ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: FOTODEGRADAÇÃO DE PESTICIDAS ATRAVÉS DO PROCESSO FOTO-FENTON
AUTORES: NOGUEIRA, J.A. (UFMS) ; GOZZI, F. (UFMS) ; SANTOS, A. P. F. (UFMS) ; OLIVEIRA, S.C. (UFMS) ; OLIVAL,V. V. (UFGD) ; MUZZI, R. M. (UFGD) ; MACHULEK JR., A. (UFMS)
RESUMO: Através da reação de foto-Fenton, onde radicais hidroxilas são gerados durante a decomposição de H2O2, catalisada por Fe2+ em meio ácido e sob radiação de UV, observou-se, em experimentos exploratórios, uma boa alternativa para o tratamento de alguns efluente agrícolas, entre eles os pesticidas: Positron Duo®, Censor®, Consento®, Ridomil Gold MZ® e DMA® 806 BR. Estes foram realizados com as mesmas concentrações de íons ferrosos e de peróxido de hidrogênio, sendo que esta última solução foi adicionada ao reator num fluxo constante, de modo que, partindo de aproximadamente a mesma concentração inicial de carbono orgânico total – TOC pudesse se fazer uma comparação entre eles. Notou-se que a carga orgânica solúvel de tais substratos nessas condições foi completamente mineralizada.
PALAVRAS CHAVES: foto-fenton, pesticidas
INTRODUÇÃO: O Brasil é um dos maiores consumidores de biocidas, principalmente de herbicidas. Em Mato Grosso do Sul, os municípios de Dourados e São Gabriel D’oeste são as regiões onde se consomem mais pesticidas. A consequência direta desta atividade são os inúmeros casos de intoxicações por pesticidas, ocasionando sérios problemas ambientais e de saúde (Pires et al., 2005). O presente projeto de pesquisa tem como objetivo estudar diferentes processos para o tratamento de efluentes aquosos que apresentem compostos orgânicos de alta toxicidade solúveis em água, tendo em mente a importância comercial da agricultura e da indústria de biocidas. Nesse contexto, serão estudados os processos oxidativos avançados (POAs), com enfoque nos sistema foto-Fenton. Após estudar os efeitos das variáveis envolvidas, busca-se obter condições experimentais que apresentem viabilidade técnica e econômica, além de identificar e quantificar os intermediários de degradação originados nesses tratamentos.
MATERIAL E MÉTODOS: Os pesticidas analisados possuem as seguintes descrições: o Positron Duo® é fungicida sistêmico e de contato dos grupos químico carbamato + alquilenobis (ditiocarbamato), seus princípios ativos são: PROPINEBE e o IPROVALICARBE; o Censor® é um fungicida de efeito translaminar, do grupo químico imidazolinona, seu princípio ativo é: FENAMIDONA; o Censento® é um fungicida sistêmico e de efeito translaminar do grupo químico carbamato, seu princípio ativo é: CLORIDRATO DE PROPAMOCARBE; o Ridomil Gold® MZ é uma mistura de um fungicida sistêmico, Metalaxil-M, pertencente à classe química das fenilamidas, sub-classe acilalaninato, e de um fungicida de contato, Mancozebe, da classe dos ditiocarbamatos; o DMA® 806 BR é um herbicida seletivo do grupo químico ácido ariloxialcanóico, seu princípio ativo é: ácido 2,4-diclorofenóxiacético (2,4-D). Os experimentos foram realizados em um reator fotoquímico utilizando uma lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão com máximo de emissão em 254 nm. A solução do pesticida a ser tratada, continha em torno de 100 ppm de carbono orgânico total, 0,5 mM de Fe2+ (FeSO4.7H2O) e 60 mL de uma solução de H2O2 50 mM adicionada com o uso de uma bomba peristáltica (fluxo de 1 mL/min) junto com o acionamento do cronômetro (período de reação de 120 mim). Outro detalhe relevante é o pH e a temperatura, sendo que estes foram mantidos entre 3,35 e 2,70, ajustados utilizando ácido sulfúrico e/ou hidróxido de potássio, numa faixa de 28°C e 32°C. Amostras de 5 mL foram coletadas em intervalos de tempo pré-determinados e analisadas em um equipamento de TOC (multi N/C 2100 – Analytikjena) para obter resultados em termos de carbono orgânico total dissolvido.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Todos os experimentos foram realizados de maneira reprodutiva de modo a obter uma comparação conclusiva entre os dados. A Figura 1 mostra os resultados obtidos pela fotodegradação dos pesticidas: Ridomil Gold MZ, Censor, Consento, DMA 806 BR e Positron Duo.
Através da análise desta figura nota-se o progressivo decaimento na matéria orgânica de tais pesticidas, onde o Censor é o que possui maior constante de velocidade inicial. Já o DMA 806 BR possui um decaimento repentino após 30 minutos de reação. É notável também que, embora as concentrações de íons ferrosos e peróxido de hidrogênio não estejam otimizadas, todos degradam de maneira significativa. A partir desses dados preliminares busca-se otimizar as concentrações de íons ferrosos e de peróxido de hidrogênio. Visto que, na reação foto-Fenton, o íon Fe2+ é gerado pela fotodecomposição da água graças à luz e não pela redução por H2O2, logo o processo foto-Fenton consome menos H2O2 e requer somente quantidades catalíticas de Fe2+ (MACHULEK et al 2009).
CONCLUSÕES: O processo foto-Fenton abordado nesse trabalho, apresenta-se como uma tecnologia viável para métodos químicos de tratamento de efluentes, entretanto a aplicação desse, assim como de outros Processos Oxidativos Avançados (POAs), ainda demanda um grande estudo. O tratamento de rejeitos tanto industriais quanto agrícolas requer um grande conhecimento prévio das técnicas existentes e do próprio efluente. Abstrai-se dessas análises preliminares que toda a carga orgânica dos pesticidas estudados é completamente mineralizada, o que fomenta crescente interesse nessa área.
AGRADECIMENTOS: FUNDECT, INCT de Estudos do Meio Ambiente e CNPq.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: MACHULEK, A. ; MORAES, J. E. ; SILVERIO, C. A. ; OKANO, L. T. ; QUINA, F. H. Photolysis of Ferric Ion in the Presence of Sulfate or Chloride Ions: Implications for the Photo-Fenton Process. Photochemical & Photobiological Sciences, v. 8, p. 985-991, 2009.
PIRES, DARIO XAVIER; CALDAS, ELOÍSA DUTRA; RECENA, MARIA CELINA PIAZZO. Intoxicações provocadas por agrotóxicos de uso agrícola na microrregião de Dourados, Mato Grosso do Sul, Brasil, no período de 1992 a 2002. Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, v.21, n.3, p.804-814, mai./jun., 2005.
