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Title: Estudos de processos físico-químicos com radiotraçadores em sedimentos costeiros para fins de biorremediação
Authors: Sondermann, Melissa Nogueira
metadata.dc.contributor.advisor: Bernedo, Alfredo Victor Bellido
metadata.dc.contributor.advisorco: Suzuki, Katia Noriko
metadata.dc.contributor.members: Lopes, Ricardo Thadeu
Patchineelam, Sambasiva Rao
Machado, Wilson Thadeu Valle
Issue Date: 20-Apr-2016
Abstract: Esse estudo avaliou o potencial de remoção de Zn e Cd pela ação do biofilme bacteriano resistente a esses metais em uma área altamente contaminada, localizada na Baía de Sepetiba/RJ. Esse biofilme resistente foi coletado do manguezal do Saco do Engenho e teve sua biomassa amplificada no Laboratório de Ecologia Bacteriana (UFF), possibilitando estudos físico-químicos para investigar a sua capacidade de sorção de metais para fins de biorremediação. Experimentos em microcosmos foram realizados na água do mar e na interface água-sedimento, utilizando radiotraçadores, buscando identificar processos que interferem nessa remoção. Foram realizados estudos com 65Zn e 109Cd, em testemunhos de sedimento de manguezal, para determinar as cinéticas de sorção de Zn e Cd na interface água–sedimento, em 48 horas de experimento, e calculado o índice de atividade bentônica, que é a percentagem entre a diferença dos testemunhos não tratados e os testemunhos tratados com o formol, em relação aos testemunhos não tratados. Além disso, foram estudadas medidas de distribuição do 65Zn em duas fases, a líquida (ampola padrão de água do mar) e a sólida (biofilme resistente a Zn e Cd) para avaliar a capacidade de sorção do biofilme resistente a estes metais (BR Zn/Cd). Os resultados dessas medidas de distribuição, em um período experimental de 24 horas, sugerem que o BR Zn/Cd possui uma capacidade de sorção média de zinco em 67,60 ± 3,16 % na água do mar. O estudo cinético da sorção de Zn e Cd na interface água-sedimento, nos testemunhos incubados com o BR Zn/Cd, apresentou valores de remoção de 67,04 ± 2,93 % (Zn) e 79,89 ± 2,64 % (Cd) na cinética rápida inicial (3 horas de experimento), já os valores de sorção do sedimento controle, no mesmo período, mostrou valores de remoção 34,32 ± 2,43 % (Zn) e 47,68 ± 2,12 % (Cd). Os resultados de tempo de meia-vida de remoção mostraram também essa diferença. Os sedimentos incubados com o BR Zn/Cd apresentaram valores para Zn de 1,24 ± 0,02 h e para Cd de 0,86± 0,02 h na cinética rápida, enquanto o sedimento controle marcou valores de meia-vida para Zn de 2,74± 0,08 h e para Cd de 2,15 ± 0,05 h. A atividade bentônica foi estimada como responsável por 74,42% (Zn) e 80,03% (Cd) do índice do total do sedimento com o BR Zn/Cd, enquanto no sedimento controle, essa atividade foi calculada como responsável por 49,13% (Zn) e 60,86% (Cd) do mesmo índice, evidenciando o aumento da capacidade de retenção do Zn (aproximadamente 25%) e Cd (aproximadamente 20%), pelo BR Zn/Cd
metadata.dc.description.abstractother: This study evaluated the efficiency of Zn and Cd removal by using a bacterial biofilm resistant to these metals in a highly contaminated coastal area, Sepetiba Bay/RJ. This resistant biofilm was sampled in a mangrove at Saco do Engenho and had its biomass amplified in the Ecologia Bacteriana Laboratory. Physic-chemical studies enabled the research of metal sorption capacity by resistant biofilm for bioremediation purposes. Microcosm experiments were performed in sea water and sediment-water interface using radiotracers technique. Radiotracer studies, 65Zn and 109Cd, in mangrove sediment columns were performed to determine the removal kinetics of Zn and Cd in sediment-water interface in 48 hours experiments. Benthic activities indices were calculated as the relative percent difference between untreated sediments and formaldehyde-treated sediments data in relation to untreated sediments data. Distribution measurements of 65Zn were also studied in two phases: solid (resistant biofilm) and liquid (standard sea water) to evaluate the sorption capacity of biofilm resistant to these metals (RB Zn/Cd). The distribution results in 24 hours of experiment suggested that resistant biofilm has mean 67,60 ± 3,16 % in zinc sorption capacity on sea water. The faster removal kinetic study (3 hours) in sediment-water interface presented 67,04 ± 2,93 % and 79,89 ± 2,64 % of Zn and Cd removal, respectively, in sediment cores incubated with RB Zn/Cd. The faster removal kinetic in sediment control cores were 34,32 ± 2,43 % (Zn) and 47,68±2,12 % (Cd) on metals sorption in the same period of time. The half-removal times results also showed this difference between cores. Sediment cores incubated with RB Zn/Cd showed 1,24±0,02 h (Zn) and 0,86±0,02 h (Cd) in faster kinetic while sediment control cores scored 2,74±0,08 h (Zn) and 2,15 ±0,05 h (Cd). Benthic activity was estimated as responsible for 49,13% (Zn) and 60,86% (Cd) of total inventories within sediments control cores, while in RB Zn/Cd cores this indices represented 74,42% (Zn) and 80,03% (Cd). These estimates show the increase in metal sorption capacity by RB Zn/Cd for average 25% (Zn) and 20% (Cd) in sediments
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/1647
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