Estudo em Escala Piloto de Parâmetros de Monitoramento e Operação de Biopilhas no Tratamento de Solos Contaminados por Hidrocarbonetos de Petróleo

O objetivo do trabalho foi identificar ferramentas e indicadores adequados ao monitoramento e à otimização de processos de biorremediação, incluindo parâmetros físicos, químicos e microbiológicos definidos em estudos de tratabilidade de solos contaminados por óleo cru em escala de laboratório e comparar estratégias de biorremediação, tais como bioestímulo e bioaumento conduzidas em simulações de biopilhas dinâmicas ou estáticas. Quando três métodos de extração de hidrocarbonetos de petróleo de solo arenoso e franco-argiloso para análise cromatográfica (Soxhlet-SOX, microondas-MARS e extração acelerada por solvente-ASE) foram comparados entre si, concluiu-se que a técnica que promove a melhor recuperação depende da fração de interesse (n-alcanos, HRP, MCNR, HPA), das características texturais do solo (teores de areia, silte e argila) e da idade da contaminação. Dentre os indicadores de densidade populacional microbiana (microrganismos heterotróficos totais-PHT, população de fungos-PF e população microbiana degradadora de óleo (PDO) passíveis de utilização para indicar a taxa de degradação de compostos orgânicos presentes no solo tais como os hidrocarbonetos de petróleo, o PDO mostrou-se o mais adequado em conjunto com a produção de CO2 aferida pelo método respirométrico. Quando a estratégia de biorremediação de solo franco-argiloso contaminado com óleo cru a 3% (m m-1) utilizando bioestímulo (ajuste de pH, umidade e taxa C:N:P) foi comparada ao bioaumento (bioestímulo e adição de inóculo de microrganismos extraídos, enriquecidos e aclimatizados ao óleo cru como fonte de carbono), em sistemas de bancada simulando biopilha dinâmica (microcosmo M) e biopilha estática com aeração forçada (reator B), o tratamento que apresentou melhor remoção (32%) de HTP após 121 dias foi o bioaumento em biopilha estática. Para HPA, o tratamento que alcançou a melhor remoção (33%) foi com bioestímulo também em biopilha estática. A avaliação da taxa de mortalidade (%) de Eisenia andrei exposta tanto a solos recém-contaminados por óleo cru e preparados para bioestímulo (BIOS) e bioaumento (BIOA) a serem tratados em biopilhas dinâmicas e estáticas em escala de laboratório mostrou que após 56 dias de exposição da E. andrei, todos os solos produziram letalidade de 100%, quer fossem os solos recém-contaminados e preparados para os diferentes tratamentos (BIOS M, BIOS B, BIOA M, BIOA B) ou após 121 dias de tratamento. Tal resultado confirma que a biorremediação foi incipiente também do ponto de vista de remoção da ecotoxicidade. Em linhas gerais, a biorremediação de solo franco-argiloso contaminado por óleo cru, contendo tanto contaminação antiga quanto recente, reúne os maiores desafios à biorremediação, tanto do ponto de vista da composição textural do solo quanto da natureza do contaminante. Os processos são aparentemente lentos e requerem ferramentas auxiliares para aceleração dos mesmos. Recomenda-se no futuro, condução de experimentos com o uso de diferentes surfactantes, com ênfase em biosurfactantes

Ecotoxicidade aguda, crônica e genotoxicidade de solo contaminado por óleo lubrificante usado e biorremediado para Eisenia andrei.

O objetivo do presente deste trabalho foi avaliar a toxicidade aguda, crônica e a genotoxicidade sobre E. andrei causadas por solo recém-contaminado com óleo lubrificante usado e após biorremediação por diferentes estratégias, após 22 meses, e paralelamente ao estudo de ecotoxicidade, foi conduzida uma investigação comparativa de três métodos de extração de HTP e HPA de solos para análise cromatográfica. A comparação das técnicas de extração evidenciou que para HTP, a técnica de extração acelerada por solvente-ASE foi a que melhor recuperou n-alcanos; já para as frações HRP e MCNR as técnicas soxhlet e micro-ondas-MARS não apresentaram diferenças significativas e foram melhores que ASE. Para HPA, a técnica de extração por soxhlet foi a que apresentou melhor recuperação em todos os solos. O teste de mortalidade apresentou, aos 14 dias, taxas crescentes de mortalidade de 10 6%, 20 0%, 73 25%, 93 12% e 100 0% para amostras de CONT (solo controle, sem contaminação artificial), BIOS (solo contaminado com 5% de OLU e biorremediado por bioestimulo), BIOA1 (solo contaminado com 5% de OLU e biorremediado por bioestimulo + bioaumento com adição de 10% de RSU maturado), e BIOA2 (solo contaminado com 5% de OLU e biorremediado por bioestimulo + bioaumento com adição de 10% de RSU semi-maturado) e OLU (solo contaminado com 5% de OLU), respectivamente. Aos 28 dias, entretanto, BIOS e OLU apresentaram taxas de mortalidade de 97 % 6 % e de 100 % 0 % respectivamente, valores estes significativamente superiores ao CONT. Foram observadas deformações anatômicas nos indivíduos mantidos em BIOS e OLU, assim como diminuição da biomassa em todas as amostras, evidenciando efeitos crônicos. O teste de reprodução, aos 28 dias, foram observadas grandes quantidades de indivíduos jovens nos solos biorremediados e recém-contaminado. No entanto, aos 56 dias houve uma diminuição dessas formas e o controle (CONT) exibiu uma quantidade maior de formas juvenis. O teste de densidade e viabilidade celular mostrou ser indicador sensível para toxicidade crônica apresentando queda nos solos BIOS e OLU em relação ao CONT com diferenças significativas (p <0.05). Não foram observados micronúcleos nos solos em estudo. Tal observação reforça a necessidade de testes de ecotoxicidade para avaliar a real eficácia de tecnologias de tratamento.

Ecotoxicidade aguda, crônica e genotoxicidade de solo contaminado por óleo lubrificante usado e biorremediado para Eisenia andrei.

O objetivo do presente deste trabalho foi avaliar a toxicidade aguda, crônica e a genotoxicidade sobre E. andrei causadas por solo recém-contaminado com óleo lubrificante usado e após biorremediação por diferentes estratégias, após 22 meses, e paralelamente ao estudo de ecotoxicidade, foi conduzida uma investigação comparativa de três métodos de extração de HTP e HPA de solos para análise cromatográfica. A comparação das técnicas de extração evidenciou que para HTP, a técnica de extração acelerada por solvente-ASE foi a que melhor recuperou n-alcanos; já para as frações HRP e MCNR as técnicas soxhlet e micro-ondas-MARS não apresentaram diferenças significativas e foram melhores que ASE. Para HPA, a técnica de extração por soxhlet foi a que apresentou melhor recuperação em todos os solos. O teste de mortalidade apresentou, aos 14 dias, taxas crescentes de mortalidade de 10 6%, 20 0%, 73 25%, 93 12% e 100 0% para amostras de CONT (solo controle, sem contaminação artificial), BIOS (solo contaminado com 5% de OLU e biorremediado por bioestimulo), BIOA1 (solo contaminado com 5% de OLU e biorremediado por bioestimulo + bioaumento com adição de 10% de RSU maturado), e BIOA2 (solo contaminado com 5% de OLU e biorremediado por bioestimulo + bioaumento com adição de 10% de RSU semi-maturado) e OLU (solo contaminado com 5% de OLU), respectivamente. Aos 28 dias, entretanto, BIOS e OLU apresentaram taxas de mortalidade de 97 % 6 % e de 100 % 0 % respectivamente, valores estes significativamente superiores ao CONT. Foram observadas deformações anatômicas nos indivíduos mantidos em BIOS e OLU, assim como diminuição da biomassa em todas as amostras, evidenciando efeitos crônicos. O teste de reprodução, aos 28 dias, foram observadas grandes quantidades de indivíduos jovens nos solos biorremediados e recém-contaminado. No entanto, aos 56 dias houve uma diminuição dessas formas e o controle (CONT) exibiu uma quantidade maior de formas juvenis. O teste de densidade e viabilidade celular mostrou ser indicador sensível para toxicidade crônica apresentando queda nos solos BIOS e OLU em relação ao CONT com diferenças significativas (p <0.05). Não foram observados micronúcleos nos solos em estudo. Tal observação reforça a necessidade de testes de ecotoxicidade para avaliar a real eficácia de tecnologias de tratamento.

Determination of phthalate acid esters plasticizers in plastic by ultrasonic solvent extraction combined with solid-phase microextraction using calix[4]arene fiber

Ultrasonic solvent extraction combined with solid-phase microextraction (SPME) with calix[4]arene/hydroxy-terminated silicone (C[4]/OHTSO) oil coated fiber was used to extract phthalate acid esters (PAEs) plasticizers in plastic, such as blood bags, transfusion tubing, food packaging bag, and mineral water bottle for analysis by gas chromatography (GC). Both extraction parameters (i.e. extraction time, extraction temperature, ionic strength) and conditions of the thermal desorption in a GC injector were optimized by analysis of eight phthalates. The fiber shows wonderful sensitivity and selectivity to the tested compounds. Owing to its high thermal stability (380 degreesC), the carryover effect that often encountered when using conventional fibers can be reduced by appropriately enhancing the injector temperature. The method showed linear response over two to four orders of magnitude with correlation coefficients (r) better than 0.996, and limits of detection (LOD) ranged between 0.006 and 0.084 mug l(-1). The relative standard deviation values obtained were less than or equal to 10%. bis-2-Ethylhexyl phthalate (DEHP) was the sole analyte detected in these plastics and recoveries were in the ranges 95.5-101.4% in all the samples. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Solvent extraction study of protactinium(V) with methyl-iso-butyl carbinol and methyl-iso-butyl ketone

In order to study the extraction pattern of protactinium in different types of extracting agents and compare the similarity of patterns of extraction with dubnium and thereby unraveling its chemistry, solvent extraction of protactinium(V) with methyl-iso-butyl carbinol (MIBC) and methyl-iso-butyl ketone (MIBK) was studied using Pa-233 as a radiotracer. The extraction efficiencies of Pa were determined as a function of shaking time, concentrations of mineral acids, and extractant concentrations using the two extractants. The results show that MIBK is more suitable for the extraction of protactinium than MIBC in benzene. Furthermore, the effect of the F anion is also discussed.

Solvent extraction of americium and europium ions by amide-derivatized polyethers from picric acid aqueous solution

The extraction of Am3+ and Eu3+ from picric acid aqueous solution by N,N-1,2-ethanediyl-bis[2-(N,N-diphenyl-carbamoyl-methoxy)-benzamide] was investigated by a radioactive tracer technique. The composition of the extracted species has been determined as ML(Pic)(3) (M = Eu, Am). The effect of various parameters such as pH, organic diluents, different extractants, picric acid concentration and extractants concentration on the extraction of Am3+ and Eu3+ has been studied. The extraction equilibrium mechanism has been also evaluated and discussed.

Solvent extraction study of rare earth elements from chloride medium by mixtures of sec-nonylphenoxy acetic acid with Cyanex301 or Cyanex302

The extraction of rare earth elements from chloride medium by mixtures of sec-nonylphenoxy acetic acid (CA100) with bis(2,4,4-trimethylpentyl) dithiophosphinic acid (Cyanex301) or bis(2,4,4-trimethylpentyl) monothiophosphinic acid (Cyanex302) in n-heptane has been studied. The synergistic enhancement of the extraction of lanthanum (III) by mixtures of CA100 with Cyanex301 has been investigated using the methods of slope analysis and constant mole. The extracted complex of lanthanum (III) is determined. The logarithm of the equilibrium constant is calculated as - 1.41. The formation constants and the thermodynamic functions, Delta H, Delta G, and Delta S have also been determined.

Solvent extraction of rare earths from chloride medium with mixtures of 1-phenyl-3-methyl-4-benzoyl-pyrazalone-5 and sec-octylphenoxyacetic acid

The extraction of rare earth elements from chloride medium by mixtures of sec-nonylphenoxy acetic acid (CA100) with bis(2,4,4-trimethylpentyl) dithiophosphinic acid (Cyanex301) or bis(2,4,4-trimethylpentyl) monothiophosphinic acid (Cyanex302) in n-heptane has been studied. The synergistic enhancement of the extraction of lanthanum (III) by mixtures of CA100 with Cyanex301 has been investigated using the methods of slope analysis and constant mole. The extracted complex of lanthanum (III) is determined. The logarithm of the equilibrium constant is calculated as - 1.41. The formation constants and the thermodynamic functions, Delta H, Delta G, and Delta S have also been determined.

Synthesis of mesoporous YF3 nanoflowers via solvent extraction route

Mesoporous YF3 nanoflowers were successfully prepared via solvent extraction route. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) observations indicated that these nanoflowers with uneven porous architectures had a spherical shape and were consisted of many YF3 nanosheets with a thickness of about 15 not. Energy-dispersive spectroscopy (EDS) analysis was used to check the chemical composition and purity of the products. YF3 nanoflowers had bimodal mesoporous distribution and Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area of 116 m(2)/g.

Synthesis of REF3 (RE = Nd, Tb) nanoparticles via a solvent extraction route

NdF3 and TbF3 nanoparticles were successfully synthesized via a solvent extraction route using Cynex923 (R3P=O). X-ray diffraction (XRD) study showed that pure hexagonal phase NdF3 and pure orthorhombic phase TbF3 could be obtained under the current synthetic conditions. Transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) observations indicated that as-obtained NdF3 nanoplates have a diameter of 50-80 nm and thickness of 10-20 nm and TbF3 products have sphere morphologies with diameter from 70 to 170 nm. The driving force for the growth of NdF3 nanoplates could be attributed to the hexagonal crystal structure. The luminescence properties of NdF3 and TbF3 nanoparticles were investigated, which indicated that NdF3 nanoparticles showed typical emission at 888,1064, and 1328 nm and TbF3 nanoparticles showed characteristic emission of Tb3+ (f-f).

Solvent extraction of lanthanides and yttrium from nitrate medium with CYANEX 925 in heptane

The extraction behavior of lanthanides and yttrium usinsg CYANEX 925 (mixture of branched chain alkylated phosphine oxides) in n-heptane from nitrate medium has been studied. The effects of aqueous phase ionic strength, CYANEX 925 concentration in the organic phase, and temperature on Sm3+, Nd3+ and Y3+ extraction have been investigated. The extractability of the lanthanides and yttrium increases with increasing nitrate concentration, as well as with increasing CYANEX 925 concentration. An extraction mechanism is proposed based on slope analysis. Furthermore, the infra-red spectra of CYANEX 925 saturated with lanthanides are employed to provide evidence of the composition of the complex. The relationship between the logarithm of the distribution ratio and lanthanide atomic number is also discussed which indicates that yttrium can be separated from fight lanthanides. In addition separation of the light and heavy lanthanide groups is also possible using CYANEX 925. From the temperature dependence data, the thermodynamic parameters values (Delta H, Delta S and Delta G) are calculated.

Solvent extraction of scandium(III), yttrium(III), lanthanum(III) and gadolinium(III) using Cyanex 302 in heptane from hydrochloric acid solutions

The extractions of the selected rare earths (Sc, Y, La and Gd) from hydrochloric acid solutions have been investigated using bis(2,4,4-trimethylpentyl)-mono thiophosphinic acid (Cyanex 302, HL) in heptane as an extractant. The results demonstrate that the extractions of rare earths occur via the following reaction: Sc(OH)(2+) + 2[(HL)(2)]((O)) double left right arrow [Sc(OH)L-2 (.) 2(HL)]((O)) + 2H(+) Y3+ + 3[(HL)(2)]((O)) double left right arrow [Y(HL2)(3)]((O)) + 3H(+) La(OH)(2)(+) + 3[(HL)(2)](O) double left right arrow [La(OH)(2)L (.) 5(HL)]((O)) + H+ Gd(OH)(2+) + 3[(HL)(2)]((O)) double left right arrow [Gd(OH)L-2 (.) 4(HL)]((O)) + 2H(+) The pH(1/2) values and equilibrium constants of the extracted complexes have been deduced by taking into account the aqueous phase complexation of the metal ion with hydroxyl ligands and plausible complexes extracted into the organic phase. According to the pH(1/2) values, it is possible to realize mutual separation among Sc(III), Y(III), La(III) and Gd(III) with Cyanex 302 by controlling aqueous acidity.