Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28282| Título: | Avaliação do potencial de formação de carbono orgânico assimilável a partir da exposição de células de cianobactérias ao processo UV/H2O2 |
| Título(s) alternativo(s): | Assessment of the potential formation of assimilable organic carbon from the exposure of cyanobacterial cells to the UV/H2O2 process |
| Autor(es): | Vasconcelos, Gabrielle Araújo |
| Orientador(es): | Coral, Lucila Adriani de Almeida |
| Palavras-chave: | Cianobactéria Oxidação Carbono Cyanobacteria Oxidation Carbon |
| Data do documento: | 14-Dez-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | VASCONCELOS, Gabrielle Araújo. Avaliação do potencial de formação de carbono orgânico assimilável a partir da exposição de células de cianobactérias ao processo UV/H2O2. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| Resumo: | As cianobactérias são organismos responsáveis por aumentar a presença de matéria orgânica na água, podendo causar problemas operacionais no sistema de tratamento. Os processos oxidativos avançados são um dos métodos utilizados no intuito de reduzir a carga de matéria orgânica na água, sendo o processo UV/H2O2 um dos mais conhecidos. Porém, a utilização do processo oxidativo pode formar o carbono orgânico assimilável (COA) que é um subproduto formado pela mineralização parcial da matéria orgânica. Logo, este trabalho tem como objetivo avaliar inicialmente a formação de COA a partir de uma solução tampão fosfato contaminada com diferentes espécies de cianobactérias e condições de dosagem de peróxido de hidrogênio (H2O2) a fim de analisar a contribuição delas na formação do COA. Já que a quantificação do COA depende do crescimento de duas estirpes bacterianas, a Pseudomonas fluorescens (P-17) e a Spirillum sp. (NOX) e ambas não se desenvolvem na presença do H2O2 é importante avaliar primeiramente os agentes inibitórios de H2O2. Os testes ocorreram com dois possíveis agentes, o sulfito de sódio na proporção de 3,7 mg L-1 e a catalase bovina na concentração de 0,2 mg L-1. Foram preparados três meios, um contendo o meio de cultura líquido (acetato de sódio), outra contendo a catalase e a última contendo o sulfito de sódio. As estirpes foram inoculadas nesses meios e o crescimento foi avaliado através de citometria de fluxo em laboratório da Fiocruz (Fundação Oswaldo Cruz). Uma vez determinado o agente de paragem deu-se início aos ensaios oxidativos. A solução tampão fosfato era então contaminada primeiramente com a espécie Microcystis aeruginosa e depois com a Raphidiopsis raciborskii, ambas numa densidade celular de 5x105 cel mL-1. Essa água era encaminhada para o reator oxidativo onde adicionou-se as dosagens de H2O2 de 5, 20, 50 e 100 mg L-1. Após, a luz era acionada e a solução permanecia, por um período de 60 minutos, em contato com a luz UV. Durante o processo, alíquotas para COD (carbono orgânico dissolvido) eram retiradas nos tempos de 5, 10, 20 e 60 minutos, filtradas e acidificadas para posterior análise. Já para a quantificação de COA, alíquotas de 50 mL foram retiradas durante o processo e 25 L de catalase eram adicionados. Depois, as amostras eram filtradas em filtro de seringa e pasteurizadas. As estirpes bacterianas eram então inoculadas e permaneciam em estufa bacteriológica por um período de 96 horas. Após este período, as amostras eram analisadas por meio de citometria de fluxo. Como resultado, pode-se encontrar que o residual de peróxido diminuiu ao longo do tempo e esta queda foi mais acentuada para maiores dosagens H2O2. Pode-se observar também que a morfologia celular das cianobactérias contribui para o aumento do COA mas não para o COD e que na presença da catalase as estirpes apresentam um bom crescimento possibilitando a melhor visualização da formação de COA ao longo do processo oxidativo. Conclui-se com este estudo que a morfologia celular é um importante fator na quantificação do COA e que as concentrações de H2O2. Também influenciam em sua formação. |
| Abstract: | Cyanobacteria are organisms responsible for increasing the presence of organic matter in water, which can cause operational problems in the treatment system. Advanced oxidative processes are one of the methods used in order to reduce the load of organic matter in water, the UV/H2O2 process being one of the best known. However, the use of the oxidative process can form assimilable organic carbon (AOC), which is a by-product formed by the partial mineralization of organic matter. Therefore, this work aims to initially evaluate the formation of AOC from a phosphate buffer solution contaminated with different species of cyanobacteria and conditions of dosage of hydrogen peroxide (H2O2) in order to analyze their contribution to the formation of AOC. Since AOC quantification depends on the growth of two bacterial strains, Pseudomonas fluorescens (P-17) and Spirillum sp. (NOX) and both do not develop in the presence of H2O2 it is important to first evaluate the inhibitory agents of H2O2. The tests were carried out with two possible agents, sodium sulphite at a proportion of 3.7 mg L-1 and bovine catalase at a concentration of 0.2 mg L-1. Three media were prepared, one containing the liquid culture medium (sodium acetate), another containing catalase and the last containing sodium sulphite. The strains were inoculated in these media and the growth was evaluated using flow cytometry in the Fiocruz laboratory (Fundação Oswaldo Cruz). Once the arresting agent was determined, the oxidative tests were started. The phosphate buffer solution was then contaminated first with the species Microcystis aeruginosa and then with Raphidiopsis raciborskii, both at a cell density of 5x105 cell mL-1. This water was sent to the oxidative reactor where the dosages of H2O2 of 5, 20, 50 and 100 mg L-1were added. Afterwards, the light was turned on and the solution remained, for a period of 60 minutes, in contact with UV light. During the process, aliquots for DOC (dissolved organic carbon) were removed at times of 5, 10, 20 and 60 minutes, filtered and acidified for further analysis. As for the quantification of AOC, 50 mL aliquots were removed during the process and 25 µL of catalase were added. Afterwards, the samples were filtered through a syringe filter and pasteurized. The bacterial strains were then inoculated and remained in a bacteriological incubator for a period of 96 hours. After this period, the samples were analyzed using flow cytometry. As a result, it can be found that the residual peroxide decreased over time and this drop was more accentuated for higher doses of H2O2. It can also be observed that the cellular morphology of cyanobacteria contributes to the increase in AOC but not to DOC and that, in the presence of catalase, the strains show good growth, enabling better visualization of the formation of AOC throughout the oxidative process. It is concluded with this study that cell morphology is an important factor in the quantification of AOC and that the concentrations of H2O2 they also influence their formation. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28282 |
| Aparece nas coleções: | CT - Química |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| cianobacteriascarbonoorganicoassimilavel.pdf | 1,47 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
