Processos oxidativos avançados aplicados na degradação do retardante de chama 2,4,6-Tribromofenol

Abstract

Os contaminantes de preocupação emergente são compostos químicos presentes numa variedade de produtos comerciais como medicamentos, produtos de higiene, retardantes de chama, surfactantes, dentre outros, podendo ser encontrados em ambientes naturais. Esses contaminantes não são usualmente monitorados ou ainda não possuem legislação regulatória correspondente, mas apresentam risco à saúde humana e ao meio ambiente. Dentre esses contaminantes de preocupação emergente, pode-se destacar o 2,4,6-Tribromofenol, um retardante de chama utilizado em dispositivos eletroeletrônicos. Esse retardante de chama apresenta persistência no ambiente, pode mimetizar alguns tipos de hormônios, também é biocumulativo e apresenta efeitos adversos sobre a saúde ambiental. Tratamentos convencionais de efluentes e água não são eficientes para degradação completa desses compostos. Com isso faz-se necessário o emprego de processos mais eficientes, como processos oxidativos e oxidativos avançados tais como a fotólise direta, fotocatálise heterogênea e a fotoeletrooxidação, tecnologias limpas que utilizam o elétron e o fóton como reagentes. Tais tecnologias têm sido propostas como opção para a degradação desses compostos, evitando assim a contaminação do solo, atmosfera e recursos hídricos Este trabalho foi realizado com uma solução contendo o retardante de chama 2,4,6-Tribromofenol, aplicando-se os processos de fotólise direta, fotocatálise heterogênea e fotoeletrooxidação. As amostras foram coletadas antes e após os processos oxidativos, caracterizadas por carbono orgânico total, espectroscopia de UV/Vis, pH, brometo total, fitotoxicidade e genotoxicidade, também foram avaliados os parâmetros de processo de cinética de degradação, consumo energético, fluência e voltametria cíclica. Verificou-se que a fotoeletrooxidação, de uma forma geral, foi o processo que apresentou os melhores resultados no tratamento do 2,4,6-Tribromofenol, seguido pela fotocatálise heterogênea e fotólise direta. O tempo de 140 min não foi suficiente para degradar e mineralizar todo o contaminante. Em termos de toxicidade a fotoeletrooxidação não apresentou sobprodutos tóxicos, entretanto a fotocatálise heterogênea e a fotólide direta, em algumas condições, demostraram intermediários fitotóxicos e ou genotóxicos. Neste contexto, o processo de fotoeletrooxidação torna-se uma opção na degradação do 2,4,6-Tribromofenol, evitando impacto sobre o meio ambiente.

Contaminants of merging concern are chemical compounds present in a variety of commercial products such as medicines, personal care products, flame retardants, surfactants, among others, can be found in the environment. These contaminants are usually not monitored or have no corresponding regulatory legislation, but present risk to human health and the environment. Contaminants of merging concern among these, we highlight the 2,4,6-Tribromofhenol, a flame retardant used in elestronic devices. This flame retardant presents persistence in the environment, can mimic some types of hormones, it is also bioaccumulative and has adverse effects on environmental health. Conventional sewage and water treatment are not effective for complete degradation of these compounds. So is necessary the use of more efficient processes, such as oxidative and advanced oxidative processes as well as direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation, clean technology using the electron and photon as reagents. Such technologies have been proposed as an option for the degradation of these compounds, thus avoiding the contamination of soil, air and water resources. This work was carried out using a solution containing the flame retardant 2,4,6-Tribromophenol, applying direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation processes. The samples were collected before and after the oxidative processes, characterized by total organic carbon, spectroscopy UV/Vis, pH, total bromide, genotoxicity and phytotoxicity, were also evaluated the parameters process such as energy consumption, fluence and cyclic voltammetry. The photoelectrooxidation, in general, is the process that showed the best results in the treatment of 2,4,6-Tribromophenol, followed by heterogeneous photocatalysis and DP. The reactions time of 140 minutes was not enough to degrade and mineralize the entire contaminant. In terms of toxicity photoelectrooxidation showed no toxic by-products, however the FH and direct photolysis in some conditions, demonstrated phytotoxic and or genotoxic intermediaries. In this context, the photoelectrooxidation process becomes an option in the degradation of 2,4,6-Tribromophenol, avoiding environmental impact.