Persistência Ambiental do 2-Fluorobifenil e 1-Bromo-4-Fluorobenzeno: Avaliação das Vias e dos Produtos de Transformação em Águas Superficiais sob luz solar

• Processo: 25/09729-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Antonio Carlos Silva Costa Teixeira
• Beneficiário: Leticia Dietrich
• Supervisor: Scott Mabury
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Toronto (U of T), Canadá
• Vinculado à bolsa: 24/21523-6 - Bacia dos rios piracicaba, capivari e jundiaí sob impacto de poluentes de preocupação emergente: um estudo de persistência ambiental, BP.MS
• Assunto(s): Contaminantes emergentes Relação quantitativa estrutura-atividade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: contaminantes emergentes | fotólise direta e indireta | persistência ambiental | Produtos de transformação | Qsar | risco ecotoxicológico | Cinética Química e engenharia de reações químicas aplicadas a problemas ambientais

Resumo

Este estudo tem como objetivo investigar os caminhos de degradação fotoquímica de dois contaminantes aromáticos halogenados - o 2-fluorobifenil (2-FB) e o 1-bromo-4-fluorobenzeno (pBFB) - em ambientes aquáticos naturais sob luz solar. Esses contaminantes de preocupação emergente (CEC) foram detectados em águas superficiais brasileiras e, devido às suas propriedades químicas e ao seu uso, podem estar presentes em outras regiões do mundo. No entanto, sua persistência ambiental ainda é pouco compreendida. Para poluentes pouco biodegradáveis, processos fotoquímicos induzidos pela luz solar, como a fotólise direta e indireta, desempenham um papel fundamental em sua remoção das águas superficiais. A fotólise direta ocorre quando os CEC absorvem radiação UV-visível e se degradam, enquanto a fotólise indireta envolve a oxidação dos poluentes por intermediários reativos foto-produzidos (radicais hidroxila, HO*; radicais carbonato, CO3*-; oxigênio singlete, 1O2; e estados tripletos excitados da matéria orgânica cromofórica dissolvida, 3CDOM*), gerados pela absorção da luz solar por compostos inorgânicos e orgânicos presentes na água. Para preencher essa lacuna, este projeto propõe um estágio de pesquisa na Universidade de Toronto, sob a supervisão do Prof. Scott Mabury, especialista no estudo de persistência ambiental de CEC e produtos de transformação, especialmente de organohalogenados. O estudo aplicará a metodologia PhotoFate para simular condições fotoquímicas naturais, variando parâmetros-chave da qualidade da água, como concentrações de nitrato, matéria orgânica dissolvida e bicarbonato. Os objetivos do projeto são: (1) quantificar a cinética de degradação em diferentes cenários ambientais; (2) identificar e caracterizar produtos de transformação utilizando GC-MS, LC-MS/MS e RMN de 19F; (3) determinar as contribuições relativas de várias espécies reativas (HO*, 1O2, CO3-*, 3CDOM*); e (4) avaliar a mobilidade ambiental e a ecotoxicidade dos produtos de degradação por meio de previsões de QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationship). Utilizando a instrumentação analítica avançada disponível no laboratório do Prof. Mabury, os experimentos permitirão a identificação de produtos de transformação e a quantificação das taxas de degradação sob condições variáveis. Os resultados fornecerão discernimentos críticos sobre a persistência e a transformação desses contaminantes em sistemas aquáticos, abordando uma lacuna significativa no conhecimento da química ambiental. (AU)