Biorremediação por consórcio microbiano (Pseudonomas aeruginosa, Candida albicans, Aspergillus flavus e Fusarium sp.) em solo contaminado por benzo[a]pireno (B[a]P) quantificado via GC-MS

Abstract

O benzo[a]pireno é um contaminante da classe dos HPAs (Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos) oriundo do processo pirolítico a partir da combustão incompleta da matéria orgânica. Possui potencial carcinogênico, mutagênico e baixa degradação no meio ambiente, gerando preocupações ambientais. O presente estudo visa desenvolver uma metodologia de biorremediação eficiente para o contaminante benzo[a]pireno em solo inerte, previamente contaminado com uma concentração conhecida. Para a biorremediação foi avaliado o potencial da utilização de um consórcio microbiano com a bactéria Pseudomonas aeruginosa, e os fungos Candida albicans, Aspergillus flavus e Fusarium sp. Para comprovação da redução do contaminante foi realizada uma quantificação inicial e final das amostras via cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). As análises foram realizadas a partir da correlação das áreas dos picos de padrões com as áreas obtidas das amostras extraídas. O tempo de incubação dos microrganismos foi de cinquenta dias, com monitoramento do crescimento microbiano a cada sete dias. As amostras foram divididas em três grupos, caracterizando a triplicata de todas as análises. Para cada grupo foi monitorado o crescimento dos microrganismos na presença e na ausência do contaminante. Para cada via foi pesado 55 g de solo, adicionado a solução contendo 6,2 mg L-1 do contaminante benzo[a]pireno (menos a via do branco) e adicionado 800μL do consórcio microbiano. As amostras ficaram em estufa na temperatura de 35°C durante o período de incubação. A quantificação inicial anterior ao processo de incubação dos microrganismos, foi obtida uma média de 3,74 mg kg-1, representando a adsorção do contaminante no solo. Para o monitoramento microbiano, foram observadas pelas curvas do crescimento dos microrganismos representativas diferenças, nas amostras do branco, que não continham B[a]P obtiveram um leve crescimento, tempo de vida curto, em torno de sete a quatorze dias, e um decrescimento brusco e repentino, enquanto as amostras com o contaminante B[a]P mostraram um número maior de Unidades Formadoras de Colônias (UFC) por grama de amostra, tempo de vida maior e um decrescimento normal. Esta diferença no comportamento dos microrganismos indicou a utilização o carbono orgânico do contaminante como fonte de energia, demonstrando a possibilidade da efetivação do processo de biorremediação. Após esta etapa, realizou-se a quantificação final do solo, foi obtida uma média de 1,29 mg kg-1. Avaliando ambas concentrações, antes e após o processo, constatou-se uma degradação do contaminante em 65,51%±0,95. Com estes resultados, comprovou-se a eficiência da metodologia proposta neste trabalho para a biorremediação do benzo[a]pireno.

Benzo[a]pyrene is a contaminant class of PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) arising from the pyrolytic process of incomplete combustion of organic matter. Are carcinogenic potential , mutagenic and low degradation in the environment, causing environmental concerns. This study aims to develop a methodology for efficient bioremediation of contaminant benzo[a]pyrene in soil inert previously contaminated with a known concentration. For bioremediation potential was evaluated using a microbial consortium with Pseudomonas aeruginosa bacteria and Candida albicans , Aspergillus flavus and Fusarium sp fungi. To prove the reduction of contaminant was performed to quantify the initial and final samples via gas chromatography- mass spectrometry (GC - MS). The analyzes were performed from the correlation of peak areas of standards with the areas obtained from extracted samples. The incubation of microorganisms was fifty days with monitoring of microbial growth every seven days. The samples were divided into three groups, featuring all of triplicate analyzes. For each group was monitored growth of micro-organisms in the presence and absence of the contaminant. For each route was weighed 55 g of soil added to a solution containing 6,2 mg L-1 of the contaminant benzo[a] pyrene ( the path of least white) and added to 800μL of a microbial consortium, which consists of a mixture of each species. The samples were left in an oven at 35°C. The quantification process prior to initial incubation of microorganisms was obtained an average of 3,74 mg kg-1, representing the adsorption of contaminants in the soil. For monitoring microbial curve was observed for the growth of microorganisms that the samples of the blank, containing no B[a]P had a slight growth short lifetime , about seven to fourteen days and decrease rate, while samples with contaminant B[a]P showed greater formation of Colony Forming Units (CFU) per gram of sample, lifetime , and a greater decrease normally. This difference in behavior indicated microorganisms using organic carbon as a dopant source of power, demonstrating the possibility of the realization of the bioremediation process . After this step, the measurement was carried out final soil was obtained an average of 1.29 mg kg-1. Evaluating concentrations both before and after the process , it was found a degradation of contaminant in 65.51 ± 0.95 % . With these results proved the efficiency of the methodology proposed in this work for the bioremediation of benzo[a]pyrene.