Adsorção de contaminantes emergentes e o ambiente aquático: estrutura fitoplanctônica na presença de sulfametoxazol e diclofenaco

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dc.contributor.advisor-co1Bortolini, Jascieli Carla
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5475113165248615pt_BR
dc.contributor.advisor1Ostroski, Indianara Conceição
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9689394915288313pt_BR
dc.contributor.referee1Ostroski, Indianara Conceição
dc.contributor.referee2Vendruscolo, Francielo
dc.contributor.referee3Nogueira, Ina de Souza
dc.creatorDuarte, Joyce Auxiliadora Paiva
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0423004863664758pt_BR
dc.date.accessioned2023-02-17T11:08:17Z
dc.date.available2023-02-17T11:08:17Z
dc.date.issued2022-12-15
dc.description.abstractChemical products from anthropogenic activities have been one of the main sources of groundwater contamination. They can enter the aquatic environment through domestic sewage, leaching of pesticides and inadequate disposal of chemical products. One of the processes used to remove these contaminants is adsorption, in which different adsorbent materials can be subjected to chemical treatments to improve efficiency in operation. However, environmental analyses are rarely performed with post adsorption effluents. Thus, this study investigates the adsorption process for the emerging contaminants, the anti-inflammatory drug diclofenac (DCF) and the antibiotic sulfamethoxazole (SMX), as well as to evaluate the effects of these drugs on the aquatic environment evaluating the phytoplankton community structure. So, the coconut shell of dendê (Elaies guineenses Jacq) activated carbon was submitted to different chemical treatments and the same were tested in batchs in the removal of DCF and SMX. Kinetic and equilibrium data were obtained for the two contaminants using the best adsorbent. This data was best fitted to Freundlich pseuso-second order models and the best adsorbent was the one treated with phosphoric acid (CDAF), resulting in 80.63% removal for diclofenac and 91.49% removal for sulfamethoxazole. A microcosm experiment was conducted with 16 sampling units, each one with 500 mL of water sample containing phytoplankton exposed to these drugs at different concentrations (0.1, 0.5, and 1.0 mg.L-1). The experiment lasted 15 days, and samples were collected on days 0, 3, 5, 7, and 14 to evaluate the phytoplankton community, the concentrations of the drugs, and the nutrients in the samples. Using the filtered samples from the adsorption assay, representing the effluent from the adsorption process diluted to reach a concentration of 1.0 mg.L-1, plus the acclimated reservoir water containing microalgae, we performe a similar experiment as above, also lasting 15 days. It was identified 6 groups of microalgae, cyanobacteria, diatoms, green algae, myxotrophic flagellates, desmids and xanthophyceans, among them, diatoms and green algae were the most diverse and abundant groups for both experiments. In the first experiment, without containing the effluent, there were significant differences with the use of different concentrations in the samples with DCF in the cyanobacteria groups and significant differences for the desmids group containing SMX. In the post-adsorption effluent experiment, only the desmids group with DCF was significant for the use of the different adsorbents, but by ANOVA the total phytoplankton abundance was significant for the different adsorbents, while in the first experiment the time of duration/exposure to the drugs was significant. In conclusion, this study identified differences in the composition of phytoplankton groups for the two contaminants in the two experiments and in a short period there was a significant response to the interaction between microorganisms and exposure time, and between the different adsorbents used, showing a tendency to decrease the concentration of the drugs in the presence of these microorganisms. Then, the more resistant groups of algae develop more easily, the more sensitive ones decrease or stop developing.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2023-02-16T19:57:15Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Joyce Auxiliadora Paiva Duarte - 2023.pdf: 2158863 bytes, checksum: f66f4f539fa21067de5b5b7e1a0bdfe0 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)en
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dc.description.resumoCompostos emergentes advindos de atividades antropogênicas têm sido um dos principais meios de contaminação de águas subterrâneas. Podem entrar no meio aquático através de esgoto doméstico, lixiviação de agrotóxicos e descarte inadequado de produtos químicos, provocando efeitos adversos na biota aquática. Um dos processos utilizados para a remoção destes contaminantes é a adsorção, em que diferentes materiais adsorventes podem ser submetidos a tratamentos químicos para melhorar a eficiência na operação. No entanto, raramente são feitas análises ambientais com efluentes pós adsorção. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi investigar o processo de adsorção para os contaminantes emergentes, o anti-inflamatório diclofenaco (DCF) e o antibiótico sulfametoxazol (SMX), avaliando a estrutura da comunidade fitoplanctônica. Para tanto, o carvão ativado da casca de dendê (Elaies guineenses Jacq.) foi submetido a diferentes tratamentos químicos e os mesmos foram testados em batelada na remoção do DCF e SMX. O melhor adsorvente foi o carvão ativado tratado com ácido fosfórico (CDAF), com remoção de 80,63% para o diclofenaco e 91,49% para o sulfametoxazol. Dados cinéticos e de equilíbrio foram obtidos para os dois contaminantes utilizando o CDAF, e foram melhor ajustados aos modelos de pseudo-segunda ordem e de Freundlich respectivamente. Posteriormente foi realizado um experimento de microcosmo com 16 unidades de amostragem, cada uma com 500 mL de amostra de água contendo fitoplâncton exposto a estes fármacos em diferentes concentrações (0,1, 0,5, e 1,0 mg.L-1). O experimento durou 15 dias e as amostras foram coletadas nos dias 0, 3, 5, 7 e 14 para avaliar a comunidade fitoplânctonica, as concentrações dos fármacos e os nutrientes nas amostras. Outro ensaio similar com duração de 15 dias foi realizado utilizando as amostras filtradas dos ensaios de adsorção (concentração de 1,0 mg.L-1) com os carvões tratados quimicamente (efluente tratado), mais a água do reservatório aclimatada contendo microalgas. Foram identificados 6 grupos de microalgas, cianobactérias, diatomáceas, algas verdes, flagelados mixotróficos, desmídias e xanthophyceans, dentre eles, diatomáceas e algas verdes foram os grupos mais diversos e abundantes para os dois experimentos. No primeiro ensaio (sem o efluente pós-adsorção), foram identificadas diferenças significativas nos grupos das cianobactérias (amostras contendo DCF), e desmídias (amostras contendo o SMX) com o uso das diferentes concentrações. Na análise ANOVA, o tempo de duração/exposição aos fármacos apresentou resultado significativo. No experimento contendo os efluentes pós-adsorção, os resultados foram significativos apenas para o grupo das desmídias contendo o DCF. Para este mesmo ensaio, pela análise na ANOVA, os resultados da abundância fitoplanctônica total foram significativos. Os ensaios realizados com os fármacos pós processo de adsorção utilizando o carvão tratado com hidróxido de potássio mostraram uma diminuição em diversidade, equitabilidade e riqueza para ambos os fármacos, seguido do carvão ativado sem tratamento. Sendo assim, os tratamentos ácidos aplicados aos adsorventes são os mais indicados aos processos de adsorção, para que o efluente pós-tratamento, não se torne prejudicial à comunidade fitoplanctônica.pt_BR
dc.description.sponsorshipOutropt_BR
dc.identifier.citationDUARTE, J. A. P. Adsorção de contaminantes emergentes e o ambiente aquático: estrutura fitoplanctônica na presença de sulfametoxazol e diclofenaco. 2023. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/12641
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RMG)pt_BR
dc.publisher.initialsUFGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Química (IQ)pt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectProcessos de remoçãopor
dc.subjectCarvão ativadopor
dc.subjectAnti-inflamatóriopor
dc.subjectAntibióticopor
dc.subjectMicroalgaspor
dc.subjectMonitoramento ambientalpor
dc.subjectComunidade fitoplanctônicapor
dc.subjectAdsorption processeseng
dc.subjectAnti-inflammatoryeng
dc.subjectAntibioticeng
dc.subjectMicroalgaeeng
dc.subjectEnvironmental monitoringeng
dc.subjectPhytoplankton communityeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICApt_BR
dc.titleAdsorção de contaminantes emergentes e o ambiente aquático: estrutura fitoplanctônica na presença de sulfametoxazol e diclofenacopt_BR
dc.title.alternativeEmerging contaminants in the aquatic environment: phytoplankton structure in the presence of sulfamethoxazole and diclofenaceng
dc.typeDissertaçãopt_BR

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