Degradação de hormônios e plastificante em matriz aquosa por processos oxidativos avançados

• Autor(a) principal: SALES, Renata Vitória de Lima
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• dARK ID: ark:/64986/001300000679w
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/46023
• topic: Engenharia química; Bisfenol A; Desreguladores endócrinos; Efluente doméstico; Hormônios; Processos oxidativos avançados; Sunlight; Zebrafish

A degradação e mineralização dos hormônios e plastificante foram quantificadas por DQO e Carbono Orgânico Total (COT), sendo verificada a toxicidade desses compostos. O avanço tecnológico, o crescimento demográfico e a expansão industrial, vêm contribuindo para o surgimento de contaminantes com impactos frequentes no meio ambiente. A presença dos desreguladores endócrinos (DEs) em matrizes aquáticas tem motivado estudos de processos para sua remoção, por suas ações estrogênicas estarem afetando a saúde dos seres humanos e a preservação do ecossistema. De forma que este trabalho teve como objetivo estudar a degradação de DEs via processos oxidativos avançados (POAs) homogêneos e heterogêneos dos hormônios Estrona (E1), Estradiol (E2), Estriol (E3), Progesterona (P4) e do plastificante Bisfenol A (BFA). A identificação da presença dos DEs em efluente real e testada em solução modelo, foi através de avaliação com degradação em reator de bancada utilizando Fe2+/H2O2/Radiação Ultra Violeta (UV-C e Sunlight), TiO2/H2O2/UV e TiO2/cinza do bagaço de cana (CBC)/H2O2/UV e ZnO/CBC/H2O2/UV. Após análise por via hidrotermal e impregnação úmida, a CBC e os catalisadores foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura, acoplada a Energia Dispersiva de Raios X (MEV-EDS), Espectrofotometria Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX) e Adsorção/Dessorção de N2. Com isso foi avaliado a redução da Demanda Química de Oxigênio (DQO) no qual os resultados mostraram uma boa degradação por radiação UV-C e Sunlight para os valores do TiO2/H2O2/UV 46,95% e 82,17%; TiO2/CBC/H2O2/UV 45,56% e 86,01%; ZnO/CBC/H2O2/UV 49,4% e 82,36%, respectivamente. Um estudo cinético foi realizado utilizando COT e rede neural artificial (RNA), baseado no planejamento fatorial 24-1 com ponto central em triplicata para avaliar a influência das variáveis: tempo de reação (min), [H2O2] (mg.L -1), [Fe2+] (mg∙L-1), eficiência dos catalisadores TiO2/CBC e ZnO/CBC e TiO2. Melhor resultado foi alcançado no tratamento Fe2+/H2O2/UV (Sunlight), para a solução modelo, com redução de 90,22% para DQO, 97,92% e 88,51% de degradação e conversão de COT, respectivamente, nas condições de [Fe2+] = 10,00 mg∙L-1 , [H2O2] = 333 mg∙L-1 , pH 3 4 em 180 minutos. Para efluente real, a conversão de COT foi de 76,6% com 87,9% de degradação dos DEs, no mesmo processo. O modelo cinético agrupado Kinetic Model Lumped (KML) apresentou ajuste satisfatório com resultados do COT da solução modelo com foto-Fenton (R2) = 0,9998, efluente real (R2) = 0,9981. Para a RNA dois modelos foram utilizados, o modelo Perceptron Multilayer (MLP) 3-4-1 apresentou (R2) = 1,0000 para o treinamento, (R2) = 0,9999 para teste e validação, e o modelo Radio Basic Function (RBF) 3-10-1, (R2) = 0,9999 para treinamento, (R2) = 1,000 para teste e validação. Os efeitos tóxicos dos DEs foram avaliados através de parâmetros biológicos utilizando embriões de Zebrafish, com resultados estatísticos significativos entre 0,7 a 2,0 em relação ao controle (p < 0,05) pelo teste de Tukey, indicando e confirmando o tratamento Fe2+/H2O2/UV (Sunlight) mais satisfatório.