Remoção de arsênio de águas por adsorção em esferas de quitosana-ferro(III)-reticulada

Abstract

Esta obra trata inicialmente da problemática da contaminação de águas por arsênio seus efeitos e consequências para os organismos. Além disso, são abordados os biopolímeros e suas aplicações na descontaminação de águas, bem como a remoção de arsênio de águas naturais por meio da adsorção, empregando a quitosana e derivados. A contaminação de águas pelo arsênio é um assunto de grande importância ambiental, haja vista que ele é um dos elementos mais tóxicos para os organismos. Diante dos riscos para a saúde, os órgãos ambientais mundiais tiveram a necessidade de rever os limites de arsênio em águas. No Brasil, o CONAMA, através da resolução 357/2005, definiu uma concentração máxima de 10 μg L-1 de arsênio total em água potável. Em muitos locais do planeta a contaminação de águas por arsênio é questão de saúde pública e tem trazido consequências graves à saúde das pessoas e até mesmo a morte em alguns casos. Diante deste contexto, este trabalho propõe um método seguro, eficiente e ecologicamente viável para a descontaminação de águas contendo arsênio. O experimento é composto de dois métodos de adsorção um estático e outro dinâmico. No primeiro método atingiu-se uma taxa de adsorção de 84% com concentrações de 75 ppm de As, valor muito acima dos normalmente encontrados em águas naturais. Além disso, a adsorção de arsênio se mostrou bastante específica em relação aos outros ânions estudados, sendo o fosfato o que mais interfere na adsorção de As. Pelo método dinâmico consegui-se uma capacidade de adsorção de 195,98 mg g-1 e uma dessorção completa do material adsorvente, podendo ser reaproveitado durante vários ciclos de adsorção/dessorção. Além da eficiência da adsorção de As por Quitosana-Fe(III)-R comprovada experimentalmente, o processo apresenta uma importância de cunho social e ambiental evidente, devido à melhoria das condições de saúde da população e à baixa geração de resíduos pela imobilização do contaminante na fase sólida e durante sua pré-concentração em ensaios de dessorção.

This study initially addresses the problems of arsenic contamination and its effect and consequence on organisms. Biopolymers and their applications in the decontamination of waters, together witch removal of arsenic from natural waters by adsorption, employing chitosan and its derivatives, are also considered. Contamination of waters by arsenic is a subject of great environmental importance since it is viewed as one of the most toxic elements to organisms. Due to the health risk, world environmental departments must reconsider arsenic limits in water. In Brazil, CONAMA, by means of resolution 357/2005, defined a maximal concentration of 10 μg L-1 of total arsenic in potable water. In many locations on the planet the contamination of waters by arsenic is a matter of public health and has caused grave consequences in human health and even death in some cases. Therefore this study proposes a safe, efficient and ecologically variable method for decontamination of waters containing arsenic. The experiment consists of two adsorption methods, one static and anothers dynamic. The first method achieved an adsorption rate of 84 %, with As concentrations of 75 ppm, a value much higher than normally found in natural waters. This adsorption is also quite specific in relation to As compared to other anions studied, and phosphate is the one which most often interferes with As adsorption. Using the dynamic method an adsorption capacity of 195.98 mg g-1 was obtained along with complete desorption from the adsorbent material, which can be reused inseveral adsorption/desorption cycles. Not only was QTS-Fe(III)-R experimentally proven as an efficient adsorbent, the process presents important social and environmental aspects due to improved health conditions of the population and low generation of residues by immobilization of the contaminant in the solid phase and its pre-concentration when performing desorption assays.