Aula 12 - Eng BioQuimica B

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PROCESSOS DE 
BIORREMEDIÇÃO DE SOLOS
Aula 12
 Definição: É um processo no qual plantas ou 
microorganismos, são utilizados 
tecnologicamente para remover ou reduzir 
(remediar) poluentes no ambiente.
 Fitorremediação: Uso de plantas para 
remoção/redução do contaminante;
 Biorremediação: Presença de Microorganimos;
 Aplicações: Alternativa viável para o tratamento 
de ambientes contaminados, tais como:
 águas superficiais e subterrâneas
 Solos
 Resíduos e efluentes industriais em aterro ou 
áreas de contenção.
 Moléculas RECALCITRANTES: Moléculas orgânicas de 
difícil degradação, podem ser de origem natural, 
sintetizadas pelo metabolismo biológico, ou 
sintéticas, produzidas por tecnologias industriais 
modernas e estranhas ao ambiente natural.
XENOBIÓTICAS 
Ex: Agrotóxicos, corantes, fármacos, polímeros, 
plásticos, podendo ser tóxicas a sistemas biológicos 
e\ou recalcinantes.
Xenos, do grego = estrangeiro
 No caso de Combustíveis (gasolina e 
Diesel):
 Hidrocarbonetos monoaromáticos: Benzeno, 
tolueno e xilenos (BTEX).
 Grande solubilidade em água e portanto são 
os contaminantes com maior potencial de 
poluir o lençol freático.
 Tratamento Físico-Químico
 Objetivo: Separar os contaminantes do solo 
sem destruí-los ou modifica-los 
quimicamente.
 Tratamento Biológico:
 Grande benefício é a mineralização do 
poluente:
 CO2, água e biomassa.
 Utiliza a capacidade fisiológica que alguns 
microorganismos apresentam em degradar compostos.
 Os microorganismos passam a utilizar o composto 
orgânico poluente como fonte de carbono, 
ocasionando assim a redução da sua concentração ao 
longo do tempo.
Exemplos do uso de Biorremediação:
 Biorremediação de efluentes:
 Efluentes industrias, caixas de gordura, esgoto sanitários
 Aplicado nas lagoas de aeração ou ainda incrementar o 
lodo ativado no tratamento biológico
 Produto gerado: CO2, H2O e sais.
 Biorremediação de agrotóxicos e pesticidas
 Os microorganisos se alimentam de pesticidas.
 Biorremediação de Petróleo
 Algumas bactérias (Acidovarasn, Pseudômonas, 
Achromobacter) são usadas de forma a remediar o 
problemas, Essas bactérias são capazes de se adaptarem 
passando a considerar o petróleo como fonte de carbono.
 Biorremediação de Área Contaminada por Metais 
Pesados
Microorganismos participantes do processo
Tipo de 
Contaminante
Organismos
Petróleo Pseudômonas, Proteus, Bacillus, Penicillum
Anéis aromáticos Pseudomonas, Achromobacter, Bacillus, 
Penicillum, Aspegillus, Fusarium, 
Cadmio Staphococcus, Bacillus, Pseudimonsa, 
Citrobacter, Rhodococcus
Cromo Alcaligenes, Pseudomonas
Cobre Escherichia, pseudomonas
• Biorremedição de HC´s: Reação REDOX
•HC é oxidado (doador de e- ) 
• O2 é reduzido (aceptor de e-)
• Na ausência de O2, os microorganismos podem usar 
compostos orgânicos, ou ions inorgânicos como 
aceptor final de e-
BIORREMEDIAÇÃO
 In Situ
 Opção mais desejada devido ao baixo custo 
e menor distúrbio do ambiente.
 Tratamento do material contaminado no 
próprio local;
 Tratamento de áreas maiores;
 Menor Custo;
Processo Biológica/Biorremediação:
 BIORREMEDIAÇÃO INTRÍSECA (NATURAL): Uso da capacidade 
dos microorganimos autóctones (nativos do local) em degradar 
contaminantes que tenham sido derramados em subsuperfícies 
sem qualquer interferência de tecnologias ativas de 
remediação;
 BIOVENTILAÇÃO: Adição controlada de O2.
 BIOESTIMULAÇAO: Adição controlada de fertilizantes, aeração 
e outros parâmetros de controle nos ambientes contaminados, 
para estimular o crescimento ou atividades dos 
microorganismos nativos na degradação de poluente.
 BIOACUMULAÇAO: É inoculação de microorganismos alóctones 
(previamente adaptados ou geneticamente modificados) com 
capacidade de degradação de contaminantes específicos. 
Este processo aumenta a eficiência dos processos biológicos 
naturais.
Ex Situ
 Remoção do material do seu local de 
origem;
 Usada quando há risco de alastramento da 
contaminação ou quando não é possível o 
tratamento no próprio local;
 O material é escavado e 
transportado/bombeado para locais fora da 
zona contaminada para posterior 
tratamento.
BIORREMEDIAÇÃO
Tipo de Descontaminação Ex Situ-
LANDFARMING
 Landfarming - é aplicação e incorporação de 
contaminantes, ou rejeitos contaminados, na 
superfície de solo não contaminado para 
promover sua degradação. É realizada a adição 
de nutrientes, aeração e controle periódico da 
umidade e pH.
 Deve ser considerado como um processo de 
disposição final, já que os produtos da 
degradação se incorporam ao solo e a matéria 
vegetal presente no local. 
Tipo de Descontaminação Ex Situ
 Compostagem:
 Processo biológico, através do qual os 
microorganimos convertem parte orgânica 
dos resíduos em materiais mais estáveis tipo 
húmus. 
Vantagens e limitações da Biorremediação
 VANTAGENS:
 Custo baixo;
 Não requer água tratada;
 Pode ser usada em conjunto com a tecnologia de 
remediação;
 Forma harmoniosa de diminuir o impacto do meio;
 Grandes volumes de solo podem ser tratados;
 É mais barata que a incineração
 É adequada para tratamentos de grandes áreas;
 LIMITAÇÕES:
 Não é uma solução imediata;
 Os locais que receberão o tratamento deverão estar 
preparados;
 Deve-se manter as condições de crescimento dos 
microorganismos no local de contaminação 
possibilidade da presença de substâncias tóxicas aos 
microorganismos;
Fatores que afetam a Biorremediação:
 Fator Genético
 “preparar melhor” os microorganismos para a degradação 
do contaminantes;
 Cuidados quando utilizados em biorremedição in situ, dado 
aos seus possíveis efeitos desconhecidos e proibições legais;
 Disponibilidade do Contaminante para os 
microorganimos
 Ex: A baixa solubilidade dos HC`s em água revelou-se um 
problema para o crescimento microbiano;
 Adição d esurfactantes.
 A ação dos microorganismos degradadores de HC´s ocorre 
na interface água\óleo; 
 Interações dos Componentes de uma Contaminação
 Certos componentes sofrem variações nas taxas de 
degradação biológica quando misturados com outros HC´s.
• Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HPA`s)
• Hidrocarbonetos de petróleo (BTX)
• Metil ter-butil éter (MTBE)
• Organoclorados: Dioxinas, Furanos, DDT, PCB e 
Pesticidas
TOXICANTES ORGÂNICOS DE MAIOR 
RELEVÂNCIA AMBIENTAL
Via de degradação do 2,4 - diclorofenol por Phaneorochaete 
chrysosporium