Estudos de interação entre microplásticos e aditivos: simulando ambientes aquáticos e terrestres em escala laboratorial
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.22/23846 |
Resumo: | As atividades humanas são a principal causa da perda de biodiversidade e da degradação dos ecossistemas. Um traço distintivo dessas atividades é a produção massiva e o uso extenso de plásticos, o que levou à ampla disseminação da poluição por fragmentos microplásticos (MPs). As propriedades físico-químicas dos MPs desempenham um papel crucial não apenas na sua capacidade de adsorver substâncias, mas também na determinação de sua disponibilidade nos ecossistemas. Aspetos como morfologia e mobilidade, incluindo tamanho, forma e densidade, podem influenciar a capacidade dos MPs de atuar como veículos para a dispersão de substâncias tóxicas no ambiente. Isso pode criar riscos ecológicos, como o transporte e a introdução de poluentes químicos e agentes biológicos estranhos em novos ambientes. Este trabalho foi realizado no GRAQ e teve como objetivo estudar a interação entre MPs e um aditivo retardador de chama (trifenilfosfato (TPhP)), simulando ambientes aquáticos e terrestres em escala laboratorial. Desta forma, estudaram-se 6 sistemas ambientais diferentes ao longo do tempo, sendo 3 aquáticos e 3 terrestres. Com estes seis sistemas, pretendeu-se avaliar a interação entre os MPs e o TPhP, estudando e a analisando a sua concentração ao longo do tempo na solução aquosa, dos sistemas de simulação aquático e terrestre e nos MPs. Foi também objetivo avaliar o efeito na interação entre TPhP-MP em condições de envelhecimento alterando o tipo de luz de exposição e o pH dos ensaios. Os resultados obtidos mostraram que o processo de adsorção pode ser influenciado por diferentes fatores, nomeadamente pH, tipo de MP e tipo de ambiente. No ambiente aquático, os resultados das experiências realizadas ao longo do tempo demonstraram que os sistemas não atingiram o equilíbrio e que o sistema que obteve melhor adsorção foi o sistema 5 (com a utilização da lâmpada UV e ensaio a pH 4). Além disso, conclui-se que o TPhP era pouco adsorvido ao MP e que, o que obteve maior adsorção foi o EVA. Com o recurso à espectroscopia de Raman foi possível caracterizar os MPs virgens e os MPs envelhecidos. Os espectros de Raman mostraram que houve um aumento da intensidade no espectro Raman em determinadas zonas devido à presença de compostos com fluorescência para os MPs envelhecidos de PP e EVA e que em todos os MPs estudados houve o aparecimento de bandas com grupos funcionais diferentes dos presentes nos MP virgens, provando assim, a alteração química dos MPs depois de envelhecidos. No ambiente terrestre, os resultados das experiências realizadas ao longo do tempo demostraram que os sistemas atingiram o equilíbrio ao fim de 48 horas e que o TPhP adsorveu maioritariamente ao solo em comparação com o MPs. Os espectros de Raman mostraram que houve um aumento de fluorescência para todos os MPs envelhecidos e formação de novas bandas características de novos grupos funcionais, provando assim, a alteração química dos MPs depois de envelhecidos. |
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Estudos de interação entre microplásticos e aditivos: simulando ambientes aquáticos e terrestres em escala laboratorialAditivos plásticosMicroplásticos (MPs)AdsorçãoAmbiente aquático e terrestrePlastic additivesMicroplastics (MPs)AdsorptionAquatic and terrestrial environmentAs atividades humanas são a principal causa da perda de biodiversidade e da degradação dos ecossistemas. Um traço distintivo dessas atividades é a produção massiva e o uso extenso de plásticos, o que levou à ampla disseminação da poluição por fragmentos microplásticos (MPs). As propriedades físico-químicas dos MPs desempenham um papel crucial não apenas na sua capacidade de adsorver substâncias, mas também na determinação de sua disponibilidade nos ecossistemas. Aspetos como morfologia e mobilidade, incluindo tamanho, forma e densidade, podem influenciar a capacidade dos MPs de atuar como veículos para a dispersão de substâncias tóxicas no ambiente. Isso pode criar riscos ecológicos, como o transporte e a introdução de poluentes químicos e agentes biológicos estranhos em novos ambientes. Este trabalho foi realizado no GRAQ e teve como objetivo estudar a interação entre MPs e um aditivo retardador de chama (trifenilfosfato (TPhP)), simulando ambientes aquáticos e terrestres em escala laboratorial. Desta forma, estudaram-se 6 sistemas ambientais diferentes ao longo do tempo, sendo 3 aquáticos e 3 terrestres. Com estes seis sistemas, pretendeu-se avaliar a interação entre os MPs e o TPhP, estudando e a analisando a sua concentração ao longo do tempo na solução aquosa, dos sistemas de simulação aquático e terrestre e nos MPs. Foi também objetivo avaliar o efeito na interação entre TPhP-MP em condições de envelhecimento alterando o tipo de luz de exposição e o pH dos ensaios. Os resultados obtidos mostraram que o processo de adsorção pode ser influenciado por diferentes fatores, nomeadamente pH, tipo de MP e tipo de ambiente. No ambiente aquático, os resultados das experiências realizadas ao longo do tempo demonstraram que os sistemas não atingiram o equilíbrio e que o sistema que obteve melhor adsorção foi o sistema 5 (com a utilização da lâmpada UV e ensaio a pH 4). Além disso, conclui-se que o TPhP era pouco adsorvido ao MP e que, o que obteve maior adsorção foi o EVA. Com o recurso à espectroscopia de Raman foi possível caracterizar os MPs virgens e os MPs envelhecidos. Os espectros de Raman mostraram que houve um aumento da intensidade no espectro Raman em determinadas zonas devido à presença de compostos com fluorescência para os MPs envelhecidos de PP e EVA e que em todos os MPs estudados houve o aparecimento de bandas com grupos funcionais diferentes dos presentes nos MP virgens, provando assim, a alteração química dos MPs depois de envelhecidos. No ambiente terrestre, os resultados das experiências realizadas ao longo do tempo demostraram que os sistemas atingiram o equilíbrio ao fim de 48 horas e que o TPhP adsorveu maioritariamente ao solo em comparação com o MPs. Os espectros de Raman mostraram que houve um aumento de fluorescência para todos os MPs envelhecidos e formação de novas bandas características de novos grupos funcionais, provando assim, a alteração química dos MPs depois de envelhecidos.Human activities are the main cause of biodiversity loss and ecosystem degradation. A distinctive feature of these activities is the massive production and extensive use of plastics, which has led to the widespread dissemination of pollution by microplastic fragments (MPs). The physicochemical properties of MPs play a crucial role not only in their ability to adsorb substances, but also in determining their availability in ecosystems. Aspects such as morphology and mobility, including size, shape and density, can influence the ability of MPs to act as vehicles for the dispersion of toxic substances in the environment. This can create ecological risks, such as the transportation and introduction of chemical pollutants and foreign biological agents into new environments. This work was carried out at GRAQ and aimed to study the interaction between MPs and a flame retardant additive (triphenylphosphate (TPhP)), simulating aquatic and terrestrial environments on a laboratory scale. Six different environmental systems were studied over time, three of which were aquatic and three terrestrial. The aim of these six systems was to evaluate the interaction between MPs and TPhP, studying and analyzing their concentration over time in the aqueous solution of the aquatic and terrestrial simulation systems and in the MPs. The aim was also to evaluate the effect of the TPhPMP interaction on ageing conditions by changing the type of exposure light and the pH of the tests. The results obtained showed that the adsorption process can be influenced by different factors, namely pH, type of PM and type of environment. In the aquatic environment, the results of the experiments carried out over time showed that the systems did not reach equilibrium and that the system that achieved the best adsorption was system 5 (using the UV lamp and testing at pH 4). In addition, it was concluded that TPhP was poorly adsorved to MP and that the system with the greatest adsorption was EVA. Using Raman spectroscopy, it was possible to characterize the virgin and aged PMs. The Raman spectra showed that there was an increase in intensity in the Raman spectrum in certain areas due to the presence of compounds with fluorescence for the aged PP and EVA PMs and that in all the PMs studied there were bands with functional groups different from those present in the virgin PMs, thus proving the chemical alteration of the PMs after aging. In the terrestrial environment, the results of the experiments carried out over time showed that the systems reached equilibrium after 48 hours and that TPhP adsorbed mostly to the soil compared to the MPs. Raman spectra showed that there was an increase in fluorescence for all aged MPs and the formation of new bands characteristic of new functional groups, thus proving the chemical alteration of MPs after aging.Matos, Cristina Maria Fernandes Delerue Alvim deRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoBarros, Ana Catarina Ferreira de20232024-10-13T00:00:00Z2023-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/23846TID:203379691porinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-15T01:47:32Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/23846Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:26:55.936798Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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