Utilização de adsorventes naturais encapsulado em hidrogel biopolimérico para a remoção de pesticidas em água - Lousada, Maria Eduarda Gonçalves [UNESP] (2024)
O uso indiscriminado de agrotóxicos em todo o mundo gera inúmeros problemas ambientais, afetando as redes de águas subterrâneas e superficiais. Essas bacias hidrográficas são utilizadas principalmente para obtenção de água para consumo humano, por isso, é um desafio encontrar soluções para a descontaminação de agrotóxicos. O objetivo do presente trabalho é desenvolver adsorventes eco-amigavéis, utilizado técnicas que melhorem o seu manuseio e a recuperação em água, através do uso de hidrogéis de biopolímeros com sementes de Moringa oleifera e avaliar a capacidade adsorção desses materiais em tratamentos de remediação de pesticidas em solução aquosa. As sementes de Moringa oleifera foram avaliadas inicialmente in natura, lavadas e após tratamento químico e/ou térmico (MON, MOL, MONT, MONQ, MONQT e MONTQ), na remoção de atrazina (ATZ). A MON apresentou melhor capacidade de adsorção com q = 0,830 mg/g na remoção de ATZ. Definido o adsorvente (MON) foram realizados ensaio como os pesticidas ATZ e carbendazim (CBM). Nos ensaios de remoção de ATZ e CBM com diferentes porcentagens de massa de adsorvente (MON) e variação do pH inicial, observou-se que à medida que porcentagem de massa de adsorvente (MON) aumenta, a capacidade de ATZ absorvida diminui, assim como nos ensaios realizados com CBM. Os hidrogéis de matriz biopolimérica, foram desenvolvidos utilizando alginato de sódio (AS) e AS em proporções diferentes de MON (50 e 100 % mMON / mAS), foi realizado a caracterizações dos hidrogéis produzidos quanto ao ponto de carga zero, capacidade de absorção aquosa, espectroscopia infravermelho por transformada de Fourier, calorimetria exploratória diferencial, microscopia eletrônica de varredura e teor de carbono orgânico total. Os ensaios de adsorção com os hidrogéis produzidos foram realizados com o pesticida ATZ, onde MON apresentou melhores resultado em comparação com CBM. Observou-se que à medida que a concentrações de adsorvente aumenta, a capacidade de ATZ absorvida ao tempo de 24 horas diminui e que o pH mais ácido favorece o processo de adsorção. O estudo cinético foi realizado com concentração inicial de ATZ de 4 mg/L, 2% m/v de adsorvente (hidrogéis) em pH 7,0 a 25 °C, as remoções de equilíbrio foram 0,018, 0,021 e 0,023 mg/g para os hidrogéis de AS, AS-M 50% e AS-M 100%, respectivamente. O AS-M 100 % mostrou o melhor desempenho de adsorção, de acordo com os parâmetros obtidos após o ajuste das cinéticas de adsorção, aos modelos cinéticos, o melhor modelo ajustado foi de Elovich e o de pseudo-segunda ordem, indicando que a adsorção ocorre pelo mecanismo de quimissorção (assim como no estudo com as sementes de MON em pó), e que também existe uma grande heterogeneidade energética na superfície dos hidrogéis. No geral, conclui-se que é possível produzir hidrogéis de sementes de Moringa oleifera e alginato de sódio, sendo capaz de melhorar o manuseio desse material e de reduzir o teor orgânico no tratamento, porém com uma capacidade de adsorção inferior à de Moringa in natura.