Biodegradation of petroleum by bacteria isolated from fishes of Indian Ocean / Biodegradação do petróleo por bactérias isoladas de peixes do oceano Índico

In this study, oil degrading bacteria discovered from fish living near the oil ports at Karachi in Pakistan were characterized. The bacteria isolated from skin, gills, and gut in fish could consume crude oil as a source of carbon and energy. Total 36 isolates were tested using Nutrient Agar (NA) and MSA media with different crude oil concentrations (0.2%, 0.5%, 0.7%, 1%, 2%, and 5%) and 4 out of 36 isolates (two Gram positive and two Gram negative bacteria) were selected for further identification. 16S rRNA gene sequencing revealed that the isolates are related to Bacillus velezensis, Bacillus flexus, Pseudomonas brenneri and Pseudomonas azotoforman. Oil degrading potential of these bacteria was characterized by GC-MS analysis of degradation of oil components in crude oil as well as engine oil. We found that one (2, 6, 10, 14-Tetramethylpentadecane) out of 42 components in the crude oil was fully eliminated and the other oil components were reduced. In addition, 26 out of 42 oil components in the engine oil, were fully eliminated and the rest were amended. Taken together, these studies identify that B. velezensis, B. flexus, P. brenneri and P. azotoforman have high oil degrading potential, which may be useful for degradation of oil pollutants and other commercial applications.

Neste estudo, bactérias degradadoras de óleo descobertas em peixes que vivem perto dos portos de petróleo em Karachi, no Paquistão, foram caracterizadas. As bactérias isoladas da pele, guelras e intestinos dos peixes podem consumir petróleo bruto como fonte de carbono e energia. No total, 36 isolados foram testados usando Agar Nutriente (NA) e meio MSA com diferentes concentrações de óleo bruto (0,2%, 0,5%, 0,7%, 1%, 2% e 5%) e 4 de 36 isolados (dois Gram positivos e duas bactérias Gram negativas) foram selecionadas para posterior identificação. O sequenciamento do gene 16S rRNA revelou que os isolados estão relacionados a Bacillus velezensis, Bacillus flexus, Pseudomonas brenneri e Pseudomonas azotoforman. O potencial de degradação do óleo dessas bactérias foi caracterizado pela análise de GC-MS da degradação dos componentes do óleo no óleo cru, bem como no óleo do motor. Descobrimos que um (2, 6, 10, 14-tetrametilpentadecano) de 42 componentes do óleo cru foi totalmente eliminado e os outros componentes do óleo foram reduzidos. Além disso, 26 dos 42 componentes do óleo do motor foram totalmente eliminados e o restante corrigido. Juntos, esses estudos identificam que B. velezensis, B. flexus, P. brenneri e P. azotoforman têm alto potencial de degradação de óleo, o que pode ser útil para a degradação de poluentes de óleo e outras aplicações comerciais.

O acidente da plataforma de petróleo P-36 revisitado 15 anos depois: da gestão de situações incidentais e acidentais aos fatores organizacionais / El accidente de la plataforma de petróleo P-36 revisado 15 años después: de la gestión de situaciones incidentales y accidentales a los factores organizativos / Revisiting the P-36 oil rig accident 15 years later: from management of incidental and accidental situations to organizational factors

Resumo: O acidente com a plataforma P-36 na Bacia de Campos, Rio de Janeiro, Brasil, se configura como um dos grandes desastres internacionais da indústria do petróleo. Nosso objetivo na reflexão aqui empreendida é: (a) verificar, com base em um caso específico, a questão do papel que exerce a dimensão humana na confiabilidade de sistemas de elevada complexidade - com foco na gestão de situações incidentais e acidentais -, capazes de acarretar acidentes de grande magnitude. E, ao nos debruçarmos sobre tal intento, somos remetidos à necessidade de (b) dar visibilidade à interveniência de alguns dos fatores organizacionais como elementos que podem contribuir para agravar o grau de risco da atividade em plataformas offshore, conduzindo a análise para além das chamadas causas imediatas. No que tange aos métodos de investigação, tomamos por base, principalmente, a pesquisa documental (com destaque para os relatórios da Petrobras, ANP/DPC e CREA-RJ) e as interlocuções que mantivemos com três profissionais que atuaram na P-36. Os resultados indicam que a gestão das situações incidentais e acidentais, na qual se circunscrevem as tomadas de decisão em contextos emergenciais, deve se valer da contribuição que os trabalhadores podem agregar no sentido de apontar e discutir com os gestores certas lacunas do processo, por intermédio do compartilhamento e da flexibilização de decisões e da análise coletiva das situações de risco. Indicam também que determinados fatores organizacionais contribuíram para a ocorrência do sinistro, corroborando estudos nacionais e internacionais acerca de grandes acidentes, que apontam para a necessidade de mudança no enfoque adotado pela gerência das empresas do setor petrolífero.

Resumen: El accidente con la plataforma P-36 en la Cuenca de Campos, Rio de Janeiro, Brasil, se configura como uno de los grandes desastres internacionales de la industria del petróleo. Nuestro objetivo en la reflexión aquí expuesta es: (a) verificar, en base a un caso específico, la cuestión del papel que ejerce la dimensión humana en la confiabilidad de los sistemas de elevada complejidad -centrándose en la gestión de situaciones incidentales y accidentales-, capaces de acarrear accidentes de gran magnitud. Y, al abordar esta cuestión, nos remiten a la necesidad de (b) dar visibilidad a la intervención de algunos de los factores organizativos, como elementos que pueden contribuir a agravar el grado de riesgo de la actividad en plataformas offshore, conduciendo el análisis más allá de las denominadas causas inmediatas. En lo que se refiere a los métodos de investigación, tomamos como base, principalmente, la investigación documental (destacando los informes de Petrobras, ANP/DPC y CREA-RJ) y las interlocuciones que mantuvimos con tres profesionales que actuaron en la P-36. Los resultados indican que la gestión de las situaciones incidentales y accidentales, en la que se circunscriben las tomas de decisión en contextos de emergencias, debe valerse de la contribución que los trabajadores pueden añadir, en lo referente a apuntar y discutir con los gestores ciertas lagunas del proceso, mediante el reparto y la flexibilización de decisiones y el análisis colectivo de las situaciones de riesgo. Indican también que determinados factores organizativos contribuyeron a la ocurrencia del siniestro, corroborando estudios nacionales e internacionales acerca de grandes accidentes, que señalan la necesidad de cambios en el enfoque adoptado por la gerencia de las empresas del sector petrolífero.

Abstract: The accident with the P-36 oil rig in the Campos Basin in Rio de Janeiro State, Brazil, was one of the petroleum industry's worst international disasters. Based on this specific case, the article aims to (a) verify the role of the human dimension in the reliability of highly complex systems, with a focus on the management of incidental and accidental situations with the potential to lead to large-scale accidents. The analysis should help (b) shed light on some of the organizational factors that can increase the risk level in offshore activities, beyond the so-called immediate causes. The methodology involves mainly document research (especially the reports produced by Petrobras, ANP/DPC, and CREA-RJ) and interviews with three professionals that worked on the P-36 rig. The results indicate that the management of incidental and accidental situations in which emergency decisions are made should take advantage of contribution by the workforce, who can identify gaps in the process and discuss them with managers. This involves shared and more flexible decisions and collective analysis of risk situations. The findings also suggest that certain organizational factors contributed to the accident, corroborating domestic and international studies of major accidents and pointing to the need for a shift in the focus adopted by oil companies' management.

Uso de Leersia hexandra (Poaceae) en la fitorremediación de suelos contaminados con petróleo fresco e intemperizado / Use of Leersia hexandra (Poaceae) for soil phytoremediation in soils contaminated with fresh and weathered oil

ResumenLa industria petrolera ha generado derrames crónicos de petróleo y su acumulación en Gleysoles en zonas anegadas en el estado de Tabasco, en el sureste de México. El anegamiento es un factor que limita el uso de tecnologías de remediación por el alto costo y los bajos niveles de degradación del petróleo, sin embargo, Leersia hexandra Sw. es un pasto que crece en estas zonas contaminadas con petróleo intemperizado. El objetivo del estudio fue evaluar la densidad de bacterias, producción de biomasa vegetal y fitorremediación de L.hexandra en suelo contaminado con petróleos fresco e intemperizado, bajo condiciones experimentales de anegamiento. Se realizaron dos experimentos (E1 y E2) en un túnel de plástico. El E1 se basó en ocho dosis: 6 000, 10 000, 30 000, 60 000, 90 000, 120 000, 150 000 y 180 000 mg kg-1 base seca (b.s.) de hidrocarburos totales de petróleo fresco (HTPF), y en el E2 se evaluaron cinco dosis: 14 173, 28 400, 50 598, 75 492 y 112 142 mg kg-1 b. s. de hidrocarburos totales de petróleo intemperizado (HTPI), con ocho repeticiones en cada experimento, además se utilizó un testigo con 2 607 mg kg-1 b. s. de HTP de origen biogénico. Las variables evaluadas a los tres y seis meses fueron 1) densidad microbiana de las bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre totales (BFN), del grupo Azospirillum (AZP) y Azotobacter (AZT), por cuenta viable en placa seriada; 2) producción de materia seca total (MS), se cuantificó por el peso seco por gravimetría, y 3) el porcentaje de descontaminación de los hidrocarburos (DSC) por extracción en equipo soxhlet. En suelos con HTPF, la población de BFN, AZP y AZT se estimuló hasta cinco veces más que el tratamiento testigo a los tres y seis meses; sin embargo, concentraciones de 150 000 y 180 000 mg kg-1 b. s. inhibieron entre un 70 y 89 % la densidad bacteriana. A su vez, en suelos con PI, la inhibición se registró hasta en un 90 %, a excepción del tratamiento con 14 173 mg kg-1 b. s., el cual estimuló las BNF y AZT en 2 y 0.10 veces más que testigo, respectivamente. La producción de MS fue continua en los experimentos hasta los seis meses, con valores de 63 y 89 g en PF y PI, respectivamente; sin diferencias significativas con el testigo (p ≤ 0.05). El DSC alcanzó valores del 66 % al 87 % en HTPF como HTPI a los seis meses, respectivamente. Estos resultados demuestran la habilidad del L. hexandra para desarrollar una rizósfera con alta densidad de BFN, producir biomasa vegetal y fitorremediar Gleysoles con petróleo fresco e intemperizado en ambientes tropicales inundados.

Abstract:The oil industry has generated chronic oil spills and their accumulation in wetlands of the state of Tabasco, in Southeastern Mexico. Waterlogging is a factor that limits the use of remediation technologies because of its high cost and low levels of oil degradation. However, Leersia hexandra is a grass that grows in these contaminated areas with weathered oil. The aim of the study was to evaluate the bacteria density, plant biomass production and phytoremediation of L. hexandra in contaminated soil. For this, two experiments in plastic tunnel were performed with fresh (E1) and weathered petroleum (E2) under waterlogging experimental conditions. The E1 was based on eight doses: 6 000, 10 000, 30 000, 60 000, 90 000, 120 000, 150 000 and 180 000 mg.kg-1 dry basis (d. b.) of total petroleum hydrocarbons fresh (TPH-F), and the E2, that evaluated five doses: 14 173, 28 400, 50 598, 75 492 and 112 142 mg. kg-1 d. b. of total petroleum hydrocarbons weathered (TPH-W); a control treatment with 2 607 mg.kg-1 d. b. was used. Each experiment, with eight replicates per treatment, evaluated after three and six months: a) microbial density of total free-living nitrogen-fixing bacteria (NFB) of Azospirillum (AZP) and Azotobacter group (AZT), for viable count in serial plate; b) dry matter production (DMP), quantified gravimetrically as dry weight of L. hexandra; and c) the decontamination percentage of hydrocarbons (PDH) by Soxhlet extraction. In soil with TPH-F, the NFB, AZP y AZT populations were stimulated five times more than the control both at the three and six months; however, concentrations of 150 000 and 180 000 mg.kg-1 d. b. inhibited the bacterial density between 70 and 89 %. Likewise, in soil with TPH-W, the FNB, AZP and AZT inhibitions were 90 %, with the exception of the 14 173 mg.kg-1 d. b. treatment, which stimulated the NFB and AZT in 2 and 0.10 times more than the control, respectively. The DMP was continued at the six months in the experiments, with values of 63 and 89 g in fresh and weathered petroleum, respectively; had no significant differences with the control (p≤0.05). The PDH reached values of 66 to 87 % both TPH-F and TPH-W at six months, respectively. These results demonstrated the ability the L. hexandra rhizosphere to stimulate the high NFB density, vegetal biomass production and phytoremediation of contaminated soils (with fresh and weathered petroleum), in a tropical waterlogging environment. Rev. Biol. Trop. 65 (1): 21-30. Epub 2017 March 01.