Avaliação da biodegradação da mistura diesel/biodiesel

Abstract

A projetada escassez de combustíveis fósseis, a alta necessidade energética e as pressões ambientais tornaram necessária uma mudança na matriz energética mundial. Nesse sentido, verifica-se a expansão do mercado de combustíveis derivados de fontes renováveis, predominando o etanol para automóveis e o biodiesel adicionado ao diesel para caminhões, ônibus, tratores e transportes marítimos. Além de diversificar a matriz energética, o biodiesel apresenta algumas vantagens do ponto de vista ambiental em relação ao diesel de petróleo como por exemplo, maior biodegradabilidade. Acidentes ambientais com petróleo e derivados causam danos consideráveis ao meio ambiente, gerando uma preocupação pública enorme, que pressiona para soluções rápidas e econômicas. Dentre as alternativas de tratamento para quando ocorre um derramamento de petróleo, a biorremediação emerge como um processo simples e de baixo custo quando comparado a outras alternativas, além se ser menos agressiva e a mais adequada para manutenção do equilíbrio ecológico. O objetivo deste trabalho foi avaliar a biodegradação de misturas de diesel e biodiesel nas proporções de 3, 5, 7, 10, 25, 50 e 80% em solo e em meio aquoso, verificando se a adição de inóculo da bactéria Bacillus subtilis e a adição do surfactante químico Tween® 80 auxilia na biodegradação de tais misturas. Também foi analisada, para as misturas de 5, 25 e 50% de biodiesel em diesel, a eficiência do processo de biorremediação, a fitotoxicidade e a diversidade da comunidade microbiana. Com os resultados obtidos em testes de respirometria de Bartha e Pramer, 2,6 diclorofenol-indofenol (DCPIP) e do teste da atividade microbiana com cloreto de 2,3,5-trifeniltetrazólio (TTC) foi demonstrado que existe uma correlação entre a quantidade de biodiesel adicionado ao diesel e a atividade microbiana econtrada nas amostras, sendo esta maior com a maior quantidade de biodiesel adicionado. O teste de denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) demonstrou que houve uma seleção da microbiota presente nos solos contendo as misturas, sendo muito semelhantes as microbiotas das mituras de 25 e 50% de biodiesel em diesel. Também foi demonstrado que a adição do inóculo de B. subtilis e do surfactante interferem na biodegradação das misturas, sendo que possuem diferentes resultados para cada mistura de biodiesel em diesel testada. A maior quantidade de biodiesel nas misturas causou maior fitotoxicidade para as sementes de Lactuca sativa, Cucumis sativus e Eruca sativa.

The shortage of fossil fuels, high energy requirements and environmental pressures have made it necessary to change the world energy matrix. In this sense, there is the expansion of the market of fuels derived from renewable sources, predominating ethanol for automobiles and biodiesel for trucks, buses, tractors and maritime transport. In addition to diversifying the energy matrix, biodiesel has some advantages from an environmental point of view in relation to petroleum diesel, such as higher biodegradability. Environmental accidents with oil and by-products cause considerable damage to the environment, generating a huge public concern, pushing for quick and cost-effective solutions. Among the treatment alternatives for when an oil spill occurs, bioremediation emerges as a simple and low-cost process when compared to other alternatives, as well as being less aggressive and more adequate to maintain the ecological balance. The objective of this work was to evaluate the biodegradation of diesel and biodiesel mixtures in the proportions of 3, 5, 7, 10, 25, 50 and 80% of biodiesel in diesel in soil in aqueous medium, checking if the addition of strains of Bacillus subtilis and the addition of the chemical surfactant Tween® 80 assists in the biodegradation of such mixtures. The efficiency of the bioremediation process regarding microbial metabolism, ecotoxicity and diversity of the microbial community was also analyzed for blends of 5, 25 and 50% biodiesel in diesel. With the results obtained in Bartha and Pramer respirometry tests, 2,6 dichlorophenol-indophenol (DCPIP), the microbial activity test with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) to mixtures of 5, 25 and 50% of biodiesel in diesel, it was shown that there is a correlation between the quantity of biodiesel added to diesel and the the microbial activity found in the samples. It has also been shown that the addition of the B. subtilis inoculum and the surfactant interferes with the biodegradation of the mixtures, and they act differently for each diesel biodiesel mixture tested. The higher amount of biodiesel in the mixtures caused higher phytotoxicity for the seeds of Lactuca sativa, Cucumis sativus and Eruca sativa.