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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2020.tde-08032023-152449
Document
Author
Full name
Rodrigo Maia Valença
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2020
Supervisor
Committee
Vieira, Eny Maria (President)
Brondi, Silvia Helena Govoni
Moreira, Raquel Aparecida
Title in Portuguese
Avaliação da eficiência da remoção do etilparabeno por adsorção em carvão ativado e em bagaço de cana e testes de toxicidade com organismos zooplanctônicos de água doce
Keywords in Portuguese
C. silvestrii
D. similis
adsorção
poluentes emergentes
Abstract in Portuguese
O avanço das tecnologias analíticas permitiu a detecção de micropoluentes emergentes até então tidos como ausentes no ambiente, tais substâncias ocorrem em baixas concentrações nos ambientes aquáticos, resistem ao tratamento convencional de esgoto sanitário e industrial, e mesmo em baixas concentrações podem interferir negativamente nos sistemas bióticos afetados. Os parabenos, um grupo de conservantes de larga utilização industrial ameaça a saúde humana e a biota aquática em função de sua toxicidade, e de seu potencial de desregulação endócrina. O presente trabalho estudou a remoção de etilparabeno (uma das formas mais comuns de parabeno) em matriz aquosa por adsorção em carvão ativado e em bagaço de cana. Foi também analisada a toxicidade da exposição do referido composto aos cladóceros de água doce Daphnia similis e a Ceriodaphnia silvestrii. A metodologia analítica utilizada para a detecção de etilparabeno em água foi desenvolvida e validada em HPLC/DAD, a separação ocorreu por meio de uma coluna de fase reversa Agilent Zorbax C8 mantida a 30°C, com metanol e água (80:20, v/v) em eluição isocrática por cinco 5 minutos, com vazão de 1 mL min-1, comprimento de onda de 257 nm e volume de injeção de 20 μL. D. similis e C. silvestrii apresentaram CE50 de 23,70 (20,76 – 27,73) mg L-1 e 25,01 (18,74 – 33,15) mg L-1, efeitos crônicos de reprodução e de mortalidade foram significativos quando C. silvestrii foram expostas a 8 mg L-1 de etilparabeno. Os adsorventes testados performaram satisfatoriamente frente ao etilparabeno tendo o carvão ativado mais afinidade com o adsorvato. Em testes com 10 mg L-1 de etilparabeno, 30 minutos de contato e 0,5 g L-1 de carvão ativado e de 16 g L-1 de bagaço de cana de açúcar os materiais analisados removeram respectivamente 62,51% e 37,05% do etilparabeno em solução aquosa, o que pode ser considerado satisfatório a depender da necessidade. Concentrações ambientais de etilparabeno em corpos d'água usualmente são na ordem de 10 μg L-1 e embora a diferença entre a magnitude dessas concentrações e das concentrações de efeito encontradas no presente estudo seja grande, o potencial toxicológico do etilparabeno não deve ser negligenciado principalmente por que ainda há uma grande carência de dados de toxicidade para parabenos, principalmente em relação a espécies nativas de ambientes tropicais.
Title in English
Ethylparaben adsorption onto activated carbon and sugarcane bagasse in addition to toxicologic bioassays with freshwater planktonic species
Keywords in English
adsorption
emerging pollutants
zooplankton sensitivity
Abstract in English
Along with contemporary technological advances came the concern with emerging micropollutants, which are substances that are present in small concentrations on aquatic environments, that can resist conventional sewage treatment and even in such small concentrations can harm affected biotic systems. Parabens, a widely used group of preservatives, threaten human and aquatic biota health due to their toxicity and their endocrine disruption potential. This work evaluated the removal of ethylparaben in aqueous phase by adsorption on activated carbon and sugarcane bagasse and the sensibility of the freshwater cladocerans Daphnia similis and Ceriodaphnia silvestrii to its exposure. To detect ethylparaben in water a HPLC/DAD analytical method was developed and validated therefore chromatografic separation was achieved with a reverse phase column Agilent Zorbax C8 maintained at 30 °C, with methanol and water (80:20, v/v) on isocratic elution for five minutes, flow rate of 1 mL min-1, wavelength of 257 nm and injection volume of 20 μL. Acute exposures to ethylparben generated EC50 of 23.70 mg L-1 and 25.01 mg L-1 for D. similis and C. silvestrii and chronic effects in reproduction and mortality were significant when Ceriodaphnias were exposed to 8 mg L-1 of ethylparaben. Both adsorbents displayed satisfactory ethylparaben removal potential but the activated carbon demonstrated more affinity with the adsorbate. In tests with 10 mg L-1 of ethylparaben, 30 minutes of contact time and doses of 0.5 g L-1 of activated carbon and 16 g L-1 of sugarcane bagasse these materials removed respectively 62.51% and 37.05% of the paraben in aqueous solution. Environmental concentrations of ethylparaben in freshwater are usually in the order of 10 μg L-1 and although these concentrations and effect concentrations found in this study are not even in the same magnitude, toxicologic potential of ethylparaben should not be neglected considering parabens toxicity data are still scarce specially ones that relates them to tropical species.
 
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Publishing Date
2023-03-09
 
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