ABSTRACT
RESUMO O diuron (DI) é um herbicida utilizado em culturas agrícolas para o controle de ervas daninhas que podem causar desde irritações na pele até problemas cancerígenos. Neste estudo, a fotocatálise heterogênea foi utilizada para a degradação do DI aplicando o dióxido de titânio (TiO2) como catalisador em um reator em batelada. Planejamentos experimentais foram realizados a fim de avaliar a influência do pH, da concentração do catalisador e do substrato, e de maximizar a degradação do DI. Depois de 3 horas de reação, foi possível observar que o pH foi a variável com maior influência na degradação do herbicida utilizando o TiO2 como catalisador. Com o estudo mecanístico foi possível propor que a degradação desse herbicida é realizada pelos radicais hidroxilas gerados da redução do O2. O modelo estatístico realizado neste estudo pode ser aplicado para o aprimoramento do processo de tratamento de efluentes industriais e agrícolas utilizando a fotocatálise heterogênea.
ABSTRACT Diuron (DI) is a herbicide used in agricultural fields for weed control that can cause skin irritations and carcinogenic problems. In this study, heterogeneous photocatalysis was used for the degradation of the DI applying TiO2 as catalysts in a batch reactor. Experimental designs were performed to evaluate the influence of pH, catalyst concentration and substrate, also to maximize DI degradation results. After 3 hours of reaction, it was possible to observe that pH was the variable with the significant influence on the degradation of the DI using TiO2 as a catalyst. With the mechanistic study it was possible to propose that the degradation of this herbicide is carried out by the hydroxyl radicals generated from the O2 reduction. The statistical models performed in this study can be applied to improve the process of treatment of industrial and agricultural effluents using heterogeneous photocatalysis.
ABSTRACT
RESUMO A intensificação das atividades industriais e o aumento das emissões veiculares têm contribuído significantemente para o aumento da poluição atmosférica nos centros urbanos. Neste trabalho, avaliou-se a qualidade do ar na área do distrito industrial de Maracanaú, no estado do Ceará, importante área industrial da Região Nordeste do Brasil. As amostragens foram realizadas durante o período de novembro de 2015 a abril de 2016, totalizando 30 coletas com duração de 24 h cada. Realizaram-se coletas para poluentes, como o material particulado total (PTS) e inalável (MP10), NO2, SO2, O3 e metais pesados (Sb, Cd, Pb, Cu, Fe, Mn, Ni e Zn) associados ao PTS e ao MP10. O O3 foi determinado por absorção no ultravioleta (254 nm), e estimaram-se as concentrações dos metais por espectroscopia de absorção atômica. Os valores médios observados para os poluentes foram de: 51,3 µg/m3 de PTS; 46,1 µg/m3 de MP10; 8,9 µg/m3 de SO2; 8,3 µg/m3 de NO2; 38,5 µg/m3 para O3 em 8 horas e 48,4 µg/m3 para O3 em 1 hora. Para os metais, o Fe (14,9 µg/m3) foi o mais abundante em ambos os particulados. Todos os parâmetros encontram-se em conformidade com os valores estabelecidos pela legislação brasileira, e somente o MP10 apresentou em 16,7% das amostras concentrações acima (média de 74,5 µg/m3) do recomendado pela Organização Mundial da Saúde. Em geral, a qualidade do ar na área industrial em estudo pode ser considerada boa, segundo os valores de índice de qualidade do ar (IQAr) recomendado pela agência de proteção ambiental americana.
ABSTRACT The intensification of industrial activities and the increase in vehicular emissions have contributed significantly to the increase in atmospheric pollution in urban centers. In this context, the present study aimed to monitor the air quality in the area of Maracanaú Industrial District, in the state of Ceará, an important industrial area in northeastern region of Brazil. Samples were collected during 24 h from November 2015 to April 2016 for pollutants such as total suspended (TSP) and inhalable particle materials (PM10), NO2, SO2, O3 and heavy metals (Sb, Cd, Pb, Cu, Fe, Mn, Ni, and Zn) associated with TSP and PM10. Ozone (O3) was determined by ultraviolet absorption (254 nm) and the concentration of heavy metals were estimated by atomic absorption spectroscopy. The mean values observed for the pollutant concentrations were: 51.3 μg/m3 for TSP; 46.1 μg/m3 for PM10; 8.9 μg/m3 for SO2; 8.3 μg/m3 for NO2; 38.5 μg/m3 for O3 in 8 hours and 48.4 μg/m3 for O3 in 1 hour. Among metals, Fe (14.9 µg/m3) was the most abundant species in both particulates. All the parameters analyzed are in accordance with the values established by the Brazilian legislation and only PM10 are above the recommended by the World Health Organization in 16.7 % of the samples (mean 74.5 μg/m3). In general, the air quality in the industrial area under study can be considered good, according to the estimates of the air quality index (AQI) recommended by the US Environmental Protection Agency.
ABSTRACT
RESUMOO processo de oxidação avançada do tipo reação Fenton (Fe2+/H2O2) foi estudado neste trabalho para descoloração de dois efluentes sintéticos, contendo os corantes Azul de Metileno (AM) e Rodamina B (RB). Experimentalmente, soluções em concentração de 10 mg L-1 dos corantes foram submetidas a diferentes dosagens de agente oxidante (H2O2) e catalisador (Fe2+) em uma temperatura de 27 °C e pH 3. Os resultados obtidos apresentaram altos níveis de remoção de cor, com eficiência da ordem de 96% para o AM e 86% no RB. Os dados mostraram bom ajuste ao modelo cinético. O monitoramento do espectro de absorção dos corantes mostrou uma diminuição da amplitude dos picos relacionados aos grupos cromóforos em ambos compostos, corroborando com os níveis de eficiência alcançados. A análise de remoção de matéria orgânica em termos de Demanda Química de Oxigênio (DQO) não acompanhou a mesma taxa de decréscimo de descoloração, obtendo-se reduções de 40,9% para o AM e 25,5% para o RB.
ABSTRACTThe process of advanced oxidation by Fenton reaction (Fe2+/H2O2) was studied in this work for decolorization of two synthetic effluents, containing the dyes Methylene Blue (MB) and Rhodamine B (RB). Experimentally, solutions at concentrations of 10 mg L-1 of the dyes were exposed to different concentrations of the oxidizing agent (H2O2) and catalyst (Fe2+) at a temperature of 27 °C and pH 3. The results showed high levels of color removal, with efficiency of 96% for MB and 86% RB. The data showed good adjustment to the kinetic model. The monitoring of the absorption spectrum of the dyes showed a reduction in amplitude of the peaks related to the chromophoric groups in both compounds, confirming the levels of efficiency achieved. The analysis of removal of organic matter in terms of Chemical Oxygen Demand (COD) did not follow the same rate of decrease of decoloration, resulting in reductions of 40.9% for MB and 25.5% for the RB.
ABSTRACT
No presente trabalho, processos de oxidação avançada, Fe2+/H2O2 e UV/H2O2, e de fotólise (UV) foram empregados na descoloração de dois efluentes sintéticos, contendo corantes tipo índigo e azo, e de um efluente de lavanderia industrial. Experimentalmente, soluções em concentração de 20 mg/L dos corantes índigo carmim e vermelho congo, respectivamente 43 µmol/L e 29 µmol/L, e o efluente têxtil (pH = 3) foram submetidos a diferentes condições oxidantes sob temperatura ambiente (27 ºC). As remoções de cor e de DQO foram avaliadas em cada sistema oxidativo estudado. Em geral, os resultados obtidos mostraram que os processos utilizados são muito promissores na descoloração dos efluentes. A descoloração completa das soluções foi alcançada nos processos Fenton e com UV/H2O2. Estudos cinéticos revelam que a taxa de descoloração em meio aquoso segue uma cinética de pseudo-primeira ordem em relação à concentração do corante.
In the present work, advanced oxidation processes, Fe2+/H2O2 and UV/H2O2, and direct photolysis (UV light) have been applied in the decolorization of two synthetic wastewater containing indigo and azo dyes and laundry effluent. Individual aqueous solutions containing 20 mg/L indigo carmine and congo red dyes (43 µmol/L and 29 µmol/L, respectively) and textile laundry wastewater at pH 3 were subjected to different experimental conditions in the oxidation reactions at room temperature (27 ºC). Color and COD removals were evaluated for each oxidation systems. The results showed that the utilized processes are able to successfully decolorize the wastewaters. Complete bleaching was achieved by Fenton and UV/H2O2. Also, kinetics investigations revealed that the decolorization follows pseudo-first order kinetic with respect to the dye concentration.