Avaliação da biodegradação de petróleo com microalgas em águas marinhas contaminadas por petróleo

Abstract

A ocorrência de acidentes no ambiente marinho causa impactos à biota e à saúde humana, uma vez que o óleo pode chegar à zona costeira. Os poluentes orgânicos podem ser degradados por alguns organismos, mas a maioria dos estudos está relacionada ao papel das bactérias e dos fungos nesse processo. Portanto, é importante avaliar a possibilidade de utilizar outros organismos, como as microalgas, na degradação destes poluentes. Considerando a vulnerabilidade do ambiente marinho, este trabalho tem como objetivo avaliar a biodegradação do petróleo em águas marinhas contaminadas por petróleo utilizando a Nannochloropsis oculata. O experimento foi realizado utilizando reatores de 1L e dividido em quatro tempos. Cada reator continha 800mL de água marinha natural e 80mL de cepas microalgais, variando a concentração de óleo. As análises dos hidrocarbonetos totais do petróleo (HTP) foram realizadas através da extração líquido-líquido, enquanto que a estimativa da densidade celular foi feita através da câmara de Neubauer. Os valores de HTP variaram de 5.932 a 9.881mg L-1 para C1 e entre 11.226 e 17.888mg L-1 para C2. Os valores para ambas as concentrações diminuíram ao longo do tempo, o que indica que a capacidade de degradação da microalga. Os valores de MCNR variaram de 2.334 a 4.986mg L-1 e de 5.591 a 9.641mg L-1 para C1 e C2, respectivamente. A redução nos valores de MCNR pode indicar que as microalgas possuem rotas metabólicas mais complexas em comparação às bactérias, sendo capazes de degradar compostos não-resolvidos. Os valores de pristano, fitano e da razão pristano/fitano diminuíram e as razões P/n-C17 e F/n-C18 apresentaram valores menores que 1, indicando a ocorrência de óleo degradado. Para a curva C0 (água marinha natural e microalga), o número de células variou entre 2,83 x 104 e 6,87 x 104 cél mL-1. Para C1, os valores variaram entre 2,7 x 104 e 7,1 x 104; e para C2, os valores variaram entre 1,5 x 104 e 5,6 x 104 cél mL-1. O experimento com concentração C1 apresentou os maiores valores de células de microalgas, enquanto que o crescimento com concentração C2 apresentou os menores valores no início. Portanto, a microalga mostrou-se capaz de degradar alguns compostos do petróleo e de crescer na presença do petróleo. Por ser um trabalho pioneiro, este estudo é relevante nesse segmento e pode auxiliar como base para trabalhos futuros.

ABSTRACT - The occurrence of accidents on marine environment causes impacts to both biota and human health, since the oil can reach the coastal zone. Organic pollutants can be degraded by some organisms but the majority of studies are focused on the function of bacteria and fungi in this process. Therefore, it is important to assess the possibility of using other organisms, like microalgae, to degrade pollutants. Considering the vulnerability of marine environments to the occurrence of oil spills, this work aims to evaluate the biodegradation of petroleum in contaminated marine waters using Nannochloropsis oculata. The experiment was performed in 1L reactors and divided into four times. Each reactor contained 800mL of natural seawater and 80mL of microalgal strain, varying the concentration of oil. Analysis for total petroleum hydrocarbons (TPH) were done by liquid-liquid extraction, while the estimative of cell density was done using Neubauer chamber. TPH values ranged from 5,932 to 9,881mg L-1 for C1 and between 11,226 and 17,888mg L-1 for C2. Values for both concentrations decreased over time, which indicates that the microalgae are capable to degrade hydrocarbons. UCM values ranged from 2,334 to 4,986 mg L-1 and from 5,591 to 9,641mg L-1 to C1 and C2, respectively. The decrease in values for UCM can indicate that microalgae have more complex metabolic routes when compared with bacteria, being able to biodegrade unresolved and recalcitrant compounds. In general, values for pristane and phytane and for the pristane/phytane ratio decreased. The P/n-C17 and F/n-C18 ratios were generally lower than 1, indicating the occurrence of degraded oil. For curve C0 (natural seawater and microalgae), the cell values ranged from 2,83 x 104 e 6,87 x 104 cells per mL. For curve C1, the values varied between 2,7 x 104 e 7,1 x 104; and for curve C2 values ranged from 1,5 x 104 e 5,6 x 104 cells per mL. In general, the experiment with C1 concentration presented the highest value of microalgae cells, while growth in the experiment with C2 concentration presented the lowest value at the beginning. It can be concluded that the microalga presented the ability to degrade some of the petroleum compounds and was able to develop even in the presence of petroleum. For being a pioneer work, this study is relevant in this area and can serve as a basis for future studies