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Type: Dissertação
Title: Potencial de atenuação natural de diesel (B8) e biodiesel (B100) em latossolo vermelho sem histórico de contaminação
Author: Badzinski, Caroline
First advisor: Daroit, Daniel Joner
metadata.dc.contributor.referee1: Kaiser, Douglas Rodrigo
metadata.dc.contributor.referee2: Colla, Luciane Maria
Resume: O óleo diesel, composto basicamente por hidrocarbonetos, é atualmente o derivado de petróleo mais consumido no Brasil. Biodiesel é acrescido ao diesel comercializado em território nacional, seguindo a legislação vigente. O biodiesel surgiu como um combustível alternativo, de fontes renováveis, composto por ésteres alquílicos de ácidos graxos, menos poluentes e mais biodegradáveis. Os microrganismos do solo atuam em processos importantes como na degradação e mineralização de uma grande diversidade de compostos orgânicos. A contaminação do solo por combustíveis, que pode ocorrer de diversas formas durante a cadeia produtiva, inibindo parte da microbiota pela toxicidade de seus componentes, mas também incrementar populações autóctones capazes de degradar tais compostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar, durante 90 dias, a biodegradação de diesel (B8) e biodiesel (B100), aplicados em duas concentrações (5 e 10%, m m-1), em microcosmos constituídos de latossolo vermelho sem histórico de contaminação por combustíveis. Os solos contaminados apresentaram respiração superior à do solo não contaminado. Os solos contaminados com diesel apresentaram respiração até 5,2 vezes maior do que o solo controle e apresentaram maiores atividades de hidrólise do diacetato de fluoresceína e da desidrogenase do que os solos contaminados com biodiesel, porém inferiores ao solo controle quando relacionado aas atividades enzimáticas. Solos contaminados com diesel apresentaram maior número de microrganismos do que os solos com biodiesel e solo controle. O carbono da biomassa microbiana apresentou comportamento similar às atividades enzimáticas, sendo que, ao final dos 90 dias, foi maior no solo controle, seguido pelo solo com diesel e inferior no solo com biodiesel. O quociente metabólico indicou maior estresse da microbiota nos solos contaminados com biodiesel em relação aos solos com diesel e solo controle. A fitotoxicidade dos solos contaminados com diesel, verificada através da germinação de sementes, foi aparentemente reduzida em mais de 80% após 90 dias de incubação do solo em relação à toxicidade inicial. A contaminação com biodiesel resultou na fitotoxicidade mais elevada no decorrer da incubação. Ao final da incubação, houve redução de 70% (diesel 5%) e 50% (diesel 10%) na massa dos combustíveis extraído do solo; nos tratamentos com biodiesel, as reduções de massa foram de 61% (biodiesel 5%) e 48% (biodiesel 10%). Ao final do período de incubação dos microcosmos também foram observadas, através de cromatografia gasosa, reduções nos picos de retenção, bem como nas áreas de componentes dos combustíveis, sugerindo a biodegradação. Após os 90 dias de incubação dos solos contaminados foram isoladas 34 bactérias (24 dos microcosmos com diesel e 10 dos com biodiesel), das quais 30 apresentaram capacidade de degradar combustíveis (diesel ou biodiesel). Dentre estas, 18 produziram biossurfactantes, sendo que para 10 isolados a produção foi majoritariamente extracelular e para seis isolados os biossurfactantes permaneceram associados às células. Além da produção de biossurfactantes, alguns dos isolados, principalmente aqueles isolados de solo com diesel, apresentaram valores de hidrofobicidade celular acima de 40%. Em suma, foi verificado que o solo utilizado, mesmo sem histórico de contaminação, apresentou microbiota autóctone com capacidade de degradar combustíveis em condições de atenuação natural.
Abstract: Diesel oil, mainly composed of hydrocarbons, is currently the most consumed petroleum derivative in Brazil. Biodiesel is added to the diesel sold in national territory, according to current legislation. Biodiesel has emerged as an alternative fuel, obtained from renewable sources, composed of fatty acid alkyl esters, less polluting and more biodegradable. Soil microorganisms act in important processes, such as the degradation and mineralization of a great diversity of organic compounds. Soil contamination by fuels, which could occur in various forms during the production chain, might inhibit part of the microbiota due to the toxicity of its components, but also increase autochthonous populations capable of degrading such compounds. The objective of this work was to evaluate, during 90 days, the biodegradation of diesel (B8) and biodiesel (B100), applied in two concentrations (5 and 10%, m m-1) to microcosms composed by a red latosol with no history of fuel contamination. Contaminated soils showed higher respiration than uncontaminated soil. Particularly, soils with diesel had a respiration up to 5.2 times higher than the control soil. Soils with diesel presented greater hydrolysis of fluorescein diacetate and dehydrogenase activity than the soils contaminated with biodiesel, but inferior than the control soil. The soils contaminated with diesel presented respiration up to 5.2 times higher than the control soil and presented greater activities of fluorescein diacetate hydrolysis and dehydrogenase than the soils contaminated with biodiesel, but inferior to the control soil when related to the enzymatic activities. Soils contaminated with diesel had a higher number of microorganisms than the soils with biodiesel and control soil. The microbial biomass carbon presented similar behavior to the enzymatic activities. At the end of the 90 days, it was higher in the control soil, followed by the soil with diesel and lower in the soil with biodiesel. The metabolic quotient indicated greater stress of the microbiota in the soils contaminated with biodiesel in comparison to soils with diesel and control soil. Phytotoxicity of soils contaminated with diesel, verified through seed germination, was apparently reduced by more than 80% after 90 days of soil incubation in relation to the initial toxicity. Biodiesel contamination resulted in the highest phytotoxicity during the incubation. At the end of the incubation, there was a reduction of 70% (diesel 5%) and 50% (diesel 10%) in the mass of the fuel extracted from the soil; in biodiesel treatments, mass reductions were 61% (biodiesel 5%) and 48% (biodiesel 10%). At the end of the microcosm incubations, reductions in retention peaks as well as in the areas of fuel components were observed through gas chromatography analysis, suggesting biodegradation. After the 90 days of incubation of the contaminated soils, 34 bacteria were isolated (24 from diesel microcosms and 10 from biodiesel microcosms), of which 30 showed the capacity to degrade fuels (diesel or biodiesel). Among these, 18 produced biosurfactants; for 10 isolates the production was mostly extracellular and for six isolates the biosurfactants remained cell-associated. In addition to the production of biosurfactants, some of the isolates, especially those isolated from soil with diesel, presented cellular hydrophobicity values above 40%. In summary, it was verified that the soil used, even without a history of contamination, displayed an autochthonous microbiota with the capacity to degrade fuels under natural attenuation conditions
Keywords: Combustível
Contaminação
Degradação do solo
Degradação ambiental
Biodiesel
Biocombustível
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Fronteira Sul
Acronym of the institution: UFFS
College, Institute or Department: Campus Cerro Largo
Name of Program of Postgraduate studies: Programa de Pós-Graduação em Ambiente e Tecnologias Sustentáveis
Type of Access: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/2124
Issue Date: 13-Jul-2018
metadata.dc.level: Mestrado
Appears in Collections:Ambiente e Tecnologias Sustentáveis

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