Biorremediação de solos contaminados com produtos petrolíferos

• Author(s): Pinho, Maria Teresa
• Date: 2010
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/2380
• Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
• Subject(s): Benzeno; Biorremediação do solo; Etilbenzeno; Microrganismos; Tolueno
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Delerue-Matos, Cristina; Albergaria, José Tomás
• Contributor(s): Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto

Description

Mestrado em Engenharia Química. Ramo Tecnologias de Protecção Ambiental.

O objectivo principal deste trabalho consistiu no estudo da eficiência da biorremediação de solos contaminados separadamente com benzeno, tolueno e etilbenzeno, utilizando exclusivamente os microrganismos nativos do solo. Nesse sentido foi estudada a influência de alguns parâmetros, tais como a concentração dos contaminantes no solo e o teor de matéria orgânica (MO). Outros objectivos mais específicos, tidos em conta no desenvolvimento deste tema, foram: i) o desenvolvimento de uma metodologia que permita identificar o ponto em que se pode considerar que o solo está descontaminado; ii) determinar o tempo de biorremediação de solos contaminados com esses poluentes. O trabalho apresentado surge na sequência de um projecto que visava a remediação de solos contaminados com compostos orgânicos voláteis através da extracção de vapor (EV). Neste estudo a EV mostrou-se, em alguns solos, incapaz de atingir os limites legais para cada um dos contaminantes utilizados. No desenvolvimento deste trabalho, realizaram-se ensaios com benzeno, tolueno e etilbenzeno, utilizando os microrganismos nativos do solo, como as bactérias e os fungos, para degradar biologicamente os contaminantes remanescentes no solo após a EV. Estes ensaios envolveram solos com dois teores de MO (14 e 24%). Nos ensaios com benzeno experimentaram-se níveis de contaminação entre 70 e 120 mg kg-1 no solo com teor de MO de 14%, e concentrações entre 96 e 170 mg kg-1 no solo com 24% de MO. Os ensaios com tolueno foram efectuados exclusivamente no solo com teor de MO de 24%, com níveis de contaminação entre 319 e 392 mg kg-1. No caso do etilbenzeno, foi testada a biorremediação no solo com um teor de MO igual a 14% com níveis de contaminação de 235 e 335 mg kg-1 e no solo com teor de MO de 24% com níveis de contaminação entre 154 e 744 mg kg-1. O trabalho permitiu concluir que: i) dentro de determinados níveis de contaminação no solo, os microrganismos nativos do solo mostraram a capacidade de degradar o benzeno, tolueno e etilbenzeno (concentrações de etilbenzeno no solo acima de 154 mg kg-1 tornaram-se tóxicas para os microrganismos os quais, possivelmente ficaram inibidos de degradar o contaminante); ii) os ensaios realizados com o solo com 24% de MO apresentaram tempos de biorremediação mais curtos pois, nestes solos, o número de microrganismos é superior o que aumenta a capacidade degradativa do solo; iii) o tempo de biorremediação é directamente proporcional à concentração de contaminante no solo; e iv) a técnica de biorremediação, demonstrou ser eficiente na degradação dos contaminantes e por isso, será uma boa técnica para complementar a EV.

This investigation reports the efficiency of bioremediation technology in benzene or toluene or ethylbenzene contaminated soil by the use of the native soil microorganisms. The influence of important parameters such as the level of contamination, the composition of natural soil organic matter and remediation time were studied. The main goals were: i) determination of the contaminant concentration level from which the soil is considered clean and ii) estimation of bioremediation time in soils contaminated with these pollutants. The presented work is a complement of the project involving the remediation of soils contaminated with volatile organic compounds by soil vapor extraction (SVE), however, it was verified that this technique, in some soils, is unable to reach the legal limits for contaminated soils. Several experiments were made with soils contaminated separately with benzene, toluene and ethylbenzene, where it was used native microorganisms of soil (for example bacteria and fungus) to degrade the contaminants. These experiments involved two different compositions of soil with 14% and 24% of natural organic matter. In the case of bioremediation studies for benzene, the following ranges of benzene contamination from 70 to 120 mg kg-1 for 14% of natural organic matter and from 96 to 170 mg kg-1 for 24% of natural organic matter were investigated. Toluene was performed exclusively in the soil with 24% of organic matter content considering contamination levels between 319 and 392 mg kg-1. For ethylbenzene, it was created a soil covering 235 and 335 mg kg-1 of concentration, for 14% of organic matter content and it was used an interval of 154 and 744 mg kg-1 for 24% of organic matter content. The remediation experiments performed in soils contaminated with benzene, toluene and ethylbenzene allowed concluding that: i) the bioremediation was efficient, because the native soil microorganisms successfully degraded the benzene, toluene and ethylbenzene (ethylbenzene concentrations in soil above 154 mg kg-1 became toxic to microorganisms which were inhibited to degradate the contaminant); ii) Soils tests performed with 24% organic matter have shown to be faster, because the microorganisms consortium is higher which increases the degrading capacity of the soil; iii) the time of biodegradation was proportional to the concentration of contaminant in the soil; and iv) bioremediation showed to be an efficient technology to complement SVE.