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Desempenho de dois catalisadores a base de biocarvão e MnII na degradação de tebuthiuron e hexazinona

Processo: 16/16140-4
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2016
Vigência (Término): 31 de outubro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Pesquisador responsável:Jussara Borges Regitano
Beneficiário:Letícia de Pierri
Supervisor no Exterior: Maria Louloudi
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of Ioannina, Grécia  
Vinculado à bolsa:14/18293-7 - Dinâmica de tebuthiuron e hexazinona em solos sob aplicação de biocarvão, BP.DR
Assunto(s):Poluição do solo

Resumo

O biocarvão é aplicado ao solo com o intuito de melhorar suas propriedades químicas, físicas e biológicas. Este é um resíduo da produção de bioenergia e, assim, pode ser inserido em um contexto de sustentabilidade energética, além de promover sequestro de carbono e mitigação de gases do efeito estufa. Contudo, o biocarvão pode sorver herbicidas pré-emergentes adicionados intencionalmente aos solos, requerendo a aplicação de doses mais elevadas. Tebuthiuron e hexazinona são dois herbicidas pré-emergentes amplamente utilizados em canaviais no Brasil que apresentam alta mobilidade e persistência no solo e, assim, ambos possuem potencial de contaminação de águas subterrâneas. Embora o biocarvão possa mitigar a lixiviação devido à sorção, a persistência dos herbicidas pode ser aumentada devido à sua aplicação ao solo. Pesticidas são degradados, principalmente, por processos bióticos no solo, mas a degradação abiótica via catalisadores metálicos pode ser igualmente importante, tornando-se uma ferramenta de manejo para a remediação de pesticidas no solo. É provado que catalisadores a base de MnII são efetivos na degradação oxidativa de alguns contaminantes orgânicos. Estes catalisadores, quando ancorados covalentemente a uma matriz de suporte, podem promover degradação mais rápida além de reciclagem mais fácil, o que facilita sua recuperação e reuso. O biocarvão pode funcionar como uma matriz barata e ser útil como um material de suporte para estes catalisadores. Portanto, o objetivo deste projeto de pesquisa é avaliar o desempenho de biocarvões como suportes para catalisadores a base de MnII, testando esta tecnologia na degradação oxidativa de tebuthiuron e hexazinona. Para este propósito, dois biocarvões (um de palha de cana-de-açúcar e outro de dejeto de galinha, ambos pirolisados a 550°C) serão testados. Após o desenvolvimento e caracterização dos catalisadores, estudos catalíticos serão conduzidos sob condições ambientais ideais em que o progresso da degradação será monitorada por cromatografia líquida de alta performance (HPLC). A reciclabilidade dos novos sistemas heterogêneos catalíticos também será avaliada. Estudos mecanísticos serão conduzidos pela monitoração dos potenciais redox (Eh) e estados de oxidação dos centros de MnII, utilizando espectroscopia de ressonância eletrônica paramagnética (EPR).