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Aplicação decomposto lamelar sintético para remoção do contaminante emergente ibuprofeno em águas: processo de adsorção

Resumo

O Ibuprofeno (IBU), um medicamento da classe Anti-Inflamatórios Não Esteroides (AINEs), possui o uso bastante difundido no Brasil e no mundo, estando no grupo dos contaminantes emergentes encontrados em água de consumo humano, águas superficiais, esgotos brutos e efluentes de Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), gerando preocupações relacionadas a saúde da população e ao equilíbrio ecológico do ambiente aquático. Nesse contexto, surgem os compostos do tipo Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL), os quais são vantajosos por apresentarem facilidade na obtenção, baixo custo e elevada área superficial, fatores que tornam esses materiais promissores na aplicação como adsorventes na remoção de micropoluentes presentes em águas e efluentes. Sendo assim, no presente estudo realizou-se a síntese do HDL [Zn-Al-NO3] pelo método da co-precipitação a pH constante 8,0 ± 0,5. Posteriormente, o material foi caracterizado (morfologicamente e estruturalmente) e testado para a remoção do fármaco Ibuprofeno em meio aquoso. Na adsorção, o tempo e concentração de equilíbrio ocorreu em cerca de 70 minutos com remoção de 81,68% (9,80 mg g-1) e 12,5 mg L-1 adsorvendo 85,67% (8,22 mg g-1) de ibuprofeno, respectivamente. Portanto, o HDL [Zn-Al-NO3] proposto neste trabalho demonstra-se promissor para a remoção do fármaco Ibuprofeno em águas contaminadas nas condições experimentas testadas.

Introdução

Os fármacos em contato com o meio ambiente (água e solo), dentre outros produtos, compreendem o grupo dos denominados contaminantes ou poluentes emergentes, sendo descritos como substâncias com significativo potencial tóxico, que tem despertado preocupação ambiental, porém os efeitos ou a presença destes no meio ambiente são ainda pouco conhecidos. Ademais, esses contaminantes não estão listados em programas de monitoramento de rotina pelos órgãos ambientais e de saúde pública, do mesmo modo que não estão inseridos em normativas ou legislações de controle ambiental (MARTY; MOREIRA; SIM, 2011).

Nesse contexto, nota-se que com relação aos efluentes líquidos contaminados com fármacos e seus limites para disposição em corpos aquáticos, a legislação brasileira é pouco restritiva, visto que, não existe uma listagem com valores máximos permitidos para concentração desses poluentes na água. Sendo que, os critérios de potabilidade da água de consumo humano, estipulados pela Portaria de Consolidação nº 5, de 28 de setembro de 2017 (Antiga 2914 do Ministério da Saúde de 2011), não faz nenhuma referência aos limites permitidos para a presença de fármacos em água de abastecimento.

Ademais, a legislação brasileira relacionada a qualidade dos recursos hídricos, definida pelo Ministério do Meio Ambiente por meio do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), também não é abordado padrões limites para esses poluentes. A Resolução CONAMA 357 de 2005 é responsável por estabelecer condições e padrões de lançamento de efluentes, além de valores máximos para algumas substâncias orgânicas e inorgânicas, como agrotóxicos e metais pesados.

Nesse contexto, medicamentos da classe Anti-inflamatórios Não Esteroides (AINEs), como o Ibuprofeno (IBU), cujas características são demostradas na Tabela 1, por não necessitarem de receita médica para aquisição, possuem elevado uso pela população mundial, estando no grupo de medicamentos encontrados em ambientes aquáticos, como águas superficiais, esgotos brutos e efluentes de ETEs. As concentrações detectadas variam entre menos de 1,0 micrograma por litro (μg L-1) até valores acima de 40 000 μg L-1 (STELATO et al., 2016). Sendo que, a principal forma de excreção deste fármaco é renal, aproximadamente 66%, enquanto cerca de 34% é excretado nas fezes (MAGIERA; GÜLMEZ, 2014). O IBU, é um medicamento derivado do ácido propanoico, apresenta fórmula molecular C13H18O2, massa molar de 206,17 g mol-1. Ademais, o consumo inadequado desse fármaco pode gerar efeitos colaterais como orelhas de soadas, gás e inchação, diarreia, constipação, azia, virada de estômago, vertigem, nervosismo e visão borrada.

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Sendo assim, dentre os métodos de tratamento de águas contaminadas com micropoluentes, a adsorção surge como uma técnica promissora, a qual pode ser aplicada como complemento do tratamento convencional de água e efluentes na remoção de microcontaminantes de água e efluentes. Visto que, as altas remoções de poluentes podem ser observadas mesmo em concentrações muito baixas de contaminantes. Vantagens desse processo estão relacionadas a operação e também a não introdução de subprodutos à água (AHMED; TALIB; HUSSEIN, 2016). Ademais, com a opção da utilização de materiais alternativos, como resíduos da agricultura, argilas, carvão ativado modificado, dentre outros, o custo operacional decresce, tornando a técnica atrativa.

Dentre os materiais alternativos testados como adsorventes, os Hidróxido Duplos Lamelares (HDL) se destacam por ser uma classe de argila aniônica que pode ser obtida sinteticamente em laboratório ou naturalmente, podendo apresentar aplicações tecnológicas e ambientais, de acordo com suas propriedades, como: composição, área superficial, cristalinidade, estabilidade térmica e outras propriedades físico-químicas. Entre as aplicações destaca-se o uso como adsorvente de pesticidas (KHENI et al., 2010), metais pesados (YANG et al., 2016), corantes (SÁ; CUNHA; NUNES, 2013) e fármacos (GHEMIT; BOUTAHALA; KAHOUL, 2017).

Autores: Ingrid da Silva Pacheco; Fábio Augusto do Amaral; e Sheila Cristina Canobre.

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