bactérias degradadoras de pcbs (bifenilas policloradas) curso técnico de meio ambiente professora:...
TRANSCRIPT
Bactérias degradadoras de PCBs (bifenilas policloradas)
Curso Técnico de Meio Ambiente Professora: Juliana CalábriaTurma 1º NA - Subsequente
Alunos: Camila Esteves, Fernanda Faria, Patrícia Fernanda e Rodrigo Passos
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
O compostoPCBs (bifenila policloradas) é o nome genérico dado
à classe de compostos organoclorados (Figura 1) resultante da reação do grupo bifenila com cloro anidro na presença de catalisador, cloreto férrico.
são produtos xenobiótico, ou seja, é totalmente sintético, não ocorre naturalmente na natureza;
são lentamente degradados;
são resistentes à corrosão e à chama;
quimicamente inerte e estável na natureza;
são hidrofóbicos e lipofílicos;
semi-voláteis;
elevada toxicidade à saúde humana;
são bioacumulados ao longo da cadeia alimentar.
O composto
Como é encontrado em quais produtos
Encontram-se disseminados como poluentes do ar, da água, do solo e dos alimentos.
A grande disseminação de produtos contendo PCBs deve-se principalmente a suas propriedades físico-químicas. Dentre elas destacam-se: alta constante dielétrica e elevada estabilidade térmica. Isto possibilitou o emprego de misturas técnicas contendo PCBs em diversos setores industriais.
História do composto
Foram sintetizados por volta de 1800 na Alemanha, porém sua produção em escala industrial foi a partir de 1922.
Não foi produzido no Brasil, só importado. Em 1981 foi implantada a portaria 19, que proíbe a
fabricação, comercialização e uso de PCBs em todo território nacional. Entretanto permite que os equipamentos já instalados continuem em funcionamento até sua substituição ou inativação.
Cerca de 3900 pessoas foram contaminadas após o consumo de óleo de arroz no Japão e Taiwan contendo concentrações altíssimas de PCB.
Efeitos PCBs
Foram observados distúrbios na maturação sexual e efeitos teratogênicos trazendo como conseqüência a degradação da progênia (bioacumulação).
Nos seres humanos, a contaminação pode ocorrer por inalação, contato com a pele e principalmente por ingestão de alimento contaminado.
E os principais sintomas observados foram: cloracne, hiperpigmentação, problemas oculares, além da elevação do índice de mortalidade por câncer no fígado e vesícula biliar.
Devido à sua natureza lipofílica, no caso das mulheres, ocorre um maior acúmulo desses compostos nas glândulas mamárias, contaminando o recém-nascido durante a amamentação.
Problemas causados no recém-nascido: calcificação anormal do crânio, pigmentação escura da pele e das membranas mucosas, hiperplasia gengival, baixo peso, anemia, crescimento reduzido e baixo QI. Além disso, as crianças com maiores níveis de PCB no organismo estarão mais propensas a problemas hepáticos, à imunossupressão, a neuropatias e ao aumento de risco de melanoma maligno, distúrbios respiratórios e do sistema nervoso central, alterações imunológicas e endócrinas.
Efeitos PCBs
Como ocorre a poluição
Em temperatura altas, os “ascaréis” podem ocasionar a formação de compostos altamente tóxicos, denominados dioxinas e furanos. Isso é denominado “poluição à quente” que, ocasiona danos ao meio ambiente.
Além disso, os PCBs não são biodegradáveis, mas são bioacumulativos nos tecidos vegetais e animais. Ocorrem em processos de "poluição a frio", que consistem na dispersão dos PCBs no meio ambiente por meio de derrames ou vazamentos "in natura" ou na forma dispersiva encontradas nos produtos industriais.
Contaminação
As mais importantes e prováveis rotas de contaminação de PCBs ao ambiente são:
Acidente ou perda no manuseio de PCBs e/ou fluídos contendo PCBs;
Vaporização de componentes contaminados com PCBs;Vazamentos em transformadores, capacitores ou trocadores de
calor;Vazamento de fluídos hidráulicos contendo PCBs;Armazenamento irregular de resíduo contendo PCBs ou
resíduo contaminado;Fumaça decorrente da incineração de produtos contendo
PCBs;Efluentes industriais e/ou esgotos despejados nos rios e lagos.
Microrganismos degradadoresBactérias gram-negativas: Achromobacter sp., Alcaligenes
eutrophus, Burkholderia sp., Comamonas testoteroni, Pseudomonas paucimobolis, Pseudomonas pseudoalcaligenes, Pseudomonas putida, Pseudomonas testoteroni, Xantomonas maltophilia e Desulfomonile tiedjei.
Bactérias gram-positivas: Arthrobacter sp., Corynebacterium sp.
Actinomicetos: Rhodococcus erythropolis e Rhodococcus globerus.
Pseudomonas sp
Gram-negativa;Respiração aeróbia;É capaz de usar cianeto
como uma fonte de nitrogênio, e como resultado pode ser usado para biorremediação.
Burkholderia sp
Gram-negativa;Degradadora aeróbiaEles estão envolvidos em
importantes processos como a biodegradação de poluentes, controle biológico de doenças de raiz, mas alguns também causar doenças em plantas, animais e seres humanos.
Encontrada em diversos ambientes.
Arthrobacter sp
Gram-positiva;Aeróbios obrigatóriosUsam uma variedade de
substratos em seu metabolismo oxidativo, incluindo nicotina, ácidos e vários herbicidas e pesticidas.
Encontradas basicamente no solo.
Rhodococcus sp
Actinomiceto;Aeróbia;Gran-positiva;Encontradas em vários
ambientes, como água e solo.
Crescimento rápido e ciclo simples de desenvolvimento.
Corynebacterium sp
São aeróbios ou anaeróbios facultativos.
Corynebacteria espécies ocorrem comumente na natureza no solo, água, plantas e produtos alimentares.
Desulfomonile tiedje
Bacilos,não possuem flagelo.
Gran-negativa;Mesófilas;Obtida de lodo
anaeróbio;Fazem a degradação
parcial dos PCBs. Substitui o Cl para H em meta e para
Biorremediação
Intervenção humana no qual organismos vivos são utilizados para remover ou reduzir (remediar) contaminantes no ambiente, visando acelerar os processos microbianos naturais de degradação de poluentes ambientais.
A degradação dos PCBs se dá por cometabolismo e envolve a participação de pelo menos dois grupos de microrganismos para que ocorra a mineralização completa da molécula.
O primeiro grupo formado por microrganismos que cometabolizam PCBs até a formação de clorobenzoato ou clorocatenol.
O segundo grupo mineraliza o composto.
Biorremediação
É influenciada por fatores ambientais:- ambientais: temperatura, pH, concentração
de nutrientes (P e N), teor de umidade etc;- físicos: biodisponibilidade dos compostos,
presença de água, suprimento de aceptor de elétrons adequado, etc;
- químicos: estrutura molecular do contaminante, grau de saturação, volatilidade, solubilidade, etc.
Biorremediação
Biorremediação
Este processo pode ocorrer por via aeróbia e/ou anaeróbia.
A biodegradação aeróbica dos PCBs se limita a congêneres mais leves (com cerca de 5 atómos de cloro.
Biorremediação
Já em congêneres com alto grau de cloração, em processo de degradação natural seria feito por microrganismos anaeróbios.
Tendo em vista que microrganismos aeróbios tendem a degradar compostos clorados leves e os anaeróbios os pesados sistemas biorreatores de dupla fase tem sido desenvolvido para que se obtenha processo mais eficientes de biodegradação de PCBs
Tratamento in situ e coloca composto no solo ???????????
Os tratamentos" in situ" são baseados na manipulação da fase aquosa e estímulo da decomposição pela injeção de ar (bioventilação) e suplementação com nutrientes em galerias e poços de infiltração.
É comum o uso de plantas nesse tipo de tratamento, as quais fornecem substratos à atividade microbiana enquanto os microrganismos transformam os contaminantes.
Além da biodegradação, os microrganismos atuam direta ou indiretamente na biosorção, reduzindo a ação dos contaminantes no meio ambiente.
Fitorremediação in situ
Ingestão direta dos contaminantes e acumulação no tecido da planta (fitoextração);
Liberação no solo de oxigênio e substãncias bioquímicas, como enzimas que estimulam a biodegradação;
Intensificação de degradação por fungos e micróbios localizados na interface raiz-solo.
Referencias
http://qaonline.iqsc.usp.br:8180/FCKeditor/UserFiles/File/Campana/biorremediacao.pdf
http://web.cena.usp.br/apostilas/Regina/PG/CEN%205738%20Ecotoxicologia/Apresenta%C3%A7ao%20Danice.pdf
http://translate.google.com.br/translate?hl=pt-BR&sl=en&u=http://genome.jgi-psf.org/burfu/burfu.home.html&ei=FPL6Ste9E8-ztgeFy4mzCw&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum=2&ved=0CAwQ7gEwAQ&prev=/search%3Fq%3DBurkholderia%2Bxenovorans%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DG
http://scienceblogs.com.br/bessa/2009/03/vive-la-resistance.php http://www.cfr.washington.edu/classes.esc.518/Lectures/aer%20PCB
%20degrad.pdf http://genome.jgi-psf.org/bur94/bur94.home.html Quimica ambiental, colin brain