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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Avaliação do potencial de uma Microalga Acidofílica quanto a biorremoção de metais traço em diferentes compartimentos ambientais
metadata.dc.creator: Silva, Marla Verginia da
metadata.dc.contributor.advisor1: Rörig, Leonardo Rubi
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Lima, André Oliveira de Souza
metadata.dc.contributor.referee1: Resgalla Junior, Charrid
metadata.dc.description.resumo: O carvão mineral é o combustível fóssil mais abundante do mundo, porém sua mineração gera graves impactos ao meio ambiente. Um dos mais sérios problemas ambientais relacionados à indústria do carvão é a drenagem ácida de Mina (DAM), que ocorre como resultado da oxidação de minerais sulfetados, liberando um efluente com baixos valores de pH, e elevadas concentrações de metais traço e sulfatos. Este trabalho teve como objetivo principal avaliar o potencial de biorremoção dos metais zinco e cádmio por uma cepa da microalga Chlamydomonas sp. previamente isolada de áreas impactadas por rejeitos de carvão, em Criciúma SC., e identificar seus mecanismos fisiológicos de tolerância e remoção desses metais. Para atingir estes objetivos, foi avaliado a toxicidade de Chlamydomonas sp. ao zinco e ao cádmio, a biorremoção pela biomassa viva e liofilizada, os efeitos dos metais sobre o sistema fotossintético e as mudanças estruturais ocasionadas nas células devido a exposição a esses metais. Além disso, foi realizado o seqüenciamento do segmento ITS do rDNA pra a identificação da cepa. A espécie estudada mostrou alta tolerância aos metais testados com CE50(96h) de 3557,50 μM para o zinco e CE50(96h) de 83,3 μM para cádmio. Análises do desempenho fotossintético mostraram que até mesmo em 4.000 μM de zinco, a fotossíntese não foi suprimida pelos íons metálicos, porém grande parte da energia produzida pela célula pode ter sido desviada para o sistema de detoxificação. Este resultado pôde ser comprovado através das análises em microscopia eletrônica de transmissão em amostras tratadas com 4.000 μM de zinco por 96 horas, que revelaram cloroplastos bem preservados, pirenóides grandes indicando elevada síntese e grãos de amido pequenos, indicando elevados gastos de energia. Basicamente foram observadas as mesmas alterações celulares em tratamentos com 42 μM de cádmio, ficando evidente o aparecimento de depósitos de pontuações pretas dentro dos vacúolos que provavelmete são acúmulos de metais. Esse resultado sugere que os processos de biorremoção ocorrem por mecanismos de biossorção e bioacumulação. Os testes de biorremoção pela biomassa viva de Chlamydomonas sp. revelaram um baixo potencial de biorremoção e a máxima concentração de cádmio por célula foi de 1,72x10-9 μM Cd+2 quando tratadas com 42 μM em pH 3,6. A biossorção pela biomassa liofilizada de Chlamydomonas sp. mostrou que a capacidade de captura de metais está relacionada a concentração inicial do metal e o pH da solução. A identificação molecular da cepa revelou que a espécie mais próxima a foi a Chlamydomonas pitschmanni SAG 14.73, com 91% de semelhanças, porém pode se tratar de uma nova espécie, devido a sua posição na arvore filogenética
Abstract: The coal is the most abundant fossil fuel in the world, but its mining causes serious impacts on the environment. One of the most serious environmental problems related to coal mining is acid mine drainage (AMD), which occurs as a result of oxidation of sulfide minerals, releasing an effluent with low pH and high concentrations of heavy metals and sulfates. This study focus at assessing the potential bioremoval metals zinc and cadmium by a strain of microalgae Chlamydomonas sp. previously isolated areas impacted by coal waste in Criciúma - SC., and identify the physiological mechanisms of tolerance and removal of theses metals. To achieve these objectives, we evaluated the toxicity of Chlamydomonas sp. in zinc and cadmium, bioremoval by living biomass and dried, the effects of metals on the photosynthetic system and structural changes in cells caused due to exposure of to these metals. Moreover, he was made the sequencing of ITS rDNA segment to identify the strain. The species studied showed high tolerance to metals tested with EC50 (96h) of 3557.50 mM for zinc and EC50 (96h) of 83.3 mM for cadmium. Analyses of photosynthetic performance showed that even at 4,000 μM zinc, photosynthesis is not suppressed by metal ions, but much of the energy produced by the cell is diverted to the detoxification system. This result was confirmed by analysis of transmission electron microscopy in samples treated with 4.000 μM zinc for 96 hours, which revealed well preserved chloroplasts, big pyrenoid indicating great synthesis and small starch granule, indicating higher energy costs. Basically the same changes were observed in cell treatment with 42 μM of cadmium, thus demonstrating the emergence of scores of black deposits within the vacuoles that are provable accumulation of metals. This result suggests that the processes of biorremoval occur by mechanisms of biosorption and bioaccumulation. Biorremoval tests by live biomass of Chlamydomonas sp. revealed a low potential for biorremoval and maximum concentration of cadmium per cell was 1.72 x10-9 μM Cd +2 when treated with 42 μM at pH 3.6. The biosorption by lyophilized biomass of Chlamydomonas sp. showed that the ability to capture metals is related to the initial metal concentration and pH. The molecular identification of the strain revealed that the species was closer to the Chlamydomonas pitschmanni SAG 14.73, with 91% of similarities, but may be a new species, due to its position in the phylogenetic tree
Keywords: chlamydomonas sp.
drenagem ácida de mina
ultraestrutura
chlamydomonas sp.
acid mine drainage
ultrastructure
Gestão ambiental - Santa Catarina
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade do Vale do Itajaí
metadata.dc.publisher.initials: UNIVALI
metadata.dc.publisher.department: Tecnologia e Gestão Ambiental. Ecossistemas Aquáticos
metadata.dc.publisher.program: Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental
Citation: SILVA, Marla Verginia da. Avaliação do potencial de uma Microalga Acidofílica quanto a biorremoção de metais traço em diferentes compartimentos ambientais. 2011. 75 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia e Gestão Ambiental. Ecossistemas Aquáticos) - Universidade do Vale do Itajaí, Itajaí, 2011.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: https://siaiap39.univali.br/repositorio/handle/repositorio/1960
Issue Date: 20-May-2011
Appears in Collections:Importação Nova 20150826 Coleção

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