ISEP - Dissertações de Mestrado
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Browsing ISEP - Dissertações de Mestrado by advisor "Albergaria, José Tomás"
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- Biorremediação de solos contaminados com produtos petrolíferosPublication . Pinho, Maria Teresa; Delerue-Matos, Cristina Maria Fernandes; Albergaria, José TomásO objectivo principal deste trabalho consistiu no estudo da eficiência da biorremediação de solos contaminados separadamente com benzeno, tolueno e etilbenzeno, utilizando exclusivamente os microrganismos nativos do solo. Nesse sentido foi estudada a influência de alguns parâmetros, tais como a concentração dos contaminantes no solo e o teor de matéria orgânica (MO). Outros objectivos mais específicos, tidos em conta no desenvolvimento deste tema, foram: i) o desenvolvimento de uma metodologia que permita identificar o ponto em que se pode considerar que o solo está descontaminado; ii) determinar o tempo de biorremediação de solos contaminados com esses poluentes. O trabalho apresentado surge na sequência de um projecto que visava a remediação de solos contaminados com compostos orgânicos voláteis através da extracção de vapor (EV). Neste estudo a EV mostrou-se, em alguns solos, incapaz de atingir os limites legais para cada um dos contaminantes utilizados. No desenvolvimento deste trabalho, realizaram-se ensaios com benzeno, tolueno e etilbenzeno, utilizando os microrganismos nativos do solo, como as bactérias e os fungos, para degradar biologicamente os contaminantes remanescentes no solo após a EV. Estes ensaios envolveram solos com dois teores de MO (14 e 24%). Nos ensaios com benzeno experimentaram-se níveis de contaminação entre 70 e 120 mg kg-1 no solo com teor de MO de 14%, e concentrações entre 96 e 170 mg kg-1 no solo com 24% de MO. Os ensaios com tolueno foram efectuados exclusivamente no solo com teor de MO de 24%, com níveis de contaminação entre 319 e 392 mg kg-1. No caso do etilbenzeno, foi testada a biorremediação no solo com um teor de MO igual a 14% com níveis de contaminação de 235 e 335 mg kg-1 e no solo com teor de MO de 24% com níveis de contaminação entre 154 e 744 mg kg-1. O trabalho permitiu concluir que: i) dentro de determinados níveis de contaminação no solo, os microrganismos nativos do solo mostraram a capacidade de degradar o benzeno, tolueno e etilbenzeno (concentrações de etilbenzeno no solo acima de 154 mg kg-1 tornaram-se tóxicas para os microrganismos os quais, possivelmente ficaram inibidos de degradar o contaminante); ii) os ensaios realizados com o solo com 24% de MO apresentaram tempos de biorremediação mais curtos pois, nestes solos, o número de microrganismos é superior o que aumenta a capacidade degradativa do solo; iii) o tempo de biorremediação é directamente proporcional à concentração de contaminante no solo; e iv) a técnica de biorremediação, demonstrou ser eficiente na degradação dos contaminantes e por isso, será uma boa técnica para complementar a EV.
- Remediação de solos contaminados por compostos farmacêuticosPublication . Azevedo, Igor Emanuel Oliveira; Nouws, Henri P. A.; Albergaria, José TomásO recente surgimento de nanopartículas de ferro valente-zero (nFZV), um material com elevada capacidade de remediação de solos por via de reacções de oxidação/redução pode ser uma opção viável para a remoção de fármacos do solo. A sua aplicação já é uma realidade em alguns tipos de solos contaminados por compostos específicos e, com este trabalho, procura-se estudar a sua capacidade de remediação de solos contaminados por compostos farmacêuticos, recorrendo-se a uma tecnologia “verde” de síntese destas nanopartículas. Esta tecnologia é bastante recente, ainda não aplicada no campo de trabalho, que se baseia no uso de folhas de certas árvores para produzir extratos naturais que reduzem o ferro (III) a ferro zero valente, formando nFZV. Desta forma procedeu-se, à escala laboratorial, ao estudo da eficiência das nFZV na degradação de um fármaco – paracetamol – e comparou-se com a eficiência demonstrada por oxidantes, muito utilizados hoje em dia em casos de remediação in situ como o permanganato de potássio, o peróxido de hidrogénio, o persulfato de sódio e o reagente de Fenton. O estudo foi efectuado em dois meios diferentes: solução aquosa e solo arenoso. De forma muito sucinta, o estudo baseou-se na introdução dos oxidantes/nFZV em soluções/solos contaminados com paracetamol e consequente monitorização do processo de remediação através de cromatografia líquida de alta eficiência. Nos ensaios com soluções aquosas contaminadas com paracetamol, o permanganato de potássio e o reagente de Fenton revelaram capacidade para degradar o paracetamol, atingindo mesmo um grau de degradação de 100%. O persulfato de sódio também demonstrou uma capacidade de degradação do paracetamol, chegando a atingir 99% de degradação, mas apenas recorrendo ao uso de um volume de oxidante elevado quando comparado com os outros dois oxidantes já referidos. Por outro lado, o peróxido de hidrogénio não demonstrou qualquer capacidade de degradação do paracetamol, pelo que o seu uso não passou desta fase. Verificou-se também que o uso de ferro granulado para o tratamento de água contaminada com paracetamol revelou resultados diferentes dos observados no uso de nFZV, obtendo-se eficiências de 87%. Existiram dificuldades analíticas na quantificação do paracetamol, especificamente relacionadas com o uso do extracto de folhas de amoreira, cuja composição continha substâncias que causaram dificuldades acentuadas na análise dos cromatogramas. Por fim, um pequeno teste de combinação do reagente de Fenton com os fenómenos de biodegradação resultantes dos microrganismos presentes em folhas do extracto de chá preto demonstrou que este pode ser uma área que pode e deve ser mais estudada. Desta forma, a utilização das nFZV para o tratamento de água contaminada com paracetamol não permitiu a retirada de conclusões seguras sobre a capacidade que as nFZV produzidas com extractos de folhas de amoreira e de chá preto têm de degradação do paracetamol. Nos testes de remediação de solos contaminados os resultados demonstraram que, mais uma vez, tanto o permanganato de potássio como o reagente de Fenton se revelam como os melhores oxidantes para a degradação do paracetamol, obtendo-se a degradação total do paracetamol. Por outro lado, voltou a ser necessário uma elevada quantidade de persulfato de sódio quando comparada com os dois anteriores, para que ocorra a degradação desta mesma quantidade de paracetamol, demonstrando mais uma vez que, apesar de não ideal, o persulfato demonstra capacidade de degradação do paracetamol.
- Remediação de solos contaminados com produtos farmacêuticos – oxidação / redução químicaPublication . Pinto, Ana Rita de Castro Vidal; Nouws, Henri P. A.; Albergaria, José TomásActualmente, a poluição do ar, água e solo são problemáticas nas quais se têm centrado diversos estudos. Reduzir ou eliminar a concentração dos diversos poluentes presentes nestes meios é uma meta que se pretende atingir. Neste âmbito, têm sido desenvolvidos diversos estudos e trabalhos, utilizando diversas tecnologias, como químicas e biológicas, de forma a conseguir-se atingir este fim. Esta tese teve como principal objectivo estudar a remediação de solos contaminados com produtos farmacêuticos recorrendo à oxidação/redução química. Assim, começou por se estudar a remediação de água contaminada com ibuprofeno, uma vez, que a matriz líquida é mais fácil de estudar que o solo. Neste âmbito escolheram-se os seguintes reagentes para estudar a descontaminação da água: permanganato de potássio, reagente de Fenton e nanopartículas de ferro zero valente. Analisando os resultados obtidos nestas análises, verificou-se que o permanganato de potássio não foi capaz de reduzir a concentração de ibuprofeno presente na água. No entanto, o reagente de Fenton e as nanopartículas produzidas a partir do extracto da casca de castanha e do chá conseguirem reagir com o ibuprofeno, apresentando taxas de degradação de 90 % e 77 %, respectivamente, nas melhores condições experimentadas. Com os resultados obtidos, passou-se a analisar solos contaminados com o ibuprofeno, utilizando o reagente de Fenton e as nanopartículas produzidas a partir de um extracto de chá. Verificou-se que estes reagentes conseguiram reduzir a concentração de ibuprofeno presente no solo (areia) para valores residuais, obtendo-se taxas de degradação acima de 95 % após 5 dias de reacção. Conclui-se que, o objectivo principal desta tese foi cumprido pois foi reduzida, e quase eliminada, a concentração do ibuprofeno presente no solo, recorrendo à oxidação/redução química.