Evaluación de la remoción de antraceno y fenantreno en agua de mar mediante la aplicación de un proceso de oxidación avanzada

Abstract

El crecimiento poblacional y desarrollo social demanda cada día mayor consumo de energía, trayendo consigo una problemática ambiental considerable como resultado de diferentes actividades antropogénicas de la industria petrolera y uso de hidrocarburos, ya que estos presentan un riesgo potencial tanto para el medio ambiente como para la salud humana. Actualmente en México se tiene un número considerable de sitios contaminados con estos compuestos como resultado de fugas o derrames accidentales de petróleo crudo, combustóleo, gasolina, diesel y turbosina, entre otros que se producen dentro y fuera de las instalaciones de producción y almacenamiento. Entre los principales hidrocarburos se encuentran los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), los cuales merecen importante atención por su toxicidad, sus características teratogénicas, mutagénicas y carcinogénicas. Dado que estas sustancias son generalmente tóxicas y no se eliminan a través de los tratamientos convencionales, se ha generado una demanda creciente de tecnologías de eliminación, tales como la oxidación avanzada, como alternativa a los procesos existentes. Los procesos de oxidación avanzada en aguas contaminadas con HAPs son efectivos para superar las limitaciones de los tratamientos convencionales, especialmente en mezclas complejas. Por lo anterior, el objetivo de esta investigación fue evaluar un proceso de oxidación avanzada fotocatalítico, UV/H2O2, UV/H2O2/KMnO4, Fenton y Fenton/UV, en la degradación del antraceno y fenantreno (50 ppm) como moléculas modelo de HAPs, en agua de mar sintética. En el primer tratamiento fue utilizado H2O2 como catalizador en dosis de 1.0%, 0.75%, 0.5% y 0.25% con tiempos de exposición UV de 15, 30, 60, 90 y 120 minutos, obteniendo porcentajes de remoción mayores al 65% en dos horas. Con el segundo tratamiento UV-H2O2/KMnO4 fueron obtenidos mejores resultados puesto que durante los primeros 90 minutos se removió hasta un 80% de estos compuestos, permitiendo con ello reducir el tiempo de exposición de la lámpara UV hasta 90 min. Los procesos Fenton y Fenton/UV obtuvieron porcentajes de remoción mayores al 80% después de 90 minutos. Los resultados indican que los procesos de oxidación avanzada, UV/H2O2/KMnO4, Fenton y Fenton/UV son eficientes para la degradación de antraceno y fenantreno, sin embargo el proceso más eficiente considerando las ventajas y desventajas de los procesos evaluados, fue el proceso UV/H2O2/KMnO4 con porcentajes de remoción de 82%. Palabras clave: Antraceno, Fenantreno, Proceso de oxidación avanzada, Fotocatalítico, Hidrocarburos aromáticos policíclicos, Peróxido de hidrógeno, Fenton.