A crescente utilização de misturas contendo biodiesel e diesel e o aumento da possibilidade de contaminação ambiental por estes combustíveis fazem com que a influência que estes combustíveis exercem um sobre o outro no ambiente subsuperficial seja importante para determinar as conseqüências desta interação nos processos de biodegradação. No caso de gasolina, que contém etanol em suas formulações, foi observado que no ambiente subsuperficial o etanol exerce influência sobre os compostos da gasolina, sendo preferencialmente consumido e retardando temporariamente a degradação dos outros compostos, porém, em um segundo momento, ao ser degradado o etanol estimula a biomassa do aquífero, beneficiando a degradação dos compostos da gasolina (CÁPIRO et al., 2008; CORSEUIL et al., 2011a). Da mesma forma, no caso de misturas de diesel/biodiesel, o biodiesel promove a degradação dos componentes do diesel pelo processo de cometabolismo2 (ZHANG et al., 1998; PASQUALINO et al., 2006).
Estudos concluíram que o biodiesel pode promover a aceleração da degradação do diesel e, quanto maior a quantidade de biodiesel presente numa mistura biodiesel/diesel, maior a taxa de degradação (PASQUALINO et al., 2006; MELLO et al., 2007; ZHANG, et al. 1998). Taylor e Jones (2001) estudaram a degradação dos HPAs na presença de biodiesel e observaram que a adição de biodiesel e de nutrientes inorgânicos acarretou no aumento da degradação dos HPAs,
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Utilização de um substrato facilmente biodegradável como fonte de carbono para estimular a biomassa e viabilizar a degradação do outro substrato que contém compostos mais recalcitrantes.
que pode ser justificado pela degradação do biodiesel ocasionar um aumento da biomassa bacteriana, fazendo com que atue positivamente na degradação dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) presentes no diesel. No entanto, para que o biocombustível possa exercer efeitos positivos sobre o combustível fóssil, é necessário haver uma concentração significativa. Neste sentido, Mello et al. (2007) conduziram experimentos laboratoriais com misturas de diesel e biodiesel e não observaram influência do biodiesel em misturas com frações inferiores a 20% (em volume) deste composto. Diante destas observações, para que o biodiesel possa promover efeitos positivos sobre a degradação do diesel, é necessário que esteja presente em frações iguais ou superiores a 20% nas misturas de diesel/biodiesel, já que frações inferiores não demonstraram exercer influência sobre os processos de biodegradação do diesel.
5.8 TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO
As tecnologias de remediação podem ser classificadas como:
ex-situ (ou off-site), realizado fora do local onde ocorreu a contaminação
e, por isso, é um tratamento que requer escavação e remoção do material contaminado para outro local e, in-situ (ou on-site), tratamento feito no próprio local da contaminação, o qual normalmente acarreta em menores impactos por não transferir o material contaminado para posterior tratamento em outro local (NANO et al., 2003). A biorremediação in
situ de águas subterrâneas é amplamente utilizada em ambientes
contaminados com compostos orgânicos derivados de petróleo. Existem várias técnicas para a remediação de ambientes contaminados, tais como, bioventilação, air sparging, bioestimulação com receptores de elétrons, atenuação natural, bioaumentação, land-farming entre outras (HINCHEE et al., 1994; NORRIS e MATTHEWS, 1994), sendo a escolha da técnica baseada no cenário de contaminação e no tempo necessário/disponível para realizar e concluir a remediação.
Em locais onde há disponibilidade de nutrientes e receptores de elétrons é possível utilizar a técnica de remediação de atenuação natural monitorada. Nesta técnica estão envolvidos processos fisco-químicos e biológicos para a redução de massa, toxicidade ou concentração de contaminantes no ambiente. Estes processos in situ incluem biodegradação, dispersão, diluição, sorção, volatilização e transformação ou eliminação de contaminantes (WIEDEMEIER, 1999a). No entanto, em locais onde a disponibilidade de nutrientes e
receptores de elétrons é baixa, a atenuação natural dos contaminantes pode ocorrer de maneira limitada. Para tanto, existem tecnologias de remediação ativa que podem ser utilizadas para acelerar o processo e superar as limitações decorrentes da falta de nutrientes e receptores de elétrons na área.
A bioestimulação caracteriza-se por ser uma tecnologia de remediação ativa que consiste na introdução de nutrientes e/ou receptores de elétrons (LIEBEG e CUTRIGHT, 1999), podendo ser feita em condições aeróbias ou anaeróbias. Na bioestimulação aeróbia os micro-organismos utilizam oxigênio como receptor de elétrons para oxidar um determinado composto orgânico. Apesar de esta técnica ser vantajosa do ponto de vista energético (maior fornecimento de energia para células microbianas) e menor tempo necessário para degradação de compostos, sua aplicação em aquíferos subsuperficiais apresenta certas limitações como: a baixa solubilidade do oxigênio na água, o rápido consumo deste pelos micro-organismos aeróbios e as dificuldades em manter o seu fornecimento para as subsuperfícies (DA SILVA, 2005; HUTCHINS et al., 1998). Tais limitações fazem com que outras técnicas de bioestimulação, como a anaeróbia, sejam consideradas mais atrativas para este tipo de ambiente (REINHARD et al., 1997).
Na bioestimulação anaeróbia são geralmente utilizados receptores de elétrons para promover a biodegradação dos contaminantes. Uma das vantagens da bioestimulação anaeróbia é o fato de a aplicação de receptores de elétrons anaeróbios ser economicamente vantajosa e por serem compostos quimicamente mais estáveis do que o oxigênio (DA SILVA et al., 2005). As reações biológicas de transferência de elétrons envolvem a oxidação dos doadores de elétrons, i.e. hidrocarbonetos e, redução dos receptores de elétrons, com produção de energia3. A bioestimulação anaeróbia in situ em aquíferos contaminados por derramamento de combustível tem recebido grande destaque como tecnologia alternativa devido ao fato de ser uma metodologia economicamente mais viável do que as tecnologias convencionais de remedição e por não apresentar as limitações da bioestimulação aeróbia (REINHARD et al., 1997; DA SILVA et al., 2005).
3 A produção de energia pode ser quantificada por meio da energia livre de Gibbs (ΔG°r).