contaminados e a bioestimulação 
de micro-organismos presentes nas áreas marinhas e terrestres (SOUZA, 2003). 
Muitas substâncias químicas não são biodegradáveis, como por exemplo, compostos 
clorados e metais, gerando desvantagens na técnica. Para outras categorias de compostos, a 
5 
 
biorremediação pode gerar o efeito contrário, fazendo com que sejam produzidas substâncias 
ainda mais tóxicas e com maior biodisponibilidade que o contaminante original. Assim, para 
aplicação de uma tecnologia, como a biorremediação, é necessário um estudo e planejamento 
minucioso para evitar maiores incidentes e imprevistos (BAKER; HERSON,1994). 
2 PROBLEMAS E APLICAÇÕES 
 Como o processo de biorremediação é complexo, fatores precisam ser estudados uma 
vez que é necessário a divisão em etapas. Estudos de ambientes, o tipo de solo e as normas 
regulamentadoras que regem os princípios da aplicação devem ser analisados. O fator 
primordial de observação é a quantidade de poluente que irá se degradar, e os estudos que 
envolvem a avaliação do meio que o poluente estar inserido. Porém, como essa técnica é 
complexa, alguns problemas são relacionados a ela, já que, no processo se tem várias etapas, 
tendendo a ter desvantagens (TOMASSONI et al., 2014). 
 Alguns problemas podem ser relacionados visando a melhoria no processo de 
aplicação do processo (GAYLARD; BELLINASO; MANFIO,2005): 
 Muitos micro-organismos são selecionados para degradar vários tipos de 
substancias químicas presentes na amostra, portanto, é quase inevitável não ter 
vários compostos e vários microrganismo para degradar; 
 A quantidade de poluente deve ser suficiente para que o micro-organismo 
possa degradar com eficácia, ou seja, não podendo ter concentrações nem 
muito alta e nem muito baixas; 
 Alguns poluentes não podem ser empregados com eficiência no processo de 
biodegradação, porque ele pode não pode formar a enzima que é necessário 
para degradar o poluente; 
 Quando em contato com o solo o poluente pode ser absorvido de forma rápida 
não deixando agir a biodegradação; 
 Pode ter um tempo muito grande para que o micro-organismo aja no poluente 
dentro do processo, resultando no processo de longa duração. 
Embora apresente consideráveis problemas relacionados ao processo de 
biorremediação, as indústrias aplicam porque a biodegradação natural não está sendo eficaz e 
tem-se um nível elevado de poluição (NIEBISCH et al,2010), e estudos são feitos em escala 
laboratorial para atestar a veracidade dos métodos (TOMASSONI, 2014). 
6 
 
 Em indústrias, como a de metalurgia, agricultura e têxtil, observa-se a grande 
necessidade de aplicação do processo, uma vez que é relacionado ao aumento da urbanização 
e a necessidade de produção de alimentos (RODRIGUES, 2001). 
 Nas indústrias de metalurgias e agrícola a contaminação do solo é a mais atingida. Por 
ter interações de minerais, plantas e microrganismos é um lugar de fácil contaminação. Nas 
indústrias metalúrgicas o processo de remediação é feito por mobilização, no qual os micro-
organismos mobilizam os metais através de lixiviação, quelação por metabolismos, 
sideróforos microbianos e metilação (BENITE et al 2002). 
Na agricultura o uso de pesticidas é empregado no controle de insetos, na finalidade de 
aumentar a produção. Porém é uma das formas de inserir no solo quantidades consideráveis 
de espécies químicas. Contudo, estudos com fungos são feitospara amenizar os ricos causado 
por pesticidas em plantações (COLLA et al,2008). 
Na produção têxteis, a maior preocupação é a contaminação das águas e solos por 
meio de corantes, uma vez que esses resíduos não podem ser biodegradados por métodos 
convencionais. Portanto, a biorremediação é colocada com uma alternativa de solução, já que 
estudos feitos com micro-organismo endófitos, fungos e bactérias que vivem dentro de 
vegetais, satisfazem a degradação dos poluentes (MOURA et al, 2015). 
3 BIORREMEDIAÇÃO DE AMBIENTES CONTAMINADOS COM URÂNIO 
 Os metais pesados ficam acumulados, geralmente, na camada superior do solo. Dessa 
forma, os mesmos ficam acessíveis as raízes das plantas. Dependendo do estágio de 
contaminação, a biota pode ser totalmente destruída pela contaminação dos mesmos. Além 
disso, as concentrações podem ser milhares de vezes maiores do que em sistemas aquáticos, 
uma vez que as mudanças nas formas químicas dos metais possibilitam o acúmulo destes nos 
organismos vivos (CHAVES, 2008). 
 Dentre os metais pesados que contaminam os ambientes, tanto aquático como 
terrestre, destaca-se o urânio. Em sua grande maioria, os ambientes contaminados com urânio 
são oriundos da má regulamentação da mineração de urânio para combustível nuclear e armas 
(MADIGAN et al., 2016). 
 O urânio faz parte da principal classe de poluentes inorgânicos. A principal 
característica destes é que eles não podem ser destruídos, entretanto, suas formas químicas 
podem ser alteradas. Em alguns casos, a remoção física do material contaminado não é 
7 
 
possível, em virtude do grau de poluição. Assim, a contenção do mesmo é a única opção 
restante (TOMASSONI et al., 2008). 
 A biorremediação tem o objetivo de reduzir ou remover agentes poluentes dos mais 
diversos ambientes através da ação de micro-organismos. Entretanto, quando se trata de 
poluentes inorgânicos, utiliza-se a biorremediação para mudar a mobilidade dos mesmos. 
Assim, estes poluentes se tornam menos propensos a mover-se com águas subterrâneas e, 
dessa forma, contaminar ambientes próximos (TORTORA et al., 2012). 
3.1 CONTAMINAÇÃO POR URÂNIO 
 A contaminação por urânio tem ocorridos em diversos locais do globo. Dentre estes, 
destaca-se os Estados Unidos, que possui águas subterrâneas contaminadas pelo metal, em 
virtude do armazenamento e transformação de minérios de urânio; e o Brasil, que descobriu 
recentemente solos e água subterrânea com alto teor de urânio. A contaminação ocorreu em 
razão da exploração de uma única mina no estado da Bahia (BORGES et al., 2015). 
Figura 1 - Vazamento de urânio em Caetité-BA. 
 
Fonte: Greenpeace, 2009. 
 O movimento de materiais radioativos externos através de águas subterrâneas é uma 
ameaça não somente para o meio ambiente, mas também para a saúde humana. Altas doses de 
radiação podem levar à falência do sistema imunológico, além do aumento do risco de câncer 
(PIRES, 2011). 
 Assim, através de variados métodos, microbiologistas e engenheiros desenvolveram 
técnicas para explorar a capacidade de algumas bactérias de reduzirem U
6+
 a U
4+
. Isto, pois, o 
8 
 
primeiro é solúvel, podendo ser transportado através de águas subterrâneas, enquanto o 
segundo é um mineral de urânio imóvel (uraninita), limitando, assim, o movimento desde 
metal no ambiente e, consequentemente, reduzindo o risco de contaminação de seres humanos 
e outros animais (MADIGAN et al., 2016). 
3.2 TRANSFORMAÇÕES BACTERIANAS DE URÂNIO 
 Dentre as estratégias utilizadas para a contenção do urânio, destaca-se a imobilização 
do metal através da ação de bactérias para mudar o estado de oxidação do U nos principais 
contaminantes para uma forma em que o elemento seja estabilizado. Dessa forma, bactérias 
redutoras de metal (Shewanella e Geobacter) e a espécie redutora de sulfato Desulfovibrio, 
acoplam a oxidação da matéria orgânica e H2 para a redução de U
6+
 para U
4+
 (MADIGAN et 
al., 2016). 
 A Shewanella e a Geobacter são bactérias dissimilativas redutoras de ferro. Elas ligam 
a redução de metais ou metaloides oxidados ao crescimento celular. Além disso, elas 
necessitam de um material insolúvel como aceptor de elétrons na respiração. Esses 
microrganismos se diferenciam por possuírem citocromos na membrana externa, que facilitam 
a transferência de elétrons utilizando minerais insolúveis (TORTORA et al., 2012). 
 Estudos anteriores mostraram que a injeção de doadores de elétrons orgânicos em 
aquíferos contaminados por urânio para estimular a redução de U
6+
 pode reduzir os níveis de 
U de 0,126 mM, abaixo dos padrões de água potável da Agência de Proteção Ambiental dos 
Estados Unidos. Entretanto, apesar da uraninita ser estável quando reduzida, se as condições 
se tornarem óxicas, ela pode reoxidar (MADIGAN et al., 2016). 
 Dessa forma, pesquisas atuais de biorremediação em ambientes contaminados com 
urânio têm como foco descobrir se o urânio reduzido pela ação de micro-organismos é 
estável, se a composição das comunidades microbianas muda ou, ainda, se oxidantes como 
O2, NO
3-
 e Fe
3+
 são introduzidos através de águas subterrâneas (TORTORA et al., 2012). 
 
 
 
 
 
9 
 
Figura 2 - Biorremediação do urânio no Departamento de Energia dos Estados Unidos. 
 
Fonte: Madigan et al., 2016. 
4 BIORREMEDIAÇÃO DE POLUENTES ORGÂNICOS 
4.1 BIORREMEDIAÇÃO DE PETRÓLEO E HIDROCARBONETOS 
O petróleo e seus derivados vêm, há décadas, se tornando os combustíveis mais 
consumidos no Brasil e no mundo. A cada ano, o consumo aumenta em 5 a 10% (FINOTTI, 
2001). Sua exploração em bacias petrolíferas marinhas e offshore é uma atividade econômica 
crescente na costa brasileira e pode gerar emissões de substâncias que são usualmente 
relacionadas a derrames de petróleo e outros efluentes relativos à produção em águas costeiras 
e oceânicas (MOLISANI, 2013). 
Nas contaminações dos derivados do petróleo, como a gasolina, por exemplo, há a 
mistura e dispersão de diversas substâncias, como os compostos BTEX (benzeno, tolueno, 
etilbenzeno e xileno), caracterizados por serem mais solúveis e de difícil recuperação 
(FINOTTI, 2001). Dentre os integrantes do BTEX, o benzeno é considerado o mais tóxico. 
Seu padrão de potabilidade para água de abastecimento público é de 5 μg/L. Este produto em 
exposições crônicas pode causar leucopenia (diminuição de leucócitos no sangue), câncer, 
vertigens, tremores e afetar o sistema nervoso central (ABREU, 2012). 
Devido ao crescente número de casos de vazamento em postos combustíveis, as 
contaminações no ambiente por hidrocarbonetos derivados de petróleo viraram alvo de 
inúmeras pesquisas, criando um desafio para os profissionais da área ambiental, visto que seus 
10 
 
compostos são de extrema complexidade quando vistos sob o ponto de vista bioquímico e 
geoquímico (ALEXANDRE, 1994). Diante da atual conjectura, diversas técnicas físicas, 
químicas e biológicas vêm sendo desenvolvidas com o intuito de remover ou degradar estas 
substâncias (ABREU, 2012). 
É sabido que os principais locais atingidos por estes poluentes são as águas e os solos. 
Os métodos empregados visam a mineralização completa dos contaminantes, ou seja, 
transformá-los em produtos com pouca ou nenhuma toxicidade, como CO2 e água. Dentre 
algumas técnicas recentemente aplicadas está a biorremediação, destacando-se como uma 
alternativa altamente cotada, viável e promissora (ABREU, 2001). Sua aplicação pode ser in-
situ ou ex-situ (CDB, 2001), sendo a in-situ a mais empregada no mundo. 
Os micro-organismos normalmente aplicados à este tipo de técnica são nativos do 
local que, após longos períodos de exposição, desenvolveram a capacidade de degradarestes 
contaminantes, dos quais se obtêm nutrientes e energia. Eles normalmente sobrevivem melhor 
em baixas concentrações dos compostos e não em fase orgânica concentrada. Os 
hidrocarbonetos petrolíferos são metabolizados por fermentação, co-metabolismo ou 
respiração. O processo pode então ser aeróbico ou anaeróbico, requerendo oxigênio ou 
hidrogênio, respectivamente (CETESB, 2004). 
Baseado em estudos previamente realizados, foi possível constatar que os principais 
gêneros de fungos e bactérias citados com capacidade de degradação dos derivados de petróleo 
são Aspergillus, Penicillium, Fusarium, e Pseudomonas, Sphingomonas, Mycobacterium, 
Microbacterium, Gordonia. A biodegradação do petróleo em ambientes naturais ou em 
laboratório não pode ser realizada por uma única espécie microbiana, uma vez que os poluentes 
são constituídos por vários tipos de hidrocarbonetos e nenhum micro-organismo é capaz de 
degradar sozinho todos os componentes presentes no ambiente contaminado (OLIVEIRA, et. al, 
2013). A tabela abaixo mostra os compostos e seus respectivos micro-organismos 
decompositores. 
Tabela 1: Relação dos produtos de origem petrolífera e respectivos micro-organismos 
biorremediadores. 
Produto Micro-organismo - Gênero Alvo de degradação Autores 
Hidrocarbon
etos 
Aromáticos 
Policíclicos 
(HAP’s) 
Mucor, Gliocadium, 
Penicillium, Phialophora, 
Trichoderma, 
Scopulariopsis e 
Coniothyrium 
Degradação do pireno 
Biodegradação de 
HAP’s 
Ravelet et al. (2000) 
Mollea et al. (2005) 
Mollea et al. (2005) 
11 
 
Cladosporium, Fusarium, 
Penicillium, Aspergillus e 
Pleorotus 
Phanerochaete 
Hidrocarbon
etos 
Aspergillus, Penicillium, 
Paecilomyces e Fusarium 
Aspergillus, Penicillium, 
Fusarium, Amorphoteca, 
Neosartorya, Paecilomyces 
Talaromyces e Graphium 
Paecilomyces 
Aspergillus, Cladosporium., 
Penicilium sp. e Phoma sp. 
Aspergillus sp. 
Metabolizar 
hidrocarbonetos 
aromáticos 
Capazes de degradar 
compostos fenólicos 
Araújo et al (2002) 
Chaillan e et al. 
(2004) 
Conceição et al. 
(2005) 
Silvia et al. (2007) 
Passos et al. (2009) 
Hidrocarbon
etos 
aromáticos 
BTEX 
(benzeno, 
tolueno, 
etilbezeno e 
xileno) 
Microbacterium. e 
Rhodococcus 
Cladophialophora e 
Ccladosporium 
Pseudomonas, Rhodococcus 
Capazes de 
catabolizar benzeno, 
tolueno, etilbezeno 
xilenos (BTEX). 
Kang et al. (2005); 
Nikolova e Nenov 
(2005) 
Nagarajan e Loh 
(2009) 
Teixeira e Bento 
(2007) 
Tolueno e 
Xileno 
Pseudomonas 
Degradação de 
tolueno e xileno 
Otenio et al. (2005) 
n- 
hexadecano 
Bacillus e Ochrobactrum 
Biodegradação de 
hidrocarbonetos de 
cadeias longas 
Costa (2006) 
Atrazine + 
simazine 
Aspergillus, Penicillium e 
Trichoderma 
Apresentam maior 
velocidade de 
crescimento radial a 
partir de solo 
contaminado com 
Atrazine + simazine 
Colla et al. (2008) 
Alcanos Rhodococcus 
Capazes de degradar 
alcanos normais (C10-
36 alcanos) e alcanos 
ramificados (pristano, 
fitano) 
Makiko et al. (2010) 
Fonte: (OLIVEIRA, et. al, 2013) 
4.2 BIORREMEDIAÇÃO DE POLÍMEROS PLÁSTICOS 
O material plástico é um polímero derivado do petróleo, uma substância viscosa 
constituída de uma mistura complexa de hidrocarbonetos e outros elementos traços. Graças a 
sua barata confecção, versatilidade e aplicabilidade, os plásticos tornaram-se produtos 
utilizados em grande escala mundial, assumindo grande importância na sociedade atual 
(TANIA, 2005). 
12 
 
Entretanto, nas últimas décadas, esse crescente aumento na fabricação e consumo de 
plásticos levaram a inúmeras preocupações no âmbito ecológico. Muitos plásticos 
permanecem essencialmente inalterados por longos períodos em aterros, lixeiras e como lixo 
no ambiente. Assim, a grande quantidade desses polímeros sintéticos introduzido no ambiente 
pela indústria e pessoas começou a representar uma ameaça para os sistemas ecológicos 
naturais (CARLA, 2009). Estes produtos químicos não naturais, inseridos no ambiente pela 
ação humana são classficados como xenobióticos (MADIGAN et al, 2016). 
Uma solução que vem sendo bastante desenvoldida consiste no uso de micro-
orgaismos específicos que degradam substâncias plásticas, processo conhecido como 
biorremediação. Esses micro-organismos, geralmente fungos ou bactérias, utilizam 
susbtâncias encontradas no plástico (como os plastificantes) em seu metabolismo celular, 
degradando então um composto que seria nocivo ao ambiente, tornando-o menos tóxico ou 
até não tóxico. Há várias pesquisas em torno dessa área, já possibilitando encontrar bactérias 
que conseguem degradar polímeros aplamente usados, como o PET (ALINE, 2012). 
O termo “polímero biodegradável” refere-se aqueles polímeros que a degradação 
resulta da ação de micro-organismos de ocorrência natural, como fungos, bactérias, algas e 
outros. Esses polímeros podem ser de fontes naturais renováveis, como do milho e celulose, 
ou ainda serem sintetizados de micro-organismos, principalmente bactérias. Há também 
aqueles prodizidos de fonte fósseis, petróleo, ou de uma mistura de biomassa e petróleo 
(JONATAH, 2011). 
 Então, os biopolímeros, geralmente provenientes de fontes naturais (biopolímeros), 
são menos agressivos ao meio ambiente, uma vez que eles são facilmente degradáveis por 
micro-organismos (Figura 3) (BRITO, 2011). 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
Figura 3 - Ciclo de vida ideal dos polímeros biodegradáveis renováveis 
 
Fonte: BRITO, 2011 
Um exemplo bastante conhecido de polímero biodegradável é poli-hidroxialcanoatos 
(PHAs), produzido por diversas bactérias. Os PHAs são produzidos pelas células quando há 
um excesso de carbono, sendo utilizados como fonte de energia em condições específicas 
(MADIGAN, 2011). 
Os micro-organismos mais estudados atualmente para a confecção de PHA é a 
Ralstonia eutrhopha, uma bactéria genéticamente manipulável e metabolicamente 
diversificada. O PHA possui propriedades muito próximas ao dos plásticos xenobióticos. 
Ainda, a sua produção pode ocorrer por diversos caminhos distintos, cada um produzindo um 
biopolímero com propriedades específicas, o que aumenta o leque de aplicabilidade desses 
biopolímeros. A sua limitação, entretanto, é o custo de produção mais elevado que os 
plasticos xenobióticos, o que dificulta a ampliação do uso desse material sustentável 
(MADIGAN, 2011). 
Há também polímeros denominados de oxo-biodegradáveis. Esses polímeros contêm 
aditivos, geralmente compostos metais de transição, que aceleram sua a degradação na 
presença de luz ou calor, a fim de formar gragmentos oxidados passíveis de biodegradação 
(Figura 4) (BRITO, 2011). 
 
 
14 
 
Figura 4 - Mecanismo de degradação induzido pelos catalisadores óxido-bio 
 
Fonte: BRITO, 2011 
Não apenas os plásticos em si trazem malefícios, mas também aditivos plásticos a 
outros materiais podem ocasionar severos danos ambientais á longo prazo. Por exemplo, os 
chamados plastificantes são aditivos de baixa volatividade empregados a fim de aumentar a 
processabildiade, flexibildiade ou diminuir a dureza de materiais poliméricos. Um 
plastificante extremamente empregado na índustria é o éster de ácido ftalato. Devido o uso 
global de plástivos, o ftalato vem sendo detectado os mais diversos ambientes, principalmente 
nas proximidades de indústrias produtoras de plástico (ALINE, 2012). 
Uma das principais formas de degradação do éster de ácido ftalato é a sua quebra 
metabólica realizada por micro-organismos, a qual pode ser realizada tanto em meio aeróbioquanto em meio anaeróbio (IEDA). Tal reação inica-se com a hidrólise do éter, seguiga então 
de uma complta minerização do éster de ácido ftálico. A partir daí, a reação química depende 
do meio (Figura 5) (ALINE, 2012). 
Desse modo, perbe-se a importância da biorremediação no tratamento de polímeros, 
sobre tudo dos plásticos. Trata-se de uma forma sustentável e natural de degradação, na qual o 
agente principal são os micro-organismos. 
 
 
 
15 
 
Figura 5 - Rota metabólica de biodegradação dos ésteres ftálicos 
 
Fonte: ALINE, 2012 
4.3 BIORREMDIAÇÃO DE INSETICIDAS 
Os pesticidas são produtos utilizados na agricultura para o controle de insetos, micro-
organismos e plantas daninhas, com as possíveis finalidades de aumento da produtividade e 
garantia da produção de alimentos para a humanidade que se encontra em contínuo 
crescimento. Embora os pesticidas possam ter um efeito benéfico sobre a produtividade 
agrícola, deve-se considerar o risco potencial desses compostos químicos no ambiente, o que 
tem despertado o interesse científico para a biodegradação de pesticidas e compostos 
relacionados (ARAÚJO, 2002; SANINO et al., 1999). 
16 
 
A biorremediação surge como alternativa para amenizar os efeitos deletérios do largo 
uso dos pesticidas, e envolve o uso de micro-organismos ou plantas para tratamento de 
ambientes contaminados. 
4.3.1 BIODEGRADAÇÃO DA ATRAZINA 
Os herbicidas do grupo das triazinas vêm sendo empregados na agricultura para o 
controle de ervas daninhas, em razão da capacidade desses compostos de inibir a fotossíntese. 
A atrazine representa 12 % dos pesticidas usados nos EUA. No Brasil das 150000 t de 
pesticidas consumidas anualmente, 33% são herbicidas (UETA et al., 1999). 
A atrazine (2-cloro-4 etilamina-6-isopropilamina-s-triazina)- ATZ é um herbicida da 
classe dos triazínicos, usada intensivamente no controle de ervas daninhas. Sua estrutura 
química é representada por um anel triazínicos substituído com cloro, etilamina e 
isopropilamina, que a torna recalcitrante para a degradação biológica no ambiente. 
A atrazine é um contaminante potencial da água em virtude de características como 
alto potencial de escoamento, elevada persistência em solos, hidrólise lenta, baixa pressão de 
vapor, solubilidade baixa para moderada em água, adsorção moderada à matéria orgânica e 
argila (HALLBERG, 1989). As atrazinas possuem baixa biodegradabilidade e elevado 
potencial de contaminação de águas superficiais e de profundidade (CHAN & CHU, 2005). A 
simazine (2 cloro-4,6 bis-etilamina 1,3,5 triazine) é um herbicida triazínico que tem sido 
utilizado desde 1955 como controlador da germinação de pestes nas culturas de milho, soja, 
batata, alho, entre outras. A simazine tem se acumulado extensivamente no ambiente em 
virtude de seu uso por mais de 40 anos e de sua estrutura dificilmente biodegradável 
(KODAMA et al., 2001). 
Algumas espécies microbianas isoladas de solo são capazes de degradar parcialmente 
a atrazina tais como Aspergillus fumigatus e Rhizopus stolonifer foram relatados, embora a 
maioria das ações microbianas relatadas, recaem sobre bactérias do gênero Rhodococcus, 
Nocardia, Bacillus e principalmente Pseudomonas, um gênero bastante versátil também com 
habilidade para degradar 2,4-D (BEHKI & KHAN, 1986; BEHKI et al, 1993; LEVANON, 
1993). 
 
 
 
17 
 
 
 
 
Figura 6 - Biodegradação da atrazina 
 
Fonte: SENE et al., 2010. 
A mineralização completa da atrazina por um único microrganismo não é comum, mas 
consórcios empregando 2 ou mais espécies diferentes são capazes de mineralizar atrazina 
(RASODEVICH et al, 1995). 
4.3.2. FITORREMEDIAÇÃO 
Dentro da biorremediação, muitos métodos ainda estão em desenvolvimento, por 
exemplo, a fitorremediação, que tem atraído o interesse devido à sua eficiência, adequação a 
aplicações em longo prazo, pouca manutenção exigida e vantagens estéticas, e ainda tem o 
atrativo de apresentar um custo baixo e de ser mais bem aceita pela população, pois utiliza 
plantas em um processo conhecido como mais “natural” (BURKEN, 2002). 
A fitorremediação, segundo Accioly & Siqueira (2000), envolve o emprego de plantas, 
sua microbiota associada e de amenizantes (corretivos, fertilizantes, matéria orgânica etc.) do 
solo, além de práticas agronômicas que, se aplicadas em conjunto, removem, imobilizam ou 
tornam os contaminantes inofensivos ao ecossistema. 
18 
 
A fitorremediação pode ser usada em solos contaminados com substâncias orgânicas 
ou inorgânicas, como metais pesados, elementos contaminantes, hidrocarbonetos de petróleo, 
agrotóxicos, explosivos, solventes clorados e subprodutos tóxicos da indústria 
(CUNNINGHAM et al., 1996). 
A utilização da fitorremediação é baseada na seletividade, natural ou desenvolvida, 
que algumas espécies exibem a determinados tipos de compostos ou mecanismos de ação. 
Esse fato é de ocorrência comum em espécies agrícolas e daninhas, tolerantes a certos 
herbicidas. A seletividade deve-se ao fato de que os compostos orgânicos podem ser 
translocados para outros tecidos da planta e subsequentemente volatilizados; podem ainda 
sofrer parcial ou completa degradação ou ser transformados em compostos menos tóxicos, 
especialmente menos fitotóxicos, combinados e/ou ligados a tecidos das plantas 
(compartimentalização) (ACCIOLY & SIQUEIRA, 2000; SCRAMIN et al., 2001). 
A capacidade de metabolização do agrotóxico a um composto não-tóxico (ou menos 
tóxico) à planta e ao ambiente é o princípio da fitodegradação. Outra possibilidade é a 
fitoestimulação, na qual há o estímulo à atividade microbiana, promovido pela liberação de 
exsudatos radiculares, que atua degradando o composto no solo, o que caracteriza, em 
algumas plantas, a aptidão rizosférica para a biorremediação de compostos tóxicos. 
Solos contaminados com herbicidas apresentam certas limitações à fitorremediação, 
quando comparados com aqueles contaminados com outros contaminantes orgânicos ou 
inorgânicos, por serem, muitas vezes, tóxicos às plantas, principalmente onde ocorrem 
misturas desses compostos (aumento do espectro de ação). Todavia, alguns trabalhos relatam 
a contribuição de plantas, estimulando o efeito rizosférico e acelerando a mineralização de 
alguns herbicidas. ANDERSON et al. (1994) demonstraram que a degradação de atrazine, 
metolachlor e trifluralin foi significativamente maior em solos rizosféricos de K. scoparia que 
em solos não-vegetados. Resultados semelhantes foram obtidos por PERKOVICH et al. 
(1996), os quais observaram que a mineralização de 14C-atrazine em uma mistura de atrazine 
e metolachlor foi significativamente maior em solos rizosféricos de K. scoparia que em solos 
sem a presença de plantas. 
 
 
19 
 
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