domingo, 22 de maio de 2011

Desnitrification

The biological reduction of nitrate (NO3) to nitrogen gas (N2) by facultative
heterotrophic bacteria is called Denitrification. “Heterotrophic” bacteria need a carbon source as
food to live. “Facultative” bacteria can get their oxygen by taking dissolved oxygen out of the
water or by taking it off of nitrate molecules.

Denitrification occurs when oxygen levels are depleted and nitrate becomes the primary oxygen
source for microorganisms. The process is performed under anoxic conditions, when the dissolved
oxygen concentration is less than 0.5 mg/L

Desnitrificação


A desnitrificação consiste na redução biológica de nitrato (NO3) a azoto (N2) por bactérias heterotróficas facultativas. Bactérias heterotróficas necessitam de uma fonte de carbono para viverem. Bactérias “facultativas” podem obter oxigénio a partir da água (oxigénio dissolvido) ou a partir de moléculas de nitrato.

A desnitrificação ocorre quando os níveis de oxigénio são baixos e o nitrato torna-se a fonte primária de oxigénio para os microrganismos. O processo ocorre quando a concentração de oxigénio dissolvido é inferior a 0,5 mg/L.

Bioremediation's categories

Categorias da biorremediação


Fitorremediação

Segundo Carvalho, L. (2007) a fitorremediação é uma técnica que consiste na utilização de plantas e dos micróbios a elas associados para a recuperação de zonas poluídas/contaminadas servindo-se dos processos naturais pelos quais as plantas e os micróbios da rizosfera degradam e enclausuram os poluentes. É uma tecnologia eficiente de recuperação para uma grande variedade de poluentes, sejam eles orgânicos ou inorgânicos.

Segundo o mesmo autor, a fitorremediação pode ser utilizada em substratos sólidos (campos agrícolas contendo herbicidas e pesticidas, zonas industriais e militares contendo poluentes orgânicos metais pesados e TNT), líquidos (esgotos industriais e municipais contendo metais pesados e água drenada de campos agrícolas contendo metais pesados e matéria orgânica) e gasosos (as plantas podem ser utilizadas para filtrar os poluentes do ar como, NOx, SO2, CO2 e compostos halogenados voláteis).

Ainda segundo este autor, as características que tornam as plantas favoráveis a serem utilizadas na técnica de fitorremediação são o seu crescimento rápido, a grande biomassa, o facto de serem competitivas e resistentes e ainda por serem tolerantes à poluição.

Esta técnica envolve a descontaminação de zonas contaminadas através de processos biológicos pelo recurso à utilização de plantas, ou seja, a capacidade das plantas é usada para remover, acumular ou tornar inofensivos os contaminantes ambientais (Singh et al., 2003).

Por ser um processo natural, a fitorremediação promove um tratamento adequado do meio ao qual acresce um baixo custo, quando comparado a outras alternativas convencionais de tratamento de resíduos. Mas para se obter um rendimento elevado no processo, é necessário que se verifiquem determinadas condições que favoreçam a actividade microbiana, tais como: meio anaeróbio, elevado tempo de retenção, actividade enzimática, temperatura e pH adequados. Só nestas condições o inóculo activo tóxico poderá ser tratado adequadamente (Singh et al., 2003).


Biorremediação bacteriana

Segundo Abelho, M. (2010) a técnica de biorremediação bacteriana consiste na aplicação de determinados microrganismos, mais precisamente bactérias, em locais contaminados por exemplo, com certos tipos de hidrocarbonetos levando à remediação desse local anteriormente poluído.

Segundo o mesmo autor, os principais tipos de bactérias utilizadas nesta técnica de biorremediação são, as bactérias aeróbias (são dependentes de oxigénio para realizarem o seu metabolismo) e as bactérias anaeróbias (realizam o seu metabolismo na ausência de oxigénio). As bactérias aeróbias (Pseudomonas, Alcaligenes, Sphingomonas, Rhodococcus, Mycobacterium), degradam pesticidas e hidrocarbonetos, utilizando na maioria dos casos o próprio contaminante como fonte de carbono e energia. Já as bactérias anaeróbias embora utilizem um processo idêntico ao das bactérias aeróbias são menos usadas do que estas.

A capacidade de biorremediação das bactérias tem sido explorada mais exaustivamente do que a capacidade de biorremediação dos fungos, uma vez que o cultivo de bactérias é mais fácil do que o dos fungos, sendo ainda mais acessível a utilização de técnicas de biologia molecular. Além disso, foram identificadas bactérias capazes de metabolizar e mineralizar compostos orgânicos clorados (Korda et al., 1997).


Biorremediação enzimática

As enzimas aplicadas na biorremediação enzimática são na sua maioria originárias a partir de plantas que actuam na fitorremediação. Estas enzimas podem metabolizar herbicidas e outros poluentes orgânicos. Muitas vezes recorre-se ao conhecimento dos complexos enzimáticos envolvidos no metabolismo de compostos xenobióticos para seleccionar as plantas a aplicar na fitorremediação.

As enzimas são utilizadas nos processos de degradação de compostos orgânicos por parte das plantas ao longo de três fases.

Na primeira fase, um contaminante orgânico é absorvido pela planta e sujeito a um conjunto de enzimas que catalisam transformações como oxidação, hidroxilação, halogenação, redução, esterificação e/ou hidrólise.

Na segunda fase, os novos produtos orgânicos resultantes da transformação anterior, reagem com outras enzimas, formando compostos conjugados com hidratos de carbono, aminoácidos e outras moléculas.

Na terceira fase, se o contaminante modificado não é completamente metabolizado, ou libertado da planta, ocorre a compartimentação do metabolito.

A produção de determinadas enzimas pode ser induzida pela presença de determinados compostos orgânicos. Por exemplo, a produção da enzima intracelular nitro-reductase, na bactéria Enterobacter cloacae, pode ser aumentada entre cinco a dez vezes pela adição de 2,4,6-trinitrotolueno (TNT).

Bioremediation

Biorremediação

De acordo com Tutida, D. e Fogaça R. a biorremediação é a ciência que estuda, monitoriza e utiliza um conjunto de técnicas para remover ou neutralizar poluentes orgânicos e inorgânicos presentes em solos ou águas, utilizando, para isso, microorganismos, como fungos, bactérias ou as suas enzimas. Segundo Lorentz, E. (2006) a biorremediação pode também ser chamada de biotecnologia ambiental por usar, de forma controlada, processos biológicos que ocorrem na natureza para remover poluentes. 

De acordo com Ferreira, F. (2010) o uso de seres vivos no processo de degradação ou neutralização de substâncias nocivas ao meio ambiente tem como objectivo a restauração do equilíbrio ecológico do ambiente afectado e a preservação da fauna e flora existentes. Num sentido amplo, esta técnica pode ser entendida como a tecnologia que visa a prevenção e minimização dos impactes antrópicos negativos.

A biorremediação, assim como qualquer outra técnica, apresenta vantagens e desvantagens que se encontram descritas na tabela abaixo:


Adaptado de http://www.esac.pt/Abelho/MicroAmbiental/3.3%202009_2010%20biorremediacao.pdf