Estudo do processo UV/H2O2 e da fotólise UVC na degradação do agrotóxico Lorsban® com acompanhamento da ecotoxicidade

Agrochemical waste is among the main stressors of aquatic ecosystems due to the indiscriminate use of these compounds, which represent a serious threat to biota, and also to human health, since most are toxic, mutagenic, teratogenic or carcinogenic. As a consequence of the recalcitrance of agrochemi...

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Autor principal: Angeli, Suelen
Formato: Dissertação
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2019
Assuntos:
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4231
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spelling riut-1-42312019-07-25T06:00:48Z Estudo do processo UV/H2O2 e da fotólise UVC na degradação do agrotóxico Lorsban® com acompanhamento da ecotoxicidade Study of the UV/H2O2 process and the UVC photolysis in the degradation of the Lorsban® agrotoxic with ecotoxicity monitoring Angeli, Suelen Liz, Marcus Vinicius de http://lattes.cnpq.br/6959317686443946 Freitas, Adriane Martins de http://lattes.cnpq.br/0004273272645453 Liz, Marcus Vinicius de Martins, Lúcia Regina Rocha Silva, Mário Antônio Navarro da Produtos químicos agrícolas - Contaminação Solos - Contaminação Solos - Poluição Pesticidas - Avaliação de riscos Pesticidas - Toxicologia Água - Purificação - Oxidação Tecnologia ambiental Agricultural chemicals - Contamination Soils - Contamination Soil pollution Pesticides - Risk assessment Pesticides - Toxicology Water - Purification - Oxidation Green technology CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS::TECNICAS AVANCADAS DE TRATAMENTO DE AGUAS Ciências Ambientais Agrochemical waste is among the main stressors of aquatic ecosystems due to the indiscriminate use of these compounds, which represent a serious threat to biota, and also to human health, since most are toxic, mutagenic, teratogenic or carcinogenic. As a consequence of the recalcitrance of agrochemicals, several remediation technologies have been investigated. This work aimed to evaluate the degradation efficiency of Lorsban®, active chlorpyrifos (CP), UV/H2O2 process and UVC photolysis, together with bioassays to evaluate the ecotoxicity of solutions, pre and post treatment. The degradations were carried out in a 600 mL reactor using a high pressure mercury vapor lamp of 125 W, immersed in the solution and protected by a quartz bulb. In the degradation tests, the initial CP concentration was 200 μg L-1, and samples were generated at 30, 60, 90, 120, 240, 360 and 480 minutes for analysis by HPLC-DAD and ecotoxicity tests. Liquid-liquid extraction (ELL) was used for the chromatographic analyzes. The limit of quantification (LQ) of the chromatographic method was 0.06 μg L-1, and the limit of detection (LD) was 0.02 μg L-1. For the ecotoxicological tests three test organisms, Daphnia magna, Lactuca sativa seeds and Aedes aegypti larvae were used. After 60 minutes of treatment, CP was no longer observed (<LD), corresponding to a degradation higher than 99.99%. For the samples tested by D. magna, a reduction in the immobility of the organisms was observed only in 480 minutes by the UV/H2O2 process, whereas in the UVC photolysis 100% immobility was observed up to 90 minutes of treatment, with oscillation of the results from that time. For L. sativa seeds, the UV/H2O2 process showed inhibition of root growth at 60 and 240 minutes, while in the other samples the effect was not significant, and in UVC photolysis no significant effect was observed in any of the evaluated times. Regarding the tests with A. aegypti, at 60, 90, 120 and 480 minutes times, there was no immobility of the organisms in the UV/H2O2 process, and in the UVC photolysis no immobility was observed from 60 minutes onwards. Therefore, even reaching high CP degradation rates, in both processes, the bioassays demonstrated the importance of the analyzes of the effluent generated after the degradations, in order to make a deep and more conscious evaluation of the efficiency and viability of the treatments proposed. Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Resíduos de agrotóxicos estão entre os principais estressores de ecossistemas aquáticos, devido ao uso indiscriminado destes compostos, os quais representam uma séria ameaça à biota, e, também, à saúde humana, visto que a maioria são tóxicos, mutagênicos, teratogênicos ou carcinogênicos. Por consequência da recalcitrância dos agrotóxicos, diversas tecnologias de remediação têm sido investigadas. Neste trabalho buscou-se avaliar a eficácia de degradação do Lorsban®, princípio ativo clorpirifós (CP), por processo UV/H2O2 e fotólise UVC, juntamente com a realização de bioensaios para avaliar a ecotoxicidade das soluções, pré e pós tratamento. As degradações foram realizadas em reator de bancada com capacidade de 600 mL, utilizando como fonte de radiação uma lâmpada de alta pressão de vapor de mercúrio de 125 W, mergulhada na solução, e protegida por bulbo de quartzo. Nos testes de degradação, a concentração inicial do CP foi de 200 μg L-1, sendo geradas amostras em 30, 60, 90, 120, 240, 360 e 480 minutos, para serem analisadas por HPLC-DAD e testes de ecotoxicidade. Para as análises cromatográficas utilizou-se a extração líquido-líquido (ELL). O limite de quantificação (LQ) do método cromatográfico foi de 0,06 μg L-1, e o limite de detecção (LD) 0,02 μg L-1. Para os ensaios ecotoxicológicos foram utilizados três organismos-teste, Daphnia magna, sementes de Lactuca sativa e larvas de Aedes aegypti. Após 60 minutos de tratamento, em ambos os processos, o CP não foi mais observado cromatograficamente (<LD), correspondendo a uma degradação superior a 99,99%. Para as amostras testadas por D. magna, verificou-se uma redução na imobilidade dos organismos somente em 480 minutos pelo processo UV/H2O2, enquanto na fotólise UVC, observou-se 100% de imobilidade até 90 minutos de tratamento, havendo oscilação dos resultados a partir desse tempo. Para as sementes de L. sativa, o processo UV/H2O2 apresentou inibição do crescimento das radículas nos tempos de 60 e 240 minutos, enquanto nas demais amostras o efeito não foi significativo, e, na fotólise UVC não foi observado nenhum efeito significativo em nenhum dos tempos avaliados. Em relação aos testes com A. aegypti, nos tempos de 60, 90, 120 e 480 minutos não houve imobilidade dos organismos no processo UV/H2O2, já na fotólise UVC, não foi observada imobilidade de 60 minutos em diante. Portanto, mesmo atingindo altas taxas de degradação do CP, em ambos os processos, os bioensaios demonstraram a importância das análises do efluente gerado após as degradações, para que seja feita uma avaliação profunda, e mais consciente, sobre a eficiência e a viabilidade dos tratamentos propostos. 2019-07-24T15:20:20Z 2020-06-17 2019-07-24T15:20:20Z 2019-06-17 masterThesis ANGELI, Suelen. Estudo do processo UV/H2O2 e da fotólise UVC na degradação do agrotóxico Lorsban® com acompanhamento da ecotoxicidade. 2019. 98 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4231 por embargoedAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental UTFPR
institution Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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Angeli, Suelen
Estudo do processo UV/H2O2 e da fotólise UVC na degradação do agrotóxico Lorsban® com acompanhamento da ecotoxicidade
description Agrochemical waste is among the main stressors of aquatic ecosystems due to the indiscriminate use of these compounds, which represent a serious threat to biota, and also to human health, since most are toxic, mutagenic, teratogenic or carcinogenic. As a consequence of the recalcitrance of agrochemicals, several remediation technologies have been investigated. This work aimed to evaluate the degradation efficiency of Lorsban®, active chlorpyrifos (CP), UV/H2O2 process and UVC photolysis, together with bioassays to evaluate the ecotoxicity of solutions, pre and post treatment. The degradations were carried out in a 600 mL reactor using a high pressure mercury vapor lamp of 125 W, immersed in the solution and protected by a quartz bulb. In the degradation tests, the initial CP concentration was 200 μg L-1, and samples were generated at 30, 60, 90, 120, 240, 360 and 480 minutes for analysis by HPLC-DAD and ecotoxicity tests. Liquid-liquid extraction (ELL) was used for the chromatographic analyzes. The limit of quantification (LQ) of the chromatographic method was 0.06 μg L-1, and the limit of detection (LD) was 0.02 μg L-1. For the ecotoxicological tests three test organisms, Daphnia magna, Lactuca sativa seeds and Aedes aegypti larvae were used. After 60 minutes of treatment, CP was no longer observed (<LD), corresponding to a degradation higher than 99.99%. For the samples tested by D. magna, a reduction in the immobility of the organisms was observed only in 480 minutes by the UV/H2O2 process, whereas in the UVC photolysis 100% immobility was observed up to 90 minutes of treatment, with oscillation of the results from that time. For L. sativa seeds, the UV/H2O2 process showed inhibition of root growth at 60 and 240 minutes, while in the other samples the effect was not significant, and in UVC photolysis no significant effect was observed in any of the evaluated times. Regarding the tests with A. aegypti, at 60, 90, 120 and 480 minutes times, there was no immobility of the organisms in the UV/H2O2 process, and in the UVC photolysis no immobility was observed from 60 minutes onwards. Therefore, even reaching high CP degradation rates, in both processes, the bioassays demonstrated the importance of the analyzes of the effluent generated after the degradations, in order to make a deep and more conscious evaluation of the efficiency and viability of the treatments proposed.
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