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http://hdl.handle.net/1843/73659
Type: | Artigo de Periódico |
Title: | Graphene oxide for efficient treatment of real contaminated water by mining tailings: Metal adsorption studies to Paraopeba river and risk assessment |
Authors: | Yuri Abner Rocha Lebron Victor Rezende Moreira Guilherme Pinheiro Drumond Marielle Mara da Silva Rafael de Oliveira Bernardes Lucilaine Valéria de Souza Santos Raquel Sampaio Jacob Marcelo Machado Viana Cláudia Karina Barbosa de Vasconcelos |
Abstract: | The present study aimed at the GO synthesis by a modified Hummers method; and to evaluate the GO's efficiency for heavy metals adsorption in a real surface water sample, collected after a tailing dam rupture in the state of Minas Gerais Brazil. Furthermore, the acute and chronic risks by using a Hazard Quotient (HQ) method was used in order to assess the environmental impact related to raw surface water, and its reduction after GO treatment. The characterization techniques demonstrated that GO had a few-layers (~8 sheets) with micrometric dimensions containing some submicron sized sheets. Furthermore, the BET revealed that the GO had a considerable specific surface area, which favored the adsorption processes. Total dissolved solids and pH met the criteria established by national standards, even after the tailing dam rupture. Conversely, all heavy metal ions presented concentration values greater than recommended. In terms of removal efficiency, higher values were obtained for copper, manganese and aluminum, which were higher than 90.2%. Due to its high concentration in untreated surface water, iron poses a high risk (39.1 mg/L; HQ > 1) in cases of chronical consumption of the contaminated water. After adsorption process, the hazard index value was lower than one, which suggests that population is unlikely to experience adverse health effects. The results reinforce the GO applicability in surface water treatment, even in real and complex aqueous solutions as considered throughout this study. |
Abstract: | O presente estudo teve como objetivo a síntese de GO por um método Hummers modificado; e avaliar a eficiência do GO na adsorção de metais pesados em uma amostra real de água superficial, coletada após o rompimento de uma barragem de rejeitos no estado de Minas Gerais - Brasil. Além disso, os riscos agudos e crônicos por meio de um método de Quociente de Perigo (HQ) foram utilizados para avaliar o impacto ambiental relacionado à água superficial bruta e sua redução após o tratamento com GO. As técnicas de caracterização demonstraram que o GO tinha algumas camadas (~8 folhas) com dimensões micrométricas contendo algumas folhas de tamanho submicrométrico. Além disso, o BET revelou que o GO possuía uma área superficial específica considerável, o que favorecia os processos de adsorção. O total de sólidos dissolvidos e o pH atenderam aos critérios estabelecidos pelas normas nacionais, mesmo após o rompimento da barragem de rejeitos. Por outro lado, todos os íons de metais pesados apresentaram valores de concentração superiores ao recomendado. Em termos de eficiência de remoção, foram obtidos valores superiores para cobre, manganês e alumínio, superiores a 90,2%. Devido à sua alta concentração em águas superficiais não tratadas, o ferro representa um alto risco (39,1 mg/L; HQ > 1) em casos de consumo crônico de água contaminada. Após o processo de adsorção, o valor do índice de perigo foi inferior a um, o que sugere que é improvável que a população sofra efeitos adversos à saúde. Os resultados reforçam a aplicabilidade do GO no tratamento de águas superficiais, mesmo em soluções aquosas reais e complexas conforme considerado ao longo deste estudo. |
Subject: | Adsorção Nanotecnologia Óxido de grafeno Água - Purificação |
language: | eng |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
metadata.dc.publisher.department: | ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA |
Rights: | Acesso Aberto |
metadata.dc.identifier.doi: | https://doi.org/10.1016/j.ceja.2020.100017 |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/73659 |
Issue Date: | 2020 |
metadata.dc.url.externa: | https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S266682112030017X |
metadata.dc.relation.ispartof: | Chemical Engineering Journal Advances |
Appears in Collections: | Artigo de Periódico |
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