Avaliação da inativação de Microcystis aeruginosa kützing e degradação de Microcistina-LR por processo foto-Fenton

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Torres, Mariana de Almeida
• Orientador(a): Freitas, Adriane Martins de
• Banca de defesa: Freitas, Adriane Martins de, Lenz, Cesar Antonio, Rodrigues, Marcio Barreto
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Tecnologia ambiental; Oxidação; Green technology; Oxidation
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1826

Episódios de floração de cianobactérias produtoras de toxinas têm se tornado uma preocupação mundial, apontando a necessidade do desenvolvimento de novas tecnologias de tratamento (capazes de inativar as células e degradar suas toxinas). Neste sentido, os Processos Avançados de Oxidação (AOPs), tais como o processo foto-Fenton, têm se mostrado uma opção atrativa na degradação de cianotoxinas como as microcistinas, no entanto, o seu potencial de inativação de cianobactérias ainda não foi explorado. Neste contexto, o presente estudo teve por objetivo avaliar a inativação da espécie Microcystis aeruginosa e redução da concentração de microcistina-LR (toxina produzida pelas cianobactérias) por meio do processo foto-Fenton, o qual foi conduzido em reator fotoquímico de bancada, com radiação artificial promovida por lâmpada de alta pressão de mercúrio. Inicialmente, a microalga Desmodesmus subspicatus foi adotada como modelo experimental para avaliação do processo foto-Fenton mediado pelo complexo Fe-oxalato, sendo testadas os efeitos isolados das variáveis envolvidas no processo (ferro e peróxido de hidrogênio) para posterior avaliação do processo combinado. Em um segundo momento, diferentes condições (no que tange às concentrações de Fe2+ e H2O2) do processo foto-Fenton foram estudadas nas células de M. aeruginosa. Neste segundo momento, o processo foi aplicado sem mediação por complexos ferro-orgânicos. Em ambos os casos, os efeitos foram avaliados através da redução da concentração celular imediata ao processo (em microscópio óptico e de epifluorescência) e por inibição do crescimento. As análises de MC-LR foram realizadas em um sistema de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detector DAD. Os ensaios de viabilidade celular apontaram efeitos significativos de Fe2+ (10 e 15 mg.L-1) e de H2O2 (50 mg.L-1), combinados à radiação, nas células de D. subspicatus, ao passo que o processo foto-Fenton mediado por complexo ferroxalato foi capaz de provocar 100% de inibição do crescimento em apenas 30 minutos de reação. No processo aplicado às células de M. aeruginosa em diferentes condições, foram constatadas reduções médias na concentração celular de 40% (0,6 mg.L-1 de Fe2+ + 10 mg.L-1 de H2O2), 50% (5 mg.L-1 de Fe2+ + 50 mg.L-1 de H2O2) e 47% (20 mg.L-1 de Fe2+ + 100 mg.L-1 de H2O2), ao passo que os ensaios de viabilidade celular apontaram inviabilização do crescimento após 45 minutos de reação em todas as condições testadas. Adicionalmente, quando avaliadas as condições de 5 mg.L-1 de Fe2+ + 50 mg.L-1 de H2O2 e 20 mg.L-1 de Fe2+ + 100 mg.L-1 de H2O2, reduções expressivas na concentração de MC-LR foram observadas, sendo estas abaixo do limite estabelecido pela OMS.