Palestra Biotecnologia e Ambiente - Centro Paula Souza 2010 - Assis

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Palestra Biotecnologia e Ambiente - Centro Paula Souza 2010 - Assis

  1. 1. Biotecnologia e Meio Ambiente Dr. Darío Abel Palmieri Laboratório de Biotecnologia Vegetal Departamento de Ciências Biológicas
  2. 2. Conteúdo 1. Introdução 2. Poluição 3. Biotecnologia 4. Biotecnologia Ambiental 5. Aplicações e Exemplos 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 2
  3. 3. 1. O ciclo da Natureza 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 3
  4. 4. Mudanças climáticas 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 4
  5. 5. Crescimento Demográfico Urbanização e industrialização Demanda por recursos naturais Poluição do meio ambiente vazamentos de combustível atividades de mineração defensivos agrícolas lançamento de esgotos 5
  6. 6. 2. Poluição por esgotos doméstico e industrial 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 6
  7. 7. Poluição por compostos orgânicos sintéticos (COS) 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 7
  8. 8. Poluição por petróleo O petróleo vaza e se espalha no mar ou no rio A mancha recobre a superfície das águas e mata o fitoplâncton e o zooplâncton Sem a luz do sol as algas param de fazer fotossíntese 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 8
  9. 9. Poluição por petróleo A quantidade de oxigênio diminui e outras espécies acabam morrendo Os peixes da superfície morrem por intoxicação e falta de oxigênio Peixes que vivem no fundo e se alimentam de resíduos, morrem envenenados 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 9
  10. 10. Poluição por petróleo As aves marinhas ficam com o corpo impregnado de óleo Deixam de reter o ar entre as penas e morrem afogadas ao mergulhar O óleo penetra no bulbo causando intoxicação Mesmo as aves tratadas acabam morrendo 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 10
  11. 11. Poluição por petróleo Com o ecossistema comprometido milhares de pessoas ficam sem trabalho Famílias de pescadores perdem sua fonte de sustento O comércio local acaba falindo com o fim do turismo na região 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 11
  12. 12. 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 12
  13. 13. 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 13
  14. 14. BIOTECNOLOGIA “É O USO DE CONHECIMENTOS SOBRE PROCESSOS BIOLÓGICOS E SOBRE AS PROPRIEDADES DOS SERES VIVOS, COM O FIM DE RESOLVER PROBLEMAS E CRIAR PRODUTOS DE UTILIDADE” Convenção sobre Diversidade Biológica – CDB , ONU 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 14
  15. 15. Biotecnologia 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 15
  16. 16. Apesar de ter surgido como objeto de estudo nas últimas décadas, a Biotecnologia é uma tecnologia milenar. A partir dos anos de 1970, com as técnicas de DNA recombinante, a Biotecnologia ganhou mais ênfase. Biotecnologia Moderna O Brasil possui a maior biodiversidade do mundo, e detém cerca de 20% das espécies do planeta. Portanto, possui um grande potencial biotecnológico. 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 16
  17. 17. Um pouco de história ... Primeira Geração: Idade Nova (2000 a.C.) Fatos: - cruzamento de espécies animais e plantas - leveduras para fermentação de pão e álcool Segunda Geração: Fim do século XIX Teoria de Louis Pasteur Fatos: - microrganismos causam doenças humanas - ação dos microrganismos anaeróbios nas fermentações láctea e alcoólica Terceira Geração: Início de 1970. Biologia Molecular Fatos: 1o – isolamento e manipulação de genes (DNA) 2o – fusão e multiplicação de células 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 17
  18. 18. A Era da Biotecnologia Moderna Manipulação do material genético e reprogramação de microrganismos “fábricas” para produção de vários bens úteis Agrícola Química Alimentos Papel & celulose Farmacêutica 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 18
  19. 19. Inovação de produtos Biotecnologia ajudou a produzir NOVOS MATERIAIS com menos impacto para o ambiente Bioplásticos Plantas transgênicas Evita o uso de fontes não renováveis (combustíveis fosseis) Resistentes a insetos Microrganismos transgênicos com capacidade de biorremediar inúmeros poluentes 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 19
  20. 20. Biotecnologia ambiental Tecnologias Objetivos 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 20
  21. 21. Objetivo Preservar o meio ambiente e seus recursos, do impacto negativo da atividade do homem 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 21
  22. 22. O que é? • O desenvolvimento, uso e regulação dos sistemas biológicos relacionados a: – Remediação de ambientes (terra, ar e água) contaminados; – Processos ambientalmente corretos tais como aqueles envolvidos • nas tecnologias verdes ou limpas e, de desenvolvimento sustentável 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente Prevenção da poluição 22
  23. 23. Tecnologias • Verdes (green tech) ou limpas (clean tech) – BIORREMEDIAÇÃO (usando-se microrganismos ou plantas, FITORREMEDIAÇÃO) – Prevenção – Detecção e monitoramento 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 23
  24. 24. Água e efluentes industriais 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 24
  25. 25. Água e efluentes Biorreatores Biorreatores onde poluentes + microrganismos ficam em suspensão custos Biomassa produzida pode servir para ração Microrganismos produzidos são re-utilizados como insumos de outras industrias (Ex: biomassa do Penicillium na produção do antibiotico) 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 25
  26. 26. Resíduos sólidos Ciclagem nutrientes Alternativa incineração Digestão anaeróbica Biogás + Resíduos estáveis 24/1/2014 Compostagem Estratégia de biorremediação Biotecnologia e Meio Ambiente Fertilizante Baixa liberação 26
  27. 27. Biorremediação Uso de sistemas biológicos (geralmente plantas ou microrganismos) na redução da poluição do ar, água ou solo. Biodegradação 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 27
  28. 28. Biorremediação e biodegradação Vias metabólicas normalmente utilizadas para crescimento e produção de energia são usadas para degradação de poluentes. COMETABOLISMO: sem beneficio direto para as espécies degradadoras Aplicações praticas 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 28
  29. 29. Biorremediação Poluente Detoxificação Detoxificação ou não detoxificação Mineralização completa Biodegradação incompleta Ex: Tetra –CloroEtileno ou Tri CE gera compostos mais tóxicos que os originais 1. CO2 + água + sais inofensivos 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 29
  30. 30. Biorremediação Papel dos Microrganismos 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 30
  31. 31. Biorremediação do Solo Tipos e Estratégias Passiva: degradação natural pelos MOs do solo Bioestimulação: adição de nutrientes (N e P) para estimular os MOs Bioventilação: bioestimulação pela adição de gases (O2 e CH4) Bioaugmentação: inoculação de MOs especialmente selecionados Landfarming: aplicação e incorporação de contaminantes à superfície de solo não contaminado para promover a degradação. Compostagem: uso de MOs termofílicos aeróbios em pilhas construídas para degradar o contaminante. 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 31
  32. 32. Fitorremediação
  33. 33. Fitorremediação
  34. 34. Fitohidráulica
  35. 35. Fitodegradação
  36. 36. Fitoextração
  37. 37. Fitoestabilização
  38. 38. Fitovolatilização
  39. 39. Rizodegradação
  40. 40. Rizofiltração
  41. 41. Eficiência dos processos Uso alternativo de enzimas tornou muitos processos ambientalmente corretos mais limpos (clean tech) ENZIMAS: 1) Não são toxicas 2) Biodegradáveis 3) Funcionam em condições moderadas de temperatura 4) Processos são energeticamente mais econômicos e demandam menos recursos 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 42
  42. 42. Estratégias de Ação 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 43
  43. 43. Fitorremediação
  44. 44. Podemos viver num mundo sem poluição? São conhecidas mais de 7 milhões de substâncias químicas A cada ano cerca de 1.000 novos produtos são lançados no mercado; São produzidos 300 milhões de toneladas anuais de COS; 150 mil deles em taxas superiores a 50 mil t/ano; Cerca de 66 mil produtos químicos são comercializados hoje somente nos EUA; Cerca de 45 mil substâncias são comercializadas internacionalmente, Muitos são resistentes a biodegradação, estáveis e entram na cadeia alimentar Muitos podem ser mutagênicos, cancerígenos ou teratogênicos Só existem dados ecotoxicológicos para aproximadamente 1.500 substâncias; A tecnologia convencional de tratamento de água não remove totalmente os COS. 46
  45. 45. 24/1/2014 Biotecnologia e Meio Ambiente 47
  46. 46. Conclusões “Aos químicos compete a tarefa de descobrir substâncias menos nocivas ao meio ambiente; aos engenheiros químicos, o desenvolvimento de processos que produzam bens de consumo com um mínimo de rejeitos e um máximo de reciclagem” Construir uma sociedade “ecologicamente correta” Eliminar hábitos de desperdícios de nossas reservas naturais Triste mania de “retirar o lixo da nossa casa jogando-o no quintal do vizinho” 48
  47. 47. Muito obrigado! darioap@assis.unesp.br

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