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Título: Micodegradação de metil paration e atrazina em matriz aquosa sintética ultilizando Aspergillus Niger AN 400
Título em inglês: Micron degradation of methyl parathion and atrazine in a synthetic aqueous matrix using Aspergillus Niger AN 400
Autor(es): Barbosa, Barbara Chaves Aguiar
Orientador(es): Aquino, Marisete Dantas de
Coorientador(es): Silva, Glória Maria Marinho
Palavras-chave: Saneamento
Biorreatores
Data do documento: 27-Set-2016
Citação: BARBOSA, B. C. A. (2016)
Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade da espécie fúngica Aspergillus niger AN 400 em degradar os pesticidas atrazina (herbicida) e metil paration (inseticida) de matriz aquosa sintética. A pesquisa teve como focus a recalcitrância dos pesticidas e a possibilidade de micorremediação desses compostos. O trabalho foi dividido em 10 etapas: produção dos esporos pela espécie fúngica; teste de tolerância do Aspergillus niger AN 400 aos compostos, em placas de petri, testando-se as concentrações de 5 a 50 mg L-1; reatores em batelada com biomassa dispersa em mesa agitadora com diferentes rotações, 150 e 80 rpm, com tempo de reação de 9 dias; batelada aerada por minicompressores, com biomassa dispersa com tempo de reação de 9 dias; reator em bateladas sequenciais, com biomassa imobilizada e com tempo de reação de 7 dias; planejamento experimental da etapa com biomassa imobilizada; teste biológico; teste de toxicidade dos pesticidas e produtos de biodegradação, em cebolas; ensaio de saturação dos pesticidas na biomassa e no meio suporte e identificação molecular do Aspergillus niger presente nos reatores com biomassa imobilizada. Nas etapas de III a VI foram analisados os seguintes parametros: demanda bioquímica de oxigênio (DQO) e pH. A degradação dos pesticidas foi monitorizada por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Na etapa II, referente ao teste de tolerânica aos pesticidas, observou-se crescimento radial do Aspergillus niger em todas as placas de petri, tanto na presença de atrazina como de metil paration. Com base nesses resultados, foi escolhida a concentração de 30 mg L-1 de pesticida para as etapas seguintes. Na etapa III, a rotação de 150 rpm foi a que proporcionou maiores percentuais de remoção tanto de atrazina quanto de metil paration, com remoções de 20% para atrazina e 45% para metil paration nos reatores em que não houve presença de metanol. Para esta fase, a DQO, nos reatores com atrazina, alcançou remoção de 99% com 150 rpm e de 85% com 80 rpm. Nos reatores com metil paration, a DQO removida foi de 95%, após 4 dias de operação a 150 rpm, e de 53% após 9 dias a 80 rpm. O pH, para os dois tipos de reatores, permaneceu na faixa ácida. Na etapa IV, a melhor condição de degradação dos pesticidas foi na ausência de metanol, obtendo-se remoções de atrazina de 71, 79, 64, 52, 43, 77 e 64%, respectivamente para reatores sem glicose e com 0,5, 1, 2, 3, 4 e 5 g L-1 de glicose no meio. A DQO nos reatores sem metanol ficou abaixo do limite permitido pela SEMACE, na portaria 154/2002, referente ao lançamento de efluentes tratados. O pH dos reatores com glicose tendeu a acidez, enquanto naqueles em que havia apenas a presença dos pesticidas aumentou ligeiramente. Na etapa V, a remoção de atrazina foi menor do que na etapa com biomassa dispersa, ao contrário do obtido no reator com metil paration, para o qual as remoções médias foram superiores às encontradas na etapa com biomassa dispersa, sendo a melhor condição àquela em que houve adição de 1 g L-1 de glicose (95 ± 2) %. No planejamento experimental verificou-se que a concentração dos pesticidas e da glicose têm um efeito significativo sobre o tratamento. No teste biológico observou-se predomínio dos fungos em detrimento das bactérias. Com relação ao teste de toxicidade com cebolas, a toxicidade das soluções contendo os pesticidas diminui após o tratamento com Aspergillus niger. A partir da biologia molecular, confirmou-se a espécie Aspergillus niger AN 400 presente nos reatores. Em suma, este estudo indica a possibilidade de utilização do Aspergillus niger AN 400 na remediação de pesticidas.
Abstract: The present work had as objective to evaluate the capacity of the fungal species Aspergillus Niger AN 400 to degrade the pesticides atrazine (herbicide) and methyl parathion (insecticide) Synthetic aqueous matrix. The research focused on the recalcitrance of pesticides and the Micorremediation of these compounds. The work was divided into 10 steps: Production of spores by the fungal species; Tolerance test of Aspergillus niger AN 400 To the compounds, in petri dishes, with concentrations of 5 to 50 mg L-1 being tested; Reactors In batch with biomass dispersed in agitating table with different rotations, 150 and 80 Rpm, with reaction time of 9 days; Batch aerated by minicompressors, with biomass Dispersed with reaction time of 9 days; Reactor in sequential batches with biomass Immobilized and with a reaction time of 7 days; Experimental planning of the step with Immobilized biomass; Biological test; Toxicity testing of pesticides and pesticides Biodegradation, onions; Pesticide saturation test in biomass and in the environment Support and molecular identification of Aspergillus niger present in biomass reactors Immobilized. In stages III to VI the following parameters were analyzed: demand Biochemistry of oxygen (COD) and pH. The degradation of pesticides was monitored by High performance liquid chromatography (HPLC). In stage II, referring to the test of tolerance Aspergillus niger radial growth was observed in all Petri, both in the presence of atrazine and methyl parathion. On the basis of these results, The concentration of 30 mg L-1 of pesticide was chosen for the following steps. In stage III, the Rotation ratio of 150 rpm gave the highest percentages of removal of both atrazine Of methyl parathion, with 20% removals for atrazine and 45% for methyl Reactors in which methanol was not present. For this phase, COD, in reactors with Atrazine, achieved 99% removal at 150 rpm and 85% at 80 rpm. In reactors with Methyl parathion, the COD removed was 95%, after 4 days of operation at 150 rpm, and 53% After 9 days at 80 rpm. The pH, for the two types of reactors, remained in the acidic range. At Step IV, the best pesticide degradation condition was in the absence of methanol, Atrazine removals of 71, 79, 64, 52, 43, 77 and 64% respectively were obtained for Reactors without glucose and 0.5, 1, 2, 3, 4 and 5 g L-1 of glucose in the medium. The COD in the reactors Without methanol was below the limit allowed by SEMACE, in decree 154/2002, referring to Treated effluent. The pH of the reactors with glucose tended to acidity, While in those where there was only the presence of pesticides increased slightly. At In step V, the removal of atrazine was lower than in the step with dispersed biomass, at The methyl-parathion reactor, for which the mean removals were Higher than those found in the step with dispersed biomass, the best condition being that In which there was addition of 1 g L-1 of glucose (95 ± 2)%. In experimental planning Concentration of pesticides and glucose has had a the treatment. The biological test showed a predominance of fungi to the detriment of bacteria. With respect to the toxicity test with onions, the toxicity of the solutions Containing pesticides decreases after treatment with Aspergillus niger. From biology Aspergillus niger AN 400 was present in the reactors. In short, This study indicates the possibility of using Aspergillus niger AN 400 in the remediation Of pesticides.
Descrição: BARBOSA, B. C. A. Micodegradação de metil paration e atrazina em matriz aquosa sintética ultilizando Aspergillus Niger AN 400. 2016. 125 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/21582
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