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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.60.2021.tde-30092021-161257
Documento
Autor
Nome completo
Taís Suelen Viana
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2020
Orientador
Banca examinadora
Oliveira, Danielle Palma de (Presidente)
Gravato, Carlos Alexandre Sarabando
Umbuzeiro, Gisela de Aragão
Título em português
Avaliação da ecotoxicidade da água produzida de petróleo antes e após diferentes tratamentos em organismos aquáticos (Danio rerio, Vibrio fischeri, Daphnia similis, Daphnia magna, Chironomus riparius e Dugesia tigrina )
Palavras-chave em português
Água produzida
Chironomus riparius
Danio rerio (zebrafish)
Daphnia magna
Daphnia similis
Dugesia tigrina
Ecotoxicologia
Fotocatálise
Fotoeletrocatálise
Ozonização
Ozonização fotoeletrocatalítica
Petróleo
vermiculita
Vibrio fischeri
Resumo em português
A água produzida (AP) por indústrias petrolíferas é um resíduo altamente impactante para os ecossistemas. Quando descartada em ambientes aquáticos, pode contaminar a biota ali presente, além de ocasionar danos muitas vezes irreversíveis aos ecossistemas afetados. Sua toxicidade é devido à variedade de compostos que a constitui, como metais e uma variedade de compostos orgânicos e inorgânicos. Considerando o potencial poluidor deste resíduo, a AP necessita tratamentos eficazes para seu posterior descarte no ambiente. Os tratamentos convencionais utilizados muitas vezes não são eficientes para remover a toxicidade deste tipo de resíduo, sendo necessário o desenvolvimento e padronização de tratamentos alternativos. Dentro deste contexto, destacam-se os processos oxidativos avançados (POAs), como fotocatálise, fotoeletrocatálise, ozonização e ozonização fotoeletrocatalítica, e tratamento com matérias adsorventes como a vermiculita magnetizada (VMT-mag), técnicas utilizadas neste trabalho para tratamento da AP. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a eficiência destes tratamentos na redução da toxicidade induzida por duas amostras de AP, identificadas como água de petróleo 1 (AP1) e água de petróleo 2 (AP2), em organismos aquáticos. A amostra AP1 foi tratada por meio de POAs (fotocatálise, fotoeletrocatálise, ozonização e ozonização fotoeletrocatalítica) e avaliada a toxicidade antes e após os tratamentos através dos organismos Danio rerio (zebrafish), Daphnia similis e Vibrio fischeri. A amostra AP2 foi tratada com VMT-mag e avaliada a toxicidade antes e após o tratamento com os organismos Vibrio fischeri, Daphnia similis, Daphnia magna, Chironomus riparius e Dugesia tigrina. As seguintes técnicas foram empregadas aos organismos: com o Danio rerio foi aplicado a técnica Embryo Acute Toxicity (FET) e avaliada a letalidade e subletalidade em estágios embrio-larvais; com a Daphnia similis e Vibrio fischeri teste de toxicidade aguda; com a Daphnia magna efeitos sobre reprodução e taxa intrínseca de crescimento populacional (r); com o Chironomus riparius avaliação da mortalidade, crescimento e emergência; com a Dugesia tigrina a avaliação da mortalidade, locomoção, alimentação e regeneração apos decapitação. Nossos testes indicam toxicidade para todos os organismos avaliados: efeitos (mortalidade, escoliose, falha na inflação da bexiga natatória) no estágio embio-larval de Danio rerio; toxicidade aguda aos organismos Daphnia similis e Vibrio fischeri; efeitos sobre a emergência dos organismos machos e fêmeas de Chironomus riparius, redução no tamanho das cabeças e corpo das larvas na amostra sem tratamento; além de efeitos comportamentais sobre a atividade locomotora e regeneração da cabeça das planárias Dugesia tigrina expostas à AP sem tratamento; efeitos sobre a reprodução e taxa intrínseca de crescimento populacional (r) dos microcrustáceos Daphnia magna com maior intensidade à amostra não tratada. Este estudo revela uma redução da toxicidade da AP tratada, demonstrando a importância de seu tratamento para o descarte em ambientes aquáticos. Nossos dados mostram que a exposição de diferentes organismos à AP afeta parâmetros letais e subletais e, por isso, devem ser tratadas antes do lançamento em corpos d'água. Adicionalmente, nossos dados mostram que so tratamentos propostos devem ser aprimorados, a fim de atingir a eficiência na remoção de todos os efeitos testados.
Título em inglês
Evaluation of ecotoxicity of water produced from oil before and after different treatments in aquatic organisms (Danio rerio, Vibrio fischeri, Daphnia similis, Daphnia magna, Chironomus riparius and Dugesia tigrina)
Palavras-chave em inglês
Chironomus riparius
Danio rerio (zebrafish)
Daphnia magna
Daphnia similis
Digresia tigrina
Ecotoxicology
Oil
Ozonization
Photocatalysis
Photoelectrocatalysis
Photoelectrocatalytic ozonation
Produced water
Vermiculite
Vibrio fischeri
Resumo em inglês
Produced water (PW) by oil companies is a highly impacting waste for ecosystems. When discarded in aquatic environments, it can contaminate the biota present there, in addition to causing often irreversible damage to the affected ecosystems. Its toxicity is due to the variety of compounds that constitute it, such as metals and a variety of organic and inorganic compounds. Considering the polluting potential of this waste, PW needs effective treatments for its subsequent disposal in the environment. The conventional treatments used are often not efficient to remove the toxicity of this type of waste, requiring the development and standardization of alternative treatments. Within this context, the advanced oxidative processes (POAs) stand out, such as photocatalysis, photoelectrocatalysis, ozonization and photoelectrocatalytic ozonation, and treatment with adsorbent materials such as magnetized vermiculite (VMT-mag), techniques used in this work for the treatment of PW. Thus, the objective of the present work was to evaluate the efficiency of these treatments in reducing the toxicity induced by two samples of PW, identified as petroleum water 1 (AP1) and petroleum water 2 (AP2), in aquatic organisms. The AP1 sample was treated by means of POAs (photocatalysis, photoelectrocatalysis, ozonation and photoelectrocatalytic ozonation) and toxicity was evaluated before and after treatments using the organisms Danio rerio (zebrafish), Daphnia similis and Vibrio fischeri. The AP2 sample was treated with VMT-mag and toxicity was evaluated before and after treatment with Vibrio fischeri, Daphnia similis, Daphnia magna, Chironomus riparius and Dugesia tigrina. The following techniques were used for the organisms: with Danio rerio, the Embryo Acute Toxicity (FET) technique was applied and lethality and subletality were evaluated in embryo-larval stages; with Daphnia similis and Vibrio fischeri acute toxicity test; with Daphnia magna effects on reproduction and intrinsic population growth rate (r); with Chironomus riparius assessment of mortality, growth and emergence; with Dugesia tigrina the evaluation of mortality, locomotion, food and regeneration after beheading. Our tests indicate toxicity for all evaluated organisms: effects (mortality, scoliosis, failure of inflation of the swimming bladder) in the embio-larval stage of Danio rerio; acute toxicity to Daphnia similis and Vibrio fischeri; effects on the emergence of male and female Chironomus riparius organisms, reduction in head and body size of larvae in the untreated sample; in addition to behavioral effects on locomotor activity and head regeneration of planar Dugesia tigrina exposed to AP without treatment; effects on reproduction and intrinsic population growth rate (r) of Daphnia magna microcrustaceans with greater intensity to the untreated sample. This study reveals a reduction in the toxicity of the treated PW, demonstrating the importance of its treatment for disposal in aquatic environments. Our data show that the exposure of different organisms to PW affects lethal and sublethal parameters and, therefore, must be treated before being released into bodies of water. In addition, our data shows that the proposed treatments must be improved in order to achieve efficiency in removing all tested effects.
 
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Data de Liberação
2023-01-27
Data de Publicação
2021-10-01
 
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