BAPPD. Projeto Cooperativo BAPPD

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1 BAPPD BIORREMEDIAÇÃO DE AMBIENTE POLUÍDO POR PETRÓLEO OU SEUS DERIVADOS Projeto Cooperativo BAPPD Coordenação Profa. Dra. Maria de Fátima Vieira de Queiroz Sousa Vice-Coordenação Profa. Dra. Janete Magali de Araújo

2 BAPPD OBJETIVO GERAL ESTUDAR O USO DE TÉCNICAS DE BIORREMEDIAÇÃO POR MICRORGANISMOS NATIVOS EM UM AMBIENTE DO TERMINAL PORTUÁRIO DE SUAPE - PE

3 BAPPD Porto de Suape

4 BAPPD OBJETIVOS ESPECÍFICOS CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA, FISICO-QUÍMICA E MICROBIOLÓGICA DE FONTES OLEOSAS. ISOLAMENTO DE MICRORGANISMOS DE UM AMBIENTE POLUÍDO POR PETRODERIVADO, LOCALIZADO NA REGIÃO PORTUÁRIA DE SUAPE-PE SELEÇÃO DE ISOLADOS OU CONSÓRCIOS COM POTENCIALIDADE PARA DEGRADAR PETRÓLEO OU DERIVADOS. IDENTIFICAÇÃO DAS CULTURAS SELECIONADAS.

5 BAPPD OBJETIVOS ESPECÍFICOS ACLIMATAÇÃO DAS CULTURAS SELECIONADAS EM CONCENTRAÇÕES CRESCENTES DE FONTES OLEOSAS. ENSAIOS DE BIODEGRADABILIDADE EM FRASCOS, APLICANDO A TÉCNICA DE BIOESTÍMULO. ENSAIOS DE BIODEGRADABILIDADE EM BIORREATOR, EMPREGANDO O MEIO SELECIONADO NO BIOESTÍMULO. AVALIAÇÃO DA ECOTOXICIDADE DE AMOSTRAS TRATADAS

6 BAPPD COLETA DE AMOSTRAS ESPONJA DE POLIURETANO SOLO FOLHAS DA MARGEM ÁGUA DA LAGOA DA BARRA BAGACILHO

7 BAPPD CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA Poluentes QUEROSENE ÓLEO DIESEL GASOLINA BUNKER Massa Específica (kg/m3) 797, ,8 917,4 Aspecto claro, límpido límpido límpido - Ponto de Fulgor (ºC) 41, Destilação (inicial e final) 154,1-27,8 175,3-341,9 52,5-214,5 - Compatibilidade 2 Vanádio (mg/kg) 18 Viscosidade Cinemática 325,8 Enxofre Total (%),18,4,54 Cor (ASTM) L 1,5 amarelada Água por Destilação (%),19 Densidade Relativa a 2ºC,9681

8 BAPPD CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DO QUEROSENE CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DO ÓLEO DIESEL

9 BAPPD CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DA GASOLINA HIDROCARBONETOS TOTAIS DA GASOLINA CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DO BUNKER

10 BAPPD Água da Lagoa CARACTERIZAÇÃO FÍSICO- QUÍMICA CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DA ÁGUA DA LAGOA ph 6,5 Alcalinidade Total 14, mg/l de CaCO3 DQO 48,5 mg/l de O2 DBO 45, mg/l de O2 Sólidos Totais (ST) 13, mg/l Sólidos Suspensos Totais (SST) 1, mg/l Óleos e Graxas 2,9 mg/l Sólidos Totais Voláteis (STV) 4,5 mg/l Sólidos Suspensos Voláteis (SSV) 8, mg/l

11 BAPPD ISOLAMENTO DE MICRORGANISMOS POR INCORPORAÇÃO Òleo Diesel Gasolina Bunker Querosene 7 dias 14 dias 21 dias Total de microrganismos isolados com 7, 14 e 21 dias.

12 BAPPD ISOLAMENTO DE MICRORGANISMOS POR NEBULIZAÇÃO Gasolina Óleo Diesel Bunker Querosene 7 dias 14 dias 21 dias Total de microrganismos isolados com 7, 14 e 21 dias.

13 BAPPD GRUPOS DE MICRORGANISMOS ISOLADOS 26% 2% 27% Bactérias G+ Bactérias G- Fungos Leveduras 27% FUNGOS FILAMENTOSOS LEVEDURAS Percentuais dos grupos de microrganismos. BACTÉRIAS

14 BAPPD SELEÇÃO DE MICRORGANISMOS COM POTENCIALIDADE PARA DEGRADAR PETRÓLEO E DERIVADOS 3% 25% 2% 15% 1% 5% % Petróleo Querosene Bunker Gasolina Oleo Diesel Bactérias Fungos Filamentosos Leveduras Bactérias / Gasolina Fungo / Bunker Percentagem de bactérias, fungos filamentosos e leveduras com potencialidade para degradar óleo Diesel, gasolina, bunker, querosene e petróleo. Leveduras / Querosene

15 Bactérias Selecionadas Identificadas Linhagem UFPEDA Identificação 8 Staphylococcus saprophyticus 82 Acinetobacter baumannii 83 Bacillus megaterium 85 Bacillus cereus 812 Bacillus cereus 831 Bacillus pumilus 832 Bacillus thuringiensis 834 Ochrobactrum anthropi 835 Serratia marcescens 837 Nocardia nova 839 Serratia marcescens

16 Fungos Selecionados Identificados Linhagem UFPEDA Identificação 845 Rhodotorula aurantiaca 848 Candida albicans 857 Trichosporon pullulans 858 Geotrichum candidum 86 Trichosporon lutetiae 862 Candida ernobii 868 Aspergillus niveus 87 Aspergillus tamarii 88 Penicillium griseofulvum 884 Penicillium aurantiogriseum 885 Curvularia lunata 886 Penicillium corilophylum

17 Seleção de Consórcios

18 Ensaios de Bioestímulo em Frascos Biomassa (g/l) Tempo (dias) ph Tempo (dias) BH normal BH C:N 5:1 BH C:N 1:1 BH Normal BH C:N 5:1 BH C:N 1:1 Biomassa de Serratia marcenses UFPEDA 839 obtidos durante os ensaios de bioestímulo em meio de BH normal e BH modificados (C: N de 5:1 e C: N de 1:1), utilizando o óleo Diesel como fonte de carbono. ph de Serratia marcenses UFPEDA 839 obtidos durante os ensaios de bioestímulo em meio de BH normal e BH modificados (C:N de 5:1 e C:N de 1:1), utilizando o óleo Diesel como fonte de carbono. Percentual Degradado Nona no Decano Undecano Dodecano Tridecano Tetradecano Pentadecano Hexadecano Heptadecano Hidrocarbonetos Octadecano Nonadec ano Eic osano Heneicosano BH Normal BH C:N 5:1 BH C:N 1:1 Percentuais de degradação dos constituintes do óleo Diesel por Serratia marcenses UFPEDA 839, durante os ensaios de bioestímulo em meio de BH normal e BH modificados (C:N de 5:1 e de 1:1).

19 Ensaios de Bioestímulo em Frascos Biomassa (g/l) 1, 8 1, 6 1, 4 1, 2 1,8,6,4, Tempo (dias) ph Tempo (dias) BH normal BH C:N 5:1 BH C:N 1:1 BH normal BH C:N 5:1 BH C:N 1:1 Biomassa de Geotrichum candidum UFPEDA 858 obtidos durante os ensaios de bioestímulo em meio de BH normal e BH modificados (C: N de 5:1 e C: N de 1:1), utilizando o querosene como fonte de carbono. ph de Geotrichum candidum UFPEDA 858 obtidos durante os ensaios de bioestímulo em meio de BH normal e BH modificados (C:N de 5:1 e C:N de 1:1), utilizando o querosene como fonte de carbono. 1 9 Percentual Degradado Nonano Decano Undecano Dodecano Tridecano Hidrocarbonetos Tetradecano Pentadecano BH Normal BH C:N 5:1 BH C:N 1:1 Percentuais de degradação dos constituintes do querosene por Geotrichum candidum UFPEDA 858, durante os ensaios de bioestímulo em meio de BH normal e BH modificados (C:N de 5:1 e de 1:1).

20 Ensaios de Bioestímulo em Frascos Biomassa (g/l),35,3,25,2,15,1, Tempo (dias) BH Normal BH C:N 5:1 BH C:N 1:1 Biomassa de Bacillus cereus UFPEDA 812 obtidos durante os ensaios de bioestímulo em meio de BH normal e BH modificados (C: N de 5:1 e C:N de 1:1), utilizando a gasolina como fonte de carbono. ph 7,1 7 6,9 6,8 6,7 6,6 6,5 6,4 6,3 6, Tempo (dias) BH Normal BH C:N 5:1 BH C:N 1:1 ph de Bacillus cereus UFPEDA 812 obtidos durante os ensaios de bioestímulo em meio de BH normal e BH modificados (C:N de 5:1 e C:N de 1:1), utilizando a gasolina como fonte de carbono. 1 Percentual Degradado Metil Tolueno Octano 1,2 Dimetilbenzeno o-xileno 1,4 Dimetilbenzeno p-xileno Nonano 1,3,5 Trimetilbenzeno Undecano Naftaleno BH Normal BH C:N 5:1 BH C:N 1:1 Percentuais de degradação dos constituintes da gasolina por Bacillus cereus UFPEDA 812, durante os ensaios de bioestímulo em meio de BH normal e BH modificados (C:N de 5:1 e de 1:1). Hidrocarbonetos

21 Ensaios de Bioestímulo em Frascos Biomassa (g/l) Tempo (dias) BH Normal BH C:N 5:1 BH C:N 1:1 ph Tempo (dias) BH Normal BH C:N 5:1 BH C:N 1:1 Biomassa de Bacillus cereus (UFPEDA) 85 + Rhodotorula aurantiaca (UFPEDA 845) obtidos durante os ensaios de bioestímulo em meio de BH normal e BH modificados (C: N de 5:1 e C:N de 1:1), utilizando o óleo Diesel como fonte de carbono. ph de Bacillus cereus (UFPEDA 85) + Rhodotorula aurantiaca (UFPEDA 845) obtidos durante os ensaios de bioestímulo em meio de BH normal e BH modificados (C:N de 5:1 e C:N de 1:1), utilizando o óleo Diesel como fonte de carbono. Percentual Degradado Nonano Decano Undecano Dodecano Tridecano Tetradecano Pentadecano Hexadecano He ptadec ano Hidrocarbonetos Octadecano Nonadecano Eicosano Heneicosano BH Normal BH C:N 5:1 BH C:N 1:1 Percentuais de degradação dos constituintes do óleo Diesel por Bacillus cereus (UFPEDA 85) + Rhodotorula aurantiaca (UFPEDA 845) durante os ensaios de bioestímulo em meio de BH normal e BH modificados (C:N de 5:1 e de 1:1).

22 Biorreator New Brunswick FS-5

23 Biodegradação de óleo Diesel por Bactéria Biomassa (g/l) Tempo (dias) Biomassa (g/l) ph 7 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 ph Biomassa (UFC/mL) x Tempo (dias) Biomassa (UFC/mL) Biomassa e ph de Serratia marcescens UFPEDA 839 em meio de Bushnell Haas normal contendo 12% (v/v) de óleo Diesel ao longo de 7 dias de ensaio em biorreator. Células viáveis (x1 7 UFC/mL) de Serratia marcescens UFPEDA 839 em meio de Bushnell Haas normal contendo 12% (v/v) de óleo Diesel durante 7 dias de ensaio em biorreator. Degradação de Oleo diesel 839 8,% 7,% 6,% 5,% 4,% 3,% 2,% 1,%,% Nonano Decano Undecano Dodecano Tridecano Tetradecano Pentadecano Hexadecano Heptadecano Octadecano Nonadecano Eicosano Heneicosano Degradação de Oleo diesel 839 Percentuais de degradação de hidrocarbonetos do óleo Diesel pela bactéria Serratia marcescens UFPEDA 835, após 7 dias de ensaio em biorreator, em meio de Bushnell Haas contendo 12% (v/v) da fonte oleosa.

24 Biodegradação de querosene por Fungo Biomassa (g/l) Tempo (dias) ph Biomassa (UFC/mL) x 1-7 Biomassa (UFC/mL) Tempo (dias) Biomassa (g/l) ph Biomassa (UFC/mL) Biomassa e ph de Geotrichum candidum UFPEDA 858 em meio de Bushnell Haas com relação C:N de 1:1, contendo 12% (v/v) de querosene. Variação da concentração microbiana (células viáveis) no cultivo de Geotrichum candidum UFPEDA 858 em meio de Bushnell Haas com relação C:N de 1:1, contendo 12% (v/v) de querosene. Degradação de Querosene 858 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Nonano Decano Undecano Dodecano Tridecano Tetradecano Pentadecano Degradação de Querosene 858 Percentuais de degradação de hidrocarbonetos do querosene pelo fungo Geotrichum candidum UFPEDA 858, após 15 dias de ensaio em biorreator.

25 Biodegradação de gasolina por Bactéria Biomassa (g/l) 1 8,8 7 6,6 5 4,4 3, Tempo (dias) ph Biomassa (UFC/mL) Biomassa (UFC/mL) Tempo (Dias) Biomassa (g/l) ph Biomassa (UFC/mL) Biomassa e ph de Bacillus cereus UFPEDA 812 em meio de Bushnell Haas com relação C:N de 5:1, contendo 12% (v/v) de gasolina. Variação da concentração microbiana (células viáveis) no cultivo de Bacillus cereus UFPEDA 812 em meio de Bushnell Haas com relação C:N de 5:1, contendo 12% (v/v) de gasolina.. 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Degradação de Gasolina 812 Methyl Toluene Octane 1,4- Dimethylbenzene p-xylene 1,2- Dimethylbenzene o-xylene Nonane 1,3,5- Trimethylbenzene Decane Undecane Naftaleno Degradação de Gasolina 812 Percentuais de degradação de hidrocarbonetos da gasolina pela bactéria Bacillus cereus UFPEDA 812, após 7 dias de ensaio em biorreator.

26 Biodegradação de Óleo Diesel por Consórcio biomassa (UFC/mL) 1,E+8 1,E+7 1,E Tempo (h) 8,3 7,8 7,3 6,8 6,3 5,8 ph biomassa ph Células viáveis e ph do consórcio formado por Bacillus cereus UFPEDA 85 e Rhodotorula aurantiaca UFPEDA 845 durante 18 horas de degradação. Degradação de Oleo Diesel (85+845) 1,% 9,% percentagem de degradação 8,% 7,% 6,% 5,% 4,% 3,% 2,% 1,%,% Nonane Decane Undecane Dodecane Tridecane Tetradecane Pentadecane Hexadecane Heptadecane Hidrocarbonetos Octadecane Nonadecane Eicosane Heneicosane

27 Testes de Fitotoxicidade CONTROLES Água Petroderivado Meio Bushnell Haas - BH

28 Testes de Fitotoxicidade (Sementes de repolho) Amostra degradada por Serratia marcenses UFPEDA 839 que continha 12% (v/v) de óleo Diesel. %G= 1% %CR= 65,1% IG= 65,1 % Amostra degradada por Geotrichum candidum UFPEDA 858, que continha 12% (v/v) de querosene. %G= 94% %CR= 7% IG= 65% Amostra degradada por Bacillus cereus UFPEDA 812, que continha 12% (v/v) de gasolina. %G= 71% %CR= 88,6% IG= 62,9%

29 BAPPD Teste de Fitotoxicidade com Fungo Filamentoso Querosene Degradado Grupo Controle - BH Teste de fitotoxicidade em sementes de repolho, utilizando uma amostra tratada por Penicillium griseofulvum UFPEDA 88 que continha 5% de querosene e como controle o meio BH, após cinco dias de germinação ( A-IG = 7,4 cm; %G=9; C- IG=6,3cm; %G= 95).

30 Formação de Recursos Humanos Dissertações de Mestrado Biodegradabilidade de orto, meta e para-xileno por Bactérias Isoladas do Terminal Portuário de Suape-PE Defendida por Laureni Alves de Lima em fevereiro de 25 Estudo do Impacto do óleo Diesel em solo do Manguezal de Vila Velha - Itamaracá Defendida por Eudinice Pereira da Silva Beltrão em abril de 25 Análise Molecular de Bactérias Isoladas de Poços de Petróleo e Avaliação da Produção de Raminolipídeos, Utilizando Hidrocarbonetos Defendida por Cláudia Juliana Tabosa L. Crasto em abril de 25

31 Formação de Recursos Humanos Dissertações de Mestrado Biodegradação de n-hexadecano por Bactérias, Livres e Imobilizadas. Defendida por Samantha Pinheiro da Costa em março de 26 Degradação de óleo Diesel por Fungos Defendida por Cynthia Silva de Souza em fevereiro de 28 Degradação de Querosene de Aviação por Fungos Filamentosos Defendida por Carla do Couto Soares Maciel em fevereiro de 28

32 Formação de Recursos Humanos Monografias de Conclusão de Curso de Graduação Determinação e Melhoramento de Produção de Raminolipídeo por Pseudomonas sp. Isoladas de Poços de Petróleo Defendida por Carla do Couto Soares Maciel em setembro de 25 Biodegradabilidade de Naftaleno por Linhagens de Bactérias Isoladas do Terminal Portuário de Suape-PE Defendida por Erik Jonne Vieira de Melo em outubro de 25

33 Formação de Recursos Humanos Monografias de Conclusão de Curso de Graduação Isolamento e Seleção de Microrganismos Degradadores de Combustíveis Marítimos em Amostra de Solo da Área Costeira de Suape- PE. Defendida por Danilo Mamede da Silva Santos em dezembro de 25 Biodegradabilidade de óleo Diesel por Bactéria Isolada da Região Portuária de Suape-PE Defendida por Manuela Ribeiro de Souza em novembro de 26

34 Produto Produção Tecnológica Banco de microrganismos para aplicação em processos de biorremediação in situ ou ex situ. Patente depositada no INPI N do depósito: Título: Microesferas de quitosana com células de Bacillus pumilus UFPEDA 831 imobilizadas para uso na biodegradação de efluentes industriais e domésticos e na biorremediação de ambientes naturais contaminados com petróleo e derivados. Autores: Samantha Pinheiro da Costa, Vânia Maria M. Melo, Afrânio Aragão Craveiro e Maria de Fátima V. de Queiroz Sousa Depositante: Petrobras S. A. em 24/4/28

35 Produção Científica Trabalho Publicado Biodegradation of Diesel Oil by Yeasts Isolated from the Vicinity of Suape Port in the State of Pernambuco-Brazil Rita de Cássia Miranda, Cynthia S. Souza, Edelvio B. Gomes, Roberta B. Lovaglio, Carlos Edison Lopes, Maria de Fátima V. Queiroz Sousa Brazilian Archives of Biology and Technology, 5(1): , 27

36 Produção Científica Trabalho aceito para publicação Biodegradation of Stored Jet Fuel by a Nocardia sp. Isolated from Contaminated Soil Edelvio de Barros Gomes, Adriana Ururahy Soriano, Rita de Cássia Mendonça de Miranda, Maria de Fátima Vieira de Queiroz Sousa, Nei Pereira Jr. Brazilian Archives of Biology and Technology, 28. Trabalhos Completos em Eventos: 6 Trabalhos Apresentados em Eventos: 46

37 Agradecimentos FINEP, CNPq, CTPetro, Petrobras; Rede ; TRANSPETRO; Complexo Portuário de Suape-PE; Professores do Departamento de Antibióticos da UFPE (Equipe Executora do BAPPD); Consultores Científicos; Bolsistas (Anna Luiza Villela, Breno Melo, Cynthia Souza, Débora Silva, Pérsio Silva).