Avaliação da cinética de bioacumulação de produtos de petróleo em algas: uma estratégia usando 14C-AMS e n-alcanos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Túlio César Aguiar
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/33999
Resumo: A biorremediação é um mecanismo natural de limpeza que atrai cada vez mais a atenção de cientistas, autoridades e comunidades interessadas nas questões acerca da despoluição ambiental. Uma grande variedade de organismos pode ser utilizada para fins de biorremediação e, nos corpos hídricos, as algas se apresentam como um importante agente de monitoramento e remediação, dada sua capacidade de absorção de poluentes. Nesse contexto, o presente trabalho se propõe a avaliar o potencial das algas marinhas da espécie Ulva fasciata em um ensaio de bioacumulação em laboratório. A fim de simular sua exposição a subprodutos do petróleo, em função de diferentes doses e do tempo, três tipos de combustíveis fósseis (Diesel, Gasolina e Querosene) foram despejados, em dosagens de 10 mL, 20 mL, 40 mL e 160 mL, em recipientes contendo água do mar e certa massa algal. Após 1h, 12h e 24h foram retiradas alíquotas dessas algas a fim de avaliar a bioacumulação. Para isso, dois tipos de análises foram feitas: determinação da fração biogênica do carbono 14 através da quantificação por Espectrometria de Massa com Aceleradores (14C-AMS) e análise da distribuição de n-alcanos por cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (GC- FID). A amostra controle (sem contaminação por subprodutos de petróleo) teve como resultado 99,1% de fração biogênica e, sua concentração de n-alcanos foi nula – ou baixa o suficiente para não ser detectada pelo cromatógrafo. As alíquotas de algas contaminadas por querosene também não exibiram a presença de n-alcanos, assim como a composição dessas amostras também se mostrou como quase 100% biogênica, resultados diferentes do que era esperado, já que a presença desses derivados de petróleo aumentaria a fração fóssil do carbono, e sendo os n-alcanos os compostos predominantes no petróleo, sua presença deveria ser detectada. Amostras contaminadas por gasolina durante 1h apresentaram concentração total de n-alcanos nula enquanto as demais alíquotas apresentaram concentração total de alifáticos acima de 100 μg.g-1 , valor indicativo de contaminação por combustíveis fósseis, atingindo máximo de 3.358 μg.g-1 em G-16C0 t3. A contaminação por diesel resultou em concentração máxima de alcanos de 344.746 μg.g-1 em D-C0 t3, tendo concentração acima de 100 μg.g-1 em todas as alíquotas. Em D-C0 t3 e D-16C0 t3 também ocorreu diminuição da fração biogênica. O IPC, próximo de 1, para todas amostras contaminadas por diesel e gasolina, é outro indicador de contaminação petrogênica, assim como a razão Pri/Fi, que forneceu uma média de 1,12 para a contaminação por diesel e 0,49 para a contaminação por gasolina. As razões C17/Pri e C18/Fi, maiores que 2, indicam contaminação recente. Os resultados obtidos confirmam a capacidade de retenção de contaminantes fósseis por algas Ulva fasciata e demonstram a eficácia das técnicas utilizadas para analisá-las; porém, devido a algumas limitações observadas, se faz necessário refinar a construção do experimento, aperfeiçoando algumas etapas da metodologia, para que os dados obtidos possam contribuir ainda mais no uso das algas para a bioremediação da poluição fóssil em ambientes externos.
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A fim de simular sua exposição a subprodutos do petróleo, em função de diferentes doses e do tempo, três tipos de combustíveis fósseis (Diesel, Gasolina e Querosene) foram despejados, em dosagens de 10 mL, 20 mL, 40 mL e 160 mL, em recipientes contendo água do mar e certa massa algal. Após 1h, 12h e 24h foram retiradas alíquotas dessas algas a fim de avaliar a bioacumulação. Para isso, dois tipos de análises foram feitas: determinação da fração biogênica do carbono 14 através da quantificação por Espectrometria de Massa com Aceleradores (14C-AMS) e análise da distribuição de n-alcanos por cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (GC- FID). A amostra controle (sem contaminação por subprodutos de petróleo) teve como resultado 99,1% de fração biogênica e, sua concentração de n-alcanos foi nula – ou baixa o suficiente para não ser detectada pelo cromatógrafo. As alíquotas de algas contaminadas por querosene também não exibiram a presença de n-alcanos, assim como a composição dessas amostras também se mostrou como quase 100% biogênica, resultados diferentes do que era esperado, já que a presença desses derivados de petróleo aumentaria a fração fóssil do carbono, e sendo os n-alcanos os compostos predominantes no petróleo, sua presença deveria ser detectada. Amostras contaminadas por gasolina durante 1h apresentaram concentração total de n-alcanos nula enquanto as demais alíquotas apresentaram concentração total de alifáticos acima de 100 μg.g-1 , valor indicativo de contaminação por combustíveis fósseis, atingindo máximo de 3.358 μg.g-1 em G-16C0 t3. A contaminação por diesel resultou em concentração máxima de alcanos de 344.746 μg.g-1 em D-C0 t3, tendo concentração acima de 100 μg.g-1 em todas as alíquotas. Em D-C0 t3 e D-16C0 t3 também ocorreu diminuição da fração biogênica. O IPC, próximo de 1, para todas amostras contaminadas por diesel e gasolina, é outro indicador de contaminação petrogênica, assim como a razão Pri/Fi, que forneceu uma média de 1,12 para a contaminação por diesel e 0,49 para a contaminação por gasolina. As razões C17/Pri e C18/Fi, maiores que 2, indicam contaminação recente. Os resultados obtidos confirmam a capacidade de retenção de contaminantes fósseis por algas Ulva fasciata e demonstram a eficácia das técnicas utilizadas para analisá-las; porém, devido a algumas limitações observadas, se faz necessário refinar a construção do experimento, aperfeiçoando algumas etapas da metodologia, para que os dados obtidos possam contribuir ainda mais no uso das algas para a bioremediação da poluição fóssil em ambientes externos.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico - CNPQBioremediation is a natural cleaning mechanism that is increasingly attracting the attention of scientists, authorities, and communities interested in questions about environmental decontamination. A wide variety of organisms can be used for bioremediation purposes and, in water bodies, algae are an essential monitoring and remediation agent. In this context, the present work proposes to evaluate the potential of seaweed of the Ulva fasciata species, which have a wide distribution and are easily found on Praia de Boa Viagem, in Niterói - RJ, where they were collected in late spring 2021, to start a bioaccumulation test in the laboratory. In order to simulate its exposure to petroleum by-products, depending on different doses and times, three types of fossil fuels (Diesel, Gasoline, and Kerosene) were poured, in dosages of 10 mL, 20 mL, 40 mL, and 160 mL, in containers containing seawater and a certain amount of algae. After 1h, 12h, and 24h, aliquots of these algae were removed in order to evaluate the bioaccumulation. For this, two types of analyzes were performed: determination of the biogenic fraction of carbon 14 through quantification by 14C-AMS and analysis of the distribution of n-alkanes by GC-FID. The control sample (without contamination by petroleum by-products) resulted in a 99.1% biogenic fraction and its n-alkanes concentration was zero – or low enough to not be detected by the Chromatograph. Aliquots of algae contaminated by kerosene also did not show the presence of n-alkanes, as well as the composition of these samples also proved to be almost 100% biogenic, different results from what was expected, since the presence of these petroleum derivatives would increase the fossil fraction of carbon, and since n-alkanes are the predominant compounds in petroleum, their presence should be detected. Samples contaminated by gasoline for 1h showed a total concentration of n-alkanes of zero, while the other aliquots showed a total concentration of aliphatics above 100 μg.g-1 , a value indicative of contamination by fossil fuels, reaching a maximum of 3,358 μg.g-1 in G-16C0 t3. Diesel contamination resulted in a alkanes maximum concentration of 344,746 μg.g-1 in D-C0 t3, with concentrations above 100 μg.g-1 in all aliquots. In D-C0 t3 and D-16C0 t3, there was also a decrease in the biogenic fraction. The CPI, close to 1, for all samples contaminated by diesel and gasoline, indicates petrogenic contamination, as well as the Pri/Fi ratio, which provided an average of 1.12 for contamination by diesel and 0.49 by gasoline. The C17/Pri and C18/Fi ratios, greater than 2, even indicate recent contamination. The results confirm the capacity of fossil contaminants retention by Ulva fasciata algae and demonstrate the effectiveness of the techniques used; however, due to some limitations, it is necessary to refine the construction of the experiment, improving some stages of the methodology, so that the data obtained can contribute even more to the fossil pollution bioremediation by algae in external environments.103 f.Carvalho, Carla Regina Alveshttp://lattes.cnpq.br/8978430252253325Libardoni, Bruno Guideshttp://lattes.cnpq.br/6040394782650646Bernardes, Marcelo Corrêahttp://lattes.cnpq.br/8743558276498679Rodrigues, Ana Paula de Castrohttp://lattes.cnpq.br/3842494688644394Oliveira, Fabiana Monteiro dehttp://lattes.cnpq.br/4176253071626666Ramirez, Manuel Antonio Moreirahttp://lattes.cnpq.br/9181680984403638http://lattes.cnpq.br/6344844697319075Silva, Túlio César Aguiar2024-08-08T17:42:14Z2024-08-08T17:42:14Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Túlio César Aguiar. Avaliação da cinética de bioacumulação de produtos de petróleo em algas: uma estratégia usando 14C-AMS e n-alcanos. 2023. 103 f. Dissertação (Mestrado em Geociências - Geoquímica ambiental) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2023.https://app.uff.br/riuff/handle/1/33999CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2024-08-08T17:42:19Zoai:app.uff.br:1/33999Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:08:39.447866Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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