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Bioremediation of brazilian soils contaminated with used lubricating oil

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dc.creator Adeyemo, Adebayo Jonathan
dc.date.accessioned 2015-03-26T12:52:50Z
dc.date.available 2013-05-06
dc.date.available 2015-03-26T12:52:50Z
dc.date.issued 2013-02-04
dc.identifier.citation ADEYEMO, Adebayo Jonathan. Biorremediação de solos brasileiros contaminado com óleo lubrificante usado. 2013. 108 f. Tese (Doutorado em Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2013. por
dc.identifier.uri http://locus.ufv.br/handle/123456789/1638
dc.description.abstract Petróleo é o recurso energético mais amplamente distribuído no mundo e o mais importante poluente ambiental. Petróleos, derivados de petróleo e os resíduos industriais que contêm petróleo, ocupam o segundo lugar entre os poluentes, perdendo apenas para a poluição radioativa no que se refere a danos causados aos ecossistemas. A contaminação dos solos por compostos orgânicos, principalmente hidrocarbonetos, é comum entre os países que produzem e industrializam petróleo, representando grande ameaça ao homem e ao meio ambiente em geral. Diferentes métodos de tratamento têm sido empregados para eliminar a contaminação dos solos. A biorremediação é uma estratégia que usa meios biológicos para degradar, estabilizar e/ou remover contaminantes do solo, sendo tecnologia ´´verde´´ alternativa na remediação de solos contaminados com hidrocarbonetos. A biorremediação fornece benefícios econômicos e de alta tecnologia para remover concentrações de poluentes, sejam eles individuais ou misturas. O planejamento de estratégias de biorremediação de ambiente terrestres e aquáticos contaminados tem por base a existência de microrganismos naturais que degradam petróleo com diferentes afinidades pelas frações, fertilizantes (nitrogênio, fósforo e potássio). Amnite p1300, o qual consiste de mistura de bacterianas de Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens, Phanerochaete chrysosporium, Rhodococcus rhodocrous em cereais (farelo), entre outros possui significativo potencial de degradação de poluentes. Tem sido demonstrado que essas bactérias podem usar poluentes recalcitrantes como fonte de energia. A remediação de poluentes dos solos requer o estudo da diversidade desses microrganismos no ambiente e a determinação da capacidade de diferentes microorganismos e seus diferentes agrupamentos para degradar poluentes na presença de elevadas concentrações de poluição por petróleo. Isto é importante porque tem sido observado que a introdução de uma simples cerpa oxidante de petróleo em ambiente contaminado não assegura limpeza por completo. Este trabalho teve como objetivo principal investigar a eficiência de um produto comercial na biodegradação de óleos lubrificantes usados presentes no solo. A taxa de biodegradação de resíduos de óleo lubrificante foi estudada em laboratório. Uma amostra de solo modelo de 300 g foi contaminado com 1,5, 3,0 e 4,5 % (w/w) de óleo de motor usado à temperatura ambiente em condições laboratoriais usando microcosmo de 1L. O microcosmo foi usado para simular o efeito comparativo da adição de óleo usado e a bioremediação usando um coquetel microbiano disponível comercialmente que degrada hidrocarbonetos (Amnite p1300) como o tratamento de crescimento microbiano, para elevar a biodegradação de hidrocarbonetos em solos contaminados com diferentes concentrações, adição de nutrientes (NH4)2SO4 e K2HPO4) como tratamento de bioestimulação, atenuação natural e o solo controle tratado com azida de sódio (NaN3) sobre a comunidade microbiana em diferentes tipos de solos. A contagem de bactérias que utilizam hidrocarboneto foi elevada nos solos tratados com a mistura de bactérias comercial, com adição de nutrientes e na atenuação natural (apenas solo) comparado com o solo controle tratado com azida de sódio durante o período do estudo. Os solos contaminados com petróleo e adicionadas de Aminte P1300 mostraram elevada redução no total de hidrocarbonetos de petróleo em todos os níveis de contaminação quando comparado com outros tratamentos em todos os tipos de solos. A avaliação da atividade biológica do solo como instrumento para monitorar o processo de degradação dos solos modelos foi feita através da contagem das bactérias degradadoras de hidrocarbonetos (HDB), atividades biológica como (CO2), pH e porcentagem de degradação do óleo. A correlação entre estes parâmetros e o nível de resíduos de hidrocarbonetos foi determinada. O conteúdo hidrocarboneto resíduos correlacionou se negativamente com hidrocarbonetos utilizados, evolução de CO2, pH e porcentagem de degradação de óleo (P < 0,01). nos solos argilosos e arenosos. A completa biodegradação de C10-C14 e a degradação substancial de C15-C28 das frações de hidrocarbonetos e PAHs foi registrada com o tratamento de adição de Amnite P1300 nos solos alterados durante o período do estudo. Sugerindo assim elevado potencial do produto em aumentar a biodegradação de hidrocarbonetos. Os resultados revelaram o potencial de remediação de Amnite p1300 na degradação de hidrocarbonetos de cadeia longa, como os óleos lubrificantes usados. Concluímos que a contaminação de solos com hidrocarbonetos tem efeito negativo no solo, e a extensão e duração desses efeitos vai depender da natureza dos hidrocarbonetos contaminantes e das características do solo. Entretanto, o efeito inibitório dos óleos lubrificantes usado é mais pronunciado em solos arenosos do que em solos argilosos e tem efeito tóxico na germinação de sementes e crescimento de raízes. por
dc.description.sponsorship Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.format application/pdf por
dc.language eng eng
dc.publisher Universidade Federal de Viçosa por
dc.rights Acesso Aberto por
dc.subject Biorremediation eng
dc.subject Hydrocarbons eng
dc.subject Commercial Bacteria eng
dc.subject Biorremediação por
dc.subject Hidrocarbonetos por
dc.subject Bactérias comerciais por
dc.title Bioremediation of brazilian soils contaminated with used lubricating oil eng
dc.title.alternative Biorremediação de solos brasileiros contaminado com óleo lubrificante usado por
dc.type Tese por
dc.contributor.advisor-co1 Silva, Ivo Ribeiro da
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799432D0 por
dc.contributor.advisor-co2 Fernandes, Sergio Antônio
dc.contributor.advisor-co2Lattes http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4760152Y5 por
dc.description.resumo Oil is the most widely distributed source of energy in the world and the largest-scaled environmental pollutant. Oil, oil products, and oil-containing industrial wastes pollution is ranked second place after radioactive pollution on account of their harmful action to ecosystems. Contamination of soil by organic chemicals (mostly hydrocarbons) is prevalent in oil producing and industrialized countries of the world. This may pose a great threat to the environment and human being at large. Different treatment methods have been employed to remediate contaminated soils. Bioremediation, a strategy that uses biological means to degrade, stabilize, and/or remove soil contaminants can be an alternative green technology for remediation of hydrocarbon-contaminated soil. Bioremediation provides an economically beneficial and highly-specific clean-up technology to remove pollutants by targeting individual compounds or their mixtures. The planning of bioremediation strategies for polluted land and water areas should consider the use of the existing indigenous oil oxidizing microorganisms with different affinity to oil fractions and their activation by addition of fertilizers (nitrogen, phosphorus, and potassium). The inoculation of effective microorganisms such as amnite p1300, special bacteria strains consisting a mixture of Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens, Phanerochaete chrysosporium, Rhodococcus rhodocrous on a cereal (bran) among others possess significant pollutant degradation potential. It has been shown that these bacteria can use recalcitrant pollutant as energy source. The remediation of polluted soils requires the study of the microorganisms diversity in the environment and the determination of the ability of different microbes and their consortia to degrade pollutants in the presence of high oil pollution concentration. This is important because it has been observed that the introduction of a single oil-oxidizing strain into the oil-spilled environment does not assure a complete clean-up. This investigation consists of studies with the primary aim of studying the efficacy of commercial bacterial strains for the biodegradation of used lubricating oil in soil. The rates of biodegradation of the used lubricating oil were studied in the laboratory. The model soil sample of 300 g was contaminated with 1.5, 3.0 and 4.5 % (w/w) of used motor oil at room temperature under laboratory conditions using microcosm of 1 L. The microcosm was used to simulate the comparative effect of spent oil addition and bioremediation using a commercially available hydrocarbon degrading microbial consortium (Amnite P1300) as the bioaugmentation treatment, to enhance biodegradation of hydrocarbons in soils contaminated with different concentrations of used lubricating oil, nutrients amendments ((NH4)2SO4 and K2HPO4) as biostimulation, unammended soil (natural attenuation) and the control soil treated with sodium azide (NaN3) on the microbial community in different soil types. Hydrocarbon-utilizing bacterial counts were high in the amended soils with commercial bacterial, nutrients amendments and the natural attenuation (soil alone) compared to control soil treated with sodium azide throughout the period of the study. Oil-contaminated soil amended with Amnite P1300 showed the highest reduction in total petroleum hydrocarbon in all the contamination levels compared to other treatments in all the soil types. The evaluation of soil biological activities as a monitoring tool for the degradation process of the model soils was made via measurements of hydrocarbons degrading bacterial counts (HDB), soil respiration (CO2), pH and percentage oil degradation. The correlations between these parameters and the levels of the hydrocarbon residues were determined. The residual hydrocarbon content correlated negatively with hydrocarbon utilizers, CO2 evolution, pH and percentage (%) oil degradation (P < 0.01) in the clayey and sandy soils. Complete biodegradation of C10 to C14 and substantial degradation of C15 to C28 hydrocarbon fractions and PAHs were recorded in Amnite P1300 amended soils throughout the period of study, thus suggesting the high potential of the product in enhancing biodegradation of hydrocarbons. The results revealed remediation potential of Amnite p1300 to degrade heavy hydrocarbons in used lubricating oil. It is concluded that contamination of soil with oil hydrocarbons has a negative effect on soil ecosystems, and the extent and duration of these effects will depend on the nature of the hydrocarbon contaminant and the soil characteristics. Thus, inhibitory effect of used lubricating oil is more pronounced in sandy soil than clayey soil and show more toxic effect on seed germination and root growth. eng
dc.publisher.country BR por
dc.publisher.department Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química, por
dc.publisher.program Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas por
dc.publisher.initials UFV por
dc.subject.cnpq CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO por
dc.creator.lattes http://lattes.cnpq.br/6698327538227831 por
dc.contributor.advisor1 Mello, Jaime Wilson Vargas de
dc.contributor.advisor1Lattes http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4789445D2 por
dc.contributor.referee1 Costa, Maurício Dutra
dc.contributor.referee1Lattes http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728228J5 por
dc.contributor.referee2 Villani, Ecila Mercês de Albuquerque
dc.contributor.referee2Lattes http://lattes.cnpq.br/3982959345685556 por
dc.contributor.referee3 Abrahão, Walter Antônio Pereira
dc.contributor.referee3Lattes http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798343H6 por


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