Biorremediação

CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIVATES

CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

BIORREMEDIAÇÃO

Ana Roberta Heuser

Joice Mörs

Marciani Stevens

Lajeado, novembro de 2014

Ana Roberta Heuser

Joice Mörs

Marciani Stevens

BIORREMEDIAÇÃO

Trabalho elaborado a partir de pesquisa bibliográfica e estudo de caso, atividade pertinente à disciplina de Bases Biológicas para Engenharia no semestre B do ano de 2014, para obtenção de nota parcial da disciplina.

Professor: Liana Johann

Lajeado, novembro de 2014

1. INTRODUÇÃO

Há algum tempo a única forma que se via para reconstruir áreas afetadas por poluentes diversos era a retirada deste material. Muitas vezes isso resolvia um problema mas gerava outro, pois não se sabia o que fazer com o mesmo, qual a destinação correta a dar ao material. Sendo que muitas vezes, outras áreas acabavam afetadas com a destinação ou até mesmo o transporte destes poluentes.

Outro método também utilizado era o simples isolamento da área afetada, esperando que a Natureza se incumbisse de degradar os poluentes com o passar do tempo.

Com os desastres naturais como a liberação de petróleo em mares e rios, vazamentos de postos de combustíveis, contaminações de toxinas em águas e solos acabou exigindo que outros métodos fossem pensados para limpeza destas áreas.

Com o constante uso de tecnologias para tentar resolver este problema surgiram os biorremediadores.

Biorremediadores podem ser organismos ou plantas que tem como função a limpeza ou descontaminação de áreas ambientais afetadas por poluentes.

O objetivo, alcançado através do uso destes biorremediadores, é encontrar o equilíbrio ecológico em ambientes afetados por poluentes. Os microrganismos e plantas utilizadas degradam ou neutralizam estes agentes nocivos. Estes seres tem a capacidade de absorver agentes poluidores atuando como acumuladores destas substâncias, auxiliando com o processo de recuperação destas áreas.

No entanto, existem alguns limitadores, pois, não se pode esperar que a restauração da área afetada seja imediata, uma vez que toda a ação de seres vivos está condicionada ao ambiente em que está inserido. Neste caso, não se pode esperar que um microrganismo seja capaz de neutralizar ou degradar imediatamente agentes tóxicos em uma área extremamente contaminada. Os estudos constantes de empresas de biotecnologia consistem em modificar geneticamente estes microrganismos de forma que acelere o seu efeito despoluidor.

Os métodos de biorremediação podem ser utilizados em águas superficiais, subterrâneas, solos e efluentes industriais.

1. O QUE É BIORREMEDIAÇÃO

É um processo no qual são utilizados organismos vivos, normalmente microrganismos e plantas para remover ou reduzir biologicamente poluentes em ambientes. Cada processo é particular e necessita de adequações e otimização específica para a aplicação em diferente locais afetados, necessitando de uma análise integrada de parâmetros físicos, químicos e biológicos.  O método biológico tem se mostrado a maneira mais ecologicamente adequada e eficaz, além de ser mais barata.

A implementação da biorremediação ocorre em etapas que envolvem um estudo do ambiente, do tipo de contaminante, dos riscos e da legislação vigente.  Em primeiro lugar é feita uma analise da natureza e da quantidade de poluente bem como das características biológicas geofísicas e hidrológicas do local contaminado. As avaliações biológicas são feitas em laboratório. A implementação de biorremediação pode enfrentar obstáculos ligados à concentração de poluentes, existência de vários compostos na sua composição, interação entre o poluente e a matriz e baixas taxas de biorremediação.

1. HISTÓRICO

A biorremediação atual, é uma continuidade do trabalho de PASTEUR, que desde 1856 demonstrava que os microrganismos podiam ser muito úteis em benefício da humanidade, tanto no tratamento de doenças, quanto na produção de alimentos. O que ele não imaginava, era que seu estudo abriria as portas para possíveis soluções de problemas muito graves, como a destinação de resíduos.

Em 1951, KAPLOVSKY formulou o princípio da divisibilidade do processo de decomposição anaeróbica de resíduos, ele verificou que no início do processo ácidos orgânicos são produzidos e no final resultam em gases como dióxido de carbono e metano. Kaplovosky baseou suas conclusões nos estudos de Imhoff, criador da fossa séptica, ambos observaram que o processo de decomposição ocorria em 2 etapas.

Barker, criou um diagrama apresentando o processo de decomposição:

DIAGRAMA

Como se observa no diagrama, a matéria inicialmente é atacada por microrganismos formadores de ácidos, o resultado desta primeira fase são ácidos graxos, açucares e outros compostos orgânicos de baixo peso molecular. Já na segunda fase, os ácidos são consumidos por microrganismos formadores de metano, tendo ainda o CO2 como um dos produtos finais.

Em 1942, um importante trabalho foi publicado por Eliassen, ele estudou vários lixões de Nova York, chegando as seguintes conclusões:

• Os resíduos orgânicos são decompostos por processo biológicos que ocorrem de forma natural dada a presença de microrganismos no lixo.
• A decomposição em aterros e lixões é um processo biológico.
• A metanogênese (etapa final no processo global de degradação anaeróbica de compostos orgânicos em metano e dióxido de carbono que é efetuada pelas Archaebacterias metanogênicas) ocorre em condições sub-ótimas.
• A temperatura, teor de umidade e o Ph influenciam no processo de decomposição.
• Os recalques resultam dos vazios deixados pela transformação da matéria orgânica em gases e líquidos.

Atualmente, estas observações parecem óbvias, mas na época que foram formuladas, significaram muito para o desenvolvimento da técnica de biorremediação.

No ano de 1964, McCarty,P.L. tornou mais claro o princípio de duas fases apresentando o seguinte esquema, onde foram simuladas rotas de transformações:

[pic 1]

Segundo o princípio de duas fases, o processo de decomposição anaeróbia ocorre na fase ácida, onde as reações de hidrólise iniciam a redução da matéria orgânica complexa a compostos solúveis menores através de enzimas extra celulares. Os produtos resultantes da hidrólise são ácidos graxos, açucares simples, aminoácidos e outros compostos orgânicos de baixo peso molecular. A fase ácida é seguida da atividade microbiana com capacidade de transformar ácidos em gases como o metano e dióxido de carbono. Esta fase é denominada de metanogênica, que em geral participam bactérias, fungos e actinomicetes.