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Tipo: Dissertação
Título: Avaliação da degradação e dos níveis genotóxicos e citotóxicos de uma solução aquosa contendo Bisfenol A tratada pelo processo UV-solar/H2O2
Autor(es): Zorzo, Camila Fernanda
Primeiro Orientador: Borba, Fernando Henrique
Primeiro membro da banca: Silva, Salatiel Wohlmuth da
Terceiro membro da banca: Pauli, Aline Roberta de
Resumo: O bisfenol A (BPA) é um plastificante muito utilizado pelas indústrias na fabricação de plásticos de policarbonato e resinas epóxi, em razão disso tem sido detectado no meio ambiente no ar, água, solos e sedimentos. O BPA tem recebido grande atenção da comunidade científica, principalmente pelos efeitos adversos que sua exposição pode causar a saúde humana e organismos vivos, já que é um conhecido desregulador endócrino químico. Devido a ocorrência em águas superficiais e seus efeitos adversos surge a necessidade de desenvolver técnicas de tratamento que possibilitem a efetiva degradação do BPA em águas. Dentro deste contexto, este trabalhou investigou a degradação e mineralização do BPA pelo processo UVsolar/H2O2 em escala de laboratório. Inicialmente, testes preliminares foram realizados variando a fonte de irradiação, relação BPA/H2O2, temperatura, concentração inicial de H2O2, pH inicial da solução e concentração inicial de BPA. O processo UV-solar/H2O2 se destacou pela sua eficiência e pela sua abordagem ecologicamente correta, uma vez que foi utilizada a energia solar como fonte de irradiação. Através de uma metodologia de superfície de resposta as condições experimentais do UV-solar/H2O2 foram aprimoradas obtendo as seguintes respostas: pH 3,0, [BPA]0 = 25 mg L−1 , [H2O2] = 350 mg L−1 , T = 50 °C, alcançando a degradação e mineralização de BPA de 77,4% e 38,2%, respectivamente, e um consumo de H2O2 de 230 mg L−1 . A partir desta condição otimizada, foram testadas diferentes faixas de pH (3,0; 5,0; 7,0; 9,0; e 11,0), resultando em melhores taxas de degradação (89,2%) e de mineralização (49,0%) do BPA em pH 5,0. Para maior confiabilidade dos resultados, a identificação de subprodutos intermediários da reação, realizada por análises de Cromatografia Gasosa–Espectrometria de Massa (GC–MS), e a avaliação da genotoxicidade e citotoxicidade foram utilizadas para comparar as soluções em pH 3,0 e 5,0. A solução em pH 5,0 apresentou menor quantidade de subprodutos identificados. Já nos testes de genotoxicidade com peixe-zebra (Danio rerio) e nos testes de citotoxicidade com Allium cepa foi possível avaliar os danos celulares causados pelas amostras. Para ambos os testes, as amostras de BPA tratadas pelo UV-solar/H2O2 foram menos tóxicas que a amostra bruta de BPA e as soluções em pH 5,0 proporcionaram níveis mais baixos de biotoxicidade quando comparados as soluções pH 3,0. Portanto, o processo UV-solar/H2O2 apresenta eficiência na degradação e mineralização do BPA, além de redução dos níveis de biotoxicidade, sendo uma alternativa eficiente e ecologicamente correta para a degradação do BPA em soluções aquosas.
Abstract/Resumen: Bisphenol A (BPA) is a plasticizer widely used by industries in the manufacture of polycarbonate plastics and epoxy resins, as a result of which it has been detected in the environment in air, water, soil and sediments. BPA has received great attention from the scientific community, mainly due to the adverse effects that its exposure can cause to human health and living organisms, since it is a known endocrine disrupting chemical. Due to the occurrence in surface waters and its adverse effects, there is a need to develop treatment techniques that enable the effective degradation of BPA in water. In this context, this research investigated the degradation and mineralization of BPA by the UV-solar/H2O2 process on a laboratory scale. Initially, preliminary tests were performed varying the irradiation source, BPA/H2O2 ratio, temperature, initial H2O2 concentration, initial solution pH, and initial BPA concentration. The UVsolar/H2O2 process stood out for its efficiency and for its eco-friendly approach, since solar energy was used as an irradiation source. Through a response surface methodology, the experimental conditions of UV-solar/H2O2 were optimized, obtaining the following responses: pH 3.0, [BPA]0 = 25 mg L−1 , [H2O2] = 350 mg L−1 , T = 50 °C, reaching BPA degradation and mineralization of 77.4% and 38.2%, respectively, and a H2O2 consumption of 230 mg L−1 . From this optimized condition, different pH ranges (3.0; 5.0; 7.0; 9.0; and 11.0) were tested, resulting in better rates of BPA degradation (89.2%) and mineralization (49.0%) at pH 5.0. For greater reliability of the results, the identification of intermediate by-products of the reaction, performed by Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC–MS) analyzes, and the evaluation of genotoxicity and cytotoxicity were used to compare the solutions at pH 3.0 and 5.0. The solution at pH 5.0 showed a lower amount of identified by-products. In the genotoxicity tests with zebrafish (Danio rerio) and in the cytotoxicity tests with Allium cepa, it was possible to evaluate the cellular damage caused by the samples. For both tests, the BPA samples treated by the UV-solar/H2O2 were less toxic than the BPA raw sample and the solutions pH 5.0 provided lower levels of bio-toxicity when compared to the solutions pH 3.0. Therefore, the UV-solar/H2O2 process is efficient in the degradation and mineralization of BPA, in addition to reducing biotoxicity levels, being an efficient and eco-friendly alternative for the BPA degradation in aqueous solutions.
Palavras-chave: Contaminação ambiental
Toxicologia ambiental
Processos oxidativos avançados
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Cerro Largo
Nome do Programa de Pós Graduação : Programa de Pós-Graduação em Ambiente e Tecnologias Sustentáveis
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5541
Data do documento: 2022
Nível: Mestrado
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Ambiente e Tecnologias Sustentáveis

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