Apostila De Biorremediação

BIORREMEDIAÇÃO MICROBIANA

Introdução

A revolução industrial trouxe um enorme aumento da poluição e da produção de resíduos. Na realidade, muitos dos problemas ambientais atuais são o resultado de mais de 200 anos de má gestão do lixo industrial, sendo os locais contaminados uma consequência frequente do manuseamento e eliminação inadequados de materiais perigosos.

A biorremediação é o processo de tratamento que utiliza a ocorrência natural de microrganismos para degradar substâncias toxicamente perigosas transformando-as em substâncias menos ou não tóxicas. É um mecanismo de estimulação de situações naturais de biodegradação para a limpeza de derramamentos de óleos e tratamento de ambientes terrestres e aquáticos contaminados com compostos xenobióticos (substância sintética que polui o meio ambiente). Maior segurança e menos perturbação do meio ambiente são os principais benefícios da biorremediação. Os dois maiores enfoques da biorremediação são a estimulação do crescimento microbiano no local contaminado e a adição de microrganismos degradadores de hidrocarbonetos adaptados ou de biosurfactantes.

Biorremediação é o bom uso de seres vivos ou seus componentes para restaurar ambientes poluídos. Geralmente são processos que empregam microorganismos ou suas enzimas para degradar compostos poluentes. Na biorremediação utiliza-ea microorganismos, fungos, plantas verdes ou suas enzimas para que o ambiente contaminado retorne a sua condição original. Pode ser empregada para atacar contaminantes específicos do solo, tais como a degradação de hidrocarbonetos clorados pelas bactérias. Um exemplo mais geral é a limpeza de derramamentos do óleo pela adição dos fertilizantes de nitrato ou de sulfato para facilitar a decomposição do óleo pelas bactérias locais ou exteriores.

O processo de biorremediação se da pelo fato de mocroorganismos, como as bactérias, utilizarem carbono orgânico como fonte de alimentação. Sendo assim, convertendo os contaminantes em CO2 e H2O. A Biorremediação e a Fitorremediação foram usados por séculos. Por exemplo, a desalinação do solo de agricultura pela fitoextração tem uma tradição longa. É uma metodologia atrativa e confiável para o tratamento de solos e cursos d´água contaminados, considerando-se muito eficiente, além de econômica, versátil e principalmente por causar uma menor perturbação ao ambiente, já que é um sistema de estimulação de processos naturais de remediação. Enfim é uma estratégia ou processo que emprega microrganismos ou suas enzimas para destoxificar contaminantes no solo ou outros ambientes. Esta consiste basicamente na transformação do contaminante a formas que não oferecem riscos de contaminação. Portanto, é fundamentada nos processos de degradação microbiana e reações químicas combinadas com processos de engenharia, criando condições para maximizar as transformações dos contaminantes orgânicos do solo. De acordo com a Agência de Proteção Ambiental. As principais categorias de contaminantes do solo são em ordem decrescente: os cloroalifáticos, pesticidas, hidrocarbonetos aromáticos, cloroaromáticos, aromáticos simples e outros.

Estes originam-se da industrialização do petróleo bruto, industrias químicas diversas e atividades agrícolas, sendo muitos destes produtos de difícil decomposição e, por isto, causam sérios impactos ambientais. Alguns representantes mais importantes no âmbito da biorremediação são:

a) Os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), que são orgânicos voláteis com várias ligações tipo benzeno condensadas, representam mais de 100 diferentes compostos¬ como antraceno e benzopireno. Os PAHs são em sua maioria lipofílicos e adsorvendo ¬fortemente a superfícies hidrofóbicas. O interesse na biorremediação destes compostos é crescente devido aos efeitos mutagênicos e carcinogênicos dos mesmos.

b) Os hidrocarbonetos halogenados, especialmente os clorados, são os xenobióticos de grande persistência no solo devido à sua baixa degradabilidade que é resultante da baixa solubilidade, tamanho molecular, toxicidade e elevada energia química de ligação. Os contaminantes ¬mais estudados são: O PCP (Pentaclorofenol), TCE (Tricloroetileno) e os PCB's (bifenis policlorados).

c) Os derivados nitrogenados do nitrotolueno empregados na confecção de materiais explosivos como o TNT (2,4,6- trinitrotolueno).

Do ponto de vista prático, a biorremediação é fundamentada em três aspectos principais: a) Existência de microrganismos com capacidade catabólica para degradar o contaminante; b) O contaminante deve estar disponível ou acessível ao ataque microbiano ou enzimático; c) Condições ambientais adequadas para o crescimento e atividade do agente biorremediador.

Microrganismos com as mais diversas capacidades metabólicas são empregados na biorremediação. Alguns destes são pertencentes a gêneros de bactérias e fungos como: Azospirillum, Pseuc¬Alcaligenes, Enterobacter, Proteus, Klebsiella, Serra tia. Bacillus, Arthrobacter, Nocardia, Fusarium, Chaetomium, Phanerochaete e Trametes. A ação metabólica da degradação dependerá do microrganismo envolvido e do ambiente. A tecnologia da biorremediação tem como objetivo inocular o solo com microrganismos com capacidade de metabolizar resíduos tóxicos, proporcionando maior segurança e menos perturbações ao meio ambiente.

Técnicas de Biorremediação

Apesar de fundamentadas em um único processo básico (biodegradação), as técnicas de biorremediação envolvem variações de tratamentos” in situ" (no local) e "ex situ" (fora do local) que pode envolver inúmeros procedimentos. A maioria dessas estratégias se aplica aos tratamentos de superfície, enquanto algumas são específicas para a biorremediação em sub-superfície como é o caso da bioventilação, que consiste na injeção de ar no solo (ou camada) contaminado para estimular a degradação do contaminante.

Vários contaminantes podem ser tratados biologicamente com sucesso. Estes incluem petróleo bruto, hidrocarbonetos do petróleo como gasolina (que contém benzeno, xileno, tolueno e etilbenzeno) óleo ¬diesel, combustível de avião, preservativos de madeira, solventes diversos, lodo de esgoto urbano industrial, e outros compostos xenobióticos ou biogênicos, existindo mais de 300 compostos individuais.

Tipos e Estratégias para Biorremediação do Solo

a) Passiva- consiste