Biossorção de Cr6+ em solução aquosa por biomassa inativa de Aspergillus ochraceus
ISBN 978-85-85905-23-1
Área
Iniciação Científica
Autores
Dias, E.N. (UEMASUL) ; Orlanda, J.F.F. (UEMASUL)
Resumo
O presente trabalho teve como objetivo utilizar biomassa fúngica inativa de Aspergillus ochraceus na biossorção de íons Cr6+ em meio aquoso. Os resultados mostraram que a equação de Freundlich ajustou-se adequadamente para descrever a sorção de Cr6+ na biomassa fúngica utilizada, uma vez que o coeficiente de determinação encontrado foi elevado (R2 = 0,9842). O alto valor do coeficiente de Freundlich encontrado (Kf = 486,2) indica que a capacidade de adsorção da biomassa fúngica é muito elevada.
Palavras chaves
Aspergillus ochraceus; Cr6+; Biossorção
Introdução
O setor industrial constitui-se, assim, na principal e mais diversificada fonte de introdução de metais pesados no ambiente aquático. O elemento potencialmente tóxico que tem despertado atenção, dada a sua larga utilização e ocorrência, é o cromo. Um dos efeitos mais sérios da contaminação ambiental por metais tóxicos é a bioacumulação dos poluentes pelos organismos vivos. O acúmulo de metais e outros poluentes industriais pelos organismos podem ter efeito bastante abrangente já que possibilita o transporte dos contaminantes via teia alimentar para diversos níveis tróficos da cadeia alimentar (ZOUBOULIS, et al., 2010). Em geral, o tratamento de efluentes contendo metais, evolvem processos físico-químicos, tais como floculação e/ou precipitação, eletrólise, cristalização e adsorção. Nos últimos anos, grande número de estudos visando à utilização de microrganismos/biomassas para remoção de metais tóxicos de efluentes. Esse mecanismo de adsorção passiva de íons metálicos a determinados tipos de biomassas é denominado de biossorção. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a biossorção de Cr6+ em meio aquoso por biomassa de Aspergillus ochraceus.
Material e métodos
Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Biotecnologia Ambiental (LABITEC) da Universidade Estadual da Região Tocantina do Maranhão (UEMASUL). O fungo de Aspergillus ochraceus foi isolado de solo coletado no Cerrado Maranhense, com histórico de contaminação com metais potencialmente tóxicos. O isolamento foi realizado em meio Potato Dextrose Agar (BDA), incubação a 25 ºC durante sete dias. A biomassa foi obtida em meio líquido utilizando meio de crescimento Brain Heart Infusion (BHI) a 25 ºC, durante sete dias. A biomassa foi coletada, lavada com água destilada estéril, seca a 60 ºC por 16 horas e pulverizada para ser utilizada nos testes de biosorção. Os experimentos de biossorção foram realizados separadamente para estudar o efeito do pH, tempo, quantidade de biomassa e concentração inicial de Cr6+. As análises foram realizadas em frascos erlenmeyer de 50 mL, contendo 30 mL de solução de Cr6+ em diferentes concentrações, agitação a 180 rpm e temperatura ambiente (± 25 ºC). A quantidade de íon metálico (mg) biossorvido por g (peso seco) da biomassa e a eficiência de biossorção foram calculadas utilizando as equações: q = (Ci – Cf / m).V e E = Ci – Cf / Ci. Em que: q é a quantidade de metal biossorvido por g de biomassa; Ci é a concentração inicial do íon metálico, mg L-1; Cf é a concentração final do íon metálico, mg L-1; m é a massa do biossorvente na mistura reacional, g, V é o volume da mistura reacional, L e E é a eficiência de biossorção (%).
Resultado e discussão
Os resultados mostraram que o melhor desempenho na biossorção do Cr6+ em solução manteve-se na faixa de pH entre 2 e 3, sendo mais expressivo em pH 2, com capacidade de adsorção de 2.200 mg g-1. O tempo de equilíbrio para a biossorção de Cr6+ ocorreu em duas fases. Uma fase inicial onde a biossorção foi rápida contribuindo significativamente para a captação do íon metálico presente na solução, atingindo o equilíbrio em 72 horas, devido à existência de uma grande quantidade de sítios vazios para a adsorção. A relação da quantidade de Cr6+ sorvida (q) em função das concentrações de equilíbrio (Ce). Observa-se que até a concentração sorvida de 9.000 μg g-1, que corresponde à concentração adicionada de 50,0 mg L-1, ainda existiam sítios de sorção capazes de interagir com o cromo hexavalente. Com base nesses resultados utilizaram-se as concentrações em equilíbrio de 5,0 a 50,0 mg L-1 de Cr6+ para a obtenção da isoterma de Freundlich (q = 486,2Ce0,7802, R2 = 0,9842), a qual permitiu descrever a relação entre as concentrações de Cr6+, em solução e em fase sólida, e obter os valores de Kf e n. O alto valor do coeficiente de Freundlich encontrado (Kf = 486,2) indica que a capacidade de sorção da biomassa fúngica é muito elevada. Os espectros FTIR obtidos para a biomassa morta de Aspergillus ochraceus indicam a presença de polissacarídeos, grupos hidroxilados, carboxilados e aminados, como esperado para a parede celular fúngica. As micrografias de MEV para a biomassa de Aspergillus ochraceus demonstraram presença de micélio profuso e abundante com hifas longas e cruzadas, grandes espaços vazios e poros entre as hifas miceliais, sendo, portanto, capazes de influenciar positivamente na cinética de biossorção.
Conclusões
Os resultados demostraram que a equação de Freundlich ajustou-se adequadamente para descrever a sorção de Cr6+ na biomassa fúngica utilizada, uma vez que o coeficiente de determinação encontrado foi elevado (R2 = 0,9842). O alto valor do coeficiente de Freundlich encontrado (Kf = 486,2) indica que a capacidade de sorção da biomassa fúngica é muito elevada.
Agradecimentos
UEMASUL e Laboratório de Biotecnologia Ambiental (LABITEC)
Referências
ZOUBOULIS AI, LOUKIDOU MX, MATIS KA. Biosorption of toxic metals from aqueous solutions by bacteria strains isolated from metal-polluted soils. Process Biochem. 39:909-16, 2010.
