BIORREMEDIAÇÃO E FITORREMEDIAÇÃO

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BIORREMEDIAÇÃO E FITORREMEDIAÇÃO
1 INTRODUÇÃO
O grande avanço da tecnologia, bem como o constante aumento populacional vem causando preocupações no que abrange a contaminação do solo e da água, devido ao gigantesco uso de recursos naturais pelo ser humano, na qual proporciona um desequilíbrio ambiental pelo crescente número na produção de resíduos sólidos.
Ao passar do tempo, a preocupação com essa contaminação começou a surgir com mais intensidade no mundo todo, porém, as mesmas não surgiram de imediato, pelo fato de não serem visualmente percebidas pelos seres humanos, assim demorando a mostrar seus efeitos para os mesmos.
Pela rigorosa mudança no padrão de consumo na sociedade, esse fato vem causando diversos impactos ambientais, na qual, geralmente, se tornam irreversíveis. Por todos esses aspectos, desenvolveu-se ao passar dos anos, processos que visam minimizar esses impactos causados no meio. 
A Biotecnologia aparece como um instrumento para resíduos orgânicos sólidos ou líquidos, adequando os resíduos as exigências legais e sua adequação as normas de qualidade ambiental, baseada na utilização de microrganismos e plantas com potencial de degradação de matéria orgânica. A Biorremediação e a Fitorremediação são alternativas ecologicamente adequadas quando comparada aos métodos físicos e químicos existentes. (GOMES; SANTOS; SILVA, 2014). 
No decorrer do trabalho, serão abordados assuntos que visam o uso dessas duas técnicas, biorremediação e fitorremediação, bem como seus conceitos, importância socioeconômica e ambiental e também o que engloba sua aplicabilidade.
2 CONCEITO
2.1 Biorremediação
Biorremediação é a utilização de microrganismos naturalmente presentes no subsolo que são capazes de metabolizar uma série de compostos introduzidos antropicamente no meio ambiente. (SILVA et al, 2017)
Essa técnica é caracterizada como uma tecnologia que usa agentes biológicos, especificamente, os microrganismos, para remover contaminantes tóxicos do solo e também da água. Trata-se de um processo no qual ocorre a transformação ou destruição dos poluentes orgânicos por decomposição, pela ação de microrganismos naturais no solo, como as bactérias, os fungos e protozoários. 
Biorremediação é então, o modo da natureza se limpar a ela própria. Neste processo, o local contaminado é exposto a um número exorbitante de microrganismos que transformam o contaminante numa substância segura, como por exemplo o dióxido de carbono e a água, recorrendo ao uso de atividade biológica natural. (CATARINO, 2016)
Ademais, a mesma trata-se de um sistema que vem alcançando grande importância mundial, uma vez que o aumento da atividade industrial está degradando, crescentemente, os ecossistemas naturais. O emprego de microrganismos no tratamento de rejeitos tóxicos é uma prática habitual, que se destaca, em alguns países desenvolvidos. Os sistemas biológicos geralmente utilizados são microrganismos e plantas, no entanto, a biodegradação com microrganismos é a opção mais constantemente utilizada. 
2.2 Fitorremediação
A fitorremediação (fito = planta e remediação = corrigir) é a tecnologia que utiliza plantas para degradar, extrair, conter ou imobilizar contaminantes do solo e da água. As pesquisas nessa área procuram compreender a interação da planta com o contaminante. (PAGLIUSO; SOTOMAIOR; VASCONCELLOS, 2012). https://periodicos.pucpr.br/index.php/estudosdebiologia/article/viewFile/22927/22026 
Segundo Catarino (2016) essa técnica constitui o uso de organismos vivo, a mesma utiliza plantas e comunidades microbianas associadas à rizosfera para degradar, isolar ou imobilizar poluentes no solo e nas águas subterrâneas. A mesma se torna atraente pelo baixo custo, pela natureza não ser destrutiva e por ter uma estética agradável. 
Além disso, a fitorremediação tem por base a fisiologia vegetal, bem como a bioquímica do solo e a química que abrange os contaminantes, na qual promove a reabilitação da estrutura e também da ecologia do solo. As plantas também mantêm a estrutura do solo, garantindo trocas gasosas e o desenvolvimento dos microrganismos, inclusive os biorremediadores. (CATARINO, 2016)
3 IMPORTÂNCIA
Socioeconômica e ambiental
Biorremediação
A biorremediação possui uma suma importância com relação às áreas que possuem alguma contaminação. Sendo que na área contaminada, os poluentes ou contaminantes podem-se concentrar em subsuperfícies nos diferentes compartimentos no ambiente, como por exemplo, no solo, nos sedimentos, nas rochas, nos materiais utilizados para aterrar os terrenos, nas águas subterrâneas, ou de forma geral, nas zonas não saturada e saturada, além de poderem se concentrar-se nas paredes, nos pisos e nas estruturas das construções. Sendo assim a biorremediação atua removendo ou reduzindo os poluentes presentes no ambiente. (CALAZANS; SANTOS, 2016)
A mesma possui uma grande habilidade com relação aos microrganismos em biodegradar substâncias perigosas ao invés de meramente transferirem o contaminante de um meio para o outro. Possui eficiência em meios homogêneos e de textura arenosa e a tecnologia empregada pode ser considerada como destrutiva dos contaminantes. A biorremediação permite atingir concentrações alvo ambientalmente aceitáveis para o solo. (SOUZA, 2010)
3.1.2 Fitorremediação
A fitorremediação apresenta um elevado potencial de utilização devido às vantagens que apresenta em relação às outras técnicas de remediação de solo. A principal vantagem é o baixo custo, uma vez que o principal material para que ocorra a descontaminação da área são os próprios vegetais. Além disso, é aplicável in situ e o solo pode ser reutilizado, dependendo da situação, para a produção de madeira e de outros produtos vegetais. Com a colonização vegetal, pode-se observar a melhoria visual da paisagem e a criação de nichos ecológicos, o que é muito importante para as áreas urbanas. (SOUZA, 2010)
VANTAGENS E DESVANTAGENS
Vantagens Biorremediação
A limpeza ocorre in situ, o que elimina o transporte de resíduos perigosos e custos de responsabilidade; 
Resíduos orgânicos perigosos podem ser destruídos (por exemplo, convertidos em H2O, CO2, e sais minerais) em vez de transferidos de uma fase para outra, assim eliminando a responsabilidade em longo prazo; 
Conta com os processos de biodegradação endógenos que podem ser mais rápidos e mais baratos (no mínimo dez vezes menos caro); 
Mínimo distúrbio ambiental e do solo; 
Pode ser usado em conjunto com outras tecnologias de tratamento.
file:///C:/Users/usuario/Downloads/4278-14012-1-PB.pdf
Desvantagens Biorremediação
Certos resíduos tais como metais pesados, não são eliminados pelos processos biológicos (embora muitos metais possam ser biorreduzidos ou bio-oxidados para menos tóxicos e formas menos móveis); 
Pode requerer monitoramento extensivo; 
Requisitos e eficiência de remoção podem variar consideravelmente de um local para outro; 
Alguns contaminantes podem estar presentes em altas concentrações que inibem os microrganismos; 
Há um risco para acumulação de produtos tóxicos da biodegradação;
file:///C:/Users/usuario/Downloads/4278-14012-1-PB.pdf
Vantagens Fitorremediação 
Baixo custo;
Os compostos orgânicos podem ser degradados a CO2 e H2O, removendo toda a fonte de contaminação;
As propriedades biológicas e físicas do solo são preservadas;
Plantas ajudam no controle do processo erosivo;
Incorporação de matéria orgânica ao solo, quando não há necessidade de retirada das plantas fitorremediadoras da área contaminada;
Podem ser implementadas com mínimo distúrbio ambiental, evitando escavações e tráfego pesado;
Utiliza energia solar para realizar os processos;
http://www.abepro.org.br/biblioteca/ENEGEP2005_Enegep1005_0558.pdf
http://www.ufjf.br/baccan/files/2012/11/Fitorremedia%C3%A7%C3%A3o-de-solos-1S2014.pdf 
Desvantagens Fitorremediação
Dificuldade na seleção de plantas para fitorremediação;
Tempo requerido para obtenção de uma despoluição satisfatória pode ser longo;
Clima e condições edáficas podem restringir o crescimento deplantas fitorremediadoras;
Elevados níveis do contaminante no solo podem impedir a introdução de plantas no sítio contaminado;
Na fitorremediação de orgânicos, as plantas podem metabolizar os compostos;
Potencial de contaminação da cadeia alimentar;
Possibilidade da planta fitorremediadora tornar-se planta 
http://www.abepro.org.br/biblioteca/ENEGEP2005_Enegep1005_0558.pdf
http://www.ufjf.br/baccan/files/2012/11/Fitorremedia%C3%A7%C3%A3o-de-solos-1S2014.pdf 
5 APLICABILIDADE 
5.1 Biorremediação
Esta técnica pode ser empregada para atacar contaminantes específicos no solo e águas subterrâneas, tais como a degradação de hidrocarbonetos do petróleo e compostos orgânicos clorados pelas bactérias. Este processo se dá pelo fato de microrganismos, como as bactérias, utilizarem substratos orgânicos e inorgânicos, como exemplo o carbono, como fonte de alimentação, desta forma, convertendo os contaminantes em CO2 e H2O. (GOMES; SANTOS; SILVA, 2014).
https://periodicos.ufsm.br/reget/article/viewFile/14943/pdf 
5.1.1 Biorremediação in situ
 Esta técnica consiste no tratamento do solo no local da contaminação, utilizando-se de processos que vão da inserção de oxigênio e nutrientes até a adição de organismos específicos para cada tipo de contaminante. Desta forma não se faz o uso da remoção do material contaminado, evitando custos e distúrbios ambientais do solo. Os produtos finais de uma biorremediação eficaz são a água (H2O) e o dióxido carbônico (CO2). De acordo com os parâmetros existentes que são: origem dos microrganismos, acréscimo ou não de nutrientes, poderá ser empregada a biorremediação in situ por meio de três técnicas: Biorremediação intrínseca; bioestímulo e o bioaumento. (CORIOLANO; FILHO, 2016).
5.1.1.1 Biorremediação Intrínseca
A biorremediação intrínseca ou atenuação monitorada baseia-se no monitoramento da capacidade de biodegradação dos microrganismos nativos degradarem o contaminante, sem que haja o acréscimo de nutrientes ou qualquer adequação do ambiente. Logo, os microrganismos no local passam a se utilizar do contaminante como fonte de carbono (energia) para reduzir com o tempo os níveis de concentração. Este processo está relacionado diretamente aos processos físicos, químicos e biológico o que facilita o processo de remediação de maneira global. No entanto, a biorremediação intrínseca por depender exclusivamente de processos naturais, torna o seu processo bastante lento, o que exige o uso em conjunto de outras técnicas, bem como o monitoramento por um período longo de tempo (CARNEIRO; GARIGLIO, 2010).
5.1.1.2 Bioestímulo
Este só se faz eficaz quando existem populações microbianas degradadoras no contaminante. Esta técnica realiza o estimulo microbiano nativo, otimizando suas condições de crescimento por intermédio da adição de nutrientes orgânicos e inorgânicos, regulação de pH, temperatura e aeração. (CORIOLANO; FILHO, 2016). 
file:///C:/Users/usuario/Downloads/4278-14012-1-PB%20(1).pdf 
5.1.1.3 Bioaumento 
Ela consiste na adição de microrganismos específicos em regiões impactadas, sendo adequadas às condições do ambiente em laboratório. Garantindo dessa forma que o consórcio adequado de microrganismos estará presente em tipo, número e compatibilidade suficientes, a fim de metabolizar o poluente de forma eficaz. (CORIOLANO; FILHO, 2016). 
5.1.2 Biorremediação ex situ
 O processo de biorremediação ex situ em solos contaminados pela indústria do petróleo é composto por vários processos: landfarming, bioestímulo, bioaumento e biorreatores. Esses processos fazem uso de unidades móveis e estações fixas de tratamento para promoverem a descontaminação do ambiente. Estes processos por sua vez, possibilitam resultados mais rápidos por terem um maior controle dos níveis de temperatura, presença de oxigênio, nutrientes, e pH. Além disso, apresentam uma maior versatilidade para o tratamento de um número maior de contaminantes e tipos de solo. Contudo, requerem a escavação e a remoção do solo contaminado para outro local, o que com isso eleva o custo do tratamento. (CORIOLANO; FILHO, 2016).
5.1.2.1 Landfarming 
É uma tecnologia de remediação utilizada para o tratamento de resíduos oleosos na superfície do solo que visa à redução das concentrações de hidrocarboneto por meio da biodegradação microbiana. O solo contaminado é escavado em finas camadas e espalhado sobre a sua superfície, onde acontece a estimulação microbiana aeróbica por meio da aeração, nutrientes e umidade. (CORIOLANO; FILHO, 2016).
5.1.2.2 Biorreatores 
O tratamento produzido em um ambiente fechado, o reator. O que por sua vez, apresenta uma maior vantagem de degradação biológica devido ao seu fácil controle, o que permite com que o tratamento torne-se rápido e profícuo. Além disso, as concentrações de oxigênio, nutrientes, teor de água, temperatura e pH são monitoradas em tempo real. No entanto, esta técnica é extremamente importante para a degradação de compostos altamente recalcitrantes. Porém, a sua aplicabilidade comercial no Brasil ainda não existe. (CORIOLANO; FILHO, 2016).
5.2 Fitorremediação
A fitorremediação tem sido aplicada na remoção de poluentes orgânicos e inorgânicos, como: metais tóxicos, solventes clorados, hidrocarbonetos de petróleo, bifenilas policloradas e radionuclídeos. No Brasil, as pesquisas sobre fitorremediação têm focalizado principalmente em solos contaminados por metais e por herbicidas. Tendo em vista que nem todas as espécies vegetais desenvolvem-se em ambientes contaminados, o primeiro passo é a identificação das espécies que, além de apropriadas às condições locais, sejam tolerantes ao contaminante. Essa varredura pode ser feita por meio da avaliação da taxa de germinação e da produção de biomassa na presença de concentrações crescentes do contaminante no solo, e, para isso, protocolos experimentais têm sido propostos. Estudos mencionam micorrizos como uma das estratégias extracelulares para reduzir a toxidez de metais em plantas e, mais recentemente, para remoção de compostos orgânicos. Rotas metabólicas e enzimas envolvidas na homeostase de metais em plantas foram identificadas, sendo a enzima fitoquelatina sintetase uma das descobertas mais proeminentes (AGUIAR; MARQUES; SILVA, 2011). 
O passo seguinte é avaliar a capacidade da planta tolerante em promover a descontaminação do solo. A eficiência do processo é medida pela redução do contaminante no solo a concentrações abaixo dos valores de referência e tempo requerido. 
A remediação pode ser feita através de cinco maneiras. 
5.2.1 Fitoextração
A primeira delas é a fitoextração, na qual as espécies são plantadas e posteriormente colhidas, com o intuito de deixar o local livre de substâncias tóxicas. De maneira geral, essa técnica é utilizada para remediação de metais com o uso de plantas que podem acumular mais metais em seus tecidos do que outras. Trata-se de plantas hiperacumuladoras, que podem acumular metais em níveis até cem vezes superiores a uma planta comum. (LAMBERT; SOUZA, 2012).
5.2.2 Fitotransformação ou Fitodegradação
 A fitotransformação ou fitodegradação é processo pelo qual o poluente é absorvido e metabolizado, sofrendo bioconversão no interior das plantas. Essa forma de fitorremediação é empregada, principalmente, na remediação de compostos orgânicos. (LAMBERT; SOUZA, 2012).
5.2.3 Fitovolatilização
O processo de fitovolatilização é aquele em que as plantas e/ ou organismos a elas associados ajudam a remover os poluentes do meio pela volatilização destes. Há o sequestro e remoção do poluente, que passa para a atmosfera através do vapor de água volatilizado. A volatilização pode ocorrer pela biodegradação na rizosfera ou após a passagem na própria planta. No caso da absorção do poluente, este pode passar por diversos processos metabólicos internos, sendo liberado a parti da superfície das folhas. A vantagem de tal técnica é que remove o contaminante do ecossistema, devendo ser utilizada com cuidado para que as plantas não liberem concentrações altas de poluentes na atmosfera. (LAMBERT; SOUZA,2012).
5.2.4 Fitoestimulação 
A fitoestimulação é um mecanismo no qual os microorganismos associados e/ou beneficiados pela presença vegetal estão envolvidos, direta ou indiretamente, na degradação de contaminantes. (LAMBERT; SOUZA, 2012).
A rizodegradação é quando essa estimulação ocorre nas raízes das plantas mudando as condições do solo e aumentando sua aeração, ajustando sua umidade e produzindo exsudatos que favorecem o crescimento de microorganismos e, por consequência, a biodegradação de contaminantes. (LAMBERT; SOUZA, 2012).
5.2.5 Fitoestabilização
Por fim, a fitoestabilização pode ser entendida como um conjunto de mecanismos físicos, químicos ou físico-químicos. No processo físico os vegetais protegem o solo da incidência direta dos ventos e da chuva, reduzindo o efeito da desagregação do solo e o seu transporte contaminado. Já o processo químico ocorre por meio da mudança química e/ou microbiológica da zona das raízes e, ainda, pela alteração química do contaminante. Baseia-se na mudança da solubilidade e da mobilidade do metal e na dissolução de compostos orgânicos, por intermédio do pH de solo pela exsudação de substâncias pelas raízes ou mediante produção de gás carbônico. Nesse processo, o poluente é imobilizado, sofrendo a estabilização por meio de sua lignificação ou humificação. (LAMBERT; SOUZA, 2012).
 http://www.ibeas.org.br/congresso/Trabalhos2012/XI-065.pdf 
CONCLUSÃO
Por todos os aspectos mencionados anteriormente, sabe-se que devido ao grande avanço populacional dos últimos tempos vem sendo causada diversas preocupações para o que abrange a contaminação do solo e da água, na qual proporciona um crescente número de resíduos sólidos. 
Contudo, ao passar dos anos, processos que visam minimizar esses impactos causados no meio foram sendo desenvolvidos. A Biotecnologia entra como um instrumento essencial para o que abrange esse assunto, utilizando microrganismos e plantas que possuem a característica de degradação da matéria orgânica. Nesse aspecto, entra a criação da Biorremediação e Fitorremediação, na qual cada um tem extrema importância e abrange vários métodos. 
Em virtude do que foi mencionado, constata-se que a biorremediação é um processo que abrange o uso de microrganismos naturalmente presentes no subsolo que são capazes de metabolizar uma série de compostos pela qual estão introduzidos no meio ambiente. Ademais, a mesma trata-se de um sistema que vem alcançando grande importância mundial, uma vez que o aumento da atividade industrial está degradando, crescentemente, os ecossistemas naturais. Por fim, nota-se que esse método possui vários processos e tipos na qual foi abordado no decorrer do trabalho, ainda assim, apresenta grande importância, aplicabilidade e vantagens para o meio.
Para o que abrange o uso da Fitorremediação, verificou-se que a mesma é uma tecnologia que utiliza plantas para degradar, extrair, conter ou imobilizar contaminantes do solo e da água. As pesquisas nessa área procuram compreender a interação da planta com o contaminante. A mesma se destaca pelo seu baixo custo, possuindo assim grande importância, aplicabilidade e vantagens quando se é utilizada, porém, encontra-se algumas desvantagens, como a dificuldade na escolha de plantas e o processo requerido para a realização ser satisfatória pode ser longos. 
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CALAZANS. G, Rafael, SANTOS. S, Bernadete. Biorremediação em solos contaminados: ênfase no uso da bactéria rizóbios. Belo Horizonte: [s.n], 2016.
CATARINO. R. M, Solange. Biorremediação. Coimbra: [s.n,], 2016.
LAMBERT, Larissa. O uso da fitorremediação para recuperação de solos contaminados por petróleo. Goiânia: [s.n,], 2012.
SILVA. R.R Rogério; FERREIRA, Ana Paula; FERREIA, Maurício. O processo de biorremediação na recuperação dos solos contaminados. São Paulo: [s.n]. Disponível em:<http://www.inicepg.univap.br/cd/INIC_2011/anais/arquivos/RE_0030_0028_01.pdf >. Acesso em 22 de abril de 2017.
SOUZA. R.F, Mirlene. Fitorremediação de solo contaminados por metais pesados. Belo Horizonte: [s.n], 2010.
file:///C:/Users/usuario/Downloads/4278-14012-1-PB.pdf
http://www.abepro.org.br/biblioteca/ENEGEP2005_Enegep1005_0558.pdf
http://www.ufjf.br/baccan/files/2012/11/Fitorremedia%C3%A7%C3%A3o-de-solos-1S2014.pdf 
https://periodicos.pucpr.br/index.php/estudosdebiologia/article/viewFile/22927/22026 
https://periodicos.ufsm.br/reget/article/viewFile/14943/pdf
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-06832011000100001