Graphene oxide for efficient treatment of real contaminated water by mining tailings: Metal adsorption studies to Paraopeba river and risk assessment

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.