caso de estudo respostas microbianas autóctonas e degradação de hidrocarbonetos em solo poluído...
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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
A3. Etapas de produção
20 ppm Diesel Solo
1,0m x 1,0m x 1,5m
Cascalho
Piezômetro
• Materiais e esquema do experimento
Superfície –
10 cm –
15 %
Não saturada –10 a 45cm – 25 %
Saturada – 25cm – 30 %
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3. ESTUDO DO ARTIGO
A3. Etapas de produção
20 ppm Diesel Solo
1,0m x 1,0m x 1,5m
Cascalho
Piezômetro
• Materiais e esquema do experimento
0,3 g/Kg – fertilizante NPK
18:8:17 Agroblem SA
52 µg/Kg IVEY
Biosurfactante
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3. ESTUDO DO ARTIGO
A3. Etapas de produção
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
A3. Etapas de produção
• 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
A3. Etapas de produção
• 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
A3. Etapas de produção
• 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
A3. Etapas de produção
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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Mestrado em Engenharia QuímicaEngenharia Bioquímica
Professor: Anne Katherine de Carvalho Lima Lobato
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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 plant
Gloria 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