Aplicação do processo de peroxidação eletroquímica na degradação de ciprofloxacina e identificação de subprodutos

• Autor(a) principal: Bueno, Francine
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS)
• Texto Completo: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/3083
• topic: Meio ambiente; Poluição ambiental; Fármacos; Lactuca sativa

Poluentes emergentes são compostos provenientes principalmente da indústria que vêm sendo detectados no meio ambiente e podem acarretar em efeitos adversos para a saúde dos seres vivos e meio ambiente. Dentre estes compostos, destacamse os fármacos, por sua larga utilização, estrutura molecular complexa e baixa biodegradabilidade, dificultando o seu tratamento por meio de processos convencionais. Neste contexto, este trabalho investigou a degradação do antibiótico Ciprofloxacina (CIP) pelo processo avançado de Peroxidação Eletroquímica (PE). Para isso, foram utilizadas diferentes condições em uma célula eletroquímica (CE) composta por eletrodos de aço inoxidável 304 (AI 304) e injeção de O2, sendo investigados os parâmetros operacionais: concentração de H2O2 (25 - 1000 mg L–1), densidade de corrente elétrica (DCE) (19,71 - 164,26 A m–2), concentração de Fe2+ (0,5 e 2,0 mg L-1), pH inicial (2,5 – 9,0) e tempos de eletrólise (5 – 90min). As variáveis resposta obtidas pela aplicação do processo foram o carbono orgânico total (COT) e CIP (mg L-1), bem como o monitoramento das variáveis controle de pH da solução e residual de H2O2. A condição ótima do processo de PE obteve uma remoção de COT (43%) e de CIP (88%) em 30 minutos de eletrólise quando utilizada as seguintes condições experimentais: concentração de H2O2 (100 mg L–1), DCE (32,85 A m–2) e pH inicial 3,0. A partir das melhores condições experimentais foi avaliada a presença de íons metálicos na solução, provenientes da dissolução dos eletrodos e também foram realizados bioensaios com Lactuca sativa, a fim de investigar os efeitos tóxicos causados pela solução tratada e não tratada de CIP, em termos de concentração letal mediana (CL50), germinação absoluta (GA) e índice de germinação (IG). Os subprodutos intermediários foram identificados utilizando cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM) e contribuíram na investigação relacionada ao surgimento de compostos no decorrer do processo e aos possíves efeitos tóxicos causados pela oxidação da molécula de CIP. Baixos níveis de toxicidade foram observados para tempos de eletrólise inferiores a 45 minutos. Os subprodutos intermediários e uma menor dissolução do material dos eletrodos, em menores tempos de eletrólise, pode estar relacionado com os baixos níveis de toxicidade, demonstrando que o processo de PE se tornou mais eficiente e ambientalmente seguro quando aplicado em condições ótimas de até 30 minutos de eletrólise. Assim, o processo de PE foi eficiente na degradação de moléculas como a CIP, podendo ser utilizado como um tratamento complementar e auxiliar na diminuição dos efeitos adversos causados pelo descarte inadequado de fármacos no meio ambiente.