A urgência na remediação de aquíferos de importância comercial demanda o refinamento do modelo conceitual de fluxo e transporte de contaminantes em meios complexos. A biorremediação e a atenuação natural monitorada (MNA) estão entre as técnicas com melhor custo benefício, mas demandam conhecimentos sólidos dos processos de biodegradação de microrganismos. A pesquisa deste mestrado buscou avaliar o potencial de biodegradação de etenos clorados (tetracloroeteno, tricloroeteno, isômeros de dicloroeteno e cloreto de vinila) na área crítica do Jurubatuba, zona sul do município de São Paulo, com o uso de microcosmos (ensaios de bancada) e identificação da presença de genes funcionais vcrA, bvcA e tceA em amostras ambientais. As etapas de campo incluíram o acompanhamento da instalação de sistemas multiníveis em alta resolução e a coleta de água subterrânea em um perfil vertical com 21 zonas de interesse, no aquífero poroso e fraturado, para análise de solventes organoclorados e condições geoquímicas. As etapas de laboratório envolveram o uso de ferramentas clássicas, com a montagem de ensaios de bancada para avaliação da degradação de etenos clorados, com microcosmos anaeróbios com e sem inibidor metabólico, e de ferramentas avançadas (análises moleculares) para a identificação de biomarcardores e entendimento das condições microbiológicas in situ. Os microcosmos anaeróbios são uma importante linha de evidência para avaliação de MNA e permitiram a identificação da degradação de etenos clorados, mesmo em baixas concentrações de carbono orgânico, onde há o predomínio de processos metanogênicos. Foi observada inibição, pela azida sódica, de organismos importantes na degradação de tetracloroeteno, que afetou a degradação completa desta substância. Durante o ensaio de bancada não foi possível dissociar as taxas de degradação biótica e abiótica. As análises moleculares permitiram identificar genes de Dehalococcoides e genes funcionais vcrA, bvcA e tceA (biomarcadores) na zona de transição de dupla porosidade, onde havia o substrato biodegradável, ausente em condições naturais. Os resultados indicaram que é necessário incremento de nutrientes (bioestimulação) e/ou manutenção de condições metanogênicas para incentivar a biodegradação na área.

The urgency for aquifers remediation of commercial importance requires refinement of flow and transport conceptual model in complex sites. Bioremediation and monitored natural attenuation (MNA) are among the most cost-effective alternatives techniques. However, it requires a deep knowledge of prevailing biodegradation process and microorganism. This Master Degree research aims to evaluate chlorinated ethenes (tetrachloroethene, trichloroethene, dichloroethene isomers, vinyl chloride) biodegradation potential at the Jurubatuba critical area, located in south of Sao Paulo city, along with assessment of biodegradation molecular biomarkers and degradation rates derived from batch test with environmental samples. Field steps include highresolution multilevel systems installation based on site assessment and groundwater sampling events through 21 zones along a vertical profile in porous and fractured aquifer, for chlorinated ethenes and geochemistry assessment. Laboratory steps were carried out using classical and emergent tools, such as anaerobic microcosm experiments with and without inhibition (batch test) and molecular biological tools to assess biomarkers and to understand microbiological process ongoing in-situ. Anaerobic microcosm study is an important line of evidence of MNA. It demonstrated chlorinated ethane degradation with low organic carbon content and methanogenic conditions. Sodic azide inhibited important organisms which affected tetrachloroethene degradation. Due to bacterial activity during batch teste it was not possible to detach biotic from abiotic degradation rates. Molecular biological tools provided information of Dehalococcoides and functional genes vcrA, bvcA e tceA in the transition zone of porous and fractured aquifer. These genes were present at the transition zone with biodegradable substrate and absent on natural conditions, showing that biodegradation requires biostimulation and/or methanogenic conditions to occur.