Birremediação Microbiana

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BIORREMEDIAÇÃO
MICROBIANA
DÁRIO COSTA PRIMO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS AGRÁRIAS
AGR 510 - BIOLOGIA DO SOLO
CONCEITOS DE BIORREMEDIAÇÃO
 Processo de tratamento que utiliza ocorrência natural de microrganismos para degradar substâncias toxicamente perigosas em substâncias menos ou não tóxicas.
 Estratégia ou processo que emprega microrganismos para destoxificar contaminantes no solo e cursos de água.
 
 Processo ou estratégia que busca descontaminar o solo 
 ou outros ambientes contaminados, fazendo uso de microrganismos (fungos, bactérias etc.).
 OBJETIVO E BENEFÍCIO
DA BIORREMEDIAÇÃO
INOCULAR O SOLO COM MICRORGANISMOS COM CAPACIDADE DE 
METABOLIZAR RESÍDUOS TÓXICOS PROPORCIONANDO MAIOR SEGURANÇA E MENOS PERTURBAÇÕES AO MEIO AMBIENTE
TIPOS E ESTRATÉGIAS PARA BIORREMEDIAÇÃO DO SOLO 
 PASSIVA
 Consiste na degradação natural pelos microrganismos indígenas do solo.
 BIOESTIMULADORA
 Consiste na adição de nutrientes como N e P para estimular os microrganismos indígenas, aumentando sua população. Promove o aumento da atividade metabólica na degradação de contaminantes. 
 
 É uma forma de bioestimulação por meio da adição de gases estimulantes, como O2 e CH4, para aumentar a atividade microbiana decompositora.
BIOVENTILAÇÃO
 
 BIOAUMENTAÇÃO 
 Consiste na misturas específicas de microrganismos em ambientes contaminados para iniciar o processo da biorremediação. É a inoculação do local contaminado com microrganismos selecionados para degradação do contaminante.
 
 
 
 É a aplicação e incorporação de contaminantes ou rejeitos contaminados na superfície do solo não contaminado para degradação. O solo é arado e gradeado para promover a mistura uniforme do contaminante e aeração.
 LANDFARMING
 (ZONA DE LENÇOL FREÁTICO)
 Esquema de uma célula de unidade de tratamento no solo 
 utilizando o landifarming
 COMPOSTAGEM
 É o uso de microrganismos termofílicos aeróbios em pilhas construídas para degradar o contaminante. 
BIORREMEDIÇÃO IN SITU
 Visa tratar o solo no local de contaminação, com introdução de oxigênio, nutrientes e microrganismos em galerias e poços de infiltração. 
BIORREMEDIÇÃO EX SITU
 O resíduo a ser tratado é transportado a outro local. Não correndo riscos de danos ao meio ambiente. O processo se inicia com a redistribuição do solo em camadas e irrigado com nutrientes e bactérias.
Há controle rigoroso da lixiviação e escoamento superficial do material contaminado o que não ocorre no Iandfarming sendo, portanto, mais seguro e próprio para tratamento de solos contaminados.
 
CONTAMINANTES E ESPÉCIES DE MICRORGANISMOS PARA A BIORREMEDIAÇÃO
 Contaminantes 
 Anéis Aromáticos 
 Cádmio
 Cobre
 Cromo
 Enxofre
 Petróleo 
 Espécie Utilizada 
 Pseudomonas,Achromobact, Bacillus, Arthrobacter, Penicillum, Aspergillus, Fusarium, Phanerocheate.
 Staphlococcus, Bacillus, Pseudomonas, Citrobacter, Klebsiella, Rhodococcus 
 Escherichia, Pseudomonas 
 Alcaligenes, Pseudomonas 
 Thiobacillus 
 
 Pseudomonas, Proteus, Bacillus, Penicillum, Cunninghamella 
 
TOXICANTES ORGÂNICOS DE MAIOR RELEVÂNCIA AMBIENTAL
Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HPA`s)
Hidrocarbonetos de petróleo (BTX)
Metil ter-butil éter (MTBE)
Organoclorados: Dioxinas, Furanos, DDT, PCB e Pesticidas
BIOCLEAN DO BRAIL
TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS, MUNICIPAIS E DOMÉSTICOS  
 Bio-100 L ® 
 Mikrosept-Líquido ®  
 Mikrosept-Pó ® 
 BDC ® 
 Bio-Control ® 
 Bio-A-Booster ®  
 Bio-A-Degreaser ® 
BIODEGRADAÇÃO 
 Bio-O ®  
 Bio-200 L ® 
CONTROLE DE ODOR  
 Bio-Fresh ® 
 Bio-T ®  
 Bio-Kompost ® 
 OUTROS 
 Mantas Absorventes 
VANTAGENS DA BIORREMEDIAÇÃO 
 Mais barato que os tratamentos convencionais. 
 Aplicável a uma grande variedade de contaminantes 
 De grande aceitação pública 
 Não utiliza água natural tratada, não se remove os compostos atóxicos da água, 
 Não interfere nas operações que já estão sendo realizadas, podendo ser utilizado em locais de difícil acesso.
 
VANTAGENS DA BIORREMEDIAÇÃO
Pode ser usada (in situ) reduzindo possibilidades de contaminação para os trabalhadores.
Os microrganismos agem na redução dos contaminantes de petróleo transformando-os em subprodutos menos nocivos ao meio ambiente. 
DESVANTAGENS DA BIORREMEDIAÇÃO
Não é uma solução imediata. 
Os locais a serem tratados devem estar preparados para suportar a ação dosmicrorganismos.
FITORREMEDIAÇÃO
 Processo em que se emprega plantas para descontaminar solos e água. Descontaminação de água de chuveiro e cozinha. As plantas filtram os solutos dissolvidos na água. 
MACANISMOS DA FITORREMEDIAÇÃO
 Fitoestabilização- os contaminantes orgânicos ou inorgânicos são incorporados à lignina da parede vegetal. 
 Fitoestimulação- as raízes em crescimento promovem a proliferação de microrganismos. 
 Fitovolatização- íons (mercúrio, selênio e arsênio), são absorvidos pelas raízes.
 
 Fitodegradação- os contaminantes orgânicos são degradados ou mineralizados.
MACANISMOS DA FITORREMEDIAÇÃO
Rizofiltração- usa-se plantas terrestres para absorver, concentrar e/ou precipitar os contaminantes de um meio aquoso.
Barreiras Hidráulicas- usa-se árvores de grande porte, particularmente aquelas com raízes profundas.
Fitoextração - Envolve a absorção do contaminante 
pelas raízes, os quais são nelas armazenados ou são transportados e acumulados nas partes aéreas. É aplicada principalmente para metais.
 
FITOEXTRAÇÃO
 As plantas absorvem do solo os metais pesados e armazenam nas raízes, ou em outros tecidos. 
Plantas acumuladoras de Pb, Cu, Co, Ni e Zn: Brassica juncea; Aeolanthus biformifolius; Alyssum bertolonii e Thlasp caerulescens.
ESPÉCIES VEGETAIS BRASILEIRAS UTILIZADAS NA FITORREMEDIAÇÃO
Feijão-de-porco (Canavalia ensiformis)
Milheto (Pennsetum glaucun)
Mucuna-nã (Estizolobium duringianum)
Mucuna-preta (Estizolobium eterrinun)
 FITORREMEDIAÇÃO EM LAGOS
PLANTAS AQUÁTICAS UTILIZADAS NA FITORREMEDIAÇÃO
Typha angustifolia 
Taboa
Juncus acutus 
junco agudo
Iris pseudacorus
lírio amarelo
Cyperus longus
junça-longa
Scirpus holoschoenus 
Phragmites australis caniço
TRATAMENTO DE ÁGUA COM AGUAPÉ
O aguapé, Eichhornia crassipes tem sido a hidrófita mais estudada para o tratamento de água com plantas.
TRATAMENTO DE CHORUME POR FITORREMEDIAÇÃO
NÚMERO DE PLANTAS HIPERACUMULADORAS CONHECIDAS, PARA OITO METAIS PESADOS, E FAMÍLIAS EM QUE SÃO MAIS FREQÜENTEMENTE ENCONTRADAS 
Fonte: Robinson et al., 1998.
 Brassicaceae, Violaceae
16
Zn
 Brassicaceae
1
Tl
 Fabaceae
19
Se
 Brassicaceae, Cunioniaceae, 
 Flacourtiaceae, Violaceae, Euphorbiaceae,
290
Ni
 Apocynaceae, Cunoniaceae, Proteaceae
11
Mn
 Cyperaceae, Lamiaceae,
 Poaceae, Scrophulariaceae
24
Cu
 Lamiaceae, Scrophulariaceae
26
Co
 Brassicaceae
1
Cd
 Famílias
Nº de espécies
Elemento
Fonte: 1 Adaptado de Cunningham & Ow (1996); 2 Segundo Brown (1995).
 35 000
 Cr
Brassica juncea2
 51 800
 Mn
Macadamia neurophylla
 51 600
 Zn
Thlaspi caerulescens
 47 500
 Ni
Psychotria douarrei
 12 300
 Cu
Ipomea alpina
 10 200
 Co
Haumaniastrum robertii
 8 200
 Pb
Thlaspi rotundifolium
 1 800
 Cd
Thlaspicaerulescens
 Concentração na parte colhível
 de plantas crescidas em solo contaminado
 Metal
Espécie Vegetal
 CONCENTRAÇÕES DE METAIS EM ALGUMAS PLANTAS HIPERACUMULADORAS (MG KG‑1 EM MASSA SECA) 
 VANTAGENS DA FITORREMEDIAÇÃO
 Investimento e custos de operação baixos;
 Aplicável in situ;
 Aplica-se a uma grande variedade de poluentes;
 Aplicável em grande escala;
 Bem aceite socialmente.
 
 
 DESVANTAGENS DA FITORREMEDIAÇÃO
O crescimento das plantas depende: da estação, clima e solo;
Resultados lentos;
A concentração de substâncias contaminantes, pode ser tóxica
incapaz de reduzir 100% a concentração do poluente;
Aplica-se apenas à superfície do solo ou a águas superficiais.
 A BIORREMEDIAÇÃO É UMA ALTERNATIVA ECOLOGICAMENTE
 CORRETA DO PONTO DE VISTA DA DESTINAÇÃO
 FINAL DE RESÍDUOS E REJEITOS.
 MAS ...
 MELHOR QUE A BIORREMEDIÇÃO É A PREVENÇÃO.