Uma revisão sobre: tratamento biológico de drenagem de mina — cenário atualizado, perspectivas e recomendações de futuros trabalhos / Biological treatment of mine drainage — scenario updated, perspectives, and recommendations for future works

RESUMO Rochas contendo sulfetos metálicos podem ser oxidadas em um processo catalisado por procariotos quimiolitoautotróficos ou Fe3+. A atividade mineradora acelera esse processo ao gerar resíduos contendo sulfetos metálicos com grande superfície de contato. O lixiviado resultante, conhecido como drenagem de mina (DM), é rico em sulfato, íons hidrogênio e contaminantes químicos inorgânicos como ferro (Fe), zinco (Zn), cádmio (Cd), manganês (Mn), níquel (Ni), arsênio (As) e alumínio (Al). Para remover tais poluentes, atualmente, o principal tratamento utilizado é a adição de reagentes alcalinos. Entretanto, esse método tem limitada eficiência, alto custo e gera grandes volumes de resíduos sólidos tóxicos de relativa solubilidade. Bactérias redutoras de sulfato (BRS) podem oxidar matéria orgânica com geração de sulfeto. Algumas vias metabólicas do processo consomem H+neutralizando o pH. O sulfeto produzido pode reagir com contaminantes inorgânicos e precipitá-los, permitindo sua recuperação da fase líquida. O uso de subprodutos industriais e urbanos contendo diferentes fontes de carbono como doadores de elétrons no tratamento de DM tem sido investigado. Este artigo sumariza dados sobre as variáveis relevantes para a atividade microbiana durante o tratamento biológico de DM, analisando o atual cenário de pesquisas com fontes alternativas de carbono. Discute-se ainda novas fontes de matéria orgânica ainda não aplicadas para tratamento biológico de efluentes e que, sob aspectos de sustentabilidade, dos pontos de vista sustentável e econômico, podem ser usadas no tratamento de resíduos.

ABSTRACT Rocks containing metal sulfides be can oxidized biologically or chemically. Chemolithoautotrophics prokaryotes and Fe3+ catalyze this process. The mining activities also accelerate the process for creates metal sulphides tailings with a big contact surface. The leached formed is called Mine Drainage (MD) whose composition is rich in sulphate, hydrogen ions and inorganic chemical contaminants such as Fe, Zn, Mn, Cd, Ni, As e Al. Currently, in order to remove these pollutants, the main treatment used is the addition of alkaline reagents. However, the method has limited efficiency, high cost with input reagents and generates wide amounts of toxic solid residues with high solubility. The sulphide reducing bacterias (RSB) can oxidize organic matter generating sulphide. Some metabolic pathways consume H+ neutralizing the pH. The sulphide formed can react and precipitate inorganic pollutants, allowing their recuperation from the liquid phase. The use of industrial and urban by-products containing different carbon sources have been investigated as an electron donor in the MD treatment. The diverse microbial consortia synergic acting can present bigger efficiency in the presence of mixed carbon sources, besides lower cost in relation to the pure matter. Here will be detailed the biological treatment about which and how the variables of the system can influence the microbial activity and relevant molecules to the treatment. After is described the current situation of the research about alternative carbon sources. New carbon sources whose are a by-product of the expanding industry presenting good feature to anaerobic degrading are suggested. The by-product potential is described from the point of view of sustainability, and waste management.

Estudio teóricoddel efecto isotópico de hidrógeno en el aducto borano-carbonilo / Theoretical study of the hydrogen isotope effect on the borane-carbonile adduct / Estudo teorico do efeito isotopico de hidrogeno no aducto borano-carbonilo

Se estudió el efecto de la sustitución isotópica de hidrógeno sobre la geometría, la estructura electrónica y la estabilidad del aducto borano-carbonilo, mediante el método de orbitales moleculares nucleares y electrónicos (OMNE) implementado en el paquete computacional APMO. Se encontró que el aumento de la masa isotópica acorta las distancias de enlace boro-isótopo y carbono-oxígeno, mientras que alarga la distancia boro-carbono. Se determinó además la estabilidad del aducto a partir de las energías de formación y las distancias de enlace B-C. Se encontró que el aumento de la masa isotópica debilita el enlace B-C. Una primera explicación de este fenómeno en términos del concepto de acidez de Lewis predijo resultados contrarios a los encontrados, mientras que un modelo de reactividad basado en las diferencias de las energías de los orbitales LUMO del borano permitió dar cuenta de este efecto.

We have investigated the hydrogen isotope effect on the geometry, the electronic structure and the stability of the borane-carbonile adduct, by using the nuclear-electronic molecular orbital method (NEMO) which has been implemented in the APMO software. We have found that an increase of the mass of the hydrogen isotope reduces the boron-hydrogen and carbon-oxygen bond lengths while increasing the boron-carbon distance. In this study, the stability of the adduct has been analyzed in terms of formation energies and B-C bond distances. We have found that the increase of the isotope mass weakens the B-C bond. We tried to give an explaination to this phenomenon based on Lewis acidity concept but it predicted the wrong results. A reactivity model based on the energy differences of borane LUMO orbitais offered a correct explaination to this effect.

Temos estudado o efeito da substituição de isótopos de hidrogénio sobre a geometria, estrutura electrónica e da estabilidade do aduto Borana-carbonil, através do mêtodo de orbitais moleculares-core versões (OMNE) implementado no pacote computacional APMO. Descobrimos que um aumento da isótopo massa encurta as distâncias de ligação boro-carbono-isotópica de oxigênio e aumenta a distância, enquanto boro-carbono. Foi ainda determinada a estabilidade do aduto de as energias de formação e distâncias de ligação BC. Nós descobrimos que o aumento da massa isotópica minar a relação BC. Uma explicação para este fenômeno em termos de conceito de acidez de Lewis predita resultados contrários aos encontrados enquanto um modelo baseado em diferenças de reatividade nas energias dos orbitais LUMO do Borana autorizados a conta para este efeito.

Review of Studies on Azo Dyes Decolorization / 微生物学通报

Biological process is an important approach to treat the dye wastewater. The azo dyes decolouration by special azoreductase of different aerobic bacteria and fungi was summarized. Under anaerobic condition, reductive decolourization of azo dyes was carried in the presence of redox mediators which act as electron shuttle. It was also pointed out that azo dye reduction occurred mainly under anaerobic condition. Different electron donor resulted in different decolourization rate. Problems of current biotechnology were analyzed and corresponding measures were discussed.