Degradação de enalapril via processos oxidativos combinados foto-Fenton e fotocatálise heterogênea: estudo de variáveis, cinética e toxicidade

Abstract

Os Processos Oxidativos Avançados (POA) constituem tecnologias eficientes no tratamento de poluentes orgânicos persistentes (POP) presentes em corpos hídricos, como os fármacos. Nesse contexto, este estudo buscou investigar a degradação do enalapril em solução aquosa via processos combinados de foto-Fenton e fotocatálise heterogêneos, fazendo uso de um catalisador misto (FeS2/ZnO). Inicialmente, foi feita a validação da metodologia para identificação e quantificação do fármaco utilizando espectrofotometria de UV/Vis. Os resultados obtidos evidenciaram que o método analítico apresenta linearidade, exatidão e precisão satisfatórias. Testes preliminares foram realizados para avaliar a degradação do fármaco em solução aquosa. Verificou-se que a fotoperoxidação apresentou maior eficiência de degradação (15,49 %) em relação aos processos de fotólise (0,10 %) e Fenton/Catálise (4,99 %). Em seguida, foram realizados testes univariados com objetivo de ajustar parâmetros operacionais dos processos combinados de foto-Fenton e fotocatálise heterogênea empregando o FeS2/ZnO. Os resultados mostraram que as melhores condições de processo foram: [H2O2] = 40 mg.L-1; [FeS2/ZnO] = 0,5 g.L-1; pH = 5. Após a definição das melhores condições, foi realizado o teste da variação de volume da solução tratada. os resultados evidenciaram que o sistema é capaz de manter seu desempenho em diferentes volumes, visto que não houve diferenças significativas nos percentuais de degradação. O estudo cinético mostrou que os dados experimentais se adequaram bem aos modelos cinéticos propostos por Chan; Chu e Nichela et al. com valores de R² > 0,9, em que o melhor ajuste foi observado para o modelo de Nichela et al. A partir deste estudo, foi observado um percentual de degradação 76 % do enalapril após 7 h de reação nas melhores condições obtidas. Os ensaios de toxicidade realizados com sementes de alface (Lactuca sativa) e tomate (Solanum lycopersicum) e com as bactérias Escherichia coli e Salmonella enteritidis, revelaram que, de modo geral, não houve inibição no crescimento desses organismos quanto à solução inicial, exceto para Salmonella enteritidis que sofreu uma inibição moderada, porém, efeitos tóxicos significativos foram observados quando submetidos à solução tratada, sugerindo a formação de intermediários com maior toxicidade que o composto original. Desse modo, conclui-se que o estudo evidencia o potencial dos processos combinados na degradação do enalapril, mas a possível formação de intermediários tóxicos reforça a necessidade de ensaios adicionais para garantir a preservação ambiental.