Adsorção de metais potencialmente tóxicos e compostos orgânicos de interesse ambiental em biomassa fúngica e Hidróxidos Duplos Lamelares (HDLs)
Adsorção de metais potencialmente tóxicos e compostos orgânicos de interesse ambiental em biomassa fúngica e Hidróxidos Duplos Lamelares (HDLs)
<driele.santos@arapiraca.ufal.br>
Este estudo apresenta alternativas para a
descontaminação de ambientes por compostos orgânicos de interesse ambiental e
metais potencialmente tóxicos, os quais estão relacionados à
problemática de contaminantes emergentes. Para isso,
o estudo foi pautado no isolamento de fungos filamentosos do continente
Antártico por meio de cultivo enriquecido com sais de metais, para a obtenção
de biomassa fúngica com predisposição de resistência aos metais potencialmente
tóxicos. Dessa forma, foram selecionados diferentes microrganismos (oito fungos
filamentosos, onze leveduras e uma bactéria).
E a partir desse isolamento foram escolhidos três fungos filamentosos para a
produção de biomassa inativa e posteriores adsorventes de origem orgânica
denominados de F2.CR.Zn, F3.FB.Pb e F5.CR.Pb. Além disso, foi utilizado HDLs,
adsorventes de origem sintética, denominados de HDL1 e HDL2 para estudos de
adsorção com moléculas de interesse ambiental e metais potencialmente tóxicos.
O HDL1 foi sintetizado a partir de soluções metálicas e solução de nitrato de
sódio e o HDL2 solução metálicas e solução de carbonato de sódio. A eficiência
da adsorção foi expressa por meio da porcentagem de remoção e os modelos
matemáticos utilizados para descrever o mecanismo de adsorção foram o de Langmuir
e Freundlich. Os resultados obtidos nesta
pesquisa demonstraram resultados promissores
para a molécula de azul de metileno (AM) e íons de Ní2+. A partir da
cinética de adsorção foi verificado que há adsorção de AM pelas diferentes
biomassas fúngicas. Enquanto, para os HDLs não há adsorção dessa molécula.
Estudos mais detalhados da adsorção de AM para o adsorvente de biomassa fúngica
F3.FB.Pb revelaram que a porcentagem de remoção total após a solução atingir o
estado de equilíbrio é de 50,2% com capacidade de adsorção no equilíbrio de
46,8 mg g-1 para um concentração de 20 mg L-1. O modelo
matemático que melhor se ajustou foi o de Freundlich com R2 de 0,96. Os estudos de remoção de metais
potencialmente tóxicos demonstraram que os
diferentes adsorventes utilizados nesta pesquisa possuem capacidade de adsorver
íons de Ni2+. Com destaque para o HDL2 com porcentagem de remoção de
100% seguido do F2.CR.Zn com 75,13%. Os modelos matemáticos que melhor
expressaram o mecanismo de adsorção para as diferentes biomassas fúngicas foi o
de Langmuir. Para os HDLs houve uma distinção, pois o HDL1 foi mais bem
descrito por Langmuir (0,96). Enquanto que o HDL2 teve melhor coeficiente de
determinação para o Freundlich (0,88).
This study presents alternatives for the
decontamination of environments by organic compounds of environmental interest
and potentially toxic metals, which are related to the problem of emerging
contaminants. To this end, the study was based on the isolation of filamentous
fungi from the Antarctic continent through cultivation enriched with metal
salts, to obtain fungal biomass with a predisposition of resistance to
potentially toxic metals. In this way, different microorganisms were selected
(eight filamentous fungi, eleven yeasts, and one bacteria). From this
isolation, three filamentous fungi were chosen for the production of inactive
biomass and subsequent adsorbents of organic origin called F2.CR.Zn, F3.FB.Pb
and F5.CR.Pb. Furthermore, HDLs, adsorbents of synthetic origin, called HDL1
and HDL2 were used for adsorption studies with molecules of environmental
interest and potentially toxic metals. HDL1 was synthesized from metallic solutions
and sodium nitrate solution and HDL2 from metallic solution and sodium
carbonate solution. The adsorption efficiency was expressed as the percentage
of removal and the mathematical models used to describe the adsorption
mechanism were those of Langmuir and Freundlich. The results obtained in this
research demonstrated promising results for the methylene blue (AM) molecule
and Ni2+ ions. From the adsorption kinetics, it was verified that
there is adsorption of AM by the different fungal biomasses. While, for HDLs
there is no adsorption of this molecule. More detailed studies of AM adsorption
to the fungal biomass adsorbent F3.FB.Pb revealed that the percentage of total
removal after the solution reaches the equilibrium state is 50.2% with an
equilibrium adsorption capacity of 46.8 mg g-1 for a concentration
of 20 mg L-1. The mathematical model that best adjusted was
Freundlich's with R2 of 0.96. Studies on the removal of potentially toxic
metals demonstrated that the different adsorbents used in this research can
adsorb Ni2+ ions. Highlighting HDL2 with a removal percentage of
100% followed by F2.CR.Zn with 75.13%. The mathematical model that best
expressed the adsorption mechanism for the different fungal biomasses was
Langmuir. For HDLs there was a distinction, as HDL1 was best described by
Langmuir (0.96). While HDL2 had a better coefficient of determination for
Freundlich (0.88).
Dr. Botero, Wander Gustavo.
Fungos filamentosos.
Hidróxidos Duplos Lamelares (HDLs).
Descontaminação.