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Degradação dos fármacos gemfibrozil, hidroclorotiazida e naproxeno pelos processos de fotólise UV-C, peroxidação fotoassistida, fotocatálise heterogênea e foto-Fenton modificado em águas superficiais do rio Uberabinha, Uberlândia-Minas Gerais

A degradação da mistura dos fármacos gemfibrozil (GEM) hidroclorotiazida (HCTZ) e naproxeno (NAP) foi avaliada pelos processos de fotólise (UV-C), peroxidação fotoassistida (H2O2/UV-C), fotocatálise heterogênea (TiO2/UV-A) e foto-Fenton modificado (FeOx/H2O2/UV-A) em água de superfície (AS) – rio Uberabinha, Uberlândia. Inicialmente, foi avaliada a influência da fotólise em diferentes valores iniciais de pH (4,0; 6,2 e 7,0) com radiação UV-C, apresentando melhor eficiência em pH 6,2 (natural da água do Rio Uberabinha). Para o processo H2O2/UV-C, foi avaliada a influência da concentração de H2O2 (2,0; 4,0 e 6,0 mg L-1), tendo sido obtida melhor eficiência de degradação com 4,0 mg L-1 do oxidante após 30 min de irradiação. No processo TiO2/UV-A, foi avaliada a influência da concentração de TiO2 (50, 100, 150 e 200 mg L-1) e a da concentração de H2O2 (1,0; 3,0; 6,0 e 9,0 mg L-1) obtendo-se melhor eficiência ao se empregar 150 mg L-1 de TiO2 e 6,0 mg L-1 de H2O2, atingindo 87% de degradação da mistura após 120 min de tratamento. Para o processo FeOx/H2O2/UV-A, foi avaliada a influência da concentração de FeOx (18, 54 e 89 µmol L-1), obtendo-se melhor resultado ao se empregar 54 µmol L-1 de FeOx na proporção molar de 1:9 de ferro/oxalato na presença de 4,0 mg L-1 de H2O2. Sob tais condições experimentais, as concentrações dos compostos-alvo ficaram abaixo do limite de detecção (0,0033μmol L−1 para NAP e 0,01 μmol L−1 para GEM e HCTZ) após 15 min de irradiação. O tempo de meia-vida (t1/2) para o processo FeOx/H2O2/UV-A foi 5,2 vezes menor em relação ao processo H2O2/UV-C e 16,7 vezes menor em relação ao processo TiO2/H2O2/UV-A. Além disso, apresentou o menor custo de tratamento por m3 de água contaminada. Assim, o processo foto-Fenton pode ser utilizado como alternativa de tratamento para a degradação desses contaminantes.
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Degradação dos fármacos gemfibrozil, hidroclorotiazida e naproxeno pelos processos de fotólise UV-C, peroxidação fotoassistida, fotocatálise heterogênea e foto-Fenton modificado em águas superficiais do rio Uberabinha, Uberlândia-Minas Gerais

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.5562431015

  • Palavras-chave: foto-Fenton modificado; ferrioxalato; fotocatálise heterogênea; peroxidação fotoassistida; radiação.

  • Keywords: modified photo-Fenton, ferrioxalate, heterogeneous photocatalysis; photo-assisted peroxidation; radiation.

  • Abstract: The degradation of the mixture of the pharmaceutical drugs gemfibrozil (GEM) hydrochlorothiazide (HCTZ) and naproxen (NAP) by photolysis (UV-A and UV-C), photo-assisted peroxidation (H2O2/UV-C), heterogeneous photocatalysis (TiO2/UV-A) and modified photo-Fenton (FeOx/H2O2/UV-A) was evaluated in surface waters (SW, Uberabinha river, Uberlândia). Initially, the influence of different pH values (4.0, 6.2 and 7.0) on photolysis under UV-C radiation was evaluated, and better efficiency was obtained at pH 6.2 (natural pH of Uberabinha river surface water). For the H2O2/UV-C process, different H2O2 concentrations (2.0, 4.0 and 6.0 mg L-1) were evaluated, and the best degradation efficiency was obtained using 4.0 mg L-1 of the oxidant within 30 min of irradiation. In the TiO2/UV-A process, the influence of different concentrations of TiO2 (50, 100, 150 e 200 mg L-1) and H2O2 (1.0; 3.0; 6.0 and 9.0 mg L-1) were evaluated. The best efficiency was achieved using 150 mg L-1 of TiO2 and 6.0 mg L-1 of H2O2, which reached 87% degradation of the mixture after 120 min of treatment. For the FeOx/H2O2/UV-A process, various FeOx concentrations (18, 54 and 89 µmol L-1) were evaluated, and the best result was obtained using 54 µmolL-1 of FeOx in a molar ratio of 1:9 iron/oxalate in the presence of 4.0 mg L-1 of H2O2. Under such conditions, concentrations of target compounds were below the detection limit (0.0033 μmol L−1 for NAP and 0.01 μmol L−1 for GEM and HCTZ) after 15 min of irradiation. Half-life time (t1/2) calculated for the FeOx/H2O2/UV-A process was 5.2 times lower than that obtained for the H2O2/UV-C process, and 16.7 times lower than the t1/2 obtained for the TiO2/H2O2/UV-A process. Thus, the photo-Fenton process can be used as an alternative treatment for the degradation of these contaminants.

  • CLEISEANO EMANUEL DA SILVA PANIAGUA
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