A presente invenção refere-se a um sistema e a um biorreator para o tratamento de águas contaminadas com gasolina em função de vazamentos e/ou derramamentos acidentais. O sistema compreende a remoção por via biológica dos contaminantes benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (orto, meta e para), além de etanol presente como aditivo na gasolina. A remoção destes compostos se dá por meio da ação de microrganismos anaeróbios dispostos dentro de uma unidade reacional, ou biorreator, preenchida com meio de suporte inerte para a garantia de manutenção dos microrganismos no sistema por meio de aderência tísica. Os compostos orgânicos são efetivamente removidos do meio líquido, sendo convertidos em gases metano e dióxido de carbono