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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.2015.tde-27082015-113137
Documento
Autor
Nome completo
Marisa Santiago Pugas
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2015
Orientador
Banca examinadora
Hypolito, Raphael (Presidente)
Ezaki, Sibele
Bonotto, Daniel Marcos
Karmann, Ivo
Sigolo, Joel Barbujiani
Título em português
Efeitos secundários resultantes da aplicação de métodos oxidativos para degradação de contaminantes orgânicos em solos
Palavras-chave em português
BTEX
Gasolina
Íons metálicos
Mobilização iônica
Processos oxidativos
Resumo em português
A contaminação de solos e águas subterrâneas por compostos orgânicos constitui-se em sérios e preocupantes problemas à saúde do homem e ao meio ambiente. A presença de gasolina como agente poluidor em solos e águas, se deve, na maioria das vezes, a defeitos na estrutura dos tanques de estocagem em postos de abastecimento, vazamentos em tubulações de refinarias, acidentes com caminhões de transporte etc. Das substâncias que compõe a gasolina, mais de 200 são reconhecidamente tóxicas, dentre elas encontram-se o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX). O combustível derramado, inicialmente estará presente na Zona Não-Saturada sob a forma adsorvida ou de vapor. Em contato com a fase aquosa, devido o fenômeno de cossolvência, os compostos BTEX se dissolverão parcialmente, sendo os prim eiros contaminantes a atingir a água subterrânea deteriorando sua qualidade. A contaminação depende principalmente da extensão do vazamento, das características do solo e, em geral, só são percebidas quando descobertos seus efeitos deletérios. Atualmente, dentre os métodos de descontaminação in situ, destacam-se os Processos Oxidativos e os Processos Oxidativos Avançados (POAs). Nos oxidativos utilizam-se reagentes como peróxido de hidrogênio, permanganato e persulfato; os POAs se baseiam na produção de radicais hidroxil (OH° ) que podem ser obtidos a partir do Reagente Fenton e Foto - Fenton. Os agentes oxidantes promovem total degradação de grande variedade de substâncias perigosas resultando em compostos inócuos como gás carbônico e água. O uso dessas técnicas de descontaminação, entretanto, na maioria das vezes, leva a efeitos secundários indesejáveis ao meio ambiente. Visando estudar as alterações no solo e na água, foram realizados experimentos laboratoriais utilizando um Latossolo artificialmente impactado por gasolina e tratado com os reagentes Fenton, peróxido de hidrogênio, persulfato de sódio e permanganato de potássio. Os estudos permitem afirmar que os tratamentos oxidativos resultam em diminuição do pH, redução dos teores de bases trocáveis e, por se tratar de processos pouco seletivos, ocasionam a degradação da matéria orgânica natural do solo. Essas alterações favorecem a dessorção de íons metálicos que são liberados para fase aquosa em concentrações que excedem até centenas de vezes o limite estabelecido pela legislação. Os resultados obtidos comprovam que os efeitos secundários consequentes das técnicas de degradação oxidativa, aplicadas às áreas impactadas por c ompostos benzênicos, afetam o meio ambiente e alteram a qualidade das águas tornando -as inadequadas para o consumo humano.
Título em inglês
not available
Palavras-chave em inglês
not available
Resumo em inglês
The contamination of soils and groundwater by organic compounds is a serious and worrying problem for the health of the human being and the environment. The presence of petrol as a polluting agent in soil and water occurs, in most cases, due to defects in the structure of the storage tanks at petrol, stations, leaks in tubing of the oil refineries, accidents envolving tanker lorries etc. Among the substances that are in the chemical composition of gasoline, more than 200 are known to be toxic, including benze ne, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX). The spilt petrol shall be present, in the early stages, in the Non -Saturated Zone in the adsorbed or vapour forms. In contact with the aqueous phase, due to the phenomenon of cosolvence, the BTEX compounds shall partially dissolve, and the first contaminants to reach the water causing a deterioration in its quality. Contamination depends mainly on the extention of the leak, the characteristics of the soil and, in general, are only perceived when their harmful effects are discovered. Currently, among the in situ methods of decontamination we could mention the Oxidative Processes and the Advanced Oxidative Processes (AOPs). In the oxidative process, reagents such as hydrogen peroxide, permanganate and persulphate a re used; in contrast, the AOPs are based on the production of hydroxyl radicals (OH°) which can be obtained based on the Fenton reagent and photo-Fenton. Oxidising agents bring about the total degradation of many harmful substances which are turned into harmless compounds such as carbon dioxide and water. The use of these decontamination techniques, however, often leads to undesirable secondary effects on the environment. Aiming to study the changes to soil and water, laboratory experiments were conducted using a Latosoil which was artificially impacted by petrol, and then treated with Fenton, hydrogen peroxide, sodium persulphate and potassium permanganate reagents. The studies conducted as part of this project allow us to say that oxidising treatment results in a decline of pH, reduction of the content of exchangeable bases and, as these processes are of low selectivity, they also lead to the degradation of the natural organic matter of the soil. These changes favour the dessorption of metallic ions, which are released into the aqueous phase at concentrations which are often hundreds of times more than the limit established by legislation. The results obtained also proved that the secondary effects resulting from degradation techniques based on oxidation as applied to areas that have had the impact of benzene compounds affect the environment and also change the quality of the waters, that are unsuitable for human consumption.
 
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Data de Publicação
2015-08-27
 
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