Resumo
Tendo em vista o crescimento populacional e o aumento do consumo de fármacos, um aumentado da diversidade dessas substâncias nos efluentes tem sido observada. A demanda por produtos químicos de uso corriqueiro, como medicamentos e produtos de higiene pessoal, acaba atingindo o meio ambiente como destino final. Novas tecnologias de tratamento vêm sendo estudadas a fim de eliminar estes contaminantes emergentes. Esta pesquisa tem como principal objetivo investigar a influência do tempo de contato e da variação do pH para a remoção de diclofenaco sódico em soluções aquosas pelo processo de adsorção utilizando Nanotubos de Titanato de Hidrogênio. Para isso, foram realizados testes com diferentes valores de pH em períodos de tempo distintos utilizando 5 mg de massa do adsorvente e uma solução de 6 mg/L do fármaco. Os resultados obtidos no teste de influência do pH demonstraram que a melhor condição de remoção ocorre em pH 2. Na investigação da influência do tempo de contato, foi possível obter uma remoção de até 79% do fármaco para um tempo de 9 horas de contato. Os nanotubos se apresentaram com um bom adsorvente para remoção do diclofenaco sódico, considerando que teve uma alta remoção do fármaco neste estudo.
Introdução
O crescente aumento global na produção de produtos químicos está atrelado ao aumento da poluição do meio ambiente, incluindo todos os compartimentos ambientais e causando preocupações relacionadas à saúde humana e à matriz ambiental. Materiais e produtos químicos têm se tornado cada vez mais complexos, com novos métodos de síntese e propriedades vantajosas para o mercado. Isso se traduz em problemas adicionais de efeitos ambientais tanto no presente, quanto no futuro (KÜMMERER et al., 2019).
De acordo com o Programa Mundial de Avaliação da Água das Nações Unidas, a United Nations World Water Assessment Programme (WWAP, 2018), a demanda global por água vem aumentando a uma taxa de aproximadamente 1% ao ano em virtude do crescimento populacional, desenvolvimento econômico, entre outros fatores, e a tendência é de que essa demanda continue crescendo significativamente nas próximas duas décadas. A degradação da qualidade da água está cada vez mais acentuada a nível mundial, tendo em vista o desenvolvimento industrial e intensa produtividade agrícola (TRINDADE, 2016). Para Buzelli e Santino (2013), a exploração não-sustentável deste recurso natural é um dos principais problemas relacionados à escassez e qualidade inadequada da água.
Muitos micropoluentes, incluindo produtos farmacêuticos, antibióticos, herbicidas, pesticidas, produtos de higiene pessoal, entre outros, têm sido frequentemente detectados em diferentes corpos d’água no mundo todo (YE et al., 2019), tornando-se uma preocupação ambiental ainda maior a nível mundial (LUO et al., 2014). Apesar de estarem comumente presentes em pequenas concentrações, que variam de ng/L a μg/L (LUO et al., 2014), os efeitos indesejáveis e impactos negativos nos ecossistemas estão geralmente associados (YE et al., 2019). Gregorio e Chèvre (2014) citam a existência de pesquisas que comprovam que diversos compostos podem afetar espécies mesmo que em baixas concentrações e Kemper (2008) menciona a possibilidade do desenvolvimento de resistência de bactérias presentes no meio ambiente diante da exposição a esses compostos.
Eventualmente, os produtos químicos utilizados diariamente tendem a alcançar o meio ambiente (TARPANI, AZAPAGIC, 2018) e, para Heberer (2002) e Suárez et al. (2008), uma das principais rotas dessas substâncias consiste nas estações de tratamento de águas residuais, tendo em vista que as estações de tratamento convencionais são projetadas para tratar compostos biodegradáveis, moléculas apolares, ou seja, o oposto das substâncias contidas em, por exemplo, produtos de higiene pessoal (DAUGHTON, 2001; RATOLA et al., 2012; SUÁREZ et al., 2008; TARPANI, AZAPAGIC, 2018).
Giannakis et al. (2015) identificam a presença de contaminantes emergentes como uma das grandes preocupações atuais, a nível global, tendo em vista que a presença destes compostos no meio ambiente está fortemente relacionada aos ineficientes sistemas de tratamento de efluentes. Petrovic, Gonzalez e Barceló (2003) explanam que boa parte das Estações de Tratamento de Efluentes (ETEs) existentes não são projetadas para tratar estes compostos e seus metabólitos, que por sua vez acabam alcançando o ecossistema aquático via lançamento do efluente tratado no corpo d’água, o que o torna uma das principais fontes de contaminantes emergentes. Apesar da incerteza científica a respeito dos possíveis efeitos que os contaminantes emergentes podem proporcionar uma vez presentes no meio ambiente, a existência de estudos que demonstrem relações entre a concentração desses poluentes e doenças de veiculação hídrica torna este cenário ainda mais preocupante. Isso porque, para Luo et al. (2014), a presença dos micropoluentes em águas em pequenas concentrações (ng/L a μg/L) é um desafio tanto para os procedimentos de detecção e análise quanto para os processos de tratamento de água e esgoto.
Diante disso, novas alternativas de tratamento vêm sendo estudadas para auxiliar na remoção de contaminantes emergentes da água, de forma a reduzir ainda mais o impacto ambiental causado pela presença desses poluentes na matriz ambiental. Para Nanaki et al. (2015), a adsorção é uma das técnicas mais promissoras para a remoção de poluentes, tendo em vista sua eficiência nos atuais processos de tratamento de água. Para Sotelo et al. (2014), o processo de adsorção é preferível por não adicionar subprodutos indesejáveis e por ser uma tecnologia barata.
As novas metodologias de tratamento vêm sendo estudadas cada vez mais frequentemente e Giannakis et al. (2015) sugerem duas técnicas para remoção de alguns poluentes, dentre elas, a adsorção. Diante disso, esta pesquisa se apresenta importante em virtude de avaliar a eficiência na remoção de poluentes por meio dos processos de adsorção, utilizando nanotubos de titanato de hidrogênio como adsorvente, podendo contribuir de maneira positiva à realidade do tratamento de águas no Brasil, utilizando métodos de tratamento alternativos e de baixo custo.
Autores: Renata Treméa; Fatima de Jesus Bassetti; Fatima de Jesus Bassetti; e Lucila Adriani Coral.
