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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Nanobiorremediação de solo contaminado com pentaclorofenol
Other Titles: Nanobiorremediation of soil contaminated with pentachlorophenol
???metadata.dc.creator???: Tessaro, Eloisa Fernanda 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Thomé, Antônio
???metadata.dc.description.resumo???: A nanobiorremediação é uma técnica para remediação de solo que incorpora duas tecnologias a fim de degradar contaminantes: a nanorremediação, através de nanopartículas de ferro de valência zero (nFeZ) e a biorremediação, através do metabolismo microbiano. O uso de nFeZ tem se mostrado um método eficiente para degradar compostos organoclorados, que ainda favorece a ação de microrganismos do solo, viabilizando a biorremediação como método de remoção do teor residual do contaminante do solo. Desta forma, a nanorremediação pode ser empregada visando a diminuição das concentrações iniciais de Pentaclorofenol (PCF) a fim de viabilizar a degradação de teores residuais pelas bactérias presentes no solo, de forma mais eficiente, sustentável e rentável. Objetivou-se estudar o processo de nanobiorremediação em solo residual de basalto contaminado com pentaclorofenol. O PCF é um pesticida organoclorado, considerado contaminante de solo e água em função do seu caráter tóxico e carcinogênico. Para isso, determinou-se os teores máximos toleráveis de PCF e nFeZ pela microbiota do solo através do método de respirometria. Para o nFeZ nenhuma das concentrações testadas teve efeito tóxico a microbiota. Contudo, para o PCF, as concentrações de 3, 10, 20, 50 e 150 mg/kg tiveram um valor de acúmulo de CO2 menor do que o controle, pontuando, ainda que em diferentes níveis, efeitos adversos aos microrganismos. Neste caso, concentrações acima de 20 mg/kg representaram uma queda de mais de 50% na produção total de CO2 relativa ao controle, gerando ambiente desfavorável para a atividade microbiana. Ainda, estudou-se variáveis que influenciam a recuperação do PCF do solo e sua quantificação, como equipamentos, solventes e método analítico. Constatou-se que o procedimento de agitação da mistura de solo contaminado com metanol e posterior análise em espectrofotômetro com comprimento de onda de 230nm forneceram os melhores valores de eficiência de recuperação. O ensaio de nanorremediação avaliou o teor necessário de nFeZ para degradação do PCF a níveis toleráveis pelos microrganismos para o ensaio final de nanobiorremediação. Tal concentração foi de 40 g/kg e permitiu se chegar a concentração de PCF de 8 mg/kg a partir do teor inicial de 20 mg/kg. No ensaio de nanobiorremediação, avaliou-se a degradação do PCF e a produção de CO2 de amostras de solo autoclavadas e não autoclavadas, a fim de diferenciar se a degradação foi realizada pelos microrganismos ou pelo nFeZ. Em ambos os casos ocorreu uma degradação de cerca de 40% do PCF nas primeiras 24 horas, e se aproximou de 100% após 60 dias de ensaio. De acordo com o ensaio de respirometria, foi possível notar que ocorreu aumento da atividade microbiana após a degradação do teor inicial do PCF pelo nanoferro, sinalizando potencial para biodegradação do teor restante do contaminante. A análise estatística dos dados demonstrou que no tempo analisado neste estudo não ocorreu a biorremediação do PCF, contudo, houve degradação de cerca de 95% do contaminante, evidenciando que as concentrações e procedimentos utilizados foram satisfatórios para a descontaminação do solo.
Abstract: Nanobiorremediation is a technique for soil remediation that incorporates two technologies in order to degrade contaminants: nanoremediation through zero valent nano iron (nZVI) and bioremediation through microbial metabolism. The use of nZVI has been shown like an efficient method to degrade organochlorine compounds, which still favors the action of soil microorganisms, making bioremediation possible as a method to remove the residual content of contaminant. Thus, nanoremediation can be used to reduce the initial concentrations of pentachlorophenol (PCP) in order to allow the degradation of residual contents by the bacteria present in the soil, in a more efficient, sustainable and economic way. This work proposes to investigate the nanobioremediation process in residual basalt soil contaminated with pentachlorophenol. PCP is an organochlorine pesticide, considered a soil and water contaminant due to its toxic and carcinogenic character. For this, the maximum tolerable levels of PCP and nZVI were determined by the soil microbiota through the respirometry method. For nZVI none of the concentrations tested had a toxic effect on microbiota. However, for PCP, the concentrations of 3, 10, 20, 50 and 150 mg/kg had a lower CO2 accumulation value than the control, even though at different levels, they had an adverse effect on the microorganisms. In this case, concentrations above 20 mg/kg represented a reduction of more than 50% in total CO2 production relative to the control, generating an unfavorable environment for the microbial activity. Also, we tested variables that influence the soil PCP extraction, such as equipment, solvents and analytical method. It was verified that the procedure of mixing the contaminated soil with methanol and subsequent spectrophotometer analysis with a wavelength of 230nm provided the best values of extraction efficiency. The nanoremediation assay evaluated the required content of nZVI for PCP degradation at levels tolerable by microorganisms for the final nanobioremediation experiment. This concentration was 40 g/kg and allowed to reach a concentration of PCP of 8 mg/kg from the initial content of 20 mg/kg. In the nanobioremediation test, PCP degradation and CO2 production of autoclaved and nonautoclaved soil samples were evaluated in order to differentiate the degradation performed by microorganisms or nZVI. In both cases a degradation of about 40% of the PCP occurred in the first 24 hours, and approached 100% after 60 days of testing. According to the respirometry test, it was possible to observe that an increase in the microbial activity occurred after the degradation of the initial PCP content by the nano iron, signaling potential for biodegradation of the remaining content of the contaminant. The statistical analysis of the data showed that in the time analyzed in this study there was no bioremediation of the PCP, however, there was degradation of about 95% of the contaminant, evidencing that the concentrations and procedures used were satisfactory for soil decontamination.
Keywords: Solos - Poluição
Biorremediação
Compostos organoclorados
???metadata.dc.subject.cnpq???: ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
???metadata.dc.language???: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade de Passo Fundo
???metadata.dc.publisher.initials???: UPF
???metadata.dc.publisher.department???: Faculdade de Engenharia e Arquitetura – FEAR
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental
Citation: TESSARO, Eloisa Fernanda. Nanobiorremediação de solo contaminado com pentaclorofenol. 2018. 174 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, 2018.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: http://tede.upf.br/jspui/handle/tede/1463
Issue Date: 14-Mar-2018
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental

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