Aplicação da Eichhornia Crassipes no tratamento de ambientes contaminados por petroderivados.
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Universidade Católica de Pernambuco
Spills of petroleum products and heavy metals are considered toxic to ecosystems by
they contain large amounts of xenobiotics. Among the possible solutions, for the
treatment of these pollutants, are the use of constructed wetlands, where it is possible
to carry out phytoremediation processes, and the use of biosurfactants, which are
biodegradable tensoactive agents. In this context, macrophytes of the species
Eichhornia crassipes, plants that impact the environment by proliferating rapidly, were
investigated in the treatment of these pollutants in the formation of wetlands and as a
source of surfactants. Initially, the efficiency of a hybrid system by dissolved air flotation
and wetlands was evaluated in the treatment of industrial oily water. Then, root
residues from wetlands were reused in the extraction of surfactants. The presence of
surfactant in the concentrated plant extract was studied, as well as toxicity tests using
as bioindicators the microcrustacean Artemia salina and the seeds of Brassica
oleracea, emulsification activity (motor oil, diesel, n-hexadecane, kerosene, corn oil
and soybean oil), stability against pH, temperature and salinity and the chemical
composition of the plant extract were carried out. In addition, the vegetal extract was
applied to remove petroleum derivative (motor oil) in sand through kinetic and static
tests, in the dispersion of the motor oil in sea water and in the removal of heavy metals
in synthetic effluent (Pb, Cu and Zn). The efficiency obtained in the prototypes was
97% of oil removal. The obtained surface tension was 27.57 mN/m and the motor oil’s
emulsification indexes reached 65%, indicating a great affinity of the plant surfactant to
the oil. The stability tests of the vegetal extract showed little variation in its surface
tension for all conditions tested. The plant Critical Micellar Concentration was 1.4 g/L
with a surface tension at that point of 25.84 mN/m. E. crassipes extract proved to be
practically non-toxic to the tested bioindicators. The concentration of the plant
surfarfactant (saponin) obtained was 1.29 g/L in the plant extract and the chemical
characterization of this purified extract indicated that it falls into the category of
unsaturated fatty acid. The plant extract was able to disperse 100% of the motor oil in
sea water. The percentage of motor oil removed in sand reached around 67% and the
percentage of heavy metals removed approached 55%. The results obtained in this
research clearly demonstrate the feasibility of applying E. crassipes as a
biotechnological agent for environmental remediation processes.
Os derramamentos de petroderivados e metais pesados são considerados tóxicos
para os ecossistemas, por apresentarem grandes quantidades de xenobióticos. Dentre
as possíveis soluções para o tratamento desses poluentes, estão os wetlands
contruídos, através dos quais é possível realizar processos de fitorremediação, e o uso
de biossurfactantes, que são agentes tensoativos biodegradáveis. Nesse contexto, as
macrófitas da espécie Eichhornia crassipes, plantas que impactam o meio ambiente
por se proliferarem rapidamente, foram investigadas no tratamento desses poluentes
na formação de wetlands e como fonte de surfactantes. Inicialmente, a eficiência de
um sistema híbrido por um flotador de ar dissolvido e wetlands foi avaliado no
tratamento de água oleosa industrial. Em seguida, os resíduos de raízes provenientes
dos wetlands foram reaproveitados na extração de surfactantes. A presença de
surfactante no extrato vegetal concentrado foi estudada, assim como foram realizados
testes de toxicidade utilizando como bioindicadores o microcrustáceo Artemia salina e
as sementes de Brassica oleracea, atividade de emulsificação (óleo motor, diesel, nhexadecano, querosene, óleo de milho e de soja), estabilidade frente a pH,
temperatura e salinidade e a composição química do extrato vegetal. Além disso, o
extrato vegetal foi aplicado na remoção de petroderivado (óleo motor) em areia através
de ensaios cinéticos e estáticos, na dispersão do óleo motor na água do mar e na
remoção de metais pesados em efluente sintético (Pb, Cu e Zn). A eficiência obtida
nos protótipos foi de 97% de remoção de óleo. A tensão superficial obtida foi de 27,57
mN/m e a taxa de emulsificação de óleo motor alcançou 65%, indicando grande
afinidade do surfactante vegetal pelo óleo. Os testes de estabilidade do extrato vegetal
demonstraram pouca variação em sua tensão superficial para todas as condições
testadas. A Concentração Micelar Crítica (CMC) vegetal foi de 1,4 g/L com uma tensão
superficial nesse ponto de 25,84 mN/m. O extrato de E. crassipes provou ser
praticamente atóxico para os bioindicadores testados. A concentração do surfactante
vegetal (saponina) obtida foi de 1,29 g/L no extrato vegetal e a caracterização química
desse extrato purificado indicou que o mesmo se enquadra na categoria de ácido
graxo insaturado. O extrato vegetal foi capaz de dispersar 100% do óleo de motor em
água do mar. O percentual de óleo motor removido em areia atingiu cerca de 67% e o
percentual de metais pesados removidos aproximou-se de 55%. Os resultados obtidos
nessa pesquisa demonstram claramente a viabilidade de aplicação da E. crassipes
como agente biotecnológico para os processos de remedição ambiental.
Descrição
Citação
SELVA FILHO, Alexandre Augusto Paredes; SILVA, Rita de Cássia Freire Soares da. Aplicação da Eichhornia Crassipes no tratamento de ambientes contaminados por petroderivados . 2021. 193 f. Universidade Católica de Pernambuco. Pró-reitoria de Pesquisa e Pós-graduação. Mestrado em Desenvolvimento de Processos Ambientais, 2021.