Orientador: Raquel Fernandes Pupo Nogueira / Banca: Maria Valnice Boldrin / Banca: Eduardo Bessa Azevedo / Banca: Pedro Sergio Fadini / Banca: Renato Sanches Freire / Resumo: A contaminação de compartimentos aquáticos com resíduos de fármacos é frequentemente relatada na literatura. Fármacos residuais de várias classes terapêuticas são detectados em concentrações que variam de ng L-1 a µg L-1 . Embora estes resíduos sejam encontrados em baixas concentrações, alguns estudos relatam a ocorrência de efeitos adversos a organismos aquáticos. Portanto, faz-se necessário o estudo de processos que promovam a degradação destes contaminantes emergentes. Nesse contexto, foi avaliada neste trabalho a eficiência do processo foto-Fenton na degradação dos fármacos diazepam, propranolol e lincomicina e também a eficiência de reações baseadas em ferro metálico para a degradação de diazepam. O monitoramento da concentração dos fármacos foi feito por meio da técnica de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detector de arranjo de diodos (CLAE-UV) e a remoção da matéria orgânica foi avaliada por análises de Carbono Orgânico Total (COT). O processo foto-Fenton foi eficiente na degradação dos fármacos, pois promoveu total oxidação em aproximadamente 8 minutos de tratamento e mais de 80% de remoção de COT após 60 minutos, sob lâmpada de luz negra. Sob radiação solar, a oxidação dos três fármacos estudados ocorreu em aproximadamente 5 minutos de tratamento, além de um percentual de mais de 90% de remoção de COT alcançado em 60 minutos. Tanto sob radiação solar quanto sob lâmpada de luz negra, a espécie de ferro que promoveu maior degradação foi FeOx (0,20 mmol L-1 ), e das concentrações de H2O2 avaliadas (1,0, 5,0, 10,0 mmol L-1 ), as concentrações 5,0 e 10,0 mmol L-1 promoveram os melhores índices de degradação. A avaliação da interferência da matriz efluente de estação de tratamento de esgoto (ETE), onde normalmente os fármacos residuais são encontrados, demonstrou que ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Contamination of the aquatic environment with pharmaceutical residues is frequently reported in the literature. Pharmaceutical residues of several therapeutical classes are detected in concentrations that vary from ng L-1 to µg L-1 . Although these residues were found in low concentrations, some studies reported the occurrence of adverse effects to aquatic organisms. Therefore, the study of processes that promote the degradation of these emerging pollutants becomes necessary. In this context, the efficiency of the photo-Fenton process in the degradation of the pharmaceuticals diazepam, propranolol and lincomycin and also the efficiency of reactions based on metallic iron for the degradation of diazepam was evaluated in this work. The monitoring of the pharmaceuticals concentration was carried out using High Performance Liquid Chromatography with diode array detector (HPLC-UV) and the removal of the organic matter concentration was evaluated by Total Organic Carbon (TOC) analysis. The photo-Fenton process was efficient for the degradation of the pharmaceuticals since it promoted total oxidation after approximately 8 minutes treatment and more than 80% of TOC removal after 60 minutes under black light radiation. Under solar radiation, the oxidation of the three pharmaceuticals studied occurred after approximately 5 minutes and more than 90% of TOC removal was achieved in 60 minutes. FeOx (0,20 mmol L-1 ) promoted higher degradation not only under solar but also under blacklight radiation. Among the H2O2 concentrations evaluated (1,0, 5,0, 10,0 mmol L-1 ), the concentrations of 5,0 and 10,0 mmol L-1 promoted higher degradation. The evaluation of the interference of the matrix effluent of sewage treatment plant (STP), where the pharmaceutical residues are normally found, demonstrated that the oxidation of the pharmaceuticals was not hindered in the presence of this matrix. However, ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Raquel Fernandes Pupo Nogueira / Banca: Helena Redigolo Pezza / Banca: Renato Sanches Freire / Resumo: Fármacos residuais estão sendo encontrados com freqüência em ambientes aquáticos o que pode acarretar problemas ambientais. Dessa forma, neste trabalho foi avaliada uma alternativa para a degradação do antibiótico tetraciclina (TC): a utilização do processo foto-Fenton. O monitoramento da concentração de TC foi feito por análises de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) e a remoção da carga orgânica foi avaliada por determinações de Carbono Orgânico Total (COT). Dois sistemas de fotodegradação foram empregados, um utilizando radiação artificial e outro solar. Foi avaliada a influência de alguns fatores na fotodegradação de TC (24,0 mg L-1) como a utilização de ferrioxalato de potássio (FeOx) e Fe(NO3)3 que foram testados como fonte de ferro e apresentaram resultados diferentes. Sob radiação artificial, Fe(NO3)3 apresentou os melhores resultados pois a total oxidação do composto alvo foi atingida em apenas um minuto de tratamento, enquanto que na presença de FeOx a total oxidação ocorreu em 10 minutos. Quando a concentração de Fe(NO3)3 foi variada de 0,200 mol L-1 para 0,100 mol L-1 foi verificado um decréscimo na remoção de COT de 74% para 47%. Já sob radiação solar, os melhores resultados foram obtidos com FeOx, pois em 30 segundos de tratamento a TC foi totalmente oxidada. Outro parâmetro avaliado foi a influência da concentração de H2O2 e a maior concentração estudada (20 mmol L-1) prejudicou a fotodegradação, enquanto que a menor concentração testada (3,00 mmol L-1) manteve boa remoção de COT (76%) e de oxidação de TC (100%). A degradação de TC foi também avaliada em matrizes como água superficial e efluente de estação de tratamento de esgoto. Nessas matrizes, FeOx sob radiação solar manteve bons resultados para a oxidação de TC, com o qual foram alcançados percentuais de 85 e 74% de remoção de COT na água superficial e efluente de ETE, respectivamente. / Abstract: Pharmaceutical residues are being found frequently in aquatic environments what may cause environmental problems. Therefore, in this work an alternative for the degradation of the tetracycline (TC) antibiotic was evaluated: the use of the photo-Fenton process. The monitoring of the TC concentration was made by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) analysis and the removal of the organic load was evaluated by Total Organic Carbon determination (TOC). Two systems of photodegradation were employed, one using artificial radiation and other using solar radiation. The influence of some factors in the photodegradation of TC (24,0 mg L-1) was evaluated such as the use of potassium ferrioxalate (FeOx) and Fe(NO3)3 that were tested as iron source and presented different results. Under artificial radiation, Fe(NO3)3 presented the best results since total oxidation of the target compound was achieved in only one minute of treatment, while in presence of FeOx the total oxidation occurred in 10 minutes. When the concentration of Fe(NO3)3 was varied from 0,200 mol L-1 to 0,100 mol L-1 a decrease in the TOC removal from 74% to 47% was verified. Regarding solar radiation, best results were obtained with FeOx, since in 30 seconds of treatment, the TC was totally oxidized. Other parameter evaluated was the influence of the H2O2 concentration. The highest concentration studied (20 mmol L-1) hindered the photodegradation, while the lowest concentration (3,00 mmol L-1) tested provided good TOC removal (76%) and TC oxidation (100%). The degradation of TC was also evaluated in matrices such as surface water and effluent of sewage treatment plant. FeOx under solar radiation maintained good results for the TC oxidation with which percentages of 85% and 74% of TOC removal were achieved, respectively. / Mestre