ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: DEGRADAÇÃO FOTOQUÍMICA DO HERBICIDA CLORIMUROM ETÍLICO UTILIZANDO O PROCESSO FOTO-FENTON
AUTORES: GOZZI, F. (UFMS) ; SANTOS, A. P. F. (UFMS) ; CUNHA, R. L. (UFMS) ; MACHULEK JR., A. (UFMS) ; BLANCO, M. (UFMS) ; FERREIRA, V. S. (UFMS) ; OLIVEIRA, S.C. (UFMS)
RESUMO: Como conseqüência do uso intenso de pesticidas, houve a necessidade de desenvolver
métodos de tratamento de águas contaminadas e resíduos provenientes destas
substâncias. Neste contexto, os POAs, têm atraído grande interesse tanto da comunidade
científica quanto da industrial. Estes são definidos como os processos baseados na
formação de radical hidroxila (HO●), altamente oxidante. O objetivo deste trabalho é
estudar a degradação do herbicida clorimurom etílico utilizando o processo foto-
Fenton. Os experimentos foram realizados em um reator fotoquímico com pH e temperatura
controlados. As amostras foram analisadas por COT e CLAE. Os resultados revelaram
eficácia para tratamento de água contaminada com o herbicida estudado.
PALAVRAS CHAVES: fotodegradação; processos oxidativos avançados; clorimurom etílico
INTRODUÇÃO: Na América Latina, o Brasil é um dos maiores consumidores de agrotóxicos (GARCIA,
E.G., 1997) e a sua utilização no meio rural tem provocado uma série de conseqüências
tanto para o meio ambiente como para a saúde pública, pois esta é a principal
estratégia, no campo, para o combate a prevenção de pragas agrícolas (SILVA, J.J.O.
et al., 2001). Devido às conseqüências inerentes ao uso excessivo de agrotóxicos,
houve a necessidade de desenvolver métodos de tratamento de águas contaminadas com
resíduos provenientes destas substâncias. Desta forma, os processos oxidativos
avançados, POAs, têm atraído grande interesse tanto da comunidade científica quanto
industrial. Estes se baseiam na formação de radical hidroxila (HO●), altamente
oxidante. Devido ao seu alto potencial padrão de redução, este radical é capaz de
oxidar uma ampla variedade de compostos orgânicos podendo chegar a CO2 e H2O
(PIGNATELLO, J. J. et al., 2006). O clorimurom etílico é caracterizado como um
herbicida seletivo de pós-emergência (NORTOX). Como os outros herbicidas
sulfoniluréias, o modo de ação primário do clorimurom etílico envolve a inibição da
acetolase sintase (ALS) (CHOUDHURY P.P. et al, 1997). A família das sulfoniluréias
caracteriza-se por ser um grupo de herbicidas que tem altos níveis de atividade em
baixas doses de aplicação. É possivelmente o grupo de herbicidas com maior número de
novos produtos em desenvolvimento (OLIVEIRA JR., R.S., 2001). O objetivo deste
trabalho é estudar a degradação do herbicida clorimurom etílico utilizando o processo
foto-Fenton.
MATERIAL E MÉTODOS: O experimento foi realizado em regime de batelada em um reator fotoquímico utilizando
uma lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão com emissão de radiação por volta de
254 nm. A solução de herbicida a ser tratada, continha 5,7 x 10-4 mol/L (0,9 g/L do
herbicida comercial) de clorimurom etílico, 6,2 x 10-4 mol/L de Fe2+ e 60 mL de uma
solução de H2O2 1,4 mol/L adicionado com o uso de uma bomba peristáltica (fluxo de 1
mL/min) junto com o acionamento do cronômetro (período de reação de 90 mim). A
solução de herbicida foi preparada da seguinte maneira: a concentração desejada de
clorimurom foi pesada e solubilizada em água milli-Q e foi deixada sob agitação
durante 24 horas. Logo após, a solução foi filtrada a vácuo em membrana com
porosidade igual a 0,2 mm. O pH foi controlado em torno de 3,0±0,3. Amostras de 10 mL
foram coletadas em intervalos de 10 min. O Fe2+ em solução é precipitado com KOH e a
amostra é filtrada em filtros Minisart com porosidade 0,20 μm para leitura no
analisador de COT modelo multi N/C 2100 – Analytikjena para obter resultados em
termos de carbono orgânico total dissolvido. As amostras foram também submetidas e
analisadas em CLAE (Shimadzu) tendo como fase móvel uma coluna Shimadzu C18 (15 x 4,6
cm, 5 µm) e como fase móvel metanol:água (70:30 v/v) com fluxo de 0,6 mL.min-1, para
acompanhamento da oxidação do substrato.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: No gráfico da Figura 01 é possível acompanhar a degradação do clorimurom etílico
através de dois métodos de análise: o COT através do desaparecimento de carbono
orgânico total, ou seja, a taxa de mineralização do substrato, e a CLAE através da
oxidação do substrato inicial em outras substâncias. As concentrações de Fe2+ e H2O2
foram otimizadas para melhor rendimento da reação. O perfil de ambas as curvas denota
que tanto a mineralização quanto a oxidação do clorimurom foram significativas. Pode-
se observar que a oxidação do substrato ocorre mais rapidamente que a mineralização,
enquanto a oxidação chega a seu máximo em torno dos 10 minutos, a mineralização do
composto atinge seu máximo por volta apenas dos 60 minutos. Não houve completa
mineralização ou oxidação, com o clorimurom apresentando taxas de mineralização igual
a 84,14% e oxidação 82,46%. Porém, devido ao fato de não ocorrer transferência do
poluente para outra fase e sim transformação do poluente em espécies menos tóxicas, o
método se revelou eficiente.
CONCLUSÕES: O processo foto-Fenton revelou-se efetivo na degradação do clorimurom, apresentando
taxas de mineralização e oxidação do substrato de 84,15% e 82,46%, respectivamente. A
comparação entre foto-Fenton e outros métodos oxidativos (catálise homogênea e
heterogênea) deverão ser confrontados assim que finalizados, assim como o estudo dos
possíveis intermediários formados durante a degradação.
AGRADECIMENTOS: FUNDECT, INCT de Estudos do Meio Ambiente e CNPq
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CHOUDHURY, P.P.; DUREJA, P. 1997. Influence of the iron source on the solar photo-Fenton degradation of different classes of organic compounds. Pesticide Science, 51, 201-205.
GARCIA, E.G. 1997. Pesticide control experiences in Brazil. Pestic. Saf. 25.
NORTOX S.A. 2002. Ficha de Informações de Segurança de Produtos Químicos: Clorimuron Master Nortox. Disponível em: <http://www.nortox.com.br/arquivos/pdf/pdf_fispq_25.pdf>. Acesso em: 17 fev. 2009.
OLIVEIRA JR., R. S. 2001. Mecanismo de ação de herbicidas: Plantas daninhas e seu manejo. Guaíba: Agropecuária, 209-260.
PIGNATELLO, J. J.; OLIVEIROS, E.; MACKAY, A. 2006. Advanced oxidation processes for organic contaminant destruction based on the Fenton reaction and related chemistry. Critical Rev. Environ. Sci. Techenol. 36, 1-86.
SILVA, J.J.O.. ALVES, S. R; MEYER, A.; PEREZ, F.; SARCINELLI, P.N.; MATTOS, R. C. O. C.; MOREIRA, J. C. 2001. Influência de fatores socioeconômicos na contaminação por agrotóxicos, Brasil. Revista Saúde Pública. 35(2), 130-135.
