ADAPTAÇÃO DE CARTUCHOS SPE COM ADSORVENTE CORTIÇA PARA TRATAMENTOS DE ÁGUAS DO AÇUDE JAPI–PB

Descrição

A água é um recurso natural indispensável para a manutenção da vida, para o desenvolvimento socioeconômico e para o equilíbrio dos ecossistemas. Contudo, a intensificação das atividades humanas, associada ao crescimento populacional, à urbanização desordenada e ao uso inadequado dos recursos naturais, tem provocado significativa degradação da qualidade dos corpos hídricos. No semiárido brasileiro, essa problemática se intensifica devido à irregularidade pluviométrica, aos longos períodos de estiagem e à elevada dependência de reservatórios superficiais para abastecimento humano, irrigação e dessedentação animal. Nesse contexto, os açudes desempenham papel estratégico na segurança hídrica da população, sendo fundamentais para a sustentabilidade regional. O Açude Japi, localizado no estado da Paraíba, representa uma importante fonte de armazenamento hídrico para a região, sendo utilizado para múltiplas finalidades. Entretanto, assim como outros reservatórios do semiárido, está sujeito à contaminação por matéria orgânica, nutrientes, sólidos dissolvidos, metais potencialmente tóxicos e resíduos oriundos de atividades agrícolas, domésticas e processos naturais de lixiviação. Essas alterações comprometem a qualidade da água e podem gerar riscos ambientais e sanitários, tornando indispensáveis estudos voltados ao monitoramento e desenvolvimento de alternativas de tratamento eficientes e de baixo custo. Dentre as tecnologias emergentes aplicadas ao tratamento e monitoramento de águas, destaca-se a Extração em Fase Sólida (Solid Phase Extraction – SPE), técnica amplamente utilizada em química analítica e ambiental devido à sua alta eficiência na separação, concentração e remoção de contaminantes presentes em matrizes complexas. A SPE apresenta vantagens importantes, como baixo consumo de solventes, rapidez analítica, seletividade e possibilidade de adaptação com diferentes materiais adsorventes. Nos últimos anos, pesquisas têm direcionado atenção especial ao uso de biomateriais naturais como fases adsorventes em cartuchos SPE, buscando aliar eficiência técnica e sustentabilidade ambiental. Entre esses biomateriais, a cortiça destaca-se como um adsorvente promissor. Trata-se de um material lignocelulósico obtido da casca do sobreiro, constituído principalmente por suberina, lignina, celulose e compostos fenólicos. Sua estrutura apresenta elevada porosidade, estabilidade química, resistência mecânica e grande capacidade de interação com diferentes espécies químicas, características que favorecem processos de adsorção. Estudos recentes demonstram que a cortiça possui potencial significativo para remoção de metais pesados, compostos orgânicos, corantes e contaminantes emergentes em sistemas aquosos, consolidando sua relevância em aplicações ambientais. Nesse cenário, o presente projeto propõe o desenvolvimento e adaptação de cartuchos SPE utilizando a cortiça como fase adsorvente para o tratamento de águas do Açude Japi–PB. A proposta busca avaliar a eficiência desse biomaterial na melhoria de parâmetros físico-químicos da água, promovendo uma abordagem inovadora e ambientalmente sustentável. A hipótese central do estudo considera que a utilização da cortiça em cartuchos SPE poderá reduzir significativamente indicadores de contaminação, contribuindo para o aprimoramento da qualidade hídrica do reservatório. O estudo será conduzido a partir da coleta de amostras de água em diferentes períodos sazonais, contemplando épocas seca e chuvosa, visando compreender possíveis variações na qualidade hídrica ao longo do ano. Inicialmente, as amostras serão submetidas à caracterização físico-química, incluindo análises de pH, turbidez, cor aparente, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, alcalinidade, dureza, cloretos, Na, K. Esses parâmetros fornecerão uma visão abrangente do estado inicial da água. Paralelamente, a cortiça será preparada por meio de etapas de lavagem, secagem, moagem e peneiramento granulométrico. Posteriormente, será caracterizada utilizando espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), técnica essencial para identificação dos grupos funcionais presentes na superfície do adsorvente e compreensão dos mecanismos envolvidos no processo adsortivo. Ensaios experimentais também serão realizados para determinar a capacidade de adsorção do material. Após essa etapa, os cartuchos SPE serão montados utilizando diferentes massas de cortiça, visando otimizar a eficiência do sistema. As amostras de água serão então submetidas ao tratamento, sendo posteriormente reavaliadas para comparação entre os parâmetros antes e após a aplicação do SPE. Os dados obtidos serão analisados estatisticamente por meio de ferramentas descritivas e inferenciais, possibilitando a avaliação da significância dos resultados. A relevância deste projeto está associada a diferentes dimensões. Do ponto de vista ambiental, propõe uma alternativa sustentável para melhoria da qualidade de águas superficiais em regiões semiáridas. Sob a perspectiva científica, contribui para o avanço do conhecimento sobre aplicação de biomateriais naturais em processos de adsorção e tecnologias SPE. Tecnologicamente, pode subsidiar o desenvolvimento de sistemas alternativos de tratamento de água com menor custo e maior acessibilidade. Socialmente, apresenta potencial impacto positivo na qualidade da água destinada às populações dependentes desses reservatórios. Espera-se que os resultados demonstrem a eficiência da cortiça como adsorvente natural, evidenciando seu potencial para aplicação em sistemas de tratamento de águas superficiais. Além disso, o projeto poderá gerar produção científica, fortalecer pesquisas na área de química ambiental e tratamento de águas na Universidade Federal de Campina Grande, bem como contribuir para a formação técnico-científica de estudantes de iniciação científica. Dessa forma, a pesquisa se insere como uma proposta inovadora, sustentável e de grande relevância para a realidade hídrica do semiárido nordestino.