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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39524| Título: | Como o fotoenvelhecimento modula a adsorção de contaminantes por microplásticos? Uma síntese quantitativa baseada em meta-análise de três níveis |
| Título(s) alternativo(s): | How does photoaging modulate contaminant adsorption by microplastics? A quantitative synthesis based on three-level meta-analysis |
| Autor(es): | Grassmann, Camila Gabriela Pedroso |
| Orientador(es): | Vidal, Carla Bastos |
| Palavras-chave: | Microplásticos Adsorção Poluição Água - Poluição Contaminantes emergentes na água Toxicologia ambiental Meta-análise Microplastics Adsorption Pollution Water - Pollution Emerging contaminants in water Environmental toxicology Meta-analysis |
| Data do documento: | 1-Set-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | GRASSMANN, Camila Gabriela Pedroso. Como o fotoenvelhecimento modula a adsorção de contaminantes por microplásticos? Uma síntese quantitativa baseada em meta-análise de três níveis. 2026. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025. |
| Resumo: | A poluição por microplásticos constitui um desafio ambiental relevante, especialmente em ecossistemas aquáticos, devido à sua capacidade de atuar como vetores de contaminantes emergentes, como metais pesados, pesticidas e fármacos. Entre os processos que modulam essa interação, destaca-se o fotoenvelhecimento, induzido principalmente pela exposição à radiação ultravioleta, que promove modificações físicoquímicas nos polímeros, como aumento da rugosidade, oxidação e formação de grupos carbonila e hidroxila. Tais alterações podem tanto ampliar quanto reduzir o potencial de adsorção dos Mps, a depender das condições físico-químicas do meio, impactando sua atuação como vetores de poluentes. Este estudo teve como objetivo quantificar os efeitos do fotoenvelhecimento na adsorção de contaminantes por Mps e identificar os principais fatores experimentais e ambientais que modulam essa resposta. Para isso, foi realizada uma meta-análise multinível, baseada em 30 estudos independentes e 256 comparações quantitativas. Utilizou-se a razão de médias log-transformada (lnRR) como medida de efeito, aplicada em modelos hierárquicos de efeitos aleatórios de três níveis, com o intuito de explicar a elevada heterogeneidade entre os estudos (I² = 81,64%) e identificar moderadores significativos. Os resultados revelaram que o fotoenvelhecimento aumentou, em média, em 132% a adsorção de contaminantes por Mps, com esse efeito presente em 72% das comparações analisadas. Três moderadores apresentaram impacto estatisticamente significativo: o tipo de polímero, a hidrofobicidade (mesmo reduzida pela oxidação) e o pH do meio, sendo que pH ácido favoreceu a adsorção de cátions (ex.: metais), enquanto pH básico favoreceu a adsorção de ânions (ex.: pesticidas). Em contrapartida, fatores como salinidade, tempo de exposição UV e classe do contaminante não mostraram efeito isolado relevante. Esses resultados indicam que regiões tropicais, com alta radiação UV e pH ácido, são particularmente vulneráveis, já que polímeros como PE, PP e PS, os mais comuns no ambiente, tornam-se significativamente mais eficazes na adsorção de poluentes após o fotoenvelhecimento. A pesquisa ressalta a necessidade de padronização dos protocolos de fotoenvelhecimento e caracterização superficial para ampliar o entendimento de fenômenos isolados. Conclui-se que compreender os fatores que modulam essa interação é fundamental para antecipar riscos ecotoxicológicos e orientar políticas públicas alinhadas aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável 6, 12 e 14. |
| Abstract: | Microplastic pollution is a significant environmental challenge, especially in aquatic ecosystems, due to its ability to act as a vector for emerging contaminants such as heavy metals, pesticides, and pharmaceuticals. Among the processes that modulate this interaction, photoaging stands out, mainly induced by ultraviolet radiation exposure, which promotes physicochemical changes in polymers, such as increased surface roughness, oxidation, and the formation of carbonyl and hydroxyl groups. These alterations can either enhance or reduce the adsorption potential of Mps, depending on environmental conditions, thereby impacting their role as pollutant vectors. This study aimed to quantify the effects of photoaging on contaminant adsorption by Mps and to identify the main experimental and environmental factors modulating this response. A multilevel meta-analysis was conducted based on 30 independent studies and 256 quantitative comparisons. The log-transformed ratio of means (lnRR) was used as the effect size, applied in three-level random-effects hierarchical models to account for the high heterogeneity between studies (I² = 81.64%) and to identify significant moderators. Results showed that photoaging increased, on average, contaminant adsorption by 132%, with this effect present in 72% of the comparisons analyzed. Three moderators had a statistically significant impact: polymer type, hydrophobicity (even when reduced by oxidation), and medium pH. Acidic pH favored the adsorption of cations (e.g., metals), while basic pH favored the adsorption of anions (e.g., pesticides). In contrast, factors such as salinity, UV exposure time, and contaminant class showed no relevant isolated effect. These findings indicate that tropical regions, with high UV radiation and acidic pH, are particularly vulnerable, since polymers such as PE, PP, and PS—the most common in the environment—become significantly more effective at adsorbing pollutants after photoaging. The study highlights the need to standardize photoaging and surface characterization protocols to enhance the understanding of isolated phenomena. It is concluded that identifying the factors that modulate this interaction is essential to anticipate ecotoxicological risks and to guide public policies aligned with Sustainable Development Goals (SDGs) 6, 12, and 14. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39524 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental |
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