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Título: Estudo da contaminação por ferro de águas subterrâneas provenientes da região noroeste do estado do Paraná
Título(s) alternativo(s): Study of iron contamination of groundwater from the northwestern region of Paraná state
Autor(es): Barco, Bruna Aparecida Parede
Orientador(es): Consolin Filho, Nelson
Palavras-chave: Adsorção
Metais pesados
Ferro
Ácido etilenodiaminotetraacético
Adsorption
Heavy metals
Iron
Ethylenediaminetetraacetic acid
Data do documento: 7-Dez-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Referência: BARCO, Bruna Aparecida Parede. Estudo da contaminação por ferro de águas subterrâneas provenientes da região noroeste do estado do Paraná. 2017. 45 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2017.
Resumo: A manutenção da água distribuída para consumo humano é indispensável para manter os padrões de potabilidade, uma vez que, atualmente as reservas de água potável têm diminuído consideravelmente em virtude das diversas intervenções humanas no planeta, como a crescente poluição de mananciais pelo descaso do homem com a geração e o descarte de substâncias poluentes. Uma das consequências deste descaso é contaminação de águas de abastecimento subterrâneas por metais na forma de íons dissolvidos em água, assim como o ferro, que apesar de não ser caracterizado como uma substância essencialmente tóxica pode acarretar problemas ao abastecimento público de água, por se depositar em canalizações e por alterar propriedades da água tais como cor e sabor. E pelo fato de seu consumo excessivo também acarretar problemas à saúde por acumularemse nos tecidos durante o envelhecimento, causando distúrbios neurológicos, tal como o Mal de Alzheimer e Parkinson. Para reverter estes problemas, se faz necessário o desenvolvimento de métodos que visem a remoção de metais pesados da água, por mecanismos simples e econômicos. Para este fim, os biossorventes obtidos pelo reaproveitamento de resíduos agrícolas, tais como, palhas e cascas de grãos e sementes, que podem ser uma alternativa viável para o tratamento de água por se tratarem de materiais de grande disponibilidade, baixo custo e por reduzirem o impacto ambiental de seu descarte por serem tradicionalmente queimados. Neste trabalho, foram realizados estudos referentes ao potencial adsortivo dos resíduos agrícolas, palha de milho, palha de trigo, palha de soja e casca de soja. O biossorvente foi mantido em contato com uma solução de ferro de concentração conhecida, tendo o teor de ferro medido periodicamente a fim de averiguar a diminuição da concentração deste metal pesado em função do tempo. Este mesmo estudo foi também realizado com estes materiais após sua modificação química com EDTA, visando intensificar o potencial adsortivo do biossorvente por ser um agente quelante hexadentado que retém íons metálicos em seu interior. A incorporação do EDTA foi comprovada por uma série de análises que visaram a caracterização dada estrutura química dos biossorventes, por meio de espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier, análise do teor de nitrogênio total e ganho de massa. Comprovando a incorporação do EDTA por todas as análises realizadas. Em relação ao estudo cinético, foi observado que os biossorventes não modificados apresentaram eficiência de remoção de até 80% do metal presente solução, enquanto os biossorventes modificados apresentaram eficiência de até 95% devido à incorporação do EDTA em sua estrutura. Dessa forma, os biossorventes avaliados apresentam grande potencial adsortivo para íons do metal ferro.
Abstract: The maintenance of water distributed for human consumption is indispensable to maintain the standards of Potability, once that currently the reserves of drinking water have decreased considerably because of the various human interventions on the planet, as the increasing pollution of spring water by the man’s neglect for the generation and disposal of polluting substances. One of the consequences of this neglect is contamination of underground water supply by metals in the form of dissolved ions in water, as well as the iron, that despite not being characterized as a essentially toxic substance can cause problems to the public water supply, by depositing in pipelines and by changing water properties such as color and flavor. And by the fact that the excessive consumption also causes health problems by accumulating in the skin tissues during aging, causing neurological disorders, such as Alzheimer's And Parkinson's Disease. To reverse these problems it is necessary to develop methods aimed at the removal of heavy metals from water, by simple and rentals mechanisms. To this end, the biosorbents obtained by reuse of agricultural residues such as straw and husks of grains and seeds, which can be a viable alternative for the treatment of water by treating of materials of high availability, low cost and reduce the environmental impact of its disposal because they are traditionally burned. In this work, studies were carried out regarding the adsorptive potential of the agricultural waste, corn straw, wheat straw, soybean straw and soybean hulls. The biosorbent was kept in contact with an iron solution of known concentration, the iron content being measured periodically in order to ascertain the decrease in the concentration of this heavy metal as a function of time. This same study was also carried out with these biosorbents after their chemical modification with EDTA, aiming to intensify the adsorptive potential of the material because it is a hexadentate chelating agent that retains metallic ions inside their structure. The incorporation of the EDTA was confirmed by a series of analyzes which aimed the characterization of the biosorbent’s chemical structure, through Infrared spectroscopy with Fourier transform, total nitrogen content analysis and mass gain analysis. Proving the incorporation of the EDTA by all analyzes performed. Regarding the kinetic study, it was observed that the non-modified biosorbent materials presented efficiency of removal of up to 80% of the metal present in solution, while the modified biosorbent presented efficiency of removal of up to 95% because of the incorporation of the EDTA in this structure. In this way, the biosorbent materials developed have high adsorptive potential for iron metal ions.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8501
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