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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22082
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Aplicação de biochar de eucalipto e peróxido de cálcio (CaO2) no tratamento de solo contaminado por diesel |
Título(s) alternativo(s): | Application of eucalyptus biochar and calcium peroxide (CaO2) in the treatment of soil contaminated by diesel |
Autor: | Gonçalves, Arthur Fernandes ![]() |
Primeiro orientador: | Ritter, Elisabeth |
Primeiro membro da banca: | Campos, Juacyara Carbonelli |
Segundo membro da banca: | Marques, Everton Gripa |
Terceiro membro da banca: | Bila, Daniele Maia |
Resumo: | Num contexto em que os combustíveis fósseis continuam a desempenhar um papel crucial no desenvolvimento humano, o diesel é um importante componente energético utilizado no Brasil. No entanto, vazamentos que podem ocorrer durante seu transporte e armazenamento representam uma ameaça à qualidade ambiental do solo. Nesse cenário, o biochar, conhecido por seus benefícios na melhoria das condições do solo, e os compostos liberadores de oxigênio, utilizados como fonte prolongada de oxigênio, emergem como possíveis agentes para a degradação de hidrocarbonetos em solos contaminados por diesel. Este estudo teve como propósito avaliar a eficácia de um tratamento utilizando biochar de biomassa de eucalipto (Eucalyptus sp.) e peróxido de cálcio (CaO2) em solo de bacias de contenção contaminado por diesel. Foram preparados biorreatores de bancada, incluindo os seguintes tratamentos: biochar de eucalipto a 5% (BC), peróxido de cálcio a 1% (Pe) e a combinação de ambos (BP). Ao longo do ensaio, a quantificação de bactérias heterotróficas totais (BHT) e bactérias degradadoras de diesel (BDD) foi realizada através do método de espalhamento em placas de Petri. Coletas periódicas foram conduzidas para analisar o sobrenadante, considerando parâmetros como pH, condutividade, salinidade, DQO e dureza. Ao fim do ensaio, foram quantificados os hidrocarbonetos totais de petróleo (HTPs) remanescentes no solo por cromatografia gasosa. A toxicidade do elutriato do solo após o tratamento, bem como a de biochar e CaO2, foi avaliada utilizando sementes de alface (Lactuca sativa), a bactéria marinha Vibrio fischeri e o microcrustáceo Artemia sp. Destacou-se uma maior degradação de hidrocarbonetos totais de petróleo no tratamento BP, quando comparado com o controle (42 ± 7% e 28 ± 10%, respectivamente). Entretanto, o CaO2 revelou-se tóxico para a comunidade microbiana, enquanto o biochar estimulou seu desenvolvimento, apresentando 3,6 ± 0,1 × 106 UFC de BHT/g de solo, enquanto o controle obteve 1,3 ± 0,7 × 104 UFC de BHT/g de solo. A toxicidade dos elutriatos do solo após o tratamento BP foi reduzida. Ademais, os aditivos do solo não apresentaram toxicidade para a alface (menor índice de germinação encontrado de 86,16% para o CaO2), mas o peróxido, como era esperado, manifestou toxicidade para a bactéria luminescente V. fischeri, resultando em um CE50 de 0,23%. O tratamento com biochar de eucalipto e CaO2 apresentou potencial para a degradação de hidrocarbonetos totais de petróleo. Contudo, são necessários estudos adicionais para elucidar os mecanismos subjacentes e considerar sua aplicabilidade em escala prática no campo. |
Abstract: | In a context where fossil fuels continue to play a crucial role in human development, diesel is a significant energy component used in B razil. However, leaks that may occur during its transportation and storage pose a threat to the environmental quality of the soil. In this scenario, biochar, known for its soil improvement benefits, a nd oxygen-releasing compounds, used as a prolonged source of oxygen, emerge as potential agents for the degradation of hydrocarbons in soils contaminated by diesel. The purpose of this study was to evaluate the effectiveness of a treatment using biochar from eucalyptus biomass (Eucalyptus sp.) and calcium peroxide (CaO2) in soil from compacted barriers contaminated by diesel. Bench-scale bioreactors were prepared, including the following treatments: eucalyptus biochar at 5% (BC), calcium peroxide at 1% (Pe), and a combination of both (BP). Throughout the assay, the quantification of total heterotrophic bacteria (THB) and diesel-degrading bacteria (DDB) was performed using the spread plate method. Periodic samplings were conducted to analyze the supernatant, considering parameters such as pH, conductivity, salinity, chemical oxygen demand (COD), and hardness. At the end of the assay, the remaining total petroleum hydrocarbons (TPH) in the soil were quantified by gas chromatography. The soil toxicity after treatment, as well as that of biochar and CaO2, was assessed using lettuce seeds (Lactuca sativa), the bacteria Vibrio fischeri, and the microcrustacean Artemia sp.. There was a greater degradation of total petroleum hydrocarbons in the BP treatment compared to the control (42 ± 7% and 28 ± 10%, respectively). However, CaO2 proved to be toxic to the microbial community, while biochar stimulated its development, with 3.6 ± 0.1 × 106 CFU of THB/g of soil, whereas the control obtained 1.3 ± 0.7 × 104 CFU of THB/g of soil. The toxicity of soil elutriates after the BP treatment was reduced. Furthermore, soil additives showed no toxicity to lettuce (the lowest germination index found was 86.16% for CaO2), but calcium peroxide showed toxicity to the luminescent bacterium V. fischeri, r esulting i n a EC50 o f 0.23%. The treatment with eucalyptus biochar and CaO2 showed potential for the degradation of total petroleum hydrocarbons. However, additional studies are needed to elucidate the underlying mechanisms and consider their applicability in the field. |
Palavras-chave: | Environmental engineering Oil polluition of soils Diesel fuels Environmental toxicology Plant biomass Engenharia ambiental Solos - Poluição por óleo Diesel Toxicologia ambiental Biomassa vegetal |
Área(s) do CNPq: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::CONTROLE DA POLUICAO |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental |
Citação: | GONÇALVES, Arthur Fernandes. Aplicação de biochar de eucalipto e peróxido de cálcio (CaO2) no tratamento de solo contaminado por diesel. 2024. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22082 |
Data de defesa: | 26-Fev-2024 |
Aparece nas coleções: | Mestrado Profissional em Engenharia Ambiental |
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