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Utilização de esferas de tio²alumina para degradação de ivermectina em um reator fotocatalitico

Resumo

A contaminação do meio ambiente por fármacos tem se tornado um assunto de interesse nos últimos anos, e tem sido detectados em efluentes de estações de tratamento de esgoto (ETEs), águas superficiais, água potável e também no solo. A ivermectina é um fármaco que pode ser usado tanto na medicina veterinária, e no tratamento de filariase nos seres humanos, sua solubilidade em água é baixa, e pode ser encontrada no meio ambiente porque grande parte não metabolizada são excretados no esgoto doméstico e também por meio dos excrementos dos animais já que o esterco é utilizado como fertilizantes em terras cultiváveis. A remoção desse fármacos na água pode ser obtida utilizando tecnologias avançadas de tratamento, como o processo oxidativo avançado (POA). Os ensaios foram realizados em um reator fotocatalítico tipo tanque ao longo de 180 minutos, foram utilizada esferas de TiO2/Alumina no processo de degradação da Ivermectina. A radiação UV foi proporcionada por uma lâmpada de 15 W, e a agitação do sistema foi proporcionada pelo uso de uma mesa agitadora. Os resultados obtidos demostraram que as esferas foram eficientes e que o percentual de degradação da ivermectina obtido foi acima de 70% nos primeiros 60 minutos de ensaio, e a partir deste intervalo não houve variação significativa na taxa de degradação.

Introdução

A contaminação do ambiente aquático por micropoluentes tem sido documentada no mundo todo e constitui uma das maiores preocupações que tem surgido no que diz respeito à escala local, regional e global. Esses micropoluentes se não removidos durante o processo de tratamento de água, podem causar a depreciação da qualidade das águas (CARLOS, 2011), representando impactos negativos à ecologia dos ambientes aquáticos e riscos à saúde humana. Os efeitos adversos causados por compostos farmacêuticos incluem toxicidade aquática, desenvolvimento de resistência em bactérias patogênicas, genotoxicidade e distúrbios endócrinos (KÜMMERER, 2004). A preocupação ambiental está relacionada a algumas características dos fármacos como, lipofilicidade, baixa volatilidade e, frequentemente, baixa biodegradabilidade. Os fármacos encontrados no ambiente aquático, podem ser detectados na água em concentrações variando de ng/L a mg/L, e podem entrar no ambiente a partir da dispersão inadequada desses produtos no contribuindo para tornar seus resíduos disponíveis ao homem por meio da água, do solo e do ar, causando impactos sobre o meio ambiente e afetando a saúde pública (ANVISA, 2013).

A ivermectina é um fármaco, e é derivada da avermectina B1 (comercialmente conhecida como abamectina produzida naturalmente é uma mistura de homólogos, contendo cerca de 80% do homólogo B1a e 20% do homólogo B1b. A ivermectina é, então, produzida pela saturação de uma dupla ligação na posição C22-23 (DANAHER et al., 2006). Possuem como fórmulas moleculares C48H74O14 para a ivermectina B1a e C47H72O14 para a ivermectina B1b, com pesos moleculares de 875 e 861 g.mol-1, respectivamente (EUROPEAN, 2007).É um pó cristalino branco, moderamente solúvel em água, solúvel em metanol, este antiparasitário é um dos mais utilizados no tratamento de várias infecções por nemátodos e artrópodes que infectam animais domésticos e seres humano devido seu elevado potencial de eficiência (LOURENCAO et al.2016). Em humanos sua principal aplicação é no controle da filaríase (KITZMAN et al., 2006).

Suas moléculas são absorvidas pelos seres vivos, e parcialmente metabolizadas, e finalmente excretadas do corpo por isso encontamos resíduos desse micropoluente na água, a substância possui característica lipofílica (solubilidade em água de 4,0 μg L-1) o que garante sua elevada eficácia em baixas doses (DAL BOSCO, 2012)..As avermectinas, incluindo a ivermectina, geralmente não são degradadas ou facilmente removidas da água por sistemas convencionais de tratamento, fato que limita as opções de remoção. Atualmente um dos métodos mais utilizados como alternativa para a remoção desses poluentes e de efluentes com elevada carga orgânica são os processos oxidativos avançados (POA) que se baseia em processos físico-químicos capazes de produzir alterações profundas na estrutura química dos poluentes, e são definidos como processos envolvendo a geração e uso de agentes oxidantes fortes, principalmente radicais hidroxila (HO•) que tem alto poder oxidante e podem promover a degradação de vários compostos poluentes de maneira rápida e não seletiva, conduzindo à mineralização parcial ou completa do contaminante, estes processos visam à eliminação de poluentes com baixa biodegradebilidade (TARR, 2003,DALLEGRAVE, 2012).

A fotocatálise heterogênea é baseada na ação da radiação UV sobre a superfície das partículas do semicondutor, levando à formação de pares elétron-lacuna, os quais podem simplesmente se recombinar entre si ou reagir com diretamente com diferentes espécies(BARROS, 2014).O dióxido de titânio é o catalisador mais usado na degradação de compostos orgânicos por suas propriedades ótica e eletrônica, estabilidade química, possibilidade de ativação por luz solar, apresenta insolubilidade em água, estabilidade química numa ampla faixa de pH, possibilidade de imobilização em sólidos, baixo custo, possibilidade de reutilização, baixa toxicidade e baixo custo (CORDEIRO et al., 2004). Um dos grandes desafios na utilização do TiO2 em suspensão no tratamento fotocatalítico é por ele ser um pó fino fica suspenso no reator fotocatalítico o que dificulta o processo, por isso a imobilização de suas partículas na forma de esferas proporcionará uma facilidade na recuperação e reutilização, além de manuseio mais fácil. O presente trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência das esferas de TiO2/Alumina assistida por radiação UV na degradação da Ivermectina.

Autores: Anna Paula Ramos Barros; Amanda Silva Barbosa; Ediano Duarte Lima; Josivaldo Rodrigues Sátiro; Maria Virginia da Conceição Albuquerque e Wilton Silva Lopes.

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