biodegradaÇÃo microbiana de ......propriedades físico-químicas de alguns hidrocarbonetos...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MICROBIOLOGIA
INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS
PATRICIA LUZIA DIAS
BIODEGRADAÇÃO MICROBIANA DE HIDROCARBONETOS
POLICÍCLICOS AROMÁTICOS - uma revisão
Cuiabá-MT
2016
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PATRICIA LUZIA DIAS
BIODEGRADAÇÃO MICROBIANA DE HIDROCARBONETOS
POLICÍCLICOS AROMÁTICOS – uma revisão
Monografia apresentada para o Curso de
Pós-Graduação Lato Sensu em
Microbiologia, oferecido pela Universidade
Federal de Mato Grosso Cuiabá – MT, sob
orientação do Prof. Dr. Eduardo Beraldo de
Morais como requisito parcial para
obtenção do titulo microbiologista.
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Beraldo de Morais
FAET – Depto de Engenharia Sanitária e Ambiental
Universidade Federal de Mato Grosso
M
Cuiabá-MT
2016
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PATRICIA LUZIA DIAS
BIODEGRADAÇÃO MICROBIANA DE HIDROCARBONETOS
POLICÍCLICOS AROMÁTICOS – uma revisão
Monografia apresentada para o Curso de
Pós-Graduação Lato Sensu em
Microbiologia, oferecido pela Universidade
Federal de Mato Grosso Cuiabá – MT, sob
orientação do Prof. Dr. Eduardo Beraldo de
Morais como requisito parcial para
obtenção do titulo microbiologista .
Banca Examinadora:
____________________________________
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Beraldo de Morais (UFMT)
___________________________________
Nome (Membro) Instituição
___________________________________
Nome (Membro) Instituição
Local: Cuiabá - MT
Data de aprovação:.....................
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Resumo: Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são, por definição, compostos
binários formados por carbono e hidrogênio, sua estrutura consiste de pelo menos 2 anéis
aromáticos, de 5 ou 6 átomos de carbono, condensados. Os HPAs são poluentes orgânicos de
grande persistência (POP) ambiental, por isso tem se tornado uma das grandes preocupações
quando HAPs estão presentes no ambiente, eles estão associados ao aumento de incidência de
diversos tipos de cânceres no homem, por causa de suas propriedades mutagênicas e
carcinogênicas. O objetivo deste trabalho e o estudo quantitativo da biodegradação
microbiana hidrocarboneto policíclico aromático, por suas ubiquidades, vir se constituindo
como uma ameaça de potencial, tanto para a saúde humana, quanto animal. A contaminação
desses HPAs provocada por inalação pode estar relacionados diretamente com a urbanização,
devido as industrializações nas áreas urbanas e com o tráfego de veículos automotores,
principalmente os de motores à diesel. Já em ambientes fechados, o mais comum e a fumaça
do cigarro e as fontes de aquecimento que pode também contribuir para o aumento dos níveis
ambientais em relação ao HPAs. A capacidade de degradação dos HPAs e seus derivados vêm
sendo apresentada por diversos gêneros microbianos, principalmente bactérias, fungos e
leveduras; entretanto, cianobactérias, algas e até mesmo alguns protozoários, também
possuem essa capacidade. Esses microrganismos podem ser encontrados no solo, em
ambientes marinhos e de água doce. Após revisar algumas literaturas cientificas, pode se notar
a importância ambiental que os HPAs tem tido no meio ambiente, e como vêm sendo
estabelecida e aceita pela comunidade cientifica. Além de compreender a suma importância
de usar os microrganismos como ferramenta biotecnológica para as técnicas de remediação de
áreas contaminadas e nos mais diversos tipos de resíduos.
Palavras-Chave: biodegradação, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, microrganismo, solo
contaminado.
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Abstract: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are, by definition, binary compounds formed by
carbon and hydrogen, their structure consists of at least 2 aromatic rings of 5 or 6 carbon atoms,
condensed. PAHs are organic pollutants of high environmental persistence (POP), so it has become a
major concern when HAPs are present in the environment, they are associated with the increased
incidence of various types of cancers in man, because of their mutagenic properties And
carcinogenic. The objective of this work and the quantitative study of the polycyclic aromatic
hydrocarbon microbial biodegradation, by its ubiquities, have become a potential threat, both for
human and animal health. Contamination of these HPAs caused by inhalation may be directly related
to urbanization, due to industrialization in urban areas and traffic of motor vehicles, especially diesel
engines. Already indoors, the most common and cigarette smoke and heating sources that can also
contribute to the increase of environmental levels in relation to PAHs. The degradation capacity of
HPAs and their derivatives has been presented by several microbial genera, mainly bacteria, fungi
and yeasts; However, cyanobacteria, algae, and even some protozoa also have this capability. These
microorganisms can be found in soil, in marine and freshwater environments. After reviewing some
scientific literature, it can be noted the environmental importance that PAHs have had in the
environment, and how they have been established and accepted by the scientific community. In
addition to understanding the importance of using microorganisms as a biotechnological tool for the
remediation techniques of contaminated areas and in the most diverse types of waste.
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SUMÁRIO
RESUMO
1INTRODUÇAO.................................................................................................4
1.1 HPAs (exemplos)..........................................................................................4
1.2 Fontes ambientais dos HPAs.........................................................................7
1.3 Fatores ambientais que influenciam a biodegradação dos HPAs................8
1.3.1 Fatores ambientais de HPAs na água.........................................................8
1.3.2 Fatores Ambientais de HPAs no solo........................................................11
1.4 Os microrganismos que degradam HPAs (bactérias e fungos)..................12
1.5 Tipos de tratamentos de solo........................................................................13
1.6 Técnicas Auxiliares.....................................................................................16
1.7 Técnica realizada através dos fungos.........................................................17
2 CONSIDERAÇÕES FINAIS ......................................................................18
REFERÊNCIAS BLIOGRÁFICAS..................................................................19
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1. INTRODUÇÃO
Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são, por definição, compostos
binários formados por carbono e hidrogênio cuja estrutura consiste de pelo menos 2 anéis
aromáticos, de 5 ou 6 átomos de carbono, condensados. Tais compostos são considerados
poluentes orgânicos de grande persistência ambiental, e muitos deles e até mesmo os seus
derivados são potencialmente carcinogênicos e/ou mutagênicos (Costa, 2001).
Os HPAs são formados principalmente em processos de combustão incompleta ou
pirólise da matéria orgânica contendo carbono e hidrogênio, estando presentes na atmosfera
tanto na forma gasosa, como na particulada, e são considerados importantes contaminantes
ambientais, podendo ser encontrados na natureza como contaminantes de solo, ar, água e até
mesmo em alimentos (Costa, 2001).
Uma das grandes preocupações com a presença dos HAPs no ambiente é eles estarem
associados ao aumento de incidência de diversos tipos de cânceres no homem, por causa de
suas propriedades mutagênicas e carcinogênicas. Por possuir compostos que são lipossolúveis
e que são facilmente absorvidos pelos organismos, sendo eles de seres humanos ou até mesmo
de animais, essas propriedades reagem prontamente no DNA, podendo vir a provocar um
câncer (pulmão, intestino, fígado, pâncreas e pele). Quando o homem se expõe em relação aos
HPAs pode se contaminar de diversas maneiras, como inalação, contato direto com a pele e
até mesmo ingerindo (Jacques et al., 2007).
O principal objetivo deste trabalho e o estudo quantitativo da biodegradação
microbiana de hidrocarboneto policíclico aromático (HPAs) por suas ubiquidades, por
constituírem uma ameaça potencial tanto para a saúde humana e quanto as dos animais.
1.1 HPAs: exemplos
Segundo Figueiredo (1999) os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (Figura 1) são
poluentes orgânicos de grande persistência (POP) ambiental, na qual possuí características
mutagênicas e carcinogênicas, alguns são reconhecidos como, prejudiciais tanto ao meio
ambiente quanta a saúde humana, o benzo(a)pireno (BaP) é um deles. Alguns compostos de
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baixa massa molecular, como o naftaleno e fenantreno são considerados tóxicos para o
ambiente.
Com base na massa molecular, os HPAs, são divididos em dois grupos: um com baixa
massa molecular que são os petrogênicos e outro com alta massa molecular, os pirolíticos,
Figura 1. Formula estrutural dos 16 Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos.
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aonde suas principais características são definidas pelo United States – Environmental
Protection Agency (US-EPA) e União Europeia (EU) conforme a tabela 1.
Tabela 1. Principais características dos HPAs.
Hidrocarbonetos Policíclicos
Aromáticos
Nº De
Anéis
Fórmula
Molecular
Massa
Molecular
(G.Mol-¹)
PE
TR
OG
ÊN
ICO
Naftaleno 2 C8H10 128,17
Acenaftileno 3 C12H8 152,20
Acenafteno 3 C12H10 154,21
Fluoreno 3 C13H10 166,20
Fenantreno 3 C14H10 178,20
Antraceno 3 C14H10 178,20
PIR
OL
ÍTIC
O
Fluorantebo 4 C16H10 202,26
Pireno 4 C16H10 202,30
Benzo(a)antraceno 4 C18H12 228,30
Criseno 4 C18H12 228,29
Benzo(b)fluoranteno 5 C20H12 252,30
Benzo(k)fluoranteno 5 C20H12 252,30
Benzo(a)pireno 5 C20H12 252,30
Indeno(1,2,3-cd)pireno 6 C22H12 276,30
Dibenzo(a,h)antraceno 5 C22H14 278,35
Benzo(g,h,i)perileno 6 C21H16 276,34
Fonte: LEE; LY (1999) apud VEIGA (2003), P.40
Na tabela 2, verificamos algumas propriedades físico-químicas importantes para
podermos entender o comportamento ambiental e biológico dos representantes do grupo dos
HPAs, aonde podemos também averiguar que essas mesmas substâncias são poucas solúveis
em água e a sua solubilidade tende a diminuir com o aumento de anéis. Por outro lado pode
verificar que a volatilidade dos compostos diminui conforme o aumento do seu peso
molecular, com isso consequentemente os HPAs que possui pesos moleculares mais baixos,
são mais voláteis e apresenta uma pressão de vapor muito maior do que, aquele que possui
pesos moleculares mais pesados. (Netto et al, 2000).
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1.2 Fontes ambientais dos HPAs
Segundo Netto et al (2000), a contaminação de HPAs provocada por inalação podem
estar relacionados diretamente com a urbanização, devido as industrializações nas áreas
urbanas e com o tráfego de veículos automotores, principalmente os de motores à diesel. Já
em ambientes fechados, a fumaça do cigarro e as fontes de aquecimento podem contribuir
para o aumento dos níveis ambientais em relação ao HPAs. A quantidade de HPAs absorvidos
durante uma inalação varia conforme o grau da contaminação atmosférica.
No solo, os HPAs encontram-se geralmente adsorvidos no material constituinte e ficam
retidos nas camadas superiores. São gerados naturalmente e de forma contínua pela
combustão incompleta de substâncias orgânicas, como resíduos vegetais, madeira, matéria
orgânica, etc. Porém, a sua contaminação é um típico efeito de atividade antropogênica,
devido à produção industrial para a fabricação de corantes, de fibras sintéticas, de
preservantes de madeira, à produção de carvão vegetal, à extração e gaseificação do carvão
Tabela 2. Propriedades físico-químicas de alguns hidrocarbonetos policíclicos aromáticos.
Substâncias
Peso
molecular
(g/mol)
Pressão
de valor
(Pa,25ºC)
Log k
(o/a)
Constante
de Henry
Solubilidade
em água
(mg/L)
Tempo de
meia vida
no solo *
Naftaleno 128 36,8 3,37 1.74x10-² 31 <125d
Acenaftileno 152 4,14 4,00 3,39x10-³ 16,1 43-60d
Fluoreno 166 0,71 4,18 3,18x10-³ 1,9 32d
Fenantreno 178 0,113 4,57 1,31x10-³ 1,1 2d
Antreceno 178 0,0119 4,54 1,60x10-³ 0,045 50d-1,3a
Pireno 202 2,13x10-5
5,18 3,73x10-4
0,132 210d-5,2a
Benzo(a)pireno 252 2,25x10-5
6,04 1,86x10-5
0,0038 269 d-8,2a
Benzo(ghi)pireleno 276 1,98x10-10
6,5 3,03x10-5
0,00026 <9,5a
Coroneno 300 6,38x10-6
6,75 1,72x10-7
0,00014 -
(*) d= dias e a= anos
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mineral e aos processos de extração, transporte, refino, transformação e utilização do petróleo
e de seus derivados (Bamforth e Singleton, 2005).
Os HPAs, por suas ubiqüidades, constituem uma ameaça potencial para a saúde humana
e até mesmo de animais. No entanto, alguns grupos populacionais, de pessoas que residem ou
até mesmo trabalham em ambientes diretamente influenciados por estas fontes, estão
submetidos a um risco maior.
Os alimentos e bebidas são uma das maiores fontes de exposição humana aos HPAs. A
ocorrência desses HPAs nos alimentos é influenciada devida as mesmas características físico-
químicas que as determinam sua absorção e distribuição em humanos, esses alimentos podem
ser contaminados a partir dos HPAs disseminados no meio ambiente (ar atmosférico, solo ou
água) ou até mesmo durante o seu processamento e cozimento. A sua exposição ocorre
predominantemente pela poluição ambiental e pelo processamento de secagem, defumação e
cocção, uma vez que utilizam altas temperaturas, tais como aquelas que envolvem ações de
grelhar, assar e fritar (Luz, 2013).
Diversos estudos estão sendo realizados comprovando a presença destes compostos em
vários alimentos brutos ou até mesmo processados, além de bebidas e águas. Com isso têm
sido, relatado as ocorrências de HPAs em diversos tipos de alimento, incluindo óleos vegetais,
margarinas, maionese, produtos defumados, chás, café, leite e produtos lácteos, cereais, frutas,
vegetais, carnes, peixes e frutos do mar, entre outros.
1.3 Fatores ambientais que influenciam a biodegradação dos HPAs
1.3.1 Fatores ambientais de HPAs na água
Segundo Silva (2010) a poluição ou até mesmo uma contaminação ambiental, relacionada
com os HPAs e seus derivados, prejudicando o meio ambiente, pode-se ocorrer durante as
fases que o homem manipula. Por exemplos: As operações de exploração, o refino, no
transporte, no armazenamento e na utilização de derivados de petróleo. Tornando-se
preocupantes no que se refere ao potencial de contaminação do meio ambiente (ar, solo e
água).
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Um dos problemas a que vem tendo uma difícil solução são as atividades voltadas para a
proteção ambiental, aonde consiste na avaliação da extensão, dinâmica e concentração das
contaminações que vem sendo provocadas por derramamentos de derivados do petróleo
(Silva, 2010).
De acordo com a Figura 2 os principais fatores que são responsáveis pelo derramamento
de óleos são:
Espalhamento
E o processo de mais significância ele ocorre nas primeiras horas do derrame.
Dependendo da força gravitacional, do tipo de derrame, viscosidade, tensão superficial do
óleo, condições climáticas e oceânicas.
Oxidação
Figura 2 - Comportamento do óleo derramado (ITOPF, 2002).
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É uma combinação química de hidrocarbonetos com o oxigênio. Onde contribui para o
intemperismo do óleo, a partir do momento que se forma compostos solúveis. Sais minerais
dissolvidos em água pode aceleram a taxa de oxidação. Metais traço agem como catalisadores
da reação de oxidação, ao passo em que os compostos de enxofre na mistura, consegue fazer
decrescer essa taxa. A radiação ultravioleta vai auxilia no processo de oxidação.
Dispersão
Através do mar agitado, contendo ondas e turbulência, a mancha de óleo se quebra em
gotas de diversos tamanhos. Aquelas que ficaram menores e em suspensão na coluna d'água,
sofre processo de biodegradação e sedimentação. A alteração da taxa de dispersão depende do
tipo de óleo, do grau de intemperismo que se encontra e das condições oceanográficas.
Evaporação
Dependera das principalmente, da volatilidade do óleo derramando associado às
condições climáticas. As grandes ondas, os ventos fortes e o mar agitado facilita a evaporação
do óleo, que pode vir a perder até 25% do volume no primeiro dia de um derrame (óleo leve).
Emulsificação
E o processo que o óleo tende a absorver a água, formando emulsões de água/óleo, nesse
processo é favorecido, pelas condições do mar moderadas a encrespadas. Porém, essas
emulsões podem vir a se separar em água e óleo novamente quando as condições do mar
voltarem a ser calmas ou ate mesmo quando estiver encalhado na costa, e for aquecido
através da luz solar. Alguns tipos de óleo são capazes de formar emulsões estáveis que são
chamadas de “mouse de chocolate”. Esse óleo emulsificado é de uma baixa degradabilidade e
consegue aumentar o volume de poluente em até quatro vezes.
Dissolução
O processo de dissolução do óleo dependera da composição, do espalhamento da mancha,
temperatura, turbulência da água e ate mesmo da taxa de dispersão. Componentes pesados
dos óleos crus não conseguem se solubilizar, pois a solubilidade só será maior, quando forem
mais leves (cerca de 5ppm) em água. Outros constituintes do óleo como compostos de
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enxofre e sais minerais tem grande solubilidade. É um processo que se jus necessário e
precisa se iniciar logo após o derrame e se perpetua ao longo do tempo.
Biodegradação
Consiste na degradação do óleo por bactérias e fungos naturalmente presentes no mar. A
taxa da biodegradação pode ser influenciada através da temperatura e da disponibilidade de
oxigênio e nutrientes, principalmente os nitrogênio e os fósforo. Nas águas aonde se tem uma
boa oxigenação e que as temperaturas estejam variando de 20 a 30°C, as bactérias podem
oxidar 2 g/m² de óleo ao dia.
Sedimentação
Nessa etapa, parte do petróleo sedimenta após adesão com partículas em suspensão ou até
mesmo com matéria orgânica que estão presentes na coluna de água. Na maioria, os óleos
crus não conseguem se afundar sozinhos na água do mar devido à sua densidade se menor do
que a da água. Por isso se faz necessária à união delas com outras partículas. Classes de óleo
com densidade maior são as que têm maior tendência à sedimentação. Uma vez sedimentado,
esse processos de degradação do óleo são drasticamente reduzidos.
1.3.2 Fatores Ambientais de HPAs no solo.
Segundo Pedrozzo et al. (2002) os fatores ambientais principais que interferem no
processo de biodegradação dos hidrocarbonetos de petróleo no solo são apresentados a seguir:
Teor de oxigênio
O oxigênio é importante porque e aonde a etapa, inicial do catabolismo dos
hidrocarbonetos que se envolve a oxidação dos substratos por oxigenases. Apesar de alguns
compostos tais como o benzoato, hidrocarbonetos clorados, benzeno, tolueno, xileno,
naftaleno e acenafteno não necessitarem do oxigênio para a sua degradação.
pH
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O pH é ideal para a biodegradação somente quando se encontra próximo ao neutro (6 a
8). Com esse parâmetro influencia tanto no crescimento quanto na atividade dos
microrganismos e das plantas.
Teor de água
A água do solo contaminado é responsável por dissolver componentes residuais e pela
ação dispersora quando se faz necessária ao metabolismo dos microrganismos e plantas.
Temperatura
As transformações biológicas são afetadas pela temperatura. Devido a esse aumento as
atividades biológicas, tende a aumentar até que possa ocorre a desnaturação enzimática. A
temperatura também pode influencia nas características físico-químicas do petróleo. Já em
temperaturas baixas a viscosidade do óleo tende a aumentar e a volatilização é reduzida.
Concentração de nutrientes
Os macronutrientes e os micronutrientes devem sempre estar presentes no soloe qual com
quantidades suficientes e nas formas adequadas para que possa suprir as necessidades tanto
dos microrganismos quanto das plantas.
1.4 Os microrganismos que degradam HPAs (bactérias e fungos)
Microrganismos
Altas concentrações de óleo no solo inibem a atividade dos microrganismos. Esses
microrganismos podem ser, encontrados no solo, águas subterrâneas e até mesmo nas
superfícies, e são capazes de degradar compostos orgânicos utilizando-os como fonte de
energia (Rosa Smocking, 2006).
Segundo Rosato (1997) A capacidade de degradação dos HPAs e seus derivados vêm
sendo apresentada por diversos gêneros microbianos, principalmente bactérias, fungos e
leveduras; entretanto, cianobactérias, algas e até mesmo alguns protozoários, também
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possuem essa capacidade. Esses microrganismos podem ser encontrados no solo, em
ambientes marinhos e de água doce (Tabela 3).
Tabela 3. Microrganismos degradadores de hidrocarboneto policíclico aromático
Ecossistemas Bactérias Fungos Algas
Aquático 22 14 1
Solo 22 31 -
Marinho 25 27 -
Fonte: Rosato (1997)
Segundo a literatura, os gêneros mais comuns de bactérias tanto no ambiente terrestre
como no ambiente aquático são: Pseudomonas, Achromobacter, Micrococcus,
Mycobacterium, Nocardia, Acinetobacter, Arthrobacter, Brevibacterium, Corynebacterium,
Flavobacterium, Alcaligenes, Bacillus e Aeromonas. As linhagens de Vibrio são limitadas ao
ambiente marinho.
Entre os fungos, os gêneros: Candida, Rhodotorula, Sporobolomyces, Aspergillus,
Trichoderma, Mortierella, Penicillium, Paecilomyces, Fusarium, Rhodosporidium,
Saccharomyces, Trichosporon, Cladosporiumm, Mucor e Rhizopus são os isolados mais
comuns nestes ambientes (Lima et al., 2006).
Para efetuar uma biorremediação microbiana, consiste em seleção dos microrganismos
adequados. Para a determinação dos microrganismos que irão ser utilizados, o primeiro passo,
a se fazer é um estudo avançado das colônias que já se habitam nos ambientes contaminados.
Logicamente, se um grupo de organismos consegue proliferar em um local com altas
concentrações de uma espécie poluente, com toda certeza que possa existe uma maior
probabilidade de que esse grupo de organismo possua um sistema que lhe permita metabolizar
esse contaminante. Assim, a bioprospecção de organismos selecionados naturalmente em
áreas contaminadas por óleos combustíveis representa uma estratégia importante, a fim de
obter agentes para processos de biorremediação dessas áreas (Martins Et Al., 2003).
1.5 Tipos de tratamentos de solos
14
Os problemas ambientais provocados pelos HPAs vêm se tornando cada vez mais
frequentes devido às diversas atividades industriais as quais produzem rejeitos gasosos,
líquidos e sólidos ocasionando danos ao meio ambiente (Freire, et al 2000).
De acordo com Andrade et al. (2010) as técnicas de remediação que mais são empregadas
atualmente para o tratamento de solos contaminados por HPAs, são: oxidação química in-situ
(química), atenuação natural e biorremediação (biológica) e extração de vapores no solo
(física).
Oxidação química in-situ
Nessa técnica o solo é tratado no local e consiste na injeção de produtos químicos
reativos para proporcionar uma degradação rápida dos contaminantes por meio de reações
químicas que promovem a oxidação ou a redução das espécies de interesse presentes em uma
determinada área contaminada.
Atenuação natural
Essa técnica também e conhecida como remediação passiva de solo vem sendo
empregado na ocorrência de diversos processos de origens naturais, como a biodegradação, a
volatilização, a dispersão, a diluição e a adsorção, promovidos na subsuperfície. A
biodegradação através dos microrganismos consegue destruir fisicamente os contaminantes
de interesse com maior facilidade. Os outros processos citados envolvem nas transferências
dos contaminantes de um lugar para o outro ou na retenção do contaminante. Uma vantagem
em utilizar o processo de atenuação natural é que, mesmo quando não se acrescenta nenhum
nutriente no solo ou qualquer adequação na condição ambiental, ainda assim a redução do
contaminante pode ocorrer de maneira eficiente e contínua.
Extração de vapores no solo (SVE)
É uma das técnicas de remediação comumente usada no tratamento de solos
contaminados, porém, deve-se ressaltar que essa técnica não é aplicada em qualquer área
mais sim especificamente a uma zona insaturada, na qual se situa imediatamente em baixo da
superfície topográfica e acima do nível freático. Essa técnica consiste num vácuo que
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succiona os contaminantes vaporizados do subsolo, em seguida trata o gás para que depois
possa ser reintroduzido o vapor para o ambiente.
Duas condições chaves são requeridas para o uso da técnica de SVE. A primeira é que o
solo deverá ter uma fase gasosa, para a qual o ar contaminado poderá passar. A eficiência
dessa técnica pode ser aumentada por meio do bombeamento da água subterrânea para baixar
o nível d’água, com isso consequentemente aumentar a área da zona insaturada, assim
permitindo a aplicação da SVE, nas áreas que um dia já foram saturadas. A segunda condição,
é que os contaminantes têm que ter a capacidade de se transferir de uma fase para outra
(sólida; aquosa ou orgânica). Este requerimento limita a SVE para tratamento de compostos
voláteis ou semivoláteis, nas quais é constituída a maior parte dos contaminantes orgânicos de
interesse.
Biorremediação ex situ
Segundo Jacques et al.(2007) quando se há a necessidade de retirar o solo contaminado
do local para serem tratados em um outro ambiente essa técnica é conhecida como ex situ.
Essa técnica modifica as características de um solo com maior intensidade, já com solo
recuperado pode-se ter uma grande diminuição de quantidade de matérias orgânicas,
nutrientes e a até mesmo a diminuição de uma possível troca catiônica.
Outro procedimento de técnicas de remediação ex situ também muito utilizado é os
reatores biológicos, eles se dividem em anaeróbios e aeróbios, dentre os reatores mais usados,
é os filtros biológicos, um sistema de lodos ativados e de suas variações e os digestores
anaeróbios de fluxo ascendente. Essa técnica e feita através do acondicionamento de um solo
contaminado, em tanques que são agitados por um mecanismo eletrônico, para que possa
provocar um possível aumento da disponibilidade dos contaminantes aos microrganismos
degradadores e até mesmo uma possível eliminação da heterogeneidade da distribuição dos
contaminates (Philippi Júnior et al, 2004).
Landfarming
Essa técnica é uma das preferidas para a remediação de solos contaminados por
derramamento de combustíveis. Ela é muito utilizada em locais remotos, devido o método
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requerer o uso reduzido de equipamentos, além de ser uma opção de baixo custo,
principalmente quando se compara a uma incineração. O termo landfarming, refere a um
processo em que o solo contaminado por HPAs seja distribuído numa camada de meio metro
de espessura, com adição de nutriente, devendo ser periodicamente revolvido. Essa última
etapa deve permitir a mistura dos resíduos à camada fértil do solo, a fim de que a própria
microbiota do solo possa atuar como agente de degradação, esse processo também e
conhecido como “leito preparado” (Figura 3). O solo e arado e gradeado para poder
promover uma mistura uniforme do contaminante e aeração (Jorgensen et al, 2000).
1.5.1 Técnicas Auxiliares
Também pode se utilizar as técnicas auxiliares (ex situ), para o tratamento das áreas
contaminadas como as técnicas, de bioaumento e a de fitorremediação.
Bioaumento
A técnica de bioaumento é uma prática utilizada, quando se têm uma baixa taxa de
degradação de um contaminante no solo, ou seja, com número reduzido ou mesmo inexistente
de microrganismo, ela e caracterizada pelo aumento da microbiota nativa, através de
inoculação de microrganismo (bactérias, fungos ou outros) com alto poder de degradação.
Com a finalidade de melhoria da bioremediação de contaminantes orgânicos. A cultura para a
essa inoculação pode ser feita por um único gênero isolado ou mais ae mesmo mais de um
gênero geralmente são incluídos também nutrientes a esta mistura. Com a solução aquosa
aonde contem os micróbios vão servir de veículo e dispersante. Esse líquido é Introduzido na
subsuperfície com condições naturais (alimentadas por gravidade) ou injetadas sobpressão
(EPA, 2016).
Fitorremediação
A técnica de Fitorremediação ela realizada através de plantas hiperacumuladoras por elas
ter um grande potencial de estocagem de metais pesados, com isso, podem remediar do solo
contaminado esses metais, compostos orgânicos e ate mesmo radionuclídeos. Porem para a
degradação dos HPAs, precisa ter uma atividade microbiana no solo contaminado, aonde a
população microbiana será estimulada pela presença dessas plantas, ocorrendo através de uma
17
rizosfera, no solo estéril, ou seja, sem presença de qual quer microrganismo (Weis e Weis,
2004).
1.6 Técnica realizada através dos fungos
Segundo Silveira (1995) uma técnica também muito utilizada são as dos fungos na
biorremediação, essa técnica se da devido os fungos estarem amplamente distribuídos na
natureza, com isso podem ser encontrados em vários habitat, como na água, no ar
atmosférico, no solo e em outros lugares parasitando animais e vegetais vivos, ou até mesmo
em matérias orgânicas que esteja sofrendo uma decomposição.
Como biodegradadores naturais, os fungos encontra substância necessária na natureza
para o seu próprio desenvolvimento, capturando-os através da membrana plasmática, esses
organismos secretam enzimas específicas para o meio exterior, aonde reduzem o tamanho das
moléculas e aumentam a sua solubilidade. As substâncias, passa pela membrana, aonde possui
um grande poder seletivo para moléculas pequenas, apesar de que algumas enzimas, de sua
própria composição ter o poder de incorporar, ativamente, determinados nutrientes por
seleção (Putzke e Putzke, 2002).
Figura 3. Construção do landfarming
18
Segundo Roberts (1992) os gêneros Aspergillus e Penicillium são as espécies de fungos
que possuem mais afinidades por HPAs, porem suas característica é uma propriedade
individual da espécie e não necessariamente uma característica particular do gênero.
2. Considerações Finais
O Interesse pelo o estudo da biodegradação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e
seus derivados por na sua maioria serem potencialmente carcinogênicos e até mesmo
mutagênicos. Após revisar algumas literaturas cientificas, pode se notar a importância
ambiental que os HPAs tem tido no meio ambiente, e como vêm sendo estabelecida e aceita
pela comunidade cientifica. Além de compreender a suma importância de usar os
microrganismos como ferramenta biotecnológica para as técnicas de remediação de áreas
contaminadas e nos mais diversos tipos de resíduos.
19
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