Degradação sequencial redutiva-oxidativa de pesticidas em água

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Gonçalves, Denise de Fátima
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: atrazina; atrazine; fipronil; imidacloprid; imidacloprida; pesticida; pesticide; processo ferro zero; radical sulfato; sulfate radical; zero-valent iron
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-29112023-124704/

Os pesticidas são contaminantes de preocupação emergentes (CPEs), substâncias que ocorrem em concentrações de ng L-1 a µg L1 no ambiente, e podem apresentar efeitos adversos para a saúde humana, animal e para a biogeoquímica local. Portanto, na busca de novos processos para a máxima remoção dessas espécies da água, este estudo aplicou um sistema de reação contínuo e sem reciclo para acoplar o processo Ferro Zero (PFZ) à geração de radical sulfato, um processo oxidativo avançado (POA). Os contaminantes selecionados foram a atrazina (ATZ), o fipronil (FPN) e a imidacloprida (IMD), estudados na concentração de 100 µg L-1 em água ultrapura. Desenvolveu-se um método cromatográfico multirresíduos, empregando-se cromatografia líquida em fase reversa com detecção UV-DAD, eluição em gradiente com fase móvel composta de (B) acetonitrila (ACN) com 0,005% (em volume) de NH4OH e (A) água (pH 7,00; ajustada com NH4OH). Empregou-se a extração em fase sólida (SPE) para o preparo de amostras, com recuperações de 41, 48 e 44% para IMD, ATZ e FPN, respectivamente. O planejamento de experimentos para a degradação conjunta dos três pesticidas foi realizado preliminarmente para o processo PFZ, avaliando-se a remoção dessas substâncias em função dos fatores: vazão de solução de pesticidas e pH. Nenhum dos fatores foram estatisticamente significativos nos níveis testados, com 95% de confiança. Prosseguiu-se então com o estudo do POA, avaliando-se diferentes concentrações de persulfato de sódio e pHs, obtendo-se degradação de 55, 33 e 46 % para IMD, ATZ e FPN, respectivamente em pH 6,0 e [S2O82-]: 0,5 mmol L-1. Em seguida, estudou-se o efeito da concentração do ativador Fe2+ (sulfato ferroso amoniacal, (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O), do tempo de reação, da adição de ácido cítrico e da irradiação com luz UV-A (centrada em 365 nm), e realizou-se um novo planejamento fatorial otimizando pela Metodologia de Superfícies de Resposta (MSR), avaliando-se a remoção dos pesticidas em função dos fatores: número de lâmpadas e concentração de S2O82-. Apenas a concentração de S2O82- foi estatisticamente significativos nos níveis testados, com 95% de confiança, sendo possível realizar um pseudo-caminho de máxima inclinação, em que o ponto ótimo encontrado foi pH 6,0, [S2O82-]: 0,75 mmol L-1 , CFe2+: 10 mg L-1 e 6 lâmpadas UV-A, com remoção de 76, 47 e 58% para IMD, ATZ e FPN, respectivamente.