Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes / Isolamento e triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais para fins de biorremediação

Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (24˚52ʹ46.0ʺN 66˚59ʹ25.7ʺE and 24˚48ʹ37.5ʺN 67˚06ʹ52.6ʺE). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.

O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (24˚52’46,0”N 66˚59’25,7”E e 24˚48’37,5”N 67˚06’52,6”E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes

Abstract Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (245246.0N 665925.7E and 244837.5N 670652.6E). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.

Resumo O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (245246,0N 665925,7E e 244837,5N 670652,6E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30 ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes / Isolamento e triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais para fins de biorremediação

Abstract Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (24˚52ʹ46.0ʺN 66˚59ʹ25.7ʺE and 24˚48ʹ37.5ʺN 67˚06ʹ52.6ʺE). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.

Resumo O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (24˚52'46,0"N 66˚59'25,7"E e 24˚48'37,5"N 67˚06'52,6"E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30 ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.

Aplicação de princípios da ecologia industrial nas empresas moveleiras de Goiás / Application of industrial ecology principles in the furniture Goiás companies

RESUMO: As indústrias moveleiras utilizam como matérias-primas insumos que provêm de recursos naturais renováveis, como madeiras, fibras naturais, couros e, também, de materiais não renováveis, como os metais, vidros, polímeros e químicos. Todos estão diretamente relacionados à geração de resíduos pós-produção pelas indústrias, podendo causar contaminações do solo, dos mananciais hídricos ou gerando poluentes atmosféricos. As tecnologias de "fim-de-tubo" já não são suficientes para evoluir em direção à sustentabilidade, fazendo-se necessário atitudes proativas eficientes, como a integração do meio ambiente ao longo do processo de desenvolvimento dos produtos, uma função da Ecologia Industrial. Este trabalho busca traçar o panorama acerca da questão ambiental junto às indústrias moveleiras, sobretudo com o uso da matéria-prima na fase de produção e no descarte dos resíduos, analisando principalmente sua destinação. Utilizando como premissas os conceitos ambientais da Ecoeficiência, Ecodesign e de Sistema de Gestão Ambiental, foi realizada a revisão da literatura com o objetivo de conhecer as estratégias e as ferramentas relevantes para os processos industriais, subsidiando a realização de uma pesquisa quantitativa com o setor produtivo de móveis do Estado de Goiás. As análises desta pesquisa demonstraram que as práticas da Ecologia Industrial são pouco empregadas nas indústrias avaliadas. Não há cumprimento íntegro da legislação aplicável, evidenciando a carência de informações sobre a influência que sua atividade produtiva pode causar ao meio ambiente e sobre as ações que podem ser implementadas com o objetivo de integrar as indústrias e a natureza em prol da sustentabilidade.

ABSTRACT: The furniture industry employs as raw material inputs that come from renewable resources such as wood, natural fibers, leather and also non-renewable materials such as metals, glass, polymers and chemicals. All these inputs are directly related to a major post-production waste generation by the industries that may cause soil and water sources contamination and generate air pollutants. The technologies end-of-pipe are no longer sufficient to evolve toward sustainability and an efficient proactive stance is needed like the environment integration throughout the product development process, one of the Industrial Ecology's role. This paper attempts to trace the panorama about the environmental issue in the furniture industry, especially about the use of raw materials and the waste disposal during production, and above all, analyzing its destination. Based on environmental concepts of Eco-Efficiency, Ecodesign and Environmental Management System, a literature review held in order to analyze the most relevant strategies and tools of industrial processes, supporting a quantitative research about the furniture production market of the State of Goiás. The evaluation of the research shows that the practice of Industrial Ecology are poorly employed inside the industries studied. Do not follow the applicable law strictly highlighting the lack of information about the influence that their activity can cause to the environment and about the actions that can be implemented aiming the integration of industries and nature on behalf of sustainability.

Escória de aciaria na redução da solubilidade e lixiviação de manganês em áreas contaminadas / lmaking slag to reducing the solubility and leaching of manganese in contaminated areas

A escória de aciaria é um rejeito da produção do aço e possui propriedade corretiva da acidez do solo, podendo reduzir consequentemente a mobilidade de elementos traço. O trabalho objetivou avaliar a capacidade do resíduo industrial escória de aciaria em reduzir a solubilidade e lixiviação de Mn em resíduos contaminados. No Laboratório de Poluição de Solos da UFRRJ (Seropédica-RJ), foram realizados ensaios de lixiviação em colunas usando três resíduos contaminados com Mn, denominados G1, G2 e G3 e duas doses de resíduo inertizante (escória de aciaria). Nas colunas, foi aplicado um volume de água conhecido e constante que simula a precipitação máxima ocorrida nos últimos 17 anos na região onde foi coletado o resíduo. A maior dose do resíduo de escória de aciaria (6%) reduziu a solubilidade do Mn a valores inferiores ao limite máximo permitido pela ABNT, nos grupos G1, G2 e G3, sendo que o tratamento com 6% escória de aciaria + barreiras químicas foi o mais eficiente na redução da lixiviação de Mn em todos os grupos de resíduos estudados. Portanto, os resultados evidenciaram a eficiência da escória de aciaria na redução da solubilidade e lixiviação do Mn, em todos os resíduos.

Steelmaking slag is a waste of steel production and has owned corrective soil acidity and may consequently reduce the mobility of trace elements. The research aimed the capacity of industrial waste steelmaking slag to reduce the solubility and lixiviation of Mn in contaminated soil. In the Soil Pollution Laboratory of the UFRRJ (Seropédica-RJ), leaching experiments were carried using three different residues contaminated with Mn, and two doses of the inertizant residues steelmaking slag. In the columns were applied a known and constant volume of water, established to simulate the maximum precipitation occurred in the last 17 years, in the region where the residue was collected. The highest dose of steelmaking slag (6%) reduced the Mn solubility below the maximum allowed by ABNT, for G1, G2 and Ge, and the treatment with 6% steelmaking slag + barriers chemical was the most effective in reducing the leaching of Mn in all groups. Therefore, the results showed the efficiency of steelmaking slag in the reduction of Mn solubility and lixiviation in all residues.

Farinha de vísceras de aves na alimentação de alevinos de lambari / Poultry by-product meal in lambari fingerlings diet

O lambari, Astyanax altiparanae, é uma espécie muito comum em rios nacionais, com grande potencial para a piscicultura nacional. Ele apresenta crescimento rápido e carne de excelente sabor, sendo muito apreciado com petisco e como isca viva para a pesca esportiva. A farinha de vísceras de aves é uma importante fonte protéica de origem animal. O trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a inclusão de farinha de vísceras de aves (FV) em rações para alevinos de lambari. Foram utilizados 125 alevinos, apresentando peso e comprimento inicial médio de 0,080±0,002g e 1,86±0,20cm, respectivamente, distribuídos em 25 aquários. As rações foram formuladas de forma a conter 0, 5, 10, 15 e 20 por cento de FV na dieta. O arraçoamento foi realizado quatro vezes ao dia, na forma farelada e à vontade. O valores médios de peso final (1,47, 1,92, 2,02, 2,11 e 2,15g) e comprimento final (4,40, 4,78, 4,92, 4,92 e 5,08cm) dos alevinos de lambari apresentaram aumento linear (P<0,05) diretamente proporcional aos níveis de inclusão (0, 5, 10, 15 e 20 por cento de FV) nas rações. A sobrevivência (88, 96, 92, 76 e 88 por cento) e a conversão alimentar aparente (4,58, 3,29, 3,25, 3,92 e 3,34) não apresentaram diferença (P<0,05) entre os níveis de FV na dieta. A inclusão de farinha de vísceras de aves em rações à base de ingredientes de origem vegetal melhora o desempenho e o teor protéico da carcaça.

The lambari Astyanax altiparanae, is a very common species in the national rivers, with great potential for the national psyculture. It presents a fast growth and meat of eccellent flavor, being very appreciate like a delicacy and like an alive bait to sportive fishing. The poultry by-product meal is an important proteinic source from animal origin. The research was carried out with the objective to evaluate the poultry by-product meal inclusion (FV) in rations for lambari fingerlings. 125 fingerlings presenting average weight and initial length of 0.080±0.002g and 1.86±0.20cm respectively were used, they were distributed in 25 aquariums. The rations were formulated in form to contain 0, 5, 10 15 and 20 percent of FV in the diet. The ration giving was carried through four times a day, in a braning form and at the will. The avarage values of final weight (1.47, 19.2, 2.02, 2.11 and 2.15) and final length of (4.40, 4.78, 4.92 and 5.08cm) of the lambari fingerlings had presented linear increase (P<0.05) directly proportional to the inclusion levels of (0, 5, 10, 15 and 20 percent of FV) in the rations. The survival (88, 96, 92, 76 and 88 percent) and apparent alimentary conversion (4.58, 3.29, 3.25, 3.92 and 3.34) had not presented difference (P<0.05) among the (FV) levels in the diet. The inclusion of poultry by-product meal in rations based in ingredients of vegetable origin provides the performance and the proteic text of the carcass.