Utilização de grânulos de cortiça para estimular a biorremediação aeróbia de hidrocarbonetos

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biológica (área de especialização em Tecnologia Ambiental)Os derrames de petróleo constituem um dos desastres ambientais mais graves provocados pelo Homem. Uma das estratégias mais utilizadas para remediação de locais contaminados com petróleo é a contenção e remoção dos hidrocarbonetos por materiais sorventes. Entre estes, a cortiça tem sido aplicada com sucesso na remediação de derrames de óleos. Pelas suas características físico-químicas, a cortiça pode constituir um bom suporte para o crescimento de bactérias hidrocarbonoclásticas, ou conter substâncias que estimulem o seu crescimento, facilitando assim a ocorrência de biorremediação in situ. Este trabalho pretende avaliar a degradação aeróbia de hidrocarbonetos sorvidos em partículas regrânuladas de cortiça por bactérias hidrocarbonoclásticas, bem como estudar o efeito da presença da cortiça no crescimento deste tipo de bactérias. Foram realizados ensaios com duas culturas bacterianas (Alcanivorax borkumensis SK2 e Rhodoccocus opacus B4) e partículas de cortiça contaminados com uma mistura de alcanos (C14, C16, C20 e C24). Foram também efetuados ensaios controlo, em que as culturas bacterianas foram crescidas (i) com alcanos mas sem partículas de cortiça, e (ii) com cortiça mas sem adição da mistura de alcanos. O crescimento bacteriano foi avaliado ao longo do tempo, através da medição do azoto orgânico no material biológico em suspensão, e a degradação dos hidrocarbonetos foi monitorizada por cromatografia gasosa, após extração líquido-líquido. As partículas de cortiça tiveram um efeito estimulador direto sobre o crescimento de Alcanivorax borkumensis SK2 em alcanos, tendo-se obtido valores de azoto orgânico 1,4 vezes superiores na presença de cortiça, relativamente aos ensaios realizados sem cortiça, após 452 horas de incubação. Relativamente à degradação da mistura de alcanos, esta foi superior nos ensaios desenvolvidos na presença do que na ausência de cortiça, isto é, 72±2 % e 47±2 %, respetivamente. Estes resultados mostram o potencial desta estratégia para estimular a biorremediação in situ. Quanto às culturas de Rhodococcus opacus B4, a cortiça não teve um efeito estimulador sobre o crescimento. Relativamente à degradação da mistura de alcanos, após 283 horas de incubação esta atingiu 96±1 % e 89±3 % na presença e na ausência de cortiça, respetivamente.Oil spills are one of the worst environmental disasters caused by anthropogenic activities. Containment of the oil spills and removal of hydrocarbons using sorbent materials is one of the most used strategies for remediation of the contaminated sites. Cork has been applied with success as biosorbent in the remediation of oil spills. Due to its physical-chemical characteristics, cork may be a good support for the growth of hydrocarbonoclastic bacteria, or may have substances which stimulate their growth, promoting in situ bioremediation. This work intends to evaluate the aerobic degradation of hydrocarbons sorbed in regranulated cork particles by hydrocarbonoclastic bacteria, as well as to study the effect of cork in the growth of these bacteria. Assays were made with two bacterial cultures (Alcanivorax borkumensis SK2 and Rhodoccocus opacus B4) and cork particles contaminated with a mixture of alkanes (C14, C16, C20 e C24). Control assays were also prepared, in which the bacterial cultures were grown (i) with alkanes but not with cork, and (ii) with cork without addition of the mixture of alkanes. The bacterial growth was evaluated along the time by measuring the organic nitrogen content in the biological suspended material, and the degradation of the hydrocarbons was monitored by gas chromatography after liquid-liquid extraction. Cork particles had a direct stimulator effect on the growth of Alcanivorax borkumensis SK2 on alkanes, as shown by the 1,4 times higher values of organic nitrogen measured in the assays with cork, relatively to the assays without cork, after 452 hours of incubation. Alkanes degradation was higher in the presence than in the absence of cork, i.e. 72±2 % and 47±2 %, respectively. These results show the potential of this strategy for stimulating in situ bioremediation. Concerning Rhodococcus opacus B4, cork did not stimulate the growth of this bacterium. Degradation of the mixture of alkanes by these cultures, after 283 hours of incubation, reached 96±1 % and 89±3 % in the presence and in the absence of cork, respectively.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), e pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER), no âmbito dos projetos PTDC/AAG-TEC/3500/2014 (POCI-01-0145-FEDER-016575), UID/BIO/04469/2013 (POCI-01-0145-FEDER-006684), RECI/BBB-EBI/0179/2012 (FCOMP-01-0124-FEDER-027462) e BioTecNorte operation (NORTE-01- 0145-FEDER-000004). Ana Cavaleiro agradece o apoio financeiro do European Research Council (ERC) no âmbito do projeto Novel Anaerobes (323009)