[pt] O impacto dos pesticidas sobre a qualidade das águas
subterrâneas tem
sido objeto de preocupação de cientistas e autoridades
públicas do nosso planeta.
O uso intensivo de pesticidas na agricultura e a alta
persistência de muitos deles
tem requerido um rigoroso controle para evitar possíveis
contaminações das
águas subterrâneas e superficiais. O herbicida atrazina é
um poluente
freqüentemente encontrado nas águas subterrâneas em
muitos
países e foi
selecionado para este estudo. O objetivo principal deste
trabalho foi avaliar a
efetividade, em escala de laboratório, da remediação de
águas subterrâneas
contaminadas com atrazina a partir do tratamento com
ozônio
produzido
eletroquimicamente in situ. O anodo de β-PbO2 foi
empregado
na produção do
ozônio por via eletroquímica e foi obtido por
eletrodeposição sobre um substrato
de titânio. A análise do depósito de PbO2 pela técnica de
difração de raios-X
confirmou apenas a presença das fases α e β do PbO2 e
apontou a fase β como a
principal. Foi comprovado que o aumento da corrente
elétrica aumenta a taxa de
produção de ozônio. Taxas de produção de O3 de 4,4; 19,5
e 39,1 mg h(-1) foram obtidas a partir de valores de
densidades de correntes de
0,5, 1,0 e 1,5 kA m(-2),respectivamente. Os experimentos
de degradação em batelada de uma solução de
atrazina com concentração igual a 1 mg L(-1) para
densidades de corrente de 0,5, 1 e 1,5 kA m(−2) mostraram
que, com o aumento da densidade da corrente ocorreu
um acréscimo na taxa de degradação da atrazina. Isto
indica que o maior poder de oxidação do anodo, na medida
em que se incrementa a corrente aplicada, é devido à
maior eletrogeração dos oxidantes O3/.OH. A partir
da análise cinética
dos resultados obtidos nos experimentos de degradação
foram obtidas boas
correlações lineares quando os dados foram ajustados
seguindo um modelo de
pseudo-primeira ordem. As constantes cinéticas de pseudo-
primeira ordem calculadas foram 6,2×10(−3), 8,8×10(−3) e
1,21×10(−2) min (−1) para 0,5, 1 e 1,5 kA m(−2),
respectivamente. Os experimentos de degradação de
atrazina em fluxo contínuo foram realizados numa coluna
de acrílico de forma cilíndrica (26 cm x 4cm DI)
preenchida com areia lavada, simulando o material do
aqüífero, contendo um anodo de Ti/β-PbO2 e um catodo de
Ti/RuO2. Durante os experimentos houve uma diminuição
progressiva da concentração de atrazina no
efluente de saída da coluna. Após 8 horas, as
concentrações de atrazina na saída da coluna foram
75% e 80% menores do que a concentração de atrazina na
entrada da coluna quando se aplicaram correntes de 0,4 e
0,6 A, respectivamente. Estes resultados
confirmam a potencial aplicação deste tipo de estratégia
de controle de plumas de contaminação e proporciona as
bases para o desenvolvimento futuro desta técnica de
remediação de aqüíferos. / [en] The impact of pesticides on the quality of groundwater has
been the
subject of scientific and public health concerns in the
entire planet, especially in
areas where groundwater is mainly used for human
consumption. The intensive
use of pesticides in agriculture and the high persistence
of several of these
chemicals have required a rigorous control of possible
environmental
contaminations, especially of drinking water sources. The
herbicide atrazine is
frequently detected in natural waters of many countries and
was selected for
investigation. A laboratory scale study on the evaluation
of the effectiveness of
remediation of atrazine in groundwater utilizing in situ
electrochemical
generated ozone was conducted. β-PbO2 was used as anode for
ozone
generation. β-PbO2 electrodes were prepared by
electrodeposition on Ti plates.
X-ray diffraction analysis confirmed that the deposit
contained only the α and β
PbO2 with the β phase prevailing. The electrochemical ozone
production
increases with incrementing the current density. The rate
of ozone production
during the electrolysis was 4.4, 19.5 and 39.1 mg h-1 for
current densities of 0.5,
1.0 and 1.50 kAm(-2), respectively. In the experiments of
atrazine degradation by
electrochemically generated ozone a difference in atrazine
degradation was
found when the applied current density was varied. The
results evidenced that
the atrazine degradation rates increased with augmenting
the current density.
This is indicative of a greater oxidation ability of the
anode with increasing the
current applied due to the production of more
electrogenerated active oxidant
(O3/.OH). The kinetic analysis of the above results related
to different reaction
orders gave good linear correlations when the data was
fitted with a pseudo
first-order reaction rate equation. The pseudo first-order
rate constants obtained
were 6.2×10(−3), 8.8×10(−3), and 1.21×10(−2) min(−1) for
0.5, 0.1, and 1.5 kA m(−2),
respectively. The acrylic column (26 cm x 4 cm ID) used in
flow degradation
experiments was packed with clean sand and contained a
single set of electrodes.
Two expanded titanium mesh coated with β-PbO2 and RuO2
served as anode and
cathode, respectively. During the experiments the atrazine
effluent concentration
progressively diminished. After 8 hours of electrolysis the
effluent atrazine
concentration was reduced by 75% and 80% applying current
densities of 0.4
and 0.6, respectively. These results confirm the potential
applicability of this
type of groundwater plume control strategy. The study
constitutes a foundation
to the future developing of this aquifer remediation
technique.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:13216 |
| Date | 31 March 2009 |
| Creators | YSRAEL MARRERO VERA |
| Contributors | ROBERTO JOSE DE CARVALHO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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