Técnicas de oxidação fotoquímica e eletroquímica aplicadas na degradação do fungicida carbendazim

• Autor(a) principal: Machado, Rodrigo Matuella
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/254451
• topic: Oxidação; Fungicidas; Degradação; Carbendazim; Photomediated oxidation; Electrochemical oxidation; Reactive oxygen species; Electrical energy per order

A reiterada detecção do fungicida carbendazim (CBZ) em efluentes e águas naturais tem se tornado um fator de risco à saúde humana e aos serviços ecossistêmicos. O presente estudo analisou o desempenho de técnicas oxidativas fotoquímicas e eletroquímicas na degradação e mineralização do CBZ. Os processos de fotólise direta (FD), fotocatálise heterogênea (FH), fotoeletrooxidação (FEO) e oxidação eletroquímica (OE) foram testados em soluções aquosas contendo CBZ e a influência da radiação UV, densidade de corrente (j) e concentração de eletrólitos de suporte foi avaliada. Os resultados sugerem que CBZ só é degradado por FD quando UV-C254nm é aplicada. Para FH, a degradação de CBZ foi observada tanto quando UV-A365nm quanto UV-C254nm foram utilizados, o que está relacionado às espécies reativas de oxigênio formadas pela atividade fotocatalítica (fóton-EROs). Os processos de FD e FH praticamente não provocaram a mineralização de CBZ, demonstrando sua resistência a processos fotomediados. Para OE, independente da j aplicada, houve maior degradação e mineralização da CBZ do que as observadas quando se utilizou FD e FH. O aumento da concentração do eletrólito suporte (Na2SO4) não afetou os níveis de degradação e mineralização do CBZ. Com relação ao processo FEO, foi obtida uma mineralização de CBZ de 52,2% nas melhores condições de ensaio, sendo a oxidação eletroquímica o principal mecanismo para a mineralização de CBZ, a qual foi promovida pelo efeito adicional de elétron-EROs, fóton-EROs e radiação direta UV-C254nm. Os valores de mineralização, cinética e meia-vida mostram que FEO UV-C254nm com aplicação de 15 mA.cm−2 foi o melhor ajuste para a degradação e mineralização da CBZ. Entretanto, quando considerados os valores de consumo específico de energia para aplicações industriais, o uso de OE com 3 mA.cm−2 e 4 g.L−1 de Na2SO4 torna-se mais atrativo. A avaliação dos subprodutos formados após os tratamentos por OE e FEO UV-C254nm revelou a formação de compostos aromáticos e alifáticos, ácidos carboxílicos de baixo peso molecular e íons inorgânicos nitrogenados devido a degradação da CBZ. Os resultados de fitotoxicidade aguda mostraram que a presença de sulfato de sódio pode ser um fator representativo quanto à toxicidade de amostras tratadas em sistemas eletroquímicos, em especial para Allium cepa.