Degradação fotocatalítica de atrazina na presença de catalisadores nanoparticulados

Abstract

ATRAZINE PHOTOCATALYTIC DEGRADATION IN NANOPARTICLES CATALYSTS PRESENCE.Atrazine is a persistent herbicide and several studies have detected their presence in drinking water sources. In this work the atrazine photocatalytic degradation was investigated in aqueous solution using TiO 2 , ZnO and TiO 2 /ZnO catalysts. The catalysts were synthesized by Pechini's method and characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The process was monitored using absorption spectroscopy in ultraviolet and visible (UV-vis) region and high performance liquid chromatography (HPLC). The prepared catalysts were used in ultrafine powder form and its characterization showed nanometer order particle sizes. The atrazine absorbance decrease was observed after samples irradiation in catalysts presence and HPLC analysis showed a significant herbicide reduction and other compounds formation as degradation products. The ZnO catalyst use was more effective in atrazine molecule degradation compared to the other nanoparticles.Keywords: atrazine; degradation; photocatalysis. INTRODUÇÃOAtualmente, se observa um aumento gradativo na utilização de pesticidas em diversos setores. O Brasil é o país que lidera o comércio mundial de agrotóxicos e, nos últimos dez anos, a demanda por estes produtos no mercado interno teve uma elevação de 190%, enquanto que no mercado mundial o aumento foi de 90%. Em 2012, as plantações brasileiras consumiram aproximadamente U$$ 7,3 bilhões em agrotóxicos, o que equivale a 19% do mercado global. 1 Esse aumento exacerbado no consumo de pesticidas, juntamente com o descuido nos processos de aplicação, oferece riscos ambientais que podem promover a contaminação de solos, de águas superficiais e subterrâneas e do ar. 2 A presença de contaminantes na água pode causar graves problemas crônicos à saúde e dependendo da sua toxicidade e da ocorrência de exposição aguda, também podem se observar distúrbios em curto prazo como intoxicações e morte. Os efeitos crônicos podem ocorrer meses, anos ou até décadas após a exposição e se manifestam de várias formas como cânceres, malformações congênitas, distúrbios endócrinos e neurológicos, entre outros. 3 Um herbicida que é muito utilizado nas culturas de milho, soja e cana-de-açúcar e vem sendo comumente detectado em águas superficiais, é a atrazina (2-cloro-4-etilamino-6-isopropilamino-1,3,5-triazina). Este herbicida apresenta solubilidade em solução aquosa de 33 mg L -1 à 27 °C e possui tempo de meia-vida no solo que varia de 4 a 57 anos e em água superficiais de até 1 ano. Entretanto, um dos grandes problemas associados à atrazina é o fato de apresentar baixa adsorção e ser bastante estável, em baixas temperaturas, o que lhe fornece mobilidade e alta capacidade de lixiviação, podendo assim atingir diversas fontes de água. 4 Os limites máximos estabelecidos para detecção de atrazina em águas de consumo são de 3,0 µ L -1 nos EUA, 5 0,1 µ L -1 na União Européia 6 e 2,0 µ.L -1 no Brasil. 7 Na Europa, a detecção deste pesticida nas águas de consumo humano ...