Eficiência da microalga Scenedesmus obliquus na remoção de íons manganês (Mn2+) de águas de mina.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Calueio, José Lázaro Tchivela
Orientador(a): Leão, Versiane Albis
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Tratamento biológico de efluentes
Algas
Microalgas
Manganês
Espectroscopia de infravermelho
Link de acesso: https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/21223
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Calueio, José Lázaro TchivelaLeão, Versiane AlbisSilva, Silvana de QueirozRodrigues, Isabel Cristina BragaSilva, Ana Cláudia BernardesLeão, Versiane Albis2026-01-06T19:06:54Z2025CALUEIO, José Lázaro Tchivela. Eficiência da microalga Scenedesmus obliquus na remoção de íons manganês (Mn2+) de águas de mina. 2025. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2025.https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/21223Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.A contaminação de corpos hídricos por metais tóxicos, como o manganês (Mn2+), representa uma preocupação global, especialmente em regiões mineradoras como Minas Gerais. Embora o Mn2+ seja um micronutriente essencial em baixas concentrações, em níveis elevados, o Mn2+ torna-se tóxico, podendo causar distúrbios neurológicos em humanos e também grandes impactos ambientais, como contaminação em aquíferos. Esta dissertação teve como objetivo avaliar o desempenho da microalga Scenedesmus obliquus na remoção de íons Mn2+ em amostras sintéticas e reais de águas de mina. A microalga foi cultivada primeiramente no meio 18-modificado. Posteriormente, foram adaptadas ao manganês, demonstrando tolerância às concentrações de 21,26 mg/L, 38,43 mg/L e 63,01 mg/L. Foram realizados ensaios de remoção de manganês, em efluente sintético (19,20 mg/L de Mn2+ de concentração inicial), água de mina suplementada com o meio 18-modificado (16,05 mg/L de Mn2+ de concentração inicial) e em água de mina sem suplementação (26,77 mg/L de Mn2+ de concentração inicial), durante 12 dias. Os parâmetros pH, concentração de manganês, crescimento populacional e concentração da clorofila-a foram monitorados. Os resultados obtidos mostraram crescimento populacional da microalga em todos os ensaios estudados: de 7,0×105 células/mL para 8,86×106 células/mL (controle biológico), 1,07×107 células/mL (efluente sintético), 4,71×106 células/mL (água de mina sem suplementação) e 7,06×106 células/mL (água de mina suplementada). Obteve-se o menor desempenho na produção de clorofila-a (3 mg/L de concentração) no ensaio com água de mina sem suplementação em comparação com os demais ensaios que obtiveram 8,29±0,41 mg/L (controle biológico), 8,62±0,43 mg/L (efluente sintético) e 10,08±0,5 mg/L (água de mina suplementada), acusando a limitação de nutrientes. S. obliquus foi capaz de elevar o pH de 6,2 para valores superiores a 8,0, condição que permitiu a remoção de 19,20 mg/L de Mn2+ no efluente sintético, em dois dias, 16,05 mg/L de Mn2+ de água de mina suplementada com o meio 18-modificado, em seis dias e 26,77 mg/L de Mn2+ de água de mina sem suplementação em até 12 dias. Análises complementares por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier confirmaram a presença de grupos funcionais como ácido carboxílico, amida, amina, amino, sulfonil, sulfonato, éter e água na biomassa, mas não foi evidenciado o envolvimento de qualquer grupo funcional na remoção do íon Mn2+. A remoção completa do Mn2+ foi atribuída, principalmente, ao mecanismo de precipitação como MnOx, induzida pela elevação do pH através da atividade fotossintética da microalga. Os resultados solidificam o potencial da utilização de microalgas como solução sustentável e eficiente para remediação de efluentes contaminados por manganês em áreas mineradoras.The contamination of water bodies by toxic metals, such as manganese (Mn2+), represents a global concern, especially in mining regions like Minas Gerais. Although Mn2+ is an essential micronutrient at low concentrations, at high levels, it becomes toxic, potentially causing neurological disorders in humans and significant environmental impacts, such as aquifer contamination. This dissertation aimed to evaluate the performance of the microalga Scenedesmus obliquus in removing Mn2+ ions from synthetic and real mine water samples. The microalga was initially cultivated in modified 18-medium. Subsequently, it was adapted to manganese, demonstrating tolerance to concentrations of 21.26 mg/L, 38.43 mg/L and 63.01 mg/L. Manganese removal tests were performed on synthetic effluent (initial concentration of 19.20 mg/L of Mn2+), mine water supplemented with modified 18-medium (initial concentration of 16.05 mg/L of Mn2+) and unsupplemented mine water (initial concentration of 26.77 mg/L of Mn2+) over 12 days. The parameters pH, manganese concentration, population growth and chlorophyll-a concentration were monitored. The results showed population growth of the microalga in all the assays studied: from 7.0×105 cells/mL to 8.86×106 cells/mL (biological control), 1.07×107 cells/mL (synthetic effluent), 4.71×106 cells/mL (mine water without supplementation) and 7.06×106 cells/mL (supplemented mine water). The lowest performance in chlorophyll-a production (3 mg/L concentration) was obtained in the assay with mine water without supplementation compared to the other assays, which obtained 8.29±0.41 mg/L (biological control), 8.62±0.43 mg/L (synthetic effluent) and 10.08±0.5 mg/L (supplemented mine water), indicating nutrient limitation. S. obliquus was able to raise the pH from 6.2 to values above 8.0, a condition that allowed the removal of 19.20 mg/L of Mn2+ in the synthetic effluent in two days, 16.05 mg/L of Mn2+ from mine water supplemented with the 18-modified medium in six days, and 26.77 mg/L of Mn2+ from mine water without supplementation in up to 12 days. Complementary analyses by Fourier transform infrared spectroscopy confirmed the presence of functional groups such as carboxylic acid, amide, amine, amino, sulfonyl, sulfonate, ether, and water in the biomass, but no functional group was found to be involved in the removal of the Mn2+ ion. The complete removal of Mn2+ was mainly attributed to the precipitation mechanism as MnOx, induced by the increase in pH through the photosynthetic activity of the microalga. The results solidify the potential of using microalgae as a sustainable and efficient solution for remediating manganese-contaminated effluents in mining areas.Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 12/12/2025 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.info:eu-repo/semantics/openAccessTratamento biológico de efluentesAlgasMicroalgasManganêsEspectroscopia de infravermelhoEficiência da microalga Scenedesmus obliquus na remoção de íons manganês (Mn2+) de águas de mina.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPORIGINALDISSERTAÇÃO_EficiênciaMicroalgaScenedesmus.pdfDISSERTAÇÃO_EficiênciaMicroalgaScenedesmus.pdfapplication/pdf2185936https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/99aeb0e7-e333-4986-bc72-a318f353deae/download95ccc7d5ec6fe31c9f9462246ca5e439MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8905https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/41e1ea70-70e4-4593-a281-60270511cf11/download2f656a26de8af8c32aaacd5e2a33538cMD52falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8926https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/17f81958-de95-4f5a-9bda-5b1d27417fec/download6dfd919e2b1c01620b6fbdd30d00db2cMD53falseAnonymousREADTEXTDISSERTAÇÃO_EficiênciaMicroalgaScenedesmus.pdf.txtDISSERTAÇÃO_EficiênciaMicroalgaScenedesmus.pdf.txtExtracted texttext/plain103716https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/98be8967-bc52-4790-8be6-6d4c2163c394/download31a2a1f64c6c25cdd82ea1120ee70edeMD54falseAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO_EficiênciaMicroalgaScenedesmus.pdf.jpgDISSERTAÇÃO_EficiênciaMicroalgaScenedesmus.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2859https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/4d5e303e-cd90-4140-9037-a7dcbc8f1aa0/downloadad176e4bd5e68d4eb65cafcb5b75232fMD55falseAnonymousREAD123456789/212232026-01-06 16:06:58.881http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/abertoopen.accessoai:repositorio.ufop.br:123456789/21223https://www.repositorio.ufop.brRepositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332026-01-06T19:06:58Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)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