Abstract

Com o passar dos anos os resíduos vêm aumentando, interferindo na qualidade do meio e se tornando cada vez mais complexos e tóxicos, ultrapassando a capacidade de depuração do solo. Desta forma, o desenvolvimento de tecnologias de tratamento e monitoramento viáveis vem ganhando espaço e destaque, principalmente nas áreas industriais, que requerem processos ecológicos específicos de descontaminação, pois os resíduos resultantes do processo de produção das indústrias são descartados no meio ambiente, desprezando qualquer prévio tratamento e gerando a contaminação do solo e de corpos hídricos do entorno. Neste estudo será destacado o dinitrotolueno (DNT), com contaminação advinda dos resíduos provenientes de indústrias de explosivos e petroquímica, por exemplo. Em decorrência dos vários impactos relacionados, há algum tempo, existe a necessidade em se buscar diferentes opções para remediar áreas que sofreram perturbações e estão contaminadas com DNTs ou compostos similares, entre elas, as tecnologias baseadas em biorremediação se mostraram muito eficientes e sustentáveis, devido a sua capacidade de degradação do composto. Na contramão, as opções que abordam tratamentos químicos ou físicos não obtiveram resultados muito promissores ou geraram poluição secundária. Tendo em vista estes aspectos, este artigo buscou realizar uma revisão bibliográfica e unir, de forma geral, informações acerca das técnicas eficientes na remediação de corpos hídricos e solos contaminados com DNTs. A metodologia baseou-se inicialmente no levantamento de dados científicos nas bases de dados internacionais, como também foram realizadas pesquisas de dados nacionais e consultas ao acervo pessoal. Com base nas informações dispostas e detalhadas nos tópicos do artigo, é possível perceber como e por que a biorremediação conquistou seu espaço. Entre as abordagens químicas e físicas de remediação, existem projetos que obtiveram resultados positivos, mas com ressalvas para algumas problemáticas. Já com os microrganismos, não foram encontrados problemas posteriores à aplicação dos mesmos. E, os modelos de estudo que aplicaram Bioestímulo, Bioaumentação e Fitorremediação no tratamento de locais contaminados com dinitrotoluenos, aparecem com maior frequência nas plataformas de publicação de pesquisas, o que pode ser um indicativo de aumento na implementação destas metodologias de tratamento atualmente.

References

• A, Ias Heras, M. Chavarría, & V. Lorenzo (2011). Associação de genes dnt de Burkholderia sp. DNT com o regulador cego de substrato DntR traça o itinerário evolutivo da biodegradação do 2,4-dinitrotolueno. Molecular Microbiology. Vol. 82. Ed. 2, 287-299. https://doi.org/10.1111/j.1365-2958.2011.07825.x. Ambscience. Remediação. Disponível em https://ambscience.com/remediacao-parte-ii/. Acesso em: 25/11/2021.
• A. Karnjanapiboonwong, B. Zhang, Ch.M. Freitag, M. Dobrovolny, Ch.J. Salice, P.N. Smith, R.J. Kendall, T.A. Anderson. Reproductive toxicity of nitroaromatics to the cricket, Acheta domesticus. Sci. Total Environ., 407 (2009), pp. 5046-5049.
• CARDOSO, José Eduardo Taddei. Avaliação de técnicas de remediação em processos de contaminação da água e do solo por hidrocarbonetos. Dissertação. Universidade Estadual Paulista. 2018.
• Cetesb (2021). Poluição das águas subterrâneas. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. https://cetesb.sp.gov.br/aguas-subterraneas/informacoes-basicas/poluicao-das-aguas-subterraneas/.
• Cristiane Patrícia Kist, Claudio Eduardo Scherer, Marlene Soares, & Marcio Barreto Rodrigues (2020). Biodegradação de compostos nitroaromáticos em Água Vermelha pelos fungos de degradação branca Pleurotus ostreatus e floridae. Rev. Ambient. Água. 15 (6). https://doi.org/10.4136/ambi-agua.2594.
• C. R. R. Jorge (2017). Principais características e comportamento(s) dos diferentes contaminantes no solo. Seminário APEMETA "Descontaminação de Solos".
• C. S. M. Gonçalves (2011). Implementação do método analítico para a determinação de compostos polinitroaromáticos (explosivos) em solos e águas - aplicação a um caso de estudo no Seixal. Universidade do Algarve. Department of the army U.S. Engineering and Design Multi-Phase Extraction. Engineer Manual. United States. Manual No. 1110-1-4010. 1999.
• G. Kiran Kumar Reddy, M. Sarvajith, Y.V. Nancharaiah, V.P. Venugopalan. 2,4-Dinitrotoluene removal in aerobic granular biomass sequencing batch reactors. International Biodeterioration & Biodegradation. Volume 119, 2017, Pages 56-65, ISSN 0964-8305. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2016.10.045.
• H. I. F. Amaral, J. Fernandes, M. Berg, P. S. René, & R. Kipfer (2010). A contaminação por TNT e DNT das águas subterrâneas do Seixal. Repositório Ineg.
• HAMDI, H.; BENZARTI, S.; MANUSADZIANAS, L.; AOYAMA, I.; JEDIDI, N. Bioaugmentation and biostimulation effects on PAH dissipation and soil ecotoxicity under controlled conditions. Soil Biology and Biochemistry, v. 39, n. 8, p. 1926–1935, Aug. 2007.
• J. D. Rodgers & N. J. Bunce (2001). Treatment methods for the remediation of nitroaromatic explosives. Water Res. 35 (9), 2101-2111. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(00)00505-4.
• J. Xu, N. Jing. Effect of 2,4-dinitrotoluene exposure on enzyme activity, energy reserves and condition factors in common carp (Cyprinus carpio). J. Hazard. Mater, 203-204 (2012), pp. 299-307.
• Kalsoom, Batool A., Din G., Din S., Jamil J., Hasan F., Khan S., Malik B., & Shah A. (2021). Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes. Braz. J. Biol. 83, 2021. https://doi.org/10.1590/1519-6984.242536.
• Kutateladze, Lali, Zakariashvili, Nino, Khokhashvili, Izolda, Jobava, Maya, Alexidze, Tinatin, Urushadze, Tamar & Kvesitadze, Edisher. Fungal elimination of 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) from the soils. The EuroBiotech Journal. Vol.2, no.1, 2018, pp.39-46. https://doi.org/10.2478/ebtj-2018-0007.
• Kwang-Hee Shin, Yoongho Lim, Joong-Hoon Ahn, Jinmo Khil, Chang-Joon Cha, Hor-Gil Hur, Anaerobic biotransformation of dinitrotoluene isomers by Lactococcus lactis subsp. lactis strain 27 isolated from earthworm intestine, Chemosphere, Volume 61, Issue 1, 2005, Pages 30-39, ISSN 0045-6535, https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2005.03.020.
• LIEBEG, E. W., CUTRIGHT, T. J. The investigation of enhanced bioremediation through the addition of macro and micro nutrients in a PAH contaminated soil. International Biodeterioration & Biodegradation, v.44, p. 55-64, 1999.
• M. A. Moraes, V. Thes, M. B. Vier, D. Schreiber (2017). Análise dos custos ambientais relacionados com a gestão de resíduos em indústrias químicas. Revista de Administração Contabilidade e Economia. 16(2): 505. https://doi.org/10.18593/race.v16i2.12475.
• M. C. S. Lemes (2018). Biodegradation of chlorobenzenes and nitrotoluenes at an industrial site in South America. Graduate School of Clemson University.
• M. F. Carosia (2011). Caracterização microbiana e degradação de detergente de uso doméstico em reator anaeróbio de leito fluidificado. Dissertação de mestrado. Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo.
• Monika Yadav, Gurudatta Singh, R.N. Jadeja. Chapter 6 - Bioremediation of organic pollutants: a sustainable green approach. Editor(s): Virendra Kumar Mishra, Ajay Kumar. Sustainable Environmental Clean-up. Elsevier. 2021. Pages 131-147. ISBN 9780128238288. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823828-8.00006-2.
• MORAES, Sandra Lúcia; TEIXEIRA, Cláudia Echevenguá; MAXIMIANO, Alexandre Magno de Sousa. Guia de elaboração de planos de intervenção para o gerenciamento de áreas contaminadas. 1ª edição revisada. São Paulo. 2014.
• Nivedita Shukla, Vatsana Gupta, Ashok Singh Rawat, Vikas Kumar Gahlot, Sarita Shrivastava, Pramod Kumar Rai. 2, 4-Dinitrotoluene (DNT) and 2, 4, 6-Trinitrotoluene (TNT) removal kinetics and degradation mechanism using zero valent iron-silica nanocomposite. Journal of Environmental Chemical Engineering. Volume 6, Issue 4. 2018. Pages 5196-5203. ISSN 2213-3437. https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.08.018.
• P. A. B. Quintero (2016). Inhibitory and synergistic effects during biodegradation of mixed contaminants at an industrial site in South America. Graduate School of Clemson University.
• P.B. Tchounwou, D. Newsome, K. Glass, J.A. Centeno, J. Lesczynski, J. Bryant, J. Okoh, A. Ishaque, M. Broker Environmental toxicology and health effects associated with dinitrotoluene exposure. Rev. Environ. Health, 18 (2003), pp. 203-229.
• Parry R., Nishino S., & Spain J. (2011). Naturally-occuring nitro components. Nat Prod Rep. 28:152 - 167.
• P.-G. Rieger, H.-J. Knackmuss. Conhecimento básico e perspectivas sobre a biodegradação do 2,4,6-trinitrotolueno e compostos nitroaromáticos relacionados em solo contaminado. JC Espanha (Ed.). A biodegradação de compostos nitroaromáticos, Plenum, Nova Iorque (1995), pp. 1 – 18.
• Radka, Podlipná; Blanka, Pospíšilová; Tomáš, Vaněk, Biodegradation of 2,4-dinitrotoluene by different plant species, Ecotoxicology and Environmental Safety, Volume 112, 2015, Pages 54-59, ISSN 0147-6513, https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2014.07.026.
• Sandro J. Baptista; Magali C. Cammarota; Denize D. C. Freire. Avaliação da bioestimulação em solos argilosos contaminados com petróleo. 2º CONGRESSO BRASILEIRO DE P&D EM PETRÓLEO & GÁS. 2013.
• SANTOS, Alaine Cunha. Aplicação de técnicas químicas de remediação em áreas contaminadas por compostos organoclorados. Universidade de São Paulo – Instituto de Geociências. Dissertação de mestrado. 2010.
• Serrano-Gonzalez, M. Y. Chandra, R. Castillo-Zacarias, C. Robledo-Padilla, F. Rostro-Alanis, M. D. J., Parra-Saldivar, & R. (2018). Biotransformation and degradation of 2,4,6-nitrotoluene by microbial metabolismo and their interaction. Def. Technol. 151-164, 02.
• SISNANDO, Lucas Bezerra. Proposta de remediação de área contaminada por derivados de hidrocarbonetos – Estudo de caso para um posto de abastecimento no Distrito Federal. Universidade de Brasília. Monografia. 2018.
• S. R. L., Tavares. Técnicas de Remediação. Capítulo 2. Pgs 61-89. Disponível em https://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/983651/1/Cap2LivroCASilvioTavares.pdf. Acesso em: 23/11/2021.
• Sungsoo Han, Sachiyo T. Mukherji, Angela Rice, Joseph B. Hughes. Determination of 2,4- and 2,6-dinitrotoluene biodegradation limits, Chemosphere, Volume 85, Issue 5, 2011, Pages 848-853. ISSN 0045-6535. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2011.06.100.
• Wenchu Zhao, Xiao Yang, Aixi Feng, XiulanYan, Lingqing Wang, Tao Liang, Juan Liu, Huansong Ma, & Yaoyu Zhou (2021). Distribution and migration characteristics of dinitrotoluene sulfonates (DNTs) in typical TNT production sites: Effects and health risk assessment. Journal of Environmental Management. Volume 287, 1 June 2021, 112342. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.112342.
• Y.H. Su, Y.C. Liang. Transport via xylem of atrazine, 2,4-dinitrotoluena, and 1,2,3-trichlorobenzene in tomato and wheat seedlings. Pestic. Biochem. Physiol., 100 (2011), pp. 284-288.
• Y.H. Su, Y.G. Zhu. Transport mechanisms for the uptake of organic compounds by rice (Oryza sativa) roots. Environ. Pollut., 148 (2007), pp. 94-100.
• Young, R. A. Dinitrotoluene. Encyclopedia of Toxicology. 3ª ed., Academic Press. 2014, Pages 179-182, ISBN 9780123864550. Disponível em https://doi.org/10.1016/B978-0-12-386454-3.00671-0. Acesso em 23/11/2021.
• ZHOU, E., CRAWFORD, R. L. Effects of oxygen, nitrogen and temperature on gasoline biodegradation in soil. Biodegradation, v. 6, p. 127-140, 1995

Paper information