Estudo da degradação do pesticida atrazina através da redução por cobre de valência zero, e da sua potencialidade como pré-etapa à foto-oxidação com persulfato

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Hollanda, Luana Rabelo
• Orientador(a): Chiavone Filho, Osvaldo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Atrazina; Cobre de valência zero; Persulfato; Radiação UV; Toxicidade
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26442

A contaminação de corpos d’água por pesticidas persistentes aos tratamentos de água convencionais consiste num grave problema ambiental, sendo, dessa forma, imprescindível o desenvolvimento de tecnologias capazes de degradar estes contaminantes. Dentre estes pesticidas encontra-se a atrazina (ATZ), que apresenta especial relevância ambiental pela sua ação como desregulador endócrino, tendo sido incluída na lista de poluentes prioritários da União Europeia. Processos oxidativos avançados (POA) têm sido apontados por diversos estudos como técnicas promissoras para a degradação deste tipo de poluente. No entanto, a ATZ, por ser um organoclorado, e, por isso, conter grupos deficientes em elétrons, é mais facilmente reduzida do que oxidada, sendo preferível optar por uma pré-etapa redutiva à oxidativa. Desta forma, neste trabalho investigou-se a potencialidade de utilização do cobre de valência zero como agente redutor na pré-etapa de redução da ATZ e, por conseguinte, o acoplamento desta a um POA mediado por radicais sulfato (SO4 ●- ). Para avaliar o efeito de diferentes variáveis operacionais na etapa redutiva, realizou-se um planejamento experimental de Doehlert. Em seguida, sob a solução proveniente do experimento que apresentou maior degradação, aplicou-se a etapa oxidativa, avaliando o efeito de diferentes concentrações do oxidante persulfato de sódio (PS) (1, 5 e 10 mmol L-1 ), ativado por radiação UVA ou UVC, na mineralização da solução pré-tratada. Na etapa oxidativa, as amostras foram coletadas após 30, 60 e 120 minutos de reação. Também foram feitos ensaios aplicando-se apenas a etapa oxidativa, sem o pré-tratamento com cobre. Testes de toxicidade com a microalga Chlorella vulgaris e com a bactéria Vibrio fischeri foram realizados com as amostras obtidas ao final de cada etapa de tratamento. O planejamento experimental mostrou que as condições ótimas para a etapa redutiva são as que combinam baixo pH e alta concentração de cobre (> 0,2 % m/V). A etapa oxidativa foi então aplicada na solução reduzida e verificou-se uma mineralização de cerca de 70% após 2 horas de reação quando se utilizou 5 mmol L-1 de persulfato sob radiação UVC, enquanto apenas 40% da amostra foi mineralizada realizando-se apenas a etapa oxidativa. Com relação aos testes de toxicidade com a C. vulgaris, a solução após a redução se revelou 30% menos tóxica quando comparada à solução inicial de ATZ. No que diz respeito a V. fischeri, verificou-se que a solução inicial de ATZ não provocou efeitos inibitórios, mas um expressivo aumento na toxicidade foi observado após a etapa redutiva. Para ambos os organismos, constatou-se que, dentre os três tempos de reação testados, a toxicidade atingiu um valor mínimo após irradiar a solução pré-tratada com cobre por uma hora sob UVC na presença de 5 mmol L-1 de PS. Além disso, a amostra oxidada submetida ao pré-tratamento com cobre apresentou uma menor toxicidade quando comparada ao experimento realizado sem a reação prévia, ambas após 1 hora de reação. No entanto, para tempos superiores a toxicidade voltou a aumentar, apesar do aumento na mineralização para maiores tempos de reação. Dessa forma, foi possível constatar que a mineralização de um composto não necessariamente leva à diminuição da toxicidade e, por isso, são necessários estudos complementares para entender a correlação entre estas duas variáveis.