Transcript BIORREMEDIAÇÃO

BIORREMEDIAÇÃO
A
Biorremediação é um processo no qual organismos vivos,
normalmente plantas ou micro-organismos, são utilizados
TECNOLOGICAMENTE para REMOVER ou REDUZIR poluentes
no ambientes.
O processo Biotecnológico de Biorremediação é a alternativa
ecologicamente mais ADEQUADA E EFICAZ para o tratamento de
ambientes contaminados.
Recalcitrantes: São moléculas
orgânicas de difícil degradação.
Podem ter origem natural, sintetizadas pelo metabolismo
biológico, ou sintéticas produzidas por tecnologias industriais
modernas e estranhas ao ambiente natural.
Estas são denominadas de “XENOBIÓTICAS”, moléculas estranhas
ao ambiente natural.
Ex. Agrotóxicos, corantes, fármacos, plásticos e hidrocarbonetos
ABRANGÊNCIA DA ÁREA
Vários contaminantes podem ser tratados biotecnologicamente.
Estes incluem petróleo bruto, hidrocarbonetos do petróleo (gasolina, óleo
diesel, combustível de avião), pesticidas, preservativos de madeira,
solventes diversos, lodo de esgoto urbano e industrial.
Muitos destes produtos são de difícil decomposição e, por isto,
causam sérios impactos ambientais.
Alguns micro-organismos pertencentes aos gêneros de bactérias e
fungos, são utilizados nos processos de biorremediação como:
Azospirillum, Pseudomonas, Alcaligenes, Enterobacter, Proteus, Klebsiella,
Serratia. Bacillus, Arthrobacter, Nocardia, Streptomyces, Mucor, Fusarium,
Chaetomium, Phanerochaete e Trametes.
Conhecimentos requeridos para atuação em
Biorremediação:
Biotecnologia;
Controle da Poluição;
Ciências Biológicas;
Microbiologia;
Engenharia Sanitária e/ou Ambiental;
Química;
Saneamento Ambiental;
Mecânica dos solos;
Geologia;
Hidráulica;
Hidrogeologia.
A Biorremediação pode ser realizada ex situ ou in situ.
A técnica ex situ é aplicada para tratamento do solo, águas subterrâneas e
águas residuárias que são escavadas e transportadas (no caso dos solos)
e bombeadas (no caso da água) para locais fora da zona contaminada para
posterior tratamento.
A Biorremedição in situ pode ser realizada através de três processos básicos:
Biorremediação natural;
Bioestimulação;
e Bioaumento (bioaugmentation)
Biorremediação “in situ”
Caracterização do local para implementação da biorremediação “in situ”
Para o projeto e implantação do plano de biorremediação “in situ”, o local
deve ser caracterizado do ponto de vista físico, químico, biológico e
hidrogeológico.
Condições hidrogeológicas que influenciam a Biorremediação:
• Permeabilidade do solo e materiais de subsuperfície;
• Tipo de solo;
• Profundidade do nível d’água;
• Concentração de minerais;
• Potencial Redox (Eh);
• pH;
• Temperatura.
Caracterização Física
• distribuição espacial da contaminação, a origem do resíduo e a geometria
da pluma;
• hidrogeologia, direção e velocidade do fluxo da água subterrânea,
heterogeneidades e zonas impermeáveis do sedimento;
• temperatura.
Caracterização Química
• composição da contaminação;
• qualidade da água subterrânea, especialmente o potencial redox, receptores de
elétrons, pH e produtos de degradação;
• propriedades de adsorção do sedimento.
Caracterização Biológica
• presença de micro-organismos viáveis, especialmente degradadores de
hidrocarbonetos, em zonas contaminadas e não contaminadas;
• potencial de biodegradação e taxas de degradação.
Avaliação em laboratório
Para demonstrar que uma tecnologia de biorremediação é potencialmente útil,
é importante verificar a biodegradação dos poluentes sob condições
controladas.
Isto geralmente não é possível de se obter in situ, assim, esta verificação deve
ser obtida através de experimentos laboratoriais que demonstram o
potencial que um determinado tratamento pode ter em estimular a remoção de
xenobióticos de um local contaminado.
Avaliação em laboratório
Parâmetros medidos em testes laboratoriais da eficiência da biodegradação:
Contagem de micro-organismos heterotróficos totais;
Contagem de micro-organismos degradadores de um ou de vários substratos
específicos;
Medidas da taxa de respiração microbiana (consumo de oxigênio e/ou produção
de dióxido de carbono);
Determinação das taxas de degradação.
Biodegradação:
Biodegradação
Vias metabólicas normalmente utilizadas para crescimento e produção de
energia são usadas para degradação de poluentes.
PROCESSO
Um composto orgânico quando é oxidado perde elétrons para um aceptor
final de elétrons, que é reduzido (ganha elétrons).
O oxigênio comumente atua como aceptor final de elétrons quando
presente e a oxidação de compostos orgânicos com a redução do oxigênio
(RESPIRAÇÃO AEROBIA).
Quando o oxigênio não está presente, micro-organismos podem usar
compostos orgânicos ou íons inorgânicos como aceptores finais de elétrons
alternativos, condições estas chamadas de ANAERÓBIAS.
Biorremediação natural
A Biorremediação natural é uma técnica baseada nos processos naturais
de atenuação para remoção ou contenção de contaminantes.
A atenuação natural refere-se aos processos físicos, químicos e biológicos que
facilitam o processo de remediação e depende das características ambientais.
O monitoramento da biorremediação natural é baseado em um acompanhamento
da evolução temporal e espacial da concentração de indicadores
geoquímicos (pH, Eh, OD, temperatura, aceptores de elétrons).
Bioestimulação:
A Bioestimulação de populações de micro-organismos autóctones com o
objetivo de aumentar as taxas de biodegradação é frequentemente empregada
em projetos de Biorremediação. Para se utilizar o processo de Bioestimulação,
deve existir no local contaminado uma população natural de micro-organismos
capazes de biodegradar os contaminantes presentes e que as condições
ambientais são insuficientes para se obter altas taxas de atividade
microbiológica dessa população.
Suplementação:
(com nutrientes, bactérias, oxigênio, CO2 ... outros requisitos)
Biomagnificação (+ micro-organismos)
Bioestimulação (+ nutrientes)
Bioventilação (+ CO2, + O2)
Landfarming (+ O2 + micro-organismos)