Biotecnologia ambiental

O uso adequado da natureza (plantas, animais, bactérias, fungos e outros seres vivos) de forma a se obter energia renovável, alimentos e nutrientes em um ciclo de benefícios integrados onde os processos que produzem resíduos servem de base (fornecem insumos) para novos processos.

O que é? (Sociedade Internacional de Biotecnologia Ambiental) O desenvolvimento, uso e regulação dos sistemas biológicos relacionados a: Remediação dos ambientes (terra,ar e água) contaminados e Processos ambientalmente corretos tais como aqueles envolvidos nas tecnologias verdes ou limpas e, de desenvolvimento sustentável Prevenção da poluição

Tecnologias Verdes ou limpas (“greentech” ou “cleantech”) BIORREMEDIAÇÃO (usando-se microrganismos e plantas, “ fitorremediação”) PREVENÇÃO DETECÇÃO E MONITORAMENTO

Biorremediação Biodegradação Uso de sistemas biologicos (geralmente plantas ou microrganismos) na redução da poluição do ar, água ou sistemas terrestres. Biodegradação

Biorremediação e biodegradação Vias metabólicas normalmente utilizadas para crescimento e produção de energia são usadas para degradação de poluentes COMETABOLISMO- sem beneficio direto para as espécies degradadoras Aplicações praticas

Biorremediação Poluente Detoxificação ou não detoxificação Mineralização completa Biodegradação incompleta Ex: Tetra –CloroEtileno ou Tri CE geram compostos mais toxicos que os originais CO2+ água+sais inofensivos

( com nutrientes, bactérias, oxigênio, CO2..requisitos outros).. Biorremediação Biorremediação intrinseca- natural Suplementação ( com nutrientes, bactérias, oxigênio, CO2..requisitos outros).. Biomagnificação- + microrganismos Bioestimulação- + nutrientes Bioventilação- + CO2, + O2 Landfarming- + O2 + microrganismos

LANDFARMING: O processo de landfarming, também conhecido como tratamento em terra, consiste na aplicação controlada de resíduos sobre o solo, conseguindo a degradação biológica e química dos mesmos. O landfarming também deve ser considerado como um processo de disposição final, já que os produtos da degradação se incorporam ao solo e à matéria vegetal presente no local.  A diferença entre tratamento em solo e landfarming se baseia em que o último implica o desenvolvimento de técnicas de trabalho do solo, através das quais é incorporado oxigênio do ar, maximizando a remoção biológica.

USOS Remover ou reduzir resíduos poluentes presentes no ambiente Remover poluentes antes de atingir o ambiente (end of pipe processes)

Água e efluentes industriais Microrganismos nas estações de tratamento de esgoto e de efluentes industriais removem a maior parte dos poluentes antes destes serem lançados no mar. Aumento da atividade industrial aumentou necessidade de eliminar especificamente poluentes como: compostos de fosforo, nitrogênio, metais pesados e compostos a base de cloro

Água e efluentes Biorreatores Biorreatores onde poluentes + microrganismos ficam em suspensão custos Biomassa produzida pode servir para ração Microrganismos produzidos são re-usados como insumos de outras industrias (Ex: biomassa do Penicillium na produção do antibiotico)

Solo bioreatores In situ Ex-situ Aplicáveis as tecnologias bioestimulação, magnificação, bioventilação dentre outras

Fitorremediação Fitorremediação de solos contaminados com tebuthiuron utilizando-se espécies cultivadas para adubação verde  

Residuos solidos Digestão anaeróbica Compostagem Ciclagem nutrientes Alternativa incineração Digestão anaeróbica Compostagem Biogás + Residuos estável Estratégia de biorremediação Fertilizante Baixa liberação

Inovação de produtos Bioplásticos Plantas transgênicas Biotecnologia ajudou a produzir NOVOS MATERIAIS com menos impacto no ambiente Bioplásticos Evita o uso de fontes não renováveis (combustíveis fosseis) Plantas transgênicas Resistentes a insetos Microrganismos transgênicos-com capacidade de biorremediar inumeros poluentes

Detecção e monitoramento Inumeração microganismos- tecnicas de biologia molecular e imunoensaios Técnicas para detecção microbiana-FISH e outras Biosensores ( biologicos+ eletronicos)- avaliação de poluentes

Modificado de : www.dms.ufsc.br/mip5121/.../7672_Biotecnologia%20ambiental.ppt