Avaliação da degradação biológica de microcistina em laboratório: influência da temperatura, luz e camada suporte

• Processo: 16/04715-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2016
• Vigência (Término): 31 de julho de 2017
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Davi Gasparini Fernandes Cunha
• Beneficiário: Julia Sobottka Vendruscolo
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Tratamento de água Degradação ambiental Abastecimento de água Eutrofização Microcistinas Cianobactérias Cianotoxinas Técnicas microbiológicas Processos bioquímicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: águas de abastecimento | biodegradação | Cianobactérias | cianotoxinas | Tratamento Avançado | Remoção de cianotoxinas da água de abastecimento

Resumo

As consequências negativas da eutrofização em reservatórios têm sido cada vez mais frequentes devido às ações antrópicas, como urbanização e agricultura, que aceleram este fenômeno. As florações de cianobactérias, algumas potencialmente tóxicas, podem causar problemas de saúde em humanos e animais, entre outras consequências deletérias aos ecossistemas aquáticos. Além das medidas para mitigação do aporte de nutrientes aos cursos de água, o estudo da eficiência de técnicas avançadas de tratamento de água de abastecimento para a remoção de cianotoxinas se torna prioritário. O processo convencional de tratamento de água pode ser incapaz de removê-las e garantir os requisitos de potabilidade estabelecidos pelo Ministério da Saúde no Brasil. Alguns processos de tratamento como cloração, ozonização, filtração em membranas ou carvão ativado têm sido avaliados para remoção de cianotoxinas, tanto intra como extracelulares. Contudo, estes processos possuem alguns inconvenientes, como a significativa dependência da qualidade da água, o possível rompimento das células de cianobactérias ou, ainda, a geração de subprodutos tóxicos. Nesse contexto, o processo de degradação biológica de cianotoxinas tem mostrado grande potencial, embora ainda existam poucos estudos sobre o tema, especialmente no Brasil. O objetivo deste projeto será avaliar a remoção de microcistina em escala laboratorial por meio de sua degradação biológica. Para isso, além de análise de diferentes inóculos bacterianos, serão testadas diferentes condições de luz e temperatura para avaliar a influência desses fatores sobre a eficiência da biodegradação. Serão comparados, ainda, tratamentos com meio suporte para crescimento de biofilme (leito fixo) e com organismos dispersos para verificar se a existência de suporte para a comunidade microbiana favorece ou não a remoção do poluente-alvo. Essa pesquisa será composta por três etapas (A-seleção dos inóculos mais eficientes; B- avaliação dos fatores luz e temperatura; C- avaliação do meio suporte). Os experimentos para remoção de microcistina serão realizados a partir de uma concentração inicial de 20 µg/L ou 100 µg/L da cianotoxina, que são concentrações de fato frequentemente observadas em florações menos ou mais extensas de cianobactérias tóxicas. Ao longo dos testes, serão monitoradas as concentrações de microcistina (quantificada por meio do método bioquímico de Ensaio do Imunoadsorvente Ligado à Enzima - ELISA) antes e depois da exposição aos inóculos, assim como oxigênio dissolvido, carbono orgânico total e sólidos suspensos totais. Serão incorporadas, ao longo do projeto, análises microbiológicas complementares para a identificação ao menos preliminar dos microrganismos envolvidos na biodegradação. Espera-se que os resultados obtidos pela pesquisa subsidiem a aplicação da degradação biológica como técnica avançada de tratamento de ETAs reais. O cronograma inclui, entre outras atividades, a participação em eventos científicos e a possível redação de um artigo científico para periódico nacional, o que contribuirá para a formação da candidata, graduanda em Engenharia Ambiental na EESC/USP.