Avaliação da genotoxicidade e geração de subprodutos na degradação e mineralização de ciprofloxacina pelo processo UV-C/H2O2

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Schmitz, Andrieli
Data de Publicação: 2018
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/2127
Resumo: Neste trabalho, o processo UV-C/H2O2 foi otimizado por uma metodologia de superfície de resposta (MSR) para a degradação e mineralização de Ciprofloxacina (CIP) em solução aquosa. Os parâmetros operacionais do reator (POR), concentração inicial de peróxido de hidrogênio (H2O2) (58,6 - 341,4 mg L-1), pH da solução (3,2 - 8,8) foram investigados em 600 min de tempo de irradiação. Testes actinométricos mostraram que a fonte de irradiação suspensa (UV-C254nm) e os refletores utilizados no módulo experimental do reator UV-C/H2O2 apresentaram uma irradiação UV-C incidente de 6,2577 x 10-9 Einstein L-1 s-1 e comprimento do caminho de 98,5 cm, que podem ser tomados como base para comparação da eficiência do processo. As condições ótimas dos POR foram concentração inicial de 200 mg H2O2 L-1 e pH da solução 3,2 atingindo, em tempo de irradiação de 600 min, uma degradação e mineralização de CIP de 97 e 44%, respectivamente. A análise de Cromatografia gasosa - espectrometria de massas (CG-EM) identificou a formação de subprodutos intermediários, como antioxidantes fenólicos e ftalatos. Uma avaliação de genotoxicidade utilizando o bioindicador Allium cepa mostrou um aumento no índice mitótico (IM) das amostras de CIP tratadas nos tempos de irradiação de 420 e 600 min, respectivamente e indicou uma redução no potencial tóxico e citotóxico deste composto in natura no meio aquático. Ao mesmo tempo a realização de testes antimicrobinanos apresentou uma inibição do diâmetro de halo, contribuindo para a redução dos efeitos adversos deste contaminante. O processo UV-C/H2O2 apresentou bom desempenho na descontaminação de CIP em solução aquosa, sendo sugerido como uma alternativa interessante para redução dos efeitos tóxicos, carcinogênicos e mutagênicos causados pelo descarte inadequado de contaminantes emergentes (CE) em corpos d'água.
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As condições ótimas dos POR foram concentração inicial de 200 mg H2O2 L-1 e pH da solução 3,2 atingindo, em tempo de irradiação de 600 min, uma degradação e mineralização de CIP de 97 e 44%, respectivamente. A análise de Cromatografia gasosa - espectrometria de massas (CG-EM) identificou a formação de subprodutos intermediários, como antioxidantes fenólicos e ftalatos. Uma avaliação de genotoxicidade utilizando o bioindicador Allium cepa mostrou um aumento no índice mitótico (IM) das amostras de CIP tratadas nos tempos de irradiação de 420 e 600 min, respectivamente e indicou uma redução no potencial tóxico e citotóxico deste composto in natura no meio aquático. Ao mesmo tempo a realização de testes antimicrobinanos apresentou uma inibição do diâmetro de halo, contribuindo para a redução dos efeitos adversos deste contaminante. O processo UV-C/H2O2 apresentou bom desempenho na descontaminação de CIP em solução aquosa, sendo sugerido como uma alternativa interessante para redução dos efeitos tóxicos, carcinogênicos e mutagênicos causados pelo descarte inadequado de contaminantes emergentes (CE) em corpos d'água.In this work, the UV-C/H2O2 process was optimized by a response surface methodology (RSM) for degradation and mineralization of Ciprofloxacin (CIP) in aqueous solution. The reactor operation parameters (ROP) initial hydrogen peroxide (H2O2) concentration (58.6 - 341.4 mg L-1), solution pH (3.2 - 8.8) were investigated in 600 min irradiation time. Actinometric tests showed that the suspended irradiation source (UV-C254nm) and the reflectors used in the experimental module of the UVC/H2O2 reactor presented an incident UV-C irradiation of 6.2577 x 10-9 Einstein L-1 s-1 and path length of 98.5 cm, which can be taken as basis for comparison of the process efficiency. The optimal conditions of the ROPs were initial concentration of 200 mg H2O2 L-1 and solution pH 3.2 reaching in 600 min irradiation time, presenting a CIP degradation and mineralization of 97 and 44%, respectively. Analysis Gas chromatography–mass spectrometry (GC–MS) identified the formation of intermediary byproducts, such as, phenolic antioxidants and phthalates. A genotoxicity evaluation using the bioindicator Allium cepa showed an increase in the mitotic index (MI) of the treated CIP samples in irradiation times 420 and 600 min, respectively, indicated a reduction in the toxic and cytotoxic potential of this compound in natura in the aquatic environment. At the same time the performance of antimicrobinan tests showed an inhibition of the halo diameter, contributing to the reduction of the adverse effects of this contaminant. The UV-C/H2O2 process presented good performance in decontamination of CIP in aqueous solution, being suggested as an interesting alternative for reduction of the toxic, carcinogenic and mutagenic effects caused by the inappropriate disposal of emerging contaminants (EC) in water bodies.Submitted by Rafael Pinheiro de Almeida (rafael.almeida@uffs.edu.br) on 2018-09-21T14:08:31Z No. of bitstreams: 1 SCHMITZ.pdf: 2483484 bytes, checksum: d36e5993e4cf22dff99314aac629d76b (MD5)Approved for entry into archive by Diego dos Santos Borba (dborba@uffs.edu.br) on 2018-09-21T20:18:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SCHMITZ.pdf: 2483484 bytes, checksum: d36e5993e4cf22dff99314aac629d76b (MD5)Made available in DSpace on 2018-09-21T20:18:07Z (GMT). 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