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Title: Biorremediação de solos contaminados com arsênio por meio de lavagem de solo usando biossurfactantes.
Authors: Coelho, Ricardo Silva
metadata.dc.contributor.advisor: Teixeira, Mônica Cristina
Keywords: Arsênio
Biorremediação
Biossurfactante
Tratamento de solo
Issue Date: 2018
metadata.dc.contributor.referee: Teixeira, Mônica Cristina
Cestarolli, Dane Tateu
Aquino, Sergio Francisco de
Citation: COELHO, Ricardo Silva. Biorremediação de solos contaminados com arsênio por meio de lavagem de solo usando biossurfactantes. 2018. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Abstract: A contaminação de solos por arsênio (As) é um problema para a saúde pública e para o meio ambiente. O As é encontrado em altas concentrações associado a minerais de alto valor econômico como os minérios auríferos, bastante explorados na região de Ouro Preto-MG. Com objetivo de investigar formas mais ambientalmente amigáveis e igualmente eficientes para a remoção de As em solos, foi empregada a técnica de lavagem (soil washing) com uso de extratos contendo biossurfactantes (BS), visando promover a mobilização do As contido em solo de mina de ouro abandonada. Para a produção dos extratos foram selecionadas duas culturas mistas de bactérias produtoras de biossurfactantes provenientes micro-organismos cultivados em Meio Postgate C (MPCB) e em Meio Postgate B obtidos de um Reator (MPBR) tolerantes a altas concentrações de arsênio (8 mg.L-1). Os tensoativos produzidos foram estáveis em ampla faixa de pH, 3-11; temperatura, 28-50°C e salinidade, 1-5% NaCl (p.v-1) e removeram controladamente e seletivamente o As do solo por solubilização que foi influenciada pelo pH e pela proporção sólido/líquido, não havendo influência significativa da temperatura e salinidade dentro das faixas utilizadas. Os maiores percentuais de remoção total de As no solo empregando os extratos MPCB (25,43%) e MPBR (22,43%) foram obtidas em pH 11,0 na proporção 1:40 (g.mL-1). Nas condições de pH 11,0; temperatura de 28°C; salinidade 1,0% NaCl (p.v-1) e na proporção 1:10 (g.mL-1), as remoções obtidas com o emprego dos BS MPCB (14,01%) e MPBR (12,04%) foram superiores àqueles obtidos com o emprego de surfactantes comerciais: SDS (0,87 e 0,71%), saponina (0,57 e 0,55%) e lecitina de soja (2,05 e 2,63%), todos os surfactantes comerciais foram preparados na concentração de 1,0% (p.v-1). Comparando com a remoção obtida com agentes extratores usados em metodologias para extração sequencial de frações de As em sedimentos, pode ser considerado que os extratos MPCB e MPBR removeram As nas frações solúvel em água, fracamente adsorvido, ligado a carbonatos e fortemente adsorvido. Ambos os extratos tiveram comportamento semelhante ao EDTA e ao extrato de cultura microbiana comercial (GorduraKlin®). Os testes de remoção em coluna com os extratos MPCB e MPBR em temperatura ambiente, pH 11,0 e 1,0% NaCl (p.v-1) tiveram remoções acumuladas de As após 10 ciclos de 26,04 e 24,77%, respectivamente. Os valores de remoção de As alcançados usando os extratos MPCB e MPBR representam uma quantidade significativa da fração de As que pode ser facilmente mobilizada e, podendo dessa forma, colocar em risco a saúde humana e o meio ambiente.
metadata.dc.description.abstracten: Arsenic (As) Soil contamination is a public health and an environment problem. Arsenic is highly associated with minerals of high economic value such as gold, a mineral widely exploited in Ouro Preto-MG region. The soil washing technique using biosurfactants containing extracts was tested to promote the mobilization of the As contained in some soil samples collected in an abandoned gold mine, in order to investigate an environmental friendly but equally efficient alternative to removing As from soils. Two mixed cultures of biosurfactant-producing bacteria, Postgate C Medium Microorganism (MPCB) and Postgate B Medium Reactor Microorganism (MPBR), were selected for extracts production, both adapted to cultivation at high As concentrations (8 g.mL-1). Biosurfactants were stable over a wide pH range, 3-11; temperature, 28-50 °C and salinity, 1-5% NaCl (p.v-1) and promoted the selective and controlled mobilization of As by solubilization, which removal efficiency was influenced by pH and solid:liquid ratio. However, there were no significant temperature or salinity influence in those ranges used. The highest removals were obtained at pH 11.0 and a solid liquid ratio of 1:40 (g.mL-1). Under pH 11.0, 28°C, 1.0% NaCl (p.v-1) conditions, and a solid liquid ratio of 1:10 (g.mL-1), the results obtained with the use of MPCB (14.01%) and MPBR (12.04%) biossurfactants, were superior to those obtained with commercial surfactant: SDS (0.87%), saponin (0.57%) and soy lecithin (2.63%), all commercial surfactant solutions were prepared in the concentration 1% (p.v-1). Comparing the As removal using MPCB and MPBR extracts to As removal using extractor agents used in sequential extraction methods for arsenic fractionation in sediments, it can be considered the MPCB and MPBR removed As fraction was easily adsorbed, water soluble, carbonate bound and strongly adsorbed. Both extracts had similar behavior to EDTA and a commercial microbial extract (GorduraKlin®). The column removal tests for MPCB and MPBR extracts at room temperature, pH 11.0, and 1% NaCl (p.v-1) had cumulative arsenic removals in 10 cycles of 26.04 and 24.77%, respectively. The As removal values achieved using MPCB and MPBR extracts represent a significant amount of As fraction which could be easily mobilized and endanger human health and the environment.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/11911
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 18/12/2018 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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