49º CBQ - ESTUDO EM ESCALA PILOTO DO COMPORTAMENTO DOS COMBUSTÍVEIS GASOLINA COMERCIAL E GASOLINA PURA EM SOLOS CONTAMINADOS PELOS MESMOS, EM FUNÇÃO DA PROFUNDIDADE, USANDO PROCESSOS DE ATENUAÇÃO NATURAL E BIOESTIMULAÇÃO COM 1% DE GLICOSE

ÁREA: Ambiental

TÍTULO: ESTUDO EM ESCALA PILOTO DO COMPORTAMENTO DOS COMBUSTÍVEIS GASOLINA COMERCIAL E GASOLINA PURA EM SOLOS CONTAMINADOS PELOS MESMOS, EM FUNÇÃO DA PROFUNDIDADE, USANDO PROCESSOS DE ATENUAÇÃO NATURAL E BIOESTIMULAÇÃO COM 1% DE GLICOSE

AUTORES: OLIVEIRA N. M. (UFRGS) ; PERALBA M.C.R. (UFRGS) ; BENTO F.M. (UFRGS) ; CAMARGO F.A.O. (UFRGS) ; PIZZOLATO T. M. (UFRGS) ; WEISSHEIMER M.I.K. (UFRGS) ; KNORST A.J. (UFRGS)

RESUMO: Neste trabalho foram utilizados processos de biorremediação, tais como a atenuação natural e a bioestimulação (1% de glicose), em solo contaminado com gasolina comercial ou gasolina pura, em sistema aberto. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento dos compostos: etanol, benzeno, tolueno e xilenos (BTX) e C9+. Os experimentos revelaram que os compostos BTX das gasolinas comercial e pura, na profundidade de 1 cm, apresentaram concentrações abaixo dos valores de interdição ambiental (VIA) para 150 dias e houve alta redução dos compostos estudados para a gasolina comercial nas profundidades de 50 e 100 cm aos 150 dias, tornando a concentração dos BTX abaixo dos VIA. Para a gasolina pura somente o benzeno apresentou concentração abaixo do VIA nos dois processos estudados.

PALAVRAS CHAVES: biorremediação, btx, glicose

INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Inúmeros postos de combustíveis no Brasil apresentam vazamentos em seus tanques de armazenamento subterrâneos provocando contaminação, muitas vezes irreversível ao meio ambiente. Logo, processos efetivos de descontaminação destes meios são necessários para assegurar um meio ambiente livre de contaminação e uma alta qualidade de saúde pública, devido a gasolina ter em sua composição hidrocarbonetos aromáticos cancerígenos, tais como os BTX (benzeno, tolueno, e xilenos).A gasolina comercial brasileira contém 22 a 24% de etanol, o qual aumenta a solubilidade dos BTX na água e podem ser preferencialmente degradados pelos microrganismos, atrasando a degradação dos BTX e de outros compostos presentes na gasolina comercial. Em casos de contaminação existe a necessidade de descontaminação de áreas contaminadas com estes combustíveis e de técnicas para remediar tais áreas. Geralmente são usadas as técnicas de biorremediação. Esta técnica é promissora envolvendo a ação e/ou adição de populações microbianas capazes de degradarem estes combustíveis. É também bem conhecida nesta técnica a utilização de fonte adicional de carbono, como por exemplo a glicose (Shim et al, 2002; Sabaté et al., 2004; Prenafeta-Boldú et al, 2004; Mielniczuk, 1991) ou os nutrientes (nitrogênio e fósforo), que tendem a acelerar a degradação dos poluentes orgânicos. Este trabalho teve como objetivo avaliar, em função do tempo, a redução dos compostos BTX, etanol, C9+ e TPH da gasolina comercial e da gasolina pura em solo, através de processos de biorremediação. Além disso, visou a verificar as concentrações alcançadas em relação aos valores máximos permitidos, segundo a legislação ambiental, para áreas residenciais ou industriais em solos em relação aos compostos BTX das gasolinas.

MATERIAL E MÉTODOS: 2.MATERIAL E MÉTODOS: foram realizados experimentos (triplicata) de processos de biorremediação (atenuação natural e bioestimulação com 1% de glicose (G)), em sistema aberto, de solos contaminados conforme trabalhos da literatura (Yadav & Reddy, 1993, Mielniczuk, 1991, Prenafeta-Boldú et al., 2004 e Labud et al., 2007), com 5% de combustível gasolina comercial (GC), ou gasolina pura (GP). Os testes em sistema aberto foram conduzidos com tubos de PVC (Spinelli, 2005) de 5 cm diâmetro por 100 cm de comprimento, no verão com T médias de 35-40ºC. Foram estabelecidas as alturas de coletas das amostras de solo em próximo à superfície (1cm) e 50 cm, nos tempos(t) de 0, 15, 70 e 150 dias. Também foi estabelecida a coleta a 100 cm para os t de zero e 150 dias, de modo a observar o comportamento dos compostos das GC e GP em todas as profundidades do tubo. A umidade do solo foi corrigida para 12% (Spinelli et al., 2002; Shewfelt et al., 2005) e a adição da G foi realizada antes da correção da umidade. A contaminação ocorreu com a adição do combustível na superfície do tubo. Experimentos testemunhos (solos com e sem G e isentos de combustíveis) foram montados. O potencial de degradação dos compostos das gasolinas nos solos foi verificado por análise cromatográfica a gás (métodos EPA, 8015-B e 5021. Todos os combustíveis usados foram cedidos pela Companhia Petroquímica do Sul (ex-COPESUL e atual BRASKEN) localizada na cidade de Triunfo (RS). Foi usado solo argisolo vermelho distrófico nos experimentos in natura, de uma área da empresa citada.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Dos resultados obtidos verificou-se que os compostos avaliados apresentaram diferenças de comportamento no solo em relação ao tipo de gasolina utilizada. Os compostos BTX da GC obtiveram menores concentrações em ambos os processos (atenuação natural e bioestimulação), as quais atingiram VIA em todas as profundidades estudadas. Para a GP os compostos BTX não apresentaram tal comportamento, exceto para a profundidade de 1 cm, em 150 dias. Neste caso, somente o tolueno apresentou concentração < que o VIA nas profundidades de 50 e 100 cm nos dois processos avaliados (CETESB 2001). No processo de bioestimulação com G, verificou-se que a redução dos compostos BTX foi bem superior na GC. Considerando que a única diferença é a presença de etanol na GC, pode-se induzir que o etanol pode ter promovido a biodisponibilidade dos mesmos, uma vez que os compostos BTX da GC apresentaram nos dois processos, concentrações abaixo dos VIA em todas as profundidades estudadas. Também foi visto que o teor de xilenos e C9+ residual a 1 cm de profundidade foi > para a GC, no processo de bioestimulação com G, indicando que a G pode ter favorecido a < redução destes compostos na presença do etanol. As análises de teor de umidade (U) do solo acusaram significante perda de água para 150 dias, cujos valores foram de 5,1% (1 cm) e 9,1% (50 cm), considerando 12% para o tempo zero. Segundo Shewfelt et al.(2005), teores de umidade próximos de 18 a 12 % geralmente favorecem a > degradação. O decréscimo de U pode ter comprometido a atividade microbiana e favorecido a maior volatilização dos compostos mais voláteis das gasolinas associado às altas T ocorridas durante os experimentos (35 a 40 ºC).

CONCLUSÕES: 4. CONCLUSÃO: Pelas análises químicas verificou-se maior redução dos compostos BTX da gasolina comercial do que da gasolina pura nos solo, para todas as profundidades estudadas em ambos processos empregados. Também se verificou que os compostos BTX da gasolina comercial no solo apresentaram concentrações menores que os valores de interdição ambiental em todas as profundidades avaliadas dos processos estudados, levando a pensar que o etanol presente na gasolina comercial favorece a maior redução destes compostos.

AGRADECIMENTOS: Ao CNPq pelo financiamento do projeto e bolsas.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1-CETESB. Relatório de estabelecimento de valores orientadores para solos e águas subterrâneas no estado de São Paulo/ Dorothy, C.P. C. et al., São Paulo, 2001, 73p.
2-SABATÉ, J., VINAS, M., SOLANAS, A. M. Labotatory-scale bioremediation experiments on hydrocarbon-contaminated soils. International Biodeterioration & Biodegradation, v. 54, n. 1, p. 19-25, 2004
3- SPINELLI, L. DE FREITAS Biorremediação, toxicidade e lesão celular em derrames de gasolina. Porto Alegre: UFRS- Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, 2005. 194 p., Tese (Doutorado).
5- SHEWFELT, K.; LEE, H.; ZYHUER, R. Optimization of nitrogen for bioventing of gasoline contaminated soil. J. Environ Eng., vol. 4, 29-42 pp, 2005.
6- YADAV, J. S.; REDY, C. A. Degradation of benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX) by the lignin-degrading basidiomycete Phanerochaete chrysosporium. Appl. Environ. Microbiolo., vol. 59, 756-762pp, 1993.
7- SHIM, H.; SHIN, E. ; YANG, S. A continuous fibrous-bed bioreactor for BTEX biodegradation by a co-culture of Pseudomonas putida and Pseudomonas fluorescens. Advances in Environmental Research, vol. 7, 203-216 pp, 2002
7- MIELNICZUK, C. A população microbiana e a degradação de resíduos petroquímicos no solo, Porto Alegre: UFRGS - Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 1991, 135 p., Dissertação (Mestrado).
8- PRENAFETA-BOLDÚ, F. X.;BALLERSTED, H.; GERRITSE, J.; GROTENHUIS, J. T. C. Bioremediation of BTEX hydrocarbons: effect of soil inoculation with the toluene grownin fugs cadophialophora sp. Strain T1. Biodegradation, VOL. 15, 59-60, 2004.
9-LABUD, V.; GARCIA, C.; HERNANDEZ, T. Effect of hydrocarbon polluition on the microbial properties of a sandy and a clay soil. Chemosphere, vol. 15, 59-60 pp, 2007.