Caso de Estudo Respostas Microbianas Autóctonas e Degradação de Hidrocarbonetos Em Solo Poluído...

8/18/2019 Caso de Estudo Respostas Microbianas Autóctonas e Degradação de Hidrocarbonetos Em Solo Poluído Durante Tratamentos Bioestimulantes Sob Diferentes Umidades Do Solo.…

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIAPrograma de Pós-graduação em Engenharia Química

Mestrado em Engenharia QuímicaEngenharia Bioquímica

Professor: Anne Katherine de Carvalho Lima Lobato

Salvador, 2016

Aluno: Alvaro Marcelo PORCEL

Estudo de Caso VI: Autochthonous microbial responses and hydrocarbons degradation in polluted soil during

biostimulating treatments under different soil moisture. Assay in pilot plantGloria Andrea Silva-Castro, Alfonso Rodriguez-Calvo, Jaime Laguna, Jesús Gonzalez-Lopez a , Concepcion Calvo

Estudo de Caso VI: Respostas microbianas autóctonas e degradação de hidrocarbonetos em solo poluído durante

tratamentos bioestimulantes sob diferentes umidades do solo. Ensaio em planta pilotoGloria Andrea Silva-Castro, Alfonso Rodriguez-Calvo, Jaime Laguna, Jesús Gonzalez-Lopez a , Concepcion Calvo


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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO2. OBJETIVO3. ESTUDO DO ARTIGO

a. Produto e importância, setor de atuação e etapas de produção.b. Biocatalisador: características e formas de obtenção.

c. Meio de cultivo: características, fontes, tipo de meio de cultivo e estratégias.4. CONCLUSÕES


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1. INTRODUÇÃO: Poluição por petróleo


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1. INTRODUÇÃO: Importância dos solos na ecosfera

• Representam a base sobre a qual pode existir vida.

• Responsáveis direitos do armazenamento, filtragem e

transformação de água atmosférica, e

• Responsáveis indiretos da produção de O2.

• Produtores da biomassa terrestre.

•

Armazenamento de CO2.• Ciclos biogeoquímicos: C,N, P, K,S.


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1. INTRODUÇÃO: Degradação microbiana de HAPs do petróleo em solos

Microbiota do solo encargada do ciclo de

nutrientes e produção agrícola.

Solo poluído com THP.

Solo depois tratamento.


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2. OBJETIVO

Medir câmbios na atividade biológica (Dinâmica da

população, atividade desidrogenasse e taxa de

respiração) da microbiota autóctone de um solo poluídocom diesel mediante bioestimulação (fertilizante e

biosurfactante).


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3. ESTUDO DO ARTIGO

A1. Identificação do produto /serviço e importância

A2. Identificação do setor de atuação

Setor meio ambiente:

• Biotecnologia ambiental

• Biotecnologia de solos

Produto/ serviço:

• Redução de [THP] em solos.

Importância:

• Redução de transporte do poluente.

• Melhoria das propriedades físico-químicas

do solo.

• Redução de riscos na Saúde.


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3. ESTUDO DO ARTIGO

A3. Etapas de produção

20 ppm Diesel Solo Cascalho

• Materiais e esquema do experimento

0,89 % M.O.

1.111,0 ppm N-total

40,66 ppm P 2 O5

56 % A; 15% A; 2%L

Solo

limoarenoso


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3. ESTUDO DO ARTIGO


20 ppm Diesel Solo

1,0m x 1,0m x 1,5m

Cascalho

Piezômetro


Superfície –

10 cm –

15 %

Não saturada –10 a 45cm – 25 %

Saturada – 25cm – 30 %


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3. ESTUDO DO ARTIGO


20 ppm Diesel Solo

1,0m x 1,0m x 1,5m

Cascalho

Piezômetro


0,3 g/Kg – fertilizante NPK

18:8:17 Agroblem SA

52 µg/Kg IVEY

Biosurfactante


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3. ESTUDO DO ARTIGO


Atenuação

natural

• Tratamentos

Tratamento 1 Tratamento 2

+ 0,3 g/Kg NPK

Tratamento 3

+52,0 µg/Kg Ivey

Tratamento 4

+ 0,3 g/Kg NPK

+52,0 µg/Kg Ivey


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3. ESTUDO DO ARTIGO


• Análise microbiano: heterótrofos e degradadores de THP

Bactérias

heterótrofas

aeróbicas

Trypticase Soyagar

Bactériasdegradadoras

1g de solo diluído

9 mL em sol. Salina

0,1 mL de solo em sol. Salina em 1/10 em ágar

1% diesel

28ºC e 48 h para contagemdas colônias de MO


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3. ESTUDO DO ARTIGO


• Atividade biológica: Test de respiração e atividade hidrogenasse

28 ºC

24 h

Recipiente fechado

Produção

CO 2

2,3,5-Cloreto

trifeniltetrazólio(TTC) Atividade da

Hidrogenasse

Trifenil formazan

(TPF)

20 g solo

0,2 g

CaCO3

6 g solo

1mL TTC (3%)2,5 mL H2O

37ºC e 24h

TPF por fotogrametria

485 nm


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3. ESTUDO DO ARTIGO


• Análise de hidrocarbonetos do petróleo

THP

Hexano: acetona

1:1 (v/v)

40ºC e 1min

4ºC/min até 310ºC (1,5 min)

Frações de HC

Cromatografia de massas e gases

HAP

N-alcanos

• Análise estatístico

Média, variância e desvio padrão

Experimentos triplicados

ANOVA p < (0,05)


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3. ESTUDO DO ARTIGO


N –

NO3

TPHP – PO5

K – KO2

Biosurfactante

H2O

Bactérias heterótrofas

Bactérias degradadoras

H2O

CO2 Atividadehidrogenasse

N-alcanos

HAPsRamificados


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3. ESTUDO DO ARTIGO

B1. Identificação do biocatalisador

DESIDROGENASSE


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3. ESTUDO DO ARTIGO

B2. Caracterização do biocatalisador

DESIDROGENASSE

Maior representante Classe

de Oxido reeducasse

Indicador da atividade

microbiológica do solo

Gênese intracelular

Não é acumulável no soloProcessos oxidoredutivos

Reflete a atividade metabólica dos microrganismos do solo e

é proporcional à biomassa (microbiota) do solo

Atividade oxidativa total de microorganismos

Transferência de H-MO a aceitadores inorgânicos.


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3. ESTUDO DO ARTIGO

B3. Formas de obtenção

Gerado pelos microrganismos do solo

2,3,5-Cloreto trifeniltetrazólio (TTC)

CoranteIndicador do transporte de elétrons Atividade da

Hidrogenasse

Trifenil formazan (TPF)

TPF foi degradado por DHA

Insolúvel, vermelho, quantificávelem espectrofotômetro (485 nm)

20 g solo

0,2 g

CaCO3

Soluçãobuffer

6 g solo

1mL TTC (3%)2,5 mL H2O

37ºC e 24h

TPF por fotogrametria

485 nm


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3. ESTUDO DO ARTIGO

C1. Meio de cultivo: Fontes de nutrientes

0,3 ppm – fertilizante NPK

18:8:17 Agroblem SA 20 ppm Diesel

NPK C


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3. ESTUDO DO ARTIGO

C1. Meio de cultivo: Tipo de meio utilizado

TSA

Trypticase Soyagar

• Gel

• Sintético: Caseina, AA, Glicose, NaCl,

K2PO3


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3. ESTUDO DO ARTIGO

C1. Meio de cultivo: Características e estratégias do meio que influenciaram a cultura

Humidade do solo

Degradação

>Respiração celular

>DHA

Profundidade do solo

> Z

< população microbiana< atividade microbiana

< DHA

15 %

25 %

30 %

0 a 10 cm

10 a 45 cm

45 a 70 cm


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4. CONCLUSÕES

•

A bioremediação é uma ferramenta útil e econômica na degradação do solo por TPH.• O biocatalisador foi a enzima desidrogenasse, quem esta presente no solo por atividade microbiana.

• As fontes energéticas no meio de cultivo foi o fertilizante (NPK), quem tive maior influencia na

degradação de N-alcanos.

• A atividade biológica foi influenciada principalmente pela humidade e profundidade.

• A estratégia utilizada foi: controle de diferentes teores de humidade do solo, diferentes profundidades, 4

e tratamentos, utilização de bioestimulantes (fertilizante e biosurfactante) e quantificação de bactérias

heterótrofas e degradadoras, para avaliar a concentração final de TPH no solo poluído.


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biostimulating treatments under different soil moisture. Assay in pilot plant

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tratamentos bioestimulantes sob diferentes umidades do solo. Ensaio em planta pilotoGloria Andrea Silva-Castro, Alfonso Rodriguez-Calvo, Jaime Laguna, Jesús Gonzalez-Lopez a , Concepcion Calvo

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