Biomassa de Sphagnum perichaetiale Hampe como Biosorvente na Adsorção do Poluente Emergente Triclosan em Soluções Aquosas

Abstract

A presença de contaminantes de preocupação emergente (CPE) nos ecossistemas aquáticos é um assunto de crescente preocupação, devido às suas consequências na qualidade das águas. Os CPE abrangem uma extensa classe de substâncias, como fármacos e produtos de cuidado pessoal, os quais não apresentam regulamentação específica, sendo encontrados nos ecossistemas em concentrações traço, que apesar de baixas, oferecem riscos. Dentre estes contaminantes, destaca-se o triclosan, um agente antimicrobiano amplamente utilizado em produtos cosméticos e de higiene pessoal, que vem sendo detectado em águas superficiais, residuais, estações de tratamento de água e águas de abastecimento. Os processos convencionais de tratamento de águas e efluentes não se mostram suficientes para a remoção de CPE. Nesse contexto, a biossorção apresenta-se como uma técnica promissora, sustentável e de baixo custo para remoção de contaminantes da água. Considerando isso, este estudo propôs avaliar o potencial de utilização da biomassa seca de Sphagnum perichaetiale Hampe, como biossorvente para o contaminante triclosan. Analisando também, o comportamento eletrostático da biomassa e do composto, através da determinação do ponto de carga zero (PCZ) do biossorvente. Para isso, os experimentos foram realizados utilizando 0,26 g L-1 de biomassa seca do musgo com granulometria na faixa de 0,062 mm < diâmetro de poro < 0,125 mm, exposta a uma concentração inicial de 2.000 μg L-1 do CPE triclosan. As amostras foram expostas a diferentes tempos de contato (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 24 horas), bem como a duas diferentes condições de iluminação (sem controle e com restrição de luz natural) e temperatura (20 e 25°C). O PCZ foi definido em pH 2,99 ± 0,01 e, como o triclosan apresenta carga neutra abaixo do pH 8,0, não foi preciso ajustar o pH das soluções para os ensaios. O musgo S. perichaetiale apresentou alto potencial de remoção nos primeiros minutos de contato com o triclosan (~95%; 422,7 μg g - 1 ). Os resultados não indicaram interferência da iluminação e da temperatura testadas no processo de adsorção. Dessa forma, os resultados indicam que a utilização da espécie S. perichaetiale como biossorvente é promissora, considerando o nível de remoção alcançado em curto tempo de contato e baixa concentração de biomassa requerida, viabilizando sua utilização para o tratamento de matrizes aquosas contaminadas.

The presence of contaminants of emerging concern (CEC) in aquatic ecosystems is a subject of rising concern due to their consequences on water quality. CEC includes an extensive class of substances, such as pharmaceuticals and personal care products, that are not regulated and are found in ecosystems in trace concentrations, which, although low, offer risks. Among these contaminants, stands out triclosan, an antimicrobial agent widely used in cosmetics and personal care products, that has been detected in surface water, wastewater, water treatment plants, and water supply. Conventional water and wastewater treatment processes are not sufficient for the removal of CEC. In this context, biosorption presents a promising, sustainable, and low-cost technique for removing contaminants from water. Therefore, this study proposed to evaluate the potential of using the dry biomass of Sphagnum perichaetiale Hampe as a biosorbent for the contaminant triclosan. The electrostatic behavior of biomass and compost was also analyzed by determining the zero charge point (ZCP) of the biosorbent. For this, the experiments were carried out using 0.26 g L-1 of dry moss biomass with granulometry in the range of 0.062 mm < pore diameter < 0.125 mm, exposed to an initial concentration of 2,000 μg L-1 of the CEC triclosan. The samples were exposed to different contact times (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 and, 24 hours), and to two different lighting conditions (no control and restricted natural light) and temperatures (20 and 25°C). The ZCP was set at pH 2.99 ± 0.01 and, as triclosan has a neutral charge below pH 8.0, it was not necessary to adjust the pH of the solutions for the experiments. The moss S. perichaetiale showed high removal potential in the first minutes of contact with triclosan (~95%; 422.7 μg g -1 ). The results did not indicate interference of the experimental lighting and temperature on the adsorption process. Thus, the results indicate that the use of the species S. perichaetiale as a biosorbent is promising, considering the level of removal in a short contact time and low concentration of biomass required, making its use viable for the treatment of contaminated aqueous matrices.