Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ambiental
TÍTULO: UTILIZAÇÃO DA BIOMASSA DE MACRÓFITAS AQUÁTICAS NA BIOSSORÇÃO DOS ÍONS Cd (II) E Cr (VI) EM SOLUÇÃO AQUOSA SINTÉTICA
AUTORES: Chaves, M.D. (UEMA-CESI) ; Nascimento, J.M. (UEMA-CESI) ; Leonel, G.P.S. (UEMA-CESI) ; Oliveira, J.D. (UEMA-CESI)
RESUMO: Este trabalho objetivou avaliar a capacidade e a eficiência da biomassa in natura
e pré-tratada Pistia stratiotes e Salvinia sp na remoção do Cádmio (II) e
Crômio(VI) em soluções sintéticas. O tratamento da macrófitas foi realizado
utilizando soluções de hidróxido de sódio e ácido clorídrico 0,1mol L-1
separadamente. Os resultados mostram boa eficiência de biossorção das espécies
metálicas investigadas pela macrófitas aquáticas, indicando que essa biomassa pode
ser empregada para remoção dessas espécies metálicas em efluentes líquidos.
PALAVRAS CHAVES: Bissorção; Macrófitas aquáticas; Metais potencialmente tóx
INTRODUÇÃO: A industrialização traz um inevitável dano ambiental, especialmenteno caso de
efluentes líquidos lançados pelas indústrias contendo metais potencialmente
tóxicos em ambientes aquáticos (VERMA; TEWARI; RAI2008).Vários métodos de
tratamentos convencionais utilizados na remoção de metais potencialmente tóxicos
dissolvidosem efluentes líquidos, como por exemplo: precipitação, a coagulação,
a oxidação e redução química, ultrafiltração, eletrodiálise, osmose reversa,
processo eletroquímico, troca iônicae sorção (DAVIS et al., 2003; MARTINEZ et
al., 2006), no entanto, a aplicação de tais processos aplicados em efluentes com
concentrações baixa de metais potencialmente tóxicos é, em alguns casos,
inadequada devido a aspectos técnicos e econômicos (MODENES et al., 2009; PINO e
TOREM, 2011). O processo de biossorção surge como um processo alter¬nativo ou
suplementar em decorrência de características como o preço reduzido do material
biossorvente, apli¬cação em sistemas com capacidade de detoxificar grande volume
de efluente com custo baixo operacional, possível seletividade e recuperação da
espécie metálica (PINTO e TOREM, 2011). O processo da biossorção que emprega
como adsorvente ma¬teriais de origem natural surge como uma tecnologia
promissora e em atual expansão em relação à sua aplicação no tratamento e
poli¬mento final de efluentes contendo metais potencialmente tóxicos (KRATOCHVIL
e VOLESKY, 1998). Dentre os diversos materiais utilizados como biomassa, as
macró¬fitas têm se destacado por sua eficiência na remoção de íons metálicos
(RUBIO; SCHNEIDER, 2003).Neste contexto, o presente estudo visa avaliar
potencial de remoção Cd (II) e Cr (III) em soluções aquosas através da
utilização de biomassa proveniente de macrófitas aquática
MATERIAL E MÉTODOS: As macrófitas aquáticas foram coletadas em córregos e lagoas da cidade de
Imperatriz-MA. Após a coleta o material foi submetido a identificação no
Laboratório de Botânica do Centro de Estudos Superiores de Imperatriz-MA-
CESI/UEMA.A biomassa foi lavada com água corrente para remoção de impurezas,
enxaguada com água destilada. A biomassa foi submetida a secagem em estufa com
circulação de ar a uma temperatura de 28º C durante (±28 h), após secagem foi
triturada e peneirada em peneiras de 0,075 mm. Uma porção da biomassa in natura
foi colocada em contato com uma solução ácidas (HCl 0,1 mol L-1)e a outra porção
com uma solução básica (NaOH 0,1 mol L-1) por 24 hora à temperatura ambiente.
Posteriormente foram lavadas com água destilada,solução tampão (pH 5,0)e em
seguida foram colocadas para secar a temperatura ambiente. Em seguida, as
frações foram deixadas no dessecador à vácua até a realização dos experimentos
de adsorção.Os experimentos para estimar a capacidade adsorção do material
tratado e não tratado foram realizados em triplicata, utilizando-se ensaios
descontínuos sob agitação,mais conhecidos como batelada (batch). Em erlenmmeyers
contendo 0,3 g do material e 20 mL de solução sintética mista (Cd2+ e Cr6+) em
uma concentração de 25 mg L-1 em pH 5 foram mantidos sob agitação em uma mesa
agitadora órbita e sob rotação de 20 rpm à temperatura ambiente durante 12
horas.Decorrido o tempo contato as suspensões foram colocada em repouso para
decantação a fase líquida foi separada da fase sólida com auxílio de uma seringa
plástica hipodérmica de 20 mL.Os teores de Cd (II) e Cr (VI) foram determinadas
por espectrofotometria de absorção atômica por chama (FAAS)(VARIAN-modelo
Espectra AA240),com chama de ar acetileno e com corretor de de fundo com com
lâmpada de deuterio
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na figuras 1 estão representados a capacidade e a eficiência de biossorção média
do íon Cd2+ e Cr(VI), presente em solução sintética bielementar para biomassa in
natura e ativada em uma concentração de 25mg L-1 em pH 5. O uso da solução em pH
5 é devido ao fato de que neste pH a solução permanece solúvel favorecendo o
processo de biossorção. Observa-se que a melhor capacidade e eficiência de
biossorção do íon Cádmio (II) foi com a biomassa in natura. Nas condições
investigadas chegou-se a uma capacidade máxima de biossorção de cádmio na
biomassa in natura, em concentração de 32,5 mg.kg-1 e com a eficiência de 97,46
%.Neste estudo a amostra tratada com HCl e NaOH a eficiência de biossorção para
o cádmio (II) foi de 85,2 e 77,4%, respectivamente, foi um resultado bastante
relevante, já que ambos ultrapassaram os 50%, mas não era o que se esperava,
uma vez que as biomassas modificadas, em sua maioria dispõem de maior quantidade
de sítios ativos na sua superfície. Já que, modificações químicas possuem a
finalidade de introduzir gruposfuncionais na estrutura desses biossorvente,
podendo aumentar a capacidade de adsorção desses metais. Pode-se observar que o
processo de absorção do Cr(VI) tanto na biomassa in natura como nas modificadas
os valores da capacidade de biossorção e eficiência de biossorção estão na
mesma magnitude, sendo que para a biomassa in natura a capacidade de biossorção
ficou entorno de 32,3 mg.Kg-1, e para o HCl e NaOH os resultados forma de 32,2
mg.Kg-1; 32,9 mg.Kg-1 respectivamente, a eficiência de biossorção apresentou os
seguintes resultados: 96,8% para a biomassa in natura; e 96,8%; 98,7% para o HCl
e NaOH, respectivamente. Nas condições investigada, os tratamentos não
interferiu no processo de biossorção para o Crômio (VI).
Figura 1
Capacidade e eficiência de biossorção dos íons
Cd(II) e Cr(VI)
Figura 2
Equações da capacidade e eficiência de biossorção
CONCLUSÕES: Considerando as etapas executadas neste trabalho, nas condições experimentais
descritas, os resultados mostram boa eficiência de biossorção dos metais
investigado pela macrófitas aquáticas, indicando a potencialidade desse material
podendo ser empregado para remoção dessas espécies metálicas em efluentes
líquidos. A biomassa pré-tratada com NaOH e HCl apresentou melhor eficiente de
biossorção para Cr(VI).
AGRADECIMENTOS: BIC-UEMA
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: DAVIS, T.A.; VOLESKY, B.; MUCCI, A.A review of the biochemistry of heavy metal biosorption by brown algae.Water Research, v. 37, n. 18, p. 4311-4330, 2003.
KRATOCHVIL, D.; VOLESKY, B. Advances in the Biosorption of Heavy Metals.Tibtech, v. 16, p. 291-300, 1998.
MARTÍNEZ, M. et al. Removal of lead(II) and cadmium(II) from aqueous solutions using grape stalk waste. Journal of Hazardous Materials, v. 133, n. 1-3, p. 203-211, 2006.
MÓDENES, A.N.; PIETROBELLI, J.M.T.A; EZPINOZA-QUIÑONES, F.R.; SUZAKI, P.Y.R.; ALFLEN, V.L.; FAGUNDESKLEN, M.R.S. Potencial de biossorção de zincopelamacrófitaegeriadensa. Engenharia Sanitária Ambiental. v.14, n.4, p.465 - 470, out/dez 2009.
PINO, G.A. H.; TOREM, M. L. Aspectos fundamentais da biossorção de metais não ferroso- Estudo de caso. Tecnol. Metal. Mater. Miner. v. 8, n. 1, p. 57-63, jan.-mar. 2011. http://doi. 10.4322/tmm.2011.010
RUBIO, J.; SCHNEIDER, I.A.H. Plantas Aquáticas: Adsorventes Naturais para a Melhoria da Qualidade das Águas.In: XIX PRÊMIO JOVEM CIENTISTA – ÁGUA: FONTE DE VIDA, 2003.
VERMA, V.K.; TEWARI, S.; RAI, J.P.N. Ion exchange during heavy metal biosorption from aqueous solution by dried biomass of macrophytes. Bioresource Technology, v. 99, p. 1932–1938, 2008.