Estudo de degradabilidade do ácido perfluoro-octanossulfônico por fotocatálise e tratamento biológico anaeróbio: otimização, cinética, produtos de degradação e ecotoxicologia

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Furtado, Rafaely Ximenes de Sousa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: anaerobic biological process; ecotoxicidade; ecotoxicity; fotocatálise heterogênea; fotocatálise homogênea; heterogenous photocatalysis; homogeneous photocatalysis; PFOS; processo biológico anaeróbio
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-03072020-090345/

Os compostos perfluorados são substâncias químicas amplamente utilizadas na indústria, especialmente em revestimentos têxteis, e, além disso, são persistentes, bioacumuláveis e interferentes endócrinos, e podem causar danos à saúde humana e ao meio ambiente. Por esta razão, a presente pesquisa teve por objetivo estudar a degradação, em baixas concentrações (inicialmente 100 µg L-1), de um composto perfluorado, da sub-classe dos ácidos sulfônicos (PFASs): o ácido perfluoro-octanossulfônico (PFOS), por três processos: 1) Fotocatálise homogênea (Fe3+/UV); 2) Fotocatálise heterogênea (TiO2/UV); e 3) Processo biológico anaeróbio. Primeiramente, estudou-se a degradação por fotocatálise homogênea via planejamento experimental, obtendo-se na melhor condição experimental (C Fe3+ = 0,057 µmol L-1 e pH= 2,0), 44% de remoção do contaminante após 8 h de tratamento, com valor próximo ao estimado para a capacidade oxidativa do sistema (MOC), que foi de 49%. A degradação por fotocatálise heterogênea foi otimizada usando-se a metodologia de superfícies de resposta (MSR), cuja condição ótima foi usando-se C TiO2 = 1,45 g L-1 e pH= 4,0, alcançando-se, em média, 83% de remoção do PFOS e 86% para a MOC do sistema após 8 h, respectivamente. Em ambos os processos fotocatalíticos, a degradação do PFOS obedeceu a uma cinética de pseudo-primeira ordem (0,34 h-1 e 0,64 h-1, respectivamente), e, além disso, não foi observada a degradação por fotólise direta (UV). Na degradação do PFOS pelo processo biológico em condições anaeróbias, obtiveram-se 33% de remoção em 10 dias de tratamento. Neste período, não foram observadas a inibição da atividade metanogênica específica (AME) e nem a modificação significativa do consórcio microbiano (Domínios Archaea e Bacteria). Em todos os processos foram identificados produtos de degradação (PDs) e a estimadas as respectivas ecotoxicidades aguda e crônica para organismos aquáticos (peixes, dafinídeos e algas). Foi observado que o caráter lipofilico dos PDs influencia as ecotoxicidades, embora não seja um fator determinante.