Degradação de cilindrospermopsina por processo Fenton : cinética, efeito do pH, da concentração de cilindrospermopsina e das doses de H2O2 E Fe(II)

Abstract

A cianotoxina cilindrospermopsina (CYN) se tornou uma significante preocupação ambiental e de saúde humana, uma vez que apresenta alto potencial toxicológico e cianobactérias produtoras de CYN são encontradas em corpos hídricos ao longo de todo o Planeta, incluindo o Brasil. Altas concentrações de cianotoxinas podem ser produzidas durante florações de cianobactérias e atenção especial é necessária quando as florações ocorrem em reservatórios de água destinados ao consumo humano, já que as cianotoxinas extracelulares não são efetivamente removidas por tratamentos convencionais. Dessa forma, tratamentos avançados, como o processo oxidativo Fenton, se fazem necessários para produzir água segura. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar, em escala de bancada, a aplicação do processo Fenton para a degradação de CYN em matrizes água ultrapura (UP), água ultrapura contendo metanol (UPM) e água do Lago Paranoá contendo metanol (LPM). Para as três matrizes avaliadas, a relação molar H2O2/Fe(II) ótima para degradação de 0,05 µM de CYN foi de 0,4, com eficiência de degradação máxima cerca de 100% em matriz UP (25 µM de H2O2 e 62,5 µM de Fe(II)), 91% em matriz UPM (50 µM de H2O2, 125 µM de Fe(II) e 513,3 µM de metanol) e de 98% em matriz LPM (100 µM de H2O2, 250 µM de Fe(II) e 513,3 µM de metanol). Quando a concentração inicial de CYN aumentou de 0,05 para 0,2 µM, a eficiência de degradação de CYN diminuiu de 99% para 86% em matriz UPM com doses de 25 µM de H2O2 e 62,5 µM de Fe(II) e de 94% para 85% em matriz LPM com doses de 75 µM de H2O2 e 187,5 µM de Fe(II). A degradação de CYN pelo processo Fenton, utilizando-se a relação molar H2O2/Fe(II) ótima de 0,4, mostrou-se pouco dependente da presença de outros compostos orgânicos existentes na matriz, uma vez que a adição de 5 mg/L de ácidos húmicos, 125 µM C de matéria orgânica algogênica e 513,3 µM de metanol resultaram em redução máxima de eficiência de 16 pontos percentuais. Independentemente da matriz analisada, valores de degradação de CYN superiores a 93% foram obtidos para faixa de pH inicial entre 3 e 5. Sob as condições estudadas, a degradação de CYN pelo processo Fenton seguiu o modelo cinético de pseudo-primeira-ordem (0,910 × 10-3 s -1 ) para matriz UPM e não apresentou ordem definida para matriz LPM, oscilando entre pseudo-segunda-ordem (1,314 × 105 M-1 s -1 ) e pseudo-terceira-ordem (1,878 × 1013 M-2 s -1 ).