1. O uso da Biorremediação na
Recuperação de Áreas Degradas.
Matéria: Biotecnologia
Professora: Karen
Turma da Graduação de
Biologia Ambiental – 6º Período.
2. Construir uma cultura de prevenção não é fácil. Os
custos da prevenção devem ser pagos no presente, e seus
benefícios estão em um futuro distante. Ainda mais que
os benefícios não são tangíveis, e se referem aos
desastres que não acontecerão.
Kofi Annan- “Frente al reto humanitário : hacia una cultura de prevención”.
3. A previsão é de que, nos próximos anos, o
mercado mundial da biorremediação
atinja mais de US$ 70 bilhões anuais,
A Biorremediação, em
sentido amplo, pode ser
entendida como uma
tecnologia que visa a
prevenção e minimização
de impactos antrópicos
negativos e a restauração
de habitats naturais
contaminados utilizando
agentes biológicos.
BIORREMEDIAÇÃO
4. EPA: processo de tratamento que utiliza a
ocorrência natural de microrganismos
para degradar substâncias toxicamente
perigosas transformando-as em
substâncias menos ou não tóxicas.
BIORREMEDIAÇÃO
5. Biorremediação natural: processo passivo no qual os
microrganismos autóctones transformam os
contaminantes alvos em produtos finais inócuos –
atenuação natural.
Biorremediação acelerada: métodos de biorremediação
que empregam técnicas para estimular a degradação dos
contaminantes alvos, como adição de oxidantes,
substrato, nutrientes inorgânicos, microrganismos
específicos, etc.
BIORREMEDIAÇÃO
6. Biorremediação “in situ”: resíduo é tratado no
local.
Biorremediação “ex situ”: remoção física do
material contaminado e seu encaminhamento para
o local de tratamento.
BIORREMEDIAÇÃO
7. Biorremediação: importante estratégia para a remediação
de solos e águas subterrâneas porque:
a) Beneficia-se dos processos biogeoquímicos que
ocorrem naturalmente;
b) Destrói ou imobiliza contaminantes, ao invés de
transferi-los de um meio para outro; e
c) Preserva os recursos financeiros se comparados a
outras tecnologias de remediação.
BIORREMEDIAÇÃO
9. Metais Pesados
Mercúrio: É largamente
utilizado em indústrias e
garimpos, para separação de
impurezas.
Chumbo: utilizado na
fabricação de pilhas e
baterias.
10. Agrotóxicos: produtos
utilizados para combater
seres vivos que prejudicam
plantações ou animais de
criação.
Podem ser denominados como: inseticidas,
fungicidas, herbicidas, acaricidas, etc.
11. ÁREAS CONTAMINADAS POR METAIS PESADOS
Tanque de rejeitos da Companhia Mercantil e Industrial
Ingá na Baía de Sepetiba, Itaguaí.
12. O QUE SÃO METAIS PESADOS?
Metais pesados são metais altamente reativos e
bioacumuláveis; Quimicamente, são definidos
como um grupo de elementos situados entre o
cobre e o chumbo na tabela periódica tendo pesos
atômico sente 63,546 e 200,590 e densidade
superior a 4,0 g/cm3; Os seres vivos necessitam
de pequenas quantidades de alguns desses metais
(cobalto,cobre,manganês,molibdênio,vanádio,estr
ôncio e zinco) para a realização de funções vitais
no organismo.
Porém níveis excessivos desses elementos podem
ser extremamente tóxicos; Outros metais pesados
como o mercúrio, chumbo e cádmio não possuem
nenhuma função dentro dos organismos e a sua
acumulação pode provocar graves doenças,
sobretudo nos mamíferos.
http://www.vivaterra.org.br/vivaterra_metais_pesados.htm
13. Bioaumentação: introduz misturas específicas de
microrganismos em um ambiente contaminado ou em
um biorreator para iniciar o processo da biorremediação.
Bioestimulação: fornece nutrientes às populações de
microrganismos autóctones, aumentando sua população,
promovendo o crescimento e consequentemente o
aumento da atividade metabólica na degradação de
contaminantes.
TIPOS DE BIORREMEDIAÇÃO
14. Passiva: degradação intrínseca ou natural
pelos microrganismos autóctones.
Bioestimuladora: adição de nutrientes,
como N e P, para estimular os
microrganismos autóctones.
Bioventilação: bioestimulação por meio da
adição de gases estimulantes, como O2e
CH4, para aumentar a atividade microbiana
decompositora.
TIPOS DE BIORREMEDIAÇÃO
http://www.arquipelago.com.br/imagens/estudos_remedia
cao3.jpg
19. Três aspectos devem ser considerados:
1. A existência de microrganismos com capacidade
catabólica para degradar o contaminante;
2. O contaminante tem que estar disponível ou acessível ao
ataque microbiano ou enzimático;
3. Condições ambientais adequadas para o crescimento e
atividade do agente biorremediador.
BIORREMEDIAÇÃO
20. a) Identificação dos poluentes em relação ao grau de
biodegradação (níveis de biodegradabilidade)
b) Levantamento do local contaminado
c) Tempo requerido para a biorremediação
d) Fatores econômicos
INVESTIGAÇÃO PARA BIORREMEDIAÇÃO
a) Isolamento do local até segunda ordem;
b) Definição do método básico de biorremediação;
c) Determinar os tipos de monitoramento.
PASSOS APLICÁVEIS
21. - Biodisponibilidade inadequada de contaminantes para os
microrganismos – incorporação ao húmus.
- Nível de toxicidade dos contaminantes.
- Preferência microbiana, população presente no local.
- Degradação incompleta de contaminantes –metabólitos tóxicos.
- Incapacidade de remover contaminantes em baixa concentração.
- Esgotamento de substratos preferenciais, e escassez de
nutrientes.
- Disponibilidade de aceptores de elétrons, potencial de redox.
- Difusão de oxigênio e solubilidade.
FATORES QUE AFETAM
BIORREMEDIAÇÃO
22. TESTES DE SIMULAÇÃO
• Fase I: considerar a estrutura do composto e os dados existentes em
literatura, identificando os prováveis compartimentos de sua
distribuição;
• Fase II: testes de biodegradabilidade imediata – positivo (não
necessita estudos complementares), negativo (é preciso condições mais
favoráveis para que a biodegradação ocorra);
• Fase III: teste de biodegradabilidade intrínseca –
negativo(biodegradação ambiental lenta), positivo (o composto não
persistirá no ambiente);
• Fase IV: testes de simulação para obter informações sobre a extensão
da biodegradação em condições similares às encontradas no ambiente;
• Fase V: testes de campo ou monitoramento ambiental.
23. CATEGORIAS DE BIODEGRADABILIDADE
1. Rapidamente biodegradáveis: condições de equilíbrio
ambiental quase que instantaneamente, uma vez suspenso o seu
lançamento suas concentrações tendem a zero;
2. Praticamente biodegradáveis: meia-vida inferior ao seu tempo
de residência em compartimentos ambientais específicos, não se
acumulam;
3. Pouco biodegradáveis (persistentes): composto com meia vida
superior ao seu tempo de residência, persiste por longos períodos,
mesmo após seu uso ter sido interrompido;
4. Não biodegradáveis ou recalcitrantes: biodegradação próxima a
zero, não mostram evidência de mineralização significativa por
microrganismos, acumula-se e não atingem concentrações de
equilíbrio.
24. a) Landfarming: sistema de tratamento em fase sólida para solos
contaminados.
b) Compostagem: processo de tratamento termofílico e aeróbio,
onde ocorre a transformação do composto orgânico mediante a
mistura dos microrganismos com o material.
c) Biorreatores: biorremediação em containeres ou reatores, para
tratamento de efluentes e lodos (Lodo ativado, filtro biológico,
lagoas de estabilização, lagoas aeradas - degradação microbiana
de compostos orgânicos através do metabolismo aeróbio
facilitado pela disponibilidade de oxigênio mo meio)
d) Bioventilação ou bioeração: injeção de ar ou oxigênio puro em
solos e água subterrânea contaminados, estimulando a atividade
dos microrganismos.
MÉTODOS MAIS UTILIZADOS
26. Biodegradação do petróleo:
- Petróleo principal fonte mundial de combustível.
- O petróleo é uma mistura complexa de hidrocarbonetos (H e C) –
metano, aromático poli cíclico.
- Impacto ambiental: resíduos de refinaria de petróleo, contaminação do
solo em áreas adjacentes, vazamentos de oleodutos e de tanques,
derramamentos acidentais – maré negra.
- A habilidade em degradar hidrocarbonetos não é restrita a apenas
alguns gêneros de microrganismos.
-Vários grupos de bactérias, fungos e actinomicetos tem capacidade de
degradar hidrocarbonetos.
27. CARACTERÍSTICAS ESSENCIAIS PARAA UTILIZAÇÃO DE
HIDROCARBONETOS PELOS MICRORGANISMOS:
a) Sistema eficiente de absorção de hidrocarbonetos, com sítios especiais
de ligação e/ou substâncias emulsificante para o transporte do
hidrocarboneto ao interior da célula.
b) Enzimas específicas
c) Especificidade induzida – resposta positiva do organismo ao petróleo e
seus constituintes.
- Acinetobacter, Alcaligenes, Bacillus, Pseudomonas, Nocardia,
Flavobacterium, Klebsiella etc.
- Culturas mistas possuem vantagens sobre cultura pura, pois a
capacidade biodegradativa de uma comunidade é maior
quantitativamente e qualitativamente.
28. Não se pode esperar que a ação dos microrganismos seja imediata, uma
vez que todo ser vivo tem sua ação condicionada às próprias condições
encontradas no local afetado. O trabalho das empresas de biotecnologia
tem se concentrado na pesquisa e desenvolvimento genético desses
organismos, buscando modificar seus genes e aumentar sua eficiência
despoluidora, tornando-a uma solução não imediata.
Os locais a serem tratados devem estar preparados para suportar a ação
de microrganismos, onde para cada tipo de contaminante, indicam-se
espécies diferentes de microrganismos para o processo de
biorremediação.
Finalizando, não podemos deixar de destacar que como se trata de um
tema que envolve a biotecnologia e a possibilidade de manipulação
genética dos organismos ou utilização de organismos exóticos ao meio
ambiente do local, o tema da biorremediação vem sendo debatido
constantemente no intuito de avaliar os prós e os contras desse processo.
CONCLUSÃO
29. 29
SILVA, R.R.2009. Biorremediação de solos contaminados com
organoclorados por fungos basidiomiceto sem biorreatores.
Tese de doutorado. Instituto de Botânica da Secretaria do Meio
Ambiente, São Paulo.
UETA, J; PEREIRA, N.L; SHUHAMA, I.K. Biodegradação de
Herbicidas e Biorremediação. Biotecnologia Ciência &
Desenvolvimento.
http://www.ecodebate.com.br/tag/areascontaminadas/
http://www.vivaterra.org.br/vivaterra_metais_pesados
http://www.cetem.gov.br/.../img/imagem_minamata01a.gifhttp:
//letrasdespidas.files.wordpress.com/2009/02/cubatao.jpg
Referências Bibliográficas
30. GRADUANDOS
Marcelo Manhães de Amorim –
mmaforest@gmail.com
Alberto Max Gonçalves Pires–
Albertomax21@hotmail.com
João Henrique Bartalo –
Jhbartalo@hotmail.com
Fim!
