Aplicação de nanobiorremediação em um solo residual de basalto contaminado com cromo hexavalente e pentaclorofenol

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Cecchin, Iziquiel
• Orientador(a): Schnaid, Fernando
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Nanoquímica; Organoclorados; Metais tóxicos; Solo residual
• Palavras-chave em Inglês: Nanoremediation; Injection under pressure; Toxic Metals; Organochlorines; Nano iron
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/193375

O crescimento industrial, associado a grande explosão populacional ocorrida nos últimos séculos, favoreceu o surgimento de novos compostos químicos que suprissem uma nova demanda, até então inexistente. O descarte indevido de compostos metálicos tóxicos e organoclorados no meio ambiente vem a muito tempo sendo alvos de estudos, sendo associados a centenas de áreas impactadas. Formas alternativas de recuperação destas áreas vem sendo estudadas ao longo dos anos, tais como a biorremediação e mais recentemente a nanorremediação. Objetivou-se avaliar o processo de Nanobiorremediação de um solo residual de basalto com contaminação mista de organoclorados e metais tóxicos, utilizando nano partículas de ferro zero valente e microrganismos nativos do solo. O estudo foi elaborado em 6 etapas. A determinação do método de extração de Pentaclorofenol através de espectrofotometria foi realizado utilizando 4 comprimentos de onda () e 10 concentrações de Pentaclorofenol (PCP). Para a definição da eficiência de extração definiu-se 5 concentrações em solo. A Análise de toxicidade foi realizada utilizando o método de produção de CO2. Foram determinadas 4 concentrações de contaminação para cada contaminante. As medições de CO2 foram realizadas a cada 2 dias, sendo o teor residual monitorado em diferentes tempos. Para o ensaio de eficiência de degradação, utilizou 4 concentrações de nZVI, duas concentrações de Cr6+ e duas concentrações de PCP. Os teores residuais foram analisados em 4 tempos. Para a análise de dispersão do nZVI via injeção, moldou-se corpos de prova contaminados com Cr6+ (100 mg/kg), utilizando 600 kPa como pressão padrão de injeção. Adotou-se a concentração de 12,5 g/Kg de nZVI como padrão. As análises foram realizadas em 3 diferentes profundidades, 3 diferentes raios de injeção e em três diferentes tempos. Para a avaliação da eficiência de degradação do processo de injeção adotou-se duas concentrações de nZVI, 3 tipos de contaminação em 3 tempos. Para a análise de Nanobiorremediação adotou-se dois tipos de contaminação, 4 concentrações de nZVI e 5 tempos de análise. O método de determinação de PCP apresentou um comportamento linear para todas os comprimentos de onda analisados, atingindo regressões acima de 0,98. Adotou-se o comprimento de onda de 230 nm para a curva de extração de PCP do solo, a qual apresentou um comportamento linear e uma regressão acima de 0,99. No ensaio de toxicidade, observou-se que o nZVI apresenta uma leve toxicidade para os microrganismos nativos do solo, não havendo alteração no aumento desta. Para o PCP e o Cr6+, a toxicidade aumenta significativamente com a concentração. Para a efetividade de degradação, observou-se que o tempo de reação do nZVI é significante para a degradação dos contaminantes, sendo que quanto maior a concentração menor é o tempo necessário. A pressão de 600 kPa é suficiente para um diâmetro efetivo de 33 cm, como adotado no experimento, sendo que quanto mais profunda é a contaminação, maior será a efetividade de degradação. A presença de compostos orgânicos não apresenta influência na degradação de Cr6+. Por outro lado, a presença de contaminantes inorgânicos apresentam uma forte influência na degradação de compostos clorados. Para o processo de Nanobiorremediação, verificou-se uma descloração natural de cerca de 20% do teor inicial do contaminante, podendo isso ser associado à efeitos bióticos e abióticos. A concentração de 50 g/kg promoveu a completa descloração do PCP. A concentração 25 g/kg apresentou valores de degradação de 71% ao final do experimento, indicando pouca ação biológica no tempo analisado. Conclui-se desta maneira que existe seletividade das nano partículas de ferro zero valente quando em contaminações orgânicas e inorgânicas, fazendo com que existam reduções de efetividade em compostos orgânicos. Conclui-se ainda que o processo de Nanobiorremediação é passível de ser aplicado, sendo necessário tempos superiores a 60 dias para observa-se efetivamente a ação microbiana.