Anais do I Seminário do Projeto Temático - Escola de Engenharia ...

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INIBIÇÃO EM MICRORGANISMOS ANAERÓBIOS POR CÁDMIO (Cd 2+ ) NA
REMOÇÃO DE MATÉRIA ORGÂNICA
Marco F. Toledo Martins 1 , Eloisa Pozzi 2 , Flávia Talarico Saia 3 ,
Gustavo Mockaitis 4 e Marcelo Zaiat 5
1 Aluno de Iniciação Científica do Curso de Engenharia Ambiental da EESC/USP,
2 Técnica em Microbiologia do Departamento de Hidráulica e Saneamento da EESC/USP
3 Pós-Doutora do Departamento de Hidráulica e Saneamento da EESC/USP
4 Pós-Doutor do Departamento de Física e Informática do IFSC/USP
5 Professor do Departamento de Hidráulica e Saneamento da EESC/USP
Resumo. O presente trabalho avaliou a toxicidade aguda da presença do íon cádmio (Cd 2+ )
na atividade metanogênica específica, utilizando acetato como fonte de carbono (1280 mg
O 2·L -1 , em termos de DQO). O experimento consistiu em um ensaio em batelada, realizado
em frascos Duran ® em condições anaeróbias a 30 °C, onde foram monitorados pressão no”
headspace”e as concentrações de CH 4 e CO 2 . Na fase líquida, foram monitorados o pH e a
concentração de matéria orgânica em termos de DQO. Foram utilizados cinco biorreatores
com adição Cd 2+ de 0 (controle), 5, 10, 25 e 100 mg Cd 2+·L -1 . A atividade metanogênica
específica da biomassa exposta ao cádmio variou de 0.6 mmol CH 4·L/g SVT·h (5 mg Cd 2+·L -1 )
a 0.9 mmol CH 4·L/g SVT·h (100 mg Cd 2+·L -1 ). Os perfis de bandas obtidos por DGGE
mostraram diferença entre as comunidades dos domínios Bacteria e Archaea, analisados pelo
índice de similaridade de Pearson.
Introdução
O cádmio é um metal tóxico largamente empregado em vários processos industriais,
como na fabricação de baterias, pilhas e na galvanoplastia (como revestimento). Outras
aplicações menos comuns do cádmio na indústria são: catalisador, pigmentação, tintas, fotosensores,
ligas metálicas, soldas, televisores, semicondutores e como estabilizantes de
plásticos, como o PVC. A ação tóxica do cádmio no ser humano consiste desde alterações em
nível enzimático até mesmo afetando vários órgãos vitais, com o agravante de apresentar um
efeito cumulativo no organismo (Augusto, 2002).
Devido ao largo espectro de utilização, é possível encontrar este metal nos sistemas de
tratamento de efluentes, especialmente aqueles que recebem despejos industriais e lixiviados
de aterros sanitários. Os sistemas anaeróbios de tratamento oferecem amplas possibilidades na
remoção de metais por processos físico-químicos, como adsorção na matriz de imobilização e
precipitação por produtos do metabolismo. Desta maneira é importante conhecer-se seus
efeitos nos sistemas de tratamento de água residuária, sobretudo nas comunidades
metanogênicas.
No presente trabalho, o potencial tóxico do cádmio nas comunidades anaeróbias dos
domínios Bacteria e Archaea foi determinado pela avaliação da atividade metanogênica
específica (AME). A AME é definida como a capacidade máxima de produção de metano por
um consórcio de microrganismos anaeróbios, realizada em condições controladas de
laboratório, para viabilizar a atividade bioquímica máxima de conversão de substratos
orgânicos a biogás (Aquino et al., 2007). Desta forma, a AME é um parâmetro de
monitoramento da atividade das arquéias metanogênicas presentes em um reator biológico e,
como tal, constitui-se ainda em uma importante ferramenta para o controle operacional de
reatores anaeróbios (Foresti et al, 1999).
A determinação dos coeficientes cinéticos aparentes, ajustando os resultados de
consumo de matéria orgânica, em termos de DQO, ao modelo de Monod também servem para
a comparação do desempenho dos sistemas anaeróbios (Speece, 1996) Além disso podem ser