Estudo da degradação biológica de Paraquat em reatores em bateladas inoculados com biomassa fúngica

Abstract

Uma grande quantidade de pesticida é aplicada anualmente ao redor do mundo para proteção de plantações, contaminando assim o meio ambiente. Nesta pesquisa foi estudada a remoção do herbicida paraquat na concentração de 30 mg.L-1, de água sintética, em reatores em bateladas com dois tipos de biomassa fúngica dispersa (Aspergillus niger AN 400 e Phanerochaete chrysosporium). O pesquisa foi dividida em 4 etapas: (I) Cultivo do inóculo, produção e contagem de esporos do Aspergillus niger AN 400 e Phanerochaete chrysosporium; (II) Teste de toxicidade em placas (30, 20, 10, 5, 4, 3, 2, 1, 0,5 mg.L-1 de paraquat); (III) bateladas agitadas com a biomassa dispersa em 120 h, contagem de colônias e teste ecotoxicológico; e (IV) bateladas sequenciais com biomassa imobilizada, teste de saturação da biomassa e do material suporte. Os reatores foram monitorados por meio das análises de concentração de paraquat, de glicose e sacarose, demanda química de oxigênio, pH, temperatura e sólidos suspensos voláteis. A partir dos valores obtidos pela remoção do pesticida e da DQO foram realizados estudos cinéticos utilizando a equação de primeira ordem. Na Etapa II, ambos os fungos estudados cresceram em todas as concentrações testadas no teste de toxicidade em placas. A partir de 10 mg.L-1 o crescimento ocorreu de forma mais lenta. Na Etapa III, os reatores que apresentaram a maior média de remoção do paraquat foram os RNG – 4,0, com média de 20,2 ± 0,05% de remoção do poluente, 40% de consumo de glicose e constante cinética de 0,06 ± 0,002 h-1 e o RPS-3,0 com 48,9 ± 0,01% de remoção de paraquat, 11% de consumo de sacarose e uma constante cinética de 0,026 ± 0,02h-1, consequentemente o melhor reator, em termos de eficiência, em relação ao regime de bateladas agitadas. O teste biológico apresentou a predominância dos fungos ao final do tratamento e a concentração de 30 mg.L-1de paraquat foi um fator inibitório no crescimento das raízes no teste de toxicidade com cebolas. Na Etapa IV o RBS-AN obteve uma média de 65,7 ± 4,9% de remoção do pesticida e 84,7 ± 3,01% de remoção de DQO com constante cinética média de 0,03 ± 0,003 h-1. Os resultados do RBSPHC apresentaram uma média de 64,4 ± 4,6% de remoção de paraquat e 90,9 ± 1,65% de remoção de DQO com constante cinética de 0,027 ± 0,011 h-1. O teste de saturação mostrou que o principal mecanismo de remoção do paraquat decorreu da ação dos micro-organismos presentes nos reatores com biomassa imobilizada. Desta forma, o regime em batela