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A biodegradação e a toxicidade1997 SP-G3.0e6!T!

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I I Revlata Brasileira de Ecologia (1997) 1:54-56

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.~A biodegradaçao e a toxicidadhidrocarbonetos aromáticos

halogenados alifáticosNunesl, V. s.

Núcleo de Monitorarnento Ambiental e de Recursos Naturais por SEMBRAPA) e IINew México State University (NMSU

I

AbstractThe ~iromn~ntª-Lcontamination of drinkíng water supplies is

of 1111sectors of society, Groundw3t~r pollutants derive frorn a varletyactívíties that use chemicals in great quantities, for example, as in thand mining industries, agriculture and industrial wastes.

In lhe Ias! few years, 8 variety of compounds such as chlorofotoluene have been detected in drlnking water and severa; researaucmpting to use microorganisrns to bíodegrade these cornpoundmicroorganlsms have a dual role in pollution, they can both generdetoxify potentially harmful substances.

Currently, a great number of environmental cornpanies in the U.activities of envlronrnental clean-up, however their activitles are Umthe disappearance of lhe pallutant without toxicological conslderatlonformed.

ln this project hypotheses were tested relating biodegrading acti. in toxicological properties. The results indlcate lhal benzene exerte

effect 00 lhe degradation of toluene, because ioluene degraded fasterln lhe presence ofbenzene. The presence of chlcrofonn ar toluene

\ effect onbenzene.degradation ...... - Similar cornpounds at lhe sarne concentratlon (l.e., benzene at 10

. a! 10 ppm)hadan additive toxicity interactíon effect 00 C. dublamore toxic than benzene, Dissimllar compounds at the same concentra10 ppm and chloroform 10 ppm) also had an additive interaction effeboth had similar toxicities. The toxicity of toluene was signiflcantoluene biodegradation. ln this case. lhe percentage of deadbiodegradation was88% and 33% afterwards. Nevertheless, the to

• decreased only slightly after biodegradation, lhe percentage of deabiodegradation was 33% and 24% afterwards, In both cases, residbiodegradation was present. I suggest that bioremediation technolroutinely the use of bioassays for contamlnatcd site clean-up.

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Classificação:Cutter:Tombo:

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a major concernof anthropogenice petrochemical.

rrn, benzene andchers have beens. Nevertheless,ate roxlcant and

S. are conductingited to report 00S on lhe products

vity with changesd ao antagonisticwhen alone than !

dld not exert any

ppm and tolueneand toluene wastion (i.e., benzenect in C. dubía andtly reduced afterC. dubla beforexlclty of benzened C. dubia beforeual toxlcity afterogies incorporate

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IntroduçãoAtualmente a contaminação ambíental dos re-

servatõrios de água subterrânea é uma das maiorespreocupações da sociedade moderna. Nos EstadosUnidos, estima-se que aproximadamente 50% dapopulação americana depende desta fonte (Arizona61%, Nebraska 68%, Kansas 86% e New Mexico90%) e estima-se que aproximadamente 0.5 a 2%de toda a água subterrânea dos Estados Unidos jáesteja contaminada.

Os poluenies destas águas derivam de ativida-des antropogênicas que utilizam produtos químicosem grande quantidade como, por exemplo, as in-düstrias petroquímicas e de mineração, a agricultu-ra, e os efluentes de esgotos. Cada atividade rnenci-cnada acima produz uma variedade de produtos quedependendo da situação poderá interagir com várioos agentes biológicos e persistir por muito tempono meio ambiente. Os mícroorganismos possuemuma dupla função na natureza.eles podem tanto ge~rar um produto tóxico como desintoxicar substãn-'elas nocivas. Por exemplo, alguns inseticidashidrocarbonados como o DDT, possuem uma'toxicídade reduzida para os mamíferos, mas este:composto no meio ambiente se transforma em DDE'(perda de um cloro) por atividade dos.microorganismos. O DDE é o principal poluente'envolvido no enfraquecimento da casca dos ovos! de várias espécies de aves.

Nos últimos anos, uma variedade de poluentescomo o clorofórmio, o benzeno e o tolueno têm sidodetectados na água potável dos Estados Unidos evários pesquisadores vêm utilizando miem-organis-mos para degradar estas substâncias. No entanto,pouco se sabe sobre a toxicidade do produto destabiodegradação e este foi o objetivo deste estudo.

Os poluentes estudados neste projeto foram es-colhidos para representar classes diferentes de subs-tâncias comuns nas águas subterrâneas dos EstadosUnidos. Portanto, ° clorofórmio representou oshidrocarnonetos allifãticos halogenados e o benzenoe o to\ueno representaram os hldrocarbonetos aro-máticos. Estes ooluentes estão na lista nacional deprioridade (NPL) da "Environmental ProtectionAgency" (EPA) dos Estados Unidos para passar porprocessos de limpeza ambienta!. .

A presença do cloroférrnio foi identificado emJ 19 locais da NPL e o motivo desta distribuição tão

ampla é devido ao fato de que nó passado o cloro-fórmlo foi utilizado como componente na produçãode sol ventes, tintas e at6 pesticídas. Estudos emanimaisindicam que o clorof6rmio provavelmenteé carclnogênico e pode causar danos ao slstema ner-voso central, fígado e rins.

Produtos do petróleo, como o benzeno, tolueno,etilbenzenos e xilenos (BTEX) são carcinogênlcosaté em pequenas concentrações c, por serem leve-mente solúveis em água, freqüenremente contami-nam reservatórios de águas até mesmo distante deonde o derramamento' de petróleo ocorreu.

Nos Estados Unidos existem aproximadamen-te 1.4 milhões de tanques de gasolina subterrâneose aproximadamente entre 75.000 a 100.000 estãovazando. Quando existe a infiltração de BTEX emaqüíferos subterrâneos a remoção em parte se fazpor volatlllzação e em parte por transformação bio-lógica. Atualmente um grande número de compa-nhias ambientals estão conduzindo operações de lim-peza ambiental, mas suas atividades limitam-se arelatar o desaparecimento do poluente sem consi-derações toxicolõglcas dos produtos gerados.

Relato Do TrabalhoNeste projeto hipóteses foram testadas relacio-

nando a atividade de biodegradação com mudançasnas propriedades toxicolõglcas. As hipóteses foramas seguinetes:

A biodegradabilldade de um poluente na pre-sença de outro poluente poderá ser afetada por efeí-tos de sinergisrno ou antagonismo uma vez que osrnicroorganlsmos utillzam-se de diversas vias dedegradação nos diferentes poluentes.

Usando o teste de toxicidade Ceriodaphnladubla, a toxicidade de.urn certo poluente na presen-ça de outro poluente poderá ser afetada por efeitostoxicolõgicos aditivos. sinergétlcos ouantagonísticos.

A toxicidade dos produtos da biodcgradaçãosão diferentes daquele do composto inicial porqueas reações de biodegradação quebram as li·gações intermoleculares, mudando a sua proprieda-de química. .

, Os mlcroorganisrnos utilizados neste experi-mentos foram coletados em um aquífero no Refü-gio Nacional Sevilheta de Vida Silvestre, em NovoMéxico. Estados Unidos e posteriormente cultiva-

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Nunes, V. S.

dos aerobicamcnte em laboratório. No primeiro esegundo experimentos dois tipos de testes foramconduzidos. um em que os poluentes eram quimi-camente similares (i.e., benzeno e iolueno) e outroem que estes eram diferentes (i.e., benzeno e cloro-fórmio). No terceiro experimento. somente ospoluentes similares foram testados uma vez que oclorofórmio não foi biodegradado no primeiro ex-perimento. A biodegradação foi constatada atravésde análises de cromatografia as gas e a toxicidadeatravés do teste de toxlcidade aguda (48 hr) nomicrocrustáceo Ceriodaphnia dubia.

ConclusãoOs resultados indicam que o benzeno exerceu

um efeito antagonístico na biodcgradação dorolueno • porque o tolueno na presença do

benzeno foi biodegradado mais lentamente do quena amostra que só continha tolueno. A presença declorofórmio ou tolueno não exerceu nenhum efeitona biodegradação do benzeno,

Compostos similares na mesma concentração(i.e .• benzeno 10 ppm e tolueno 10 ppm) tiveramum efeito de toxicidade aditivo em C. dubia, sendoo tolueno mais tóxico do que O benzeno. Compos-tos dissimilares na mesma concentração (i.e.benzeno 10 ppm e clorofórmio 10 ppm) tambémtiveram um efeito de toxicidade aditivo em C. dublae ambos tiveram toxicidade semelhantes. Atoxicidade do tolueno foi reduzida significantementeapós a biodegradação do tolueno. Neste caso. a por-

centagem de mortalidade de C. dubia antes e depoisda biodcgradação foi de 33% e de 24% após abicdegradação ocorrer. Em ambos os casos, umaioxicidade residual existe mesmo após abiodegradação. Sugere-se que o uso de tecnologiasde bioremediação utilizem diariamente o uso de tes-tes de toxlcidade para a limpeza de locais contami-nados por poluentes.

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