Caracterização física, química e ecotoxicológica de efluente da indústria de fabricação de explosivos

Abstract

Recebido em 21/8/06; aceito em 30/3/07; publicado na web em 6/8/07 PHYSICAL, CHEMICAL AND ECOTOXICOLOGICAL CHARACTERIZATION OF AN EFFLUENT FROM AN EXPLOSIVES INDUSTRY. The production and use of nitroaromatic explosives have resulted in their dissemination into the environment, where their presence in waterways and soil represents an ecological and health hazard. The hazardous characteristics of these compounds need to be carefully studied, so that the impact of their discharge on the environment can be better evaluated. This work presents the characterization of wastewater from Brazilian TNT industry using as analytical techniques mass spectroscopy, chromatography, toxicity assays and other physico-chemical analyses.Keywords: 2,4,6-trinitrotoluene; mass spectroscopy; toxicity. INTRODUÇÃOA produção, o teste e o uso de explosivos, fundamentados quimicamente em compostos nitroaromáticos, vêm desde o século XIX contaminando solos e águas [1][2][3] . No começo do século XX, pesquisadores já tinham desenvolvido mais de 60 novos compostos explosivos 4 , a maioria compostos nitroaromáticos, muitas vezes nitroaromáticos polissubstituídos, como o 2,4,6 trinitrotolueno (TNT), que há muito tempo vem dominando o mercado mundial de explosivos. A Figura 1 ilustra alguns compostos nitroaromáticos mais comuns.A maioria é tóxica e mutagênica, sendo seus produtos de degradação (arilaminas, aril-hidroxilaminas, produtos condensados como azoxil e azo-compostos) ainda mais tóxicos que seus congêneres nitroaromáticos 3,[5][6][7] . A Agência de Proteção Ambiental Americana (EPA) considera estes compostos como poluentes prioritários, de elevado potencial impactante e atribui limites máximos permissí-veis de 0,1 μg L -1 de TNT em águas e 33 mg kg -1 em solos 8 .A principal fonte de contaminação por compostos nitroaromáticos está associada aos processos industriais. A descarga de rejeitos gerados durante a manufatura e o processamento, bem como o nível de contaminação causado, variam amplamente, dependendo da intensidade das operações de manufatura e da eficácia das tecnologias empregadas no tratamento dos resíduos 3,9,10 . Na remediação de efluentes contendo compostos nitroaromáticos, a biorecalcitrância de seus constituintes torna os procedimentos convencionais de tratamento (biológicos) praticamente inviáveis. Desta forma, o procedimento universalmente adotado é a incineração, de utilização discutível, devido a sua natureza poluidora, pois emite gases como CO 2 , SO 2 e NO x 11,12 . Apesar de sua eficiência e rapidez, a incineração possui outras desvantagens, como alto custo de manutenção e operação, vazamentos, riscos constantes de acidente de trabalho e o não atendimento aos parâmetros legais para emissões gasosas, que têm justificado o estudo de novas propostas 3,6,7,12 . A produção industrial de TNT e seus efluentesA produção, estocagem e disposição de TNT nas instalações militares iniciou-se antes da I Guerra Mundial, embora a grande maioria destas instalações tenha aumentado e intensificado suas atividades durante a II Guerra Mun...

Optimization of Brazilian TNT industry wastewater treatment using combined zero-valent iron and fenton processes

“…The wastewater originating from preliminarily washings involved in the TNT purification process. This effluent is also called yellow water and has a pH 1.0, COD of 638 mg L −1 and 156 mg L −1 of 2,4,6-trinotroluene [2].…”

“…These compounds are generally recalcitrant to biological treatment and constitute a source of pollution due to both their toxic and their mutagenic effects on humans, fish, algae and microorganisms [2][3][4][5]. The main source of nitrocompound contamination is associated with industrial processes, storage operations and use in military installations [1,2]. The discharge of residues generated during explosive manufacturing and processing as well as the associated level of contamination varies widely, depending on the intensity of the manufacturing operations and the effectiveness of the technologies used to treat the residues [6].…”

Combined zero-valent iron and fenton processes for the treatment of Brazilian TNT industry wastewater

“…The composition of yellow water varies widely depending on the ammunition manufacturing processes [1]. However, among those toxic compounds, TNT is known as the major constituent of yellow water [2]. Due to the toxicity and possible carcinogenicity of TNT, these explosive compounds must be removed from wastewater before it is released into the environment [3][4][5].…”

Estudos limnológicos e ecotoxicológicos com amostras de água e sedimento do ribeirão Limeira - Piquete/Lorena-SP

“…Enquanto os efluentes industriais, geralmente, contêm altas concentrações de sólidos em suspensão, compostos nitrogenados, alta demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), fenóis, sulfatos, cloretos, organoclorados, metais, derivados do petróleo e interferentes endócrinos (BARBOSA, 1995;BARRETO-RODRIGUES, 2007;GHISELLI;WILKE et al, 2008).…”

“…Historicamente, a toxicologia tem se concentrado nos efeitos adversos dos xenobióticos sobre os seres humanos e animais domésticos, após exposição direta (FERNICOLA, 2004). Já a toxicologia aquática é o estudo dos efeitos de substâncias químicas naturais e substâncias e/ou atividades de origem antropogênicas, em organismos aquáticos nos seus diversos níveis de organização, desde estruturas celulares até indivíduos, populações, comunidades e ecossistemas RODRIGUES et al, 2007;KOVACS et al, 2002;PABLOS et al, 2009;SIMS;STEEVENS, 2008;SOTERO-SANTOS, 2005;WILKE, 2008 Ensaios do potencial genotóxico de amostras de água (CARDOZO et al, 2006;LEMOS et al, 2009;UMBUZEIRO et al, 2001;VARGAS et al, 2008;) e de sedimentos (HORN et al, 2004;LEMOS et al, 2009;TAGLIARIet al, 2004;VARGAS et al, 2001) têm sido bastante utilizados para avaliar o impacto das atividades agrícolas, urbanas e industriais, configurando-se apropriados para avaliação de risco ambiental, ao evidenciar os danos ao DNA e posteriores alterações em organismos aquáticos em nível molecular, celular e tecidual. (GERHARDT et al, 1994;GERHARDT, 1999).…”