Tratamento de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) contidos em derivados de petróleo via Foto-Fenton Like e fotocatálise heterogênea

Abstract

A geração de resíduos tem contribuído no aumento da poluição ambiental, visto os mesmos serem tratados, em sua maioria, inadequadamente. Dentre esses poluidores, os Contaminantes Emergentes (CE) são considerados como uma descoberta recente, em concentrações na ordem de μg.L⁻¹ a ng.L⁻¹ e até pg.L⁻¹, apresentando alta toxicidade e persistência. Os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA), uma das classes dos CE, apresentam dois ou mais anéis aromáticos conjugados, lipofílicos, ubíquos, apresentando-se como potenciais carcinogênicos, mutagênicos e/ou teratogênicos. As fontes desses compostos são naturais ou antropogênicas, sendo a segunda mais expressiva. Os tratamentos convencionais de efluentes, não são eficientes na degradação desses compostos, logo, técnicas alternativas como os Processos Oxidativos Avançados (POA) estão sendo utilizadas no tratamento dos mesmos. O POA gera radicais hidroxilas livres, reagindo com compostos orgânicos, produzindo CO₂ e H₂O. Este trabalho teve por objetivo a identificação e quantificação no Cromatógrafo Gasoso acoplada à Espectrometria de Massa (CG-EM) dos HPA presentes em duas amostras contendo derivados de petróleo. O tratamento proposto foi o Foto-Fenton-Like (UV/H₂O₂/Fe²⁺(Fe³⁺)) e a Fotocatálise Heterogênea (TiO₂/UV/H₂O₂), utilizando radiação UV-A e Sunlight. A conversão do Carbono Orgânico Total (COT) foi medida, a modelagem cinética do tipo Lumped Kinetic Model (LKM), foi testada e ensaios de toxicidade foram realizados com quatro sementes de hortaliças e uma semente de grão. Quinze HPA prioritários pela Environmental Protection Agency (EPA) foram identificados, com concentração total de HPA de 127,04 μg.L⁻¹ e 80,57 μg.L⁻¹ nas Amostras 1 e 2 respectivamente. Os maiores percentuais das degradações obtidas na Amostra 1, radiação UV-A e Sunlight, respectivamente, foram de 84,6% e 80,44%, nos maiores níveis dos reagentes utilizados, e com o POA do tipo TiO₂/UV/H₂O₂. Os percentuais degradativos da Amostra 2, radiação UV-A e Sunlight, respectivamente, foram de 70,7% e 92,31%, nos maiores níveis dos reagentes utilizados, e com o POA do tipo TiO₂/UV/H₂O₂. O COT da Amostra 1 e 2, respectivamente, 1074 mgC.L-1 e 13650 mgC.L-1, onde a mineralização obtida na Amostra 1, foi de 34,94% e 66,02% radiação UV- A e Sunlight respectivamente. Na Amostra 2, obtiveram-se 13,99% e 37,05% de conversão com as radiações UV-A e Sunlight, respectivamente. O ajuste do modelo cinético foi favorável, apresentando baixos erros residuais. O ensaio de toxicidade comprovou o alto grau tóxico das amostras e do seus intermediários formados.