Microplásticos de poliamida e desreguladores endócrinos : influência de fatores ambientais e da fotodegradação

Abstract

Microplásticos de poliamida são comumente encontrados em ambientes aquáti-cos e podem atuar como vetores de diferentes contaminantes. Nesse sentido é de extrema importância compreender os mecanismos e a influência de fatores ambientais na interação entre contaminantes e microplásticos. Os compostos desreguladores endócrinos (CDE) são uma classe de contaminantes emergen-tes amplamente detectados em corpos hídricos e possuem potencial para inte-ragir com os microplásticos presentes no meio. Em via desses aspectos, o obje-tivo dessa pesquisa foi avaliar o comportamento de sorção de três CDE, 17α-etinilestradiol (EE2), 17β-estradiol (E2) e estriol (E3), em microplásticos de poli-amida em condições ambientais simuladas. Para melhor compreender os meca-nismos e como as condições ambientais influenciam na interação entre micro-plásticos de poliamida e os CDE, foram estudados microplásticos pristinos e fo-todegradados, bem como a presença de matéria orgânica dissolvida e salinidade no meio. Os resultados sugeriram que o processo de sorção do E3 é afetado pela degradação dos microplásticos, o que se deve a introdução de grupos oxi-genados na superfície do polímero. Apesar da mudança de hidrofobicidade dos microplásticos de poliamida, outras características como área superficial e cris-talinidade mantiveram-se inalteradas após a fotodegradação, sugerindo que es-tas características são mais estáveis e devem sofrer modificações apenas com maiores tempos de exposição. Além disso, a presença de matéria orgânica e salinidade também afetaram a sorção dos três CDE, onde foram observados tanto efeitos positivos quanto negativos. A cinética revelou que o processo de sorção ocorre em várias etapas e que a taxa de sorção do transporte de molé-culas de CDE da fase líquida para a sólido dos microplásticos é maior do que o processo de difusão intrapartícula. A capacidade de sorção dos CDE atingiu va-lores máximos de 82% para E2, 90% para EE2 e 56% para E3. Uma relação positiva foi encontrada entre a hidrofobicidade dos microplásticos de poliamida e o Log Kow de CDE, mostrando um papel importante das interações hidrofóbicas no processo de sorção nos microplásticos pristinos. Essas interações também foram importantes na sorção dos microplásticos degradados que tiveram uma maior afinidade com as moléculas de água do meio. Além disso, ligações de hidrogênio e ligação dos contaminantes e matéria orgânica aos microplásticos através de pontes também foram sugeridas. Os resultados mostram que a sali-nidade e matéria orgânica podem ter uma grande influência sobre a sorção e o transporte de CDE no ambiente aquático e representam um risco para os ecos-sistemas aquáticos.

Polyamide microplastics are commonly found in aquatic environments and can act as vectors for different contaminants. In this sense, it is extremely important to understand the mechanisms and the influence of environmental factors on the interaction between contaminants and microplastics. Endocrine disrupting com-pounds (EDC) are a class of emerging contaminants widely detected in water bodies and have the potential to interact with microplastics. In view of these as-pects, the aim of this research was to evaluate the sorption behavior of three EDC, 17α-ethinylestradiol (EE2), 17β-estradiol (E2) and estriol (E3), in polyamide microplastics under simulated environmental conditions. To better understand the mechanisms and how environmental conditions influence the interaction be-tween polyamide microplastics and EDC, pristine and photodegraded microplas-tics were studied, as well as the presence of dissolved organic matter and salinity of the medium. The results suggest that the E3 sorption process is affected by the degradation of microplastics, which is due to the introduction of oxygenated groups on the polymer surface. Despite the change in hydrophobicity of polyam-ide microplastics, other characteristics such as surface area and crystallinity re-mained unchanged after photodegradation, suggesting that these characteristics are more stable and should only undergo changes with longer exposure times. In addition, the presence of organic matter and salinity also affected the sorption of the three EDC, where both positive and negative effects were observed. The ki-netics revealed that the sorption process occurs in several steps and that the sorption rate of the transport of EDC molecules from the liquid to the solid phase of microplastics is higher than the intraparticle diffusion process. The sorption capacity of EDC reached maximum values of 82% for E2, 90% for EE2 and 56% for E3. A positive relationship was found between the hydrophobicity of polyam-ide microplastics and the Log Kow of EDC, showing an important role of hydro-phobic interactions in the sorption process in pristine microplastics. These inter-actions were also important in the sorption of degraded microplastics that had a greater affinity to water molecules. In addition, hydrogen bonding and binding of contaminants and organic matter to microplastics through bridges have also been suggested. The results show that salinity and organic matter can have a major influence on the sorption and transport of EDC in the aquatic environment and pose a risk to aquatic ecosystems.