Estudo da biodegradação de gasolina por bactérias presentes no solo
da área de armazenamento e de distribuição de combustíveis no
município de Ribeirão Preto.
Usaldo Mendes Ramos(1)Biólogo (UNIFEG) Mestre em Tecnologia Ambiental pela Universidade de Ribeirão Preto (UNAERP). Professor do Centro Estadual de Ensino Tecnológico Paula Souza (CEETEPS)
Mococa- SP, Brasil. (1)
Rua Guariroba Nº 255 Condomínio Palmeirinha, Mococa SP, CEP 13734-630 Brasil. e-mail: usaldo.ramos@itelefonica.com.br ou usaldoramos@terra.com.br
Maristela Silva Martinez
Engenheira Química,Doutora em Química pela Universidade de São Paulo USP. Professora Adjunta da Universidade da Associação de Ensino de Ribeirão Preto (UNAERP)
SP, Brasil
Cristina Filomena Pereira Rosa Paschoalato
Engenheira Química, Doutora em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP), professora da Universidade da Associação de Ensino de Ribeirão
Preto (UNAERP) SP, Brasil.
Carlos Alberto França Ribeiro
Engenheiro Agrônomo (FCA-UNESP-Botucatu SP). Doutor em Agronomia na Área de Concentração de Microbiologia Agrícola.
Professor Titular da Universidade da Associação de Ensino de Ribeirão Preto (UNAERP) SP, Brasil.
Patrícia Ferrari Paulino
Aluna de iniciação cientifica do Curso de Engenharia química da UNAERP
Dauane Tupinambá
Aluna de iniciação cientifica do Curso de Engenharia química da UNAERP
I – Usaldo – Brasil- 5 Modo de Apresentação: Painel
Estudo da biodegradação de gasolina por bactérias presentes no
solo da área de armazenamento e de distribuição de combustíveis no
município de Ribeirão Preto.
1. Introdução
Os desgastes ambientais, os padrões de desenvolvimento tecnológicos e industriais se interligam. Em muitos países em desenvolvimento, as políticas energéticas estão ligadas aos desequilíbrios ambientais, à acidificação dos solos e corpos d’água, ao desflorestamento com vistas à obtenção de lenha para uso como combustível, à extinção da flora e fauna, etc. Esses desgastes ameaçam o desenvolvimento econômico e o meio ambiente. As inter-relações entre população, recursos naturais e desenvolvimento há muito tempo têm sido objeto de preocupação social e de estudos científicos. A preocupação com o meio ambiente trouxe uma nova dimensão ao estudo dos recursos, que são agora reconhecidos como mais do que um simples ponto de partida na equação do desenvolvimento. Essa preocupação tem sido expressa repetidamente durante as últimas duas décadas e hoje é amplamente aceita (HOGAN, 1993).
Mota (1997) afirma que o monitoramento pode evitar uma poluição ambiental, que é resultado do lançamento ou liberação de matéria ou energia em um ambiente, em quantidade ou intensidade tais, que o torne impróprio às formas de vida que ele normalmente abriga, ou prejudique os seus usos. Os locais de armazenamento dos derivados de petróleo devem ser monitorados periodicamente, para que qualquer tipo de vazamento que eventualmente ocorra possa ser contido imediatamente, antes que afete a saúde humana e que cause um grande desequilíbrio ecológico.
A contaminação do solo e das águas subterrâneas por derramamento de petróleo e de derivados é um problema que vem ganhando grande importância no Brasil nos últimos anos em função dos diagnósticos crescentes de áreas impactadas (SCHNEIDER, et al., 2003).
Seguindo o exemplo de países industrializados de outros continentes, o gerenciamento de áreas impactadas vem sendo realizado através da metodologia de análise de riscos (PEDROSO et al, 2002).
2. Objetivos
O presente trabalho teve como objetivo uma caracterização das bactérias existentes no solo do terminal de combustíveis de Ribeirão Preto e, através de simulações em laboratório, verificar a capacidade de degradação de gasolina no solo em diferentes níveis de contaminação.
Foram coletadas sete (7) amostras de solo no interior do Terminal do Poliduto Paulínia-Brasília da Petrobrás, no município de Ribeirão Preto SP, sendo que, cinco amostras estão localizadas ao lado dos poços de monitoramento de água na área do Terminal, outras duas amostras foram coletadas ao lado de poços que estão localizados fora do terminal, um à jusante e outro à montante a uma profundidade de 80 cm. Em uma placa de Petri, pesou-se uma massa conhecida de solo para cada amostra coletada. Para cada amostra, esterilizou-se em autoclave um frasco do tipo erlenmeyer com capacidade de 250 mL, contendo 100 mL de água desmineralizada onde adicionou-se a amostra do solo. Homogeneizou-se as misturas e retirou-se de cada erlenmeyer 1 mL que foi transferido para tubo de ensaio com 9 mL de água desmineralizada. A mistura foi homogeneizada por agitação, em seguida procedendo-se a diluição seriada até a ordem de 10-5, totalizando 28 misturas em pH 4,0 e 7,0. Essas misturas foram então inoculadas em meios de culturas sólidos. Para a inoculação nos meios de culturas, retirou-se 0,1 mL de cada uma das 28 misturas, colocando-as sobre os meios de culturas tipo Agar Padrão Contagem em placas de Petri descartáveis. Os meios de culturas inoculados foram levados à estufa para crescimento das colônias a uma temperatura de 38° C. Após 24 h e 48 h de incubação, as placas foram submetidas à leitura de crescimento de UFC (Unidades Formadoras de Colônias). Das colônias formadas, selecionou-se 50 de maiores crescimento. Cepas destas 50 colônias foram inoculadas nos tubos de ensaio e levadas à estufa para crescimento à temperatura de 30°C durante 72 h.
As colônias formadas nos tubos de ensaio foram colocadas para multiplicação em frascos âmbar de 250 mL com meio de cultura líquido enriquecido de glicose, peptona e extrato de levedura a uma temperatura de 30° C durante 72 h. Posteriormente, foi colocado 5 mL das culturas de bactérias que multiplicaram no meio líquido, em frascos de vidro âmbar com capacidade para 100 mL e com 50 g de solo esterilizado, coletado no terminal de combustíveis e contaminado com gasolina em três diferentes níveis de contaminação, ou seja, 50µL, 300µL e 500 µL de gasolina. Estabeleceu-se determinar a biodegradação por avaliação de BTEX através de cromatografia a gás em cinco períodos diferentes, respectivamente com 60, 90, 120, 150 e 180 dias de degradação à temperatura ambiente.
4. Resultados
4.1 Resultados das culturas de bactérias do solo com contaminação
Após a realização das análises cromatográficas com 270 dias de degradação, foi analisado o resultado das culturas dos solos em reatores contaminados com gasolina e adicionados de meios de culturas contendo bactérias. A Tabela 1 , representa a UFC das culturas de solo provenientes dos reatores testemunhas com 48 horas de incubação em estufa a uma temperatura de 30° C.
TABELA 1: Cultura de bactérias do solo contaminado com gasolina nas
concentrações de 50 uL, 300 uL e 500 uL, e 48 h de incubação. Concentração de gasolina ul / 50 g solo Identificação da amostra Massa de solo usado para diluição g/100 mL UFC a 10-1 com repetição UFC a 10-2 com repetição UFC a 10-3 Com repetição 50 Repetição A02 2,8 incontáveis incontáveis incontáveis 50 219 incontáveis 50 Repetição A06 2,12 6 6 0 1 0 0 50 Repetição A10 2,18 incontáveis 7 1 incontáveis 0 0 50 Repetição A12 2,48 incontáveis incontáveis 0 incontáveis 1 0 50 Repetição A15 2,14 0 14 0 0 0 0 300 Repetição A04 2,2 incontáveis 7 0 13 0 0 300 Repetição A06 2,2 1 5 0 1 0 0 300 Repetição A11 2,3 incontáveis incontáveis 0 14 0 12 300 Repetição A12 2,2 4 3 0 0 1 1 300 Repetição A15 2,3 12 0 0 2 1 0 500 Repetição A01 2,4 incontáveis 1 1 2 1 1 500 Repetição A05 2,5 incontáveis incontáveis 0 3 1 3 500 Repetição A07 2,4 0 8 1 0 1 0 500 Repetição A10 2,2 0 incontáveis 0 1 0 5 500 Repetição A15 2,15 80 6 2 8 0 0 Como podemos observar na Tabela 1, a formação de UFC foi muito representativa, especialmente nas culturas de solo com diluições mais concentradas de meio de cultura.. A Figura 1 mostra algumas das amostras das colônias de bactérias formadas nas culturas do solo contaminado com gasolina após 270 dias de degradação.
FIGURA 1: Fotos das UFC formadas nos solos contaminados com gasolina
após 270 dias de incubação.
4.2 As análises cromatográficas dos reatores
Uma vez cumprido o prazo estabelecido para o início das análises dos gases liberados nos reatores com solo contaminado e adicionado de bactérias, iniciaram-se as leituras dos BTEX através de cromatografia de fase gasosa para a primeira remessa de reatores com 60 dias de degradação. A Figura 2 mostra o cromatograma do solo contaminado com gasolina que se utilizou como padrão, demonstrando a presença de BTEX no solo contaminado e seus respectivos tempos de retenção no cromatógrafo.
FIGURA 2: Cromatograma de solo contaminado com gasolina e tempos de saída
dos gases.
4.3 Gráficos das degradações dos BTEXs
As Figuras 3 a 7 apresentam a concentração de BTEX em função do tempo de contato do solo contaminado com gasolina. Como podemos observar nos gráficos, houve uma efetiva queda nas concentrações dos gases, especialmente durante a fase inicial da biodegradação. Isso se deve, provavelmente, em função de uma maior disponibilidade de nutrientes para os microrganismos nesta fase. A biodegradação nos reatores com concentração de 500 uL de gasolina, foi mais lenta para o Benzeno do que as amostras com menores concentrações e isso, se deve à ação mais tóxica deste componente em comparação com as demais. Para os demais gases, o comportamento de degradação foi semelhante apresentando uma velocidade de degradação mais intensa na fase inicial, isto é, nos primeiros sessenta dias. Deve-se ressaltar que em muitas amostras, formaram-se muitos gases leves que ficaram presos nos headscap durante o período de degradação e que mascararam o tempo de retenção do Padrão Interno, dificultando a interpretação dos cromatogramas em algumas amostras de solo.
BENZENO (ul / t ) 0 0,4 0,8 1,2 0 60 270 Benzeno 50 uL 0 0,5 1 1,5 2 2,5 0 60 270 Benzeno 300 uL 0 0,5 1 1,5 2 2,5 0 60 270 Benzeno 500 uL
FIGURA 3: Gráficos da degradação do Benzeno para as concentrações de 50, 300 e 500 uL de gasolina no solo.
TOLUENO (uL / t ) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 0 60 270 Tolueno 50 uL 0 1 2 3 4 0 60 270 Tolueno 300 uL 0 1 2 3 4 0 60 270 Tolueno 500 uL
FIGURA 4: Gráficos da degradação do Tolueno para as
ETILBENZENO ( uL / t ) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0 60 270 Etilbenzeno 50 uL 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0 60 270 Etilbenzeno 300 uL 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0 60 270 Etilbenzeno 500 uL
FIGURA 5: Gráficos da degradação do Etilbenzeno para as
M/P XILENO ( uL / t ) 0 0,4 0,8 1,2 0 60 270 m /p Xileno 50 uL 0 0,4 0,8 1,2 1,6 0 60 270 m /p Xileno 300 uL 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 0 60 270 m /p Xileno 500 uL t
FIGURA 6: Gráficos da degradação do M/P Xileno para as
O XILENO ( uL / t ) 0 0,2 0,4 0,6 0 60 270 O Xileno 50 uL 0 0,2 0,4 0,6 0 60 270 O Xileno 300 uL 0 0,2 0,4 0,6 0,8 0 60 270 O Xileno 500 uL t
FIGURA 7: Gráficos da degradação do O Xileno para as concentrações de 50, 300 e 500 uL de gasolina no solo.
Observou-se que algumas amostras com saturação de gasolina de 300 uL e 500 uL, não houve degradação do BTEX. Segundo URURAHY et al,(1998), em altas concentrações de gasolina, as populações microbianas podem sofrer inibição pelo efeito tóxico do poluente. Assim, o aumento da concentração de gasolina pode diminuir o crescimento dos microrganismos devido ao seu efeito tóxico representado principalmente pelos compostos aromáticos BTEXs.
5. Conclusão
À partir dos resultados analisados podemos concluir que:
• Existem bactérias no solo analisado do Terminal de Combustíveis de Ribeirão Preto.
• Essas bactérias podem ser selecionadas e cultivadas em bancada. • Dentre essas bactérias, existem variedades que degradam compostos
tóxicos presentes na gasolina.
• As análises cromatográficas dos reatores com solo contaminado com gasolina e adicionado de bactérias nas diferentes concentrações com período entre 60 e 270 dias de degradação, demonstraram a efetiva degradação do BTEX na maioria das amostras.
• Que a metodologia utilizada foi eficiente porque comprova a biodegradação do BTEX no experimento.
6. Referências Bibliográficas
HOGAN, D. J. (1993) Migration Dinamics, Enviroment Degradation and Health in São Paulo. In: Proceding, The Peopling of the Americas. Vera Cruz, IUSSP.
MOTA, S. (1997). Introdução à Engenharia Ambiental , Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES). Sindicato Nacional dos Editores de Livros – RJ, 292p.
PEDROZO, M.F.M.; BARBOSA, E.M., CORSEUIL, H.X.; SCHNEIDER, M.R. LINHARES, M.M. Ecotoxicologia e Avaliação de Risco do Petróleo. Salvador: Centro de Recursos Ambientais, 2002. 246 p. Série Cadernos de Referência Ambiental, v. 12.
SCHNEIDER, M.R.; CORSEUIL, H.X.; MALAMUD, E.S.T. O Intemperismo de Fontes de Contaminação e a Análise de Riscos em Locais Contaminados por Derramamento de Gasolina e Álcool. 22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2003. Joinvile SC.
URURAHY, A.F.P..; MARINS, M.D.M.; VITAL, R.L.; GABARDO, I.T.; PEREIRA JUNIOR, N. Efector aeration on biodegradetion of petroleum waste.
