Este trabalho teve como objetivo propor métodos voltamétricos e a aplicação inédita destes para análise de dois antimicrobianos de uso veterinário em água e leite. Até o momento nenhum método voltamétrico havia sido proposto para análise direta do Ácido Oxolínico (AOx) e da Sulfaclorpiridazina (SCP). Assim toda caracterização dos processos de oxirredução destes compostos desde a escolha do eletrólito de suporte até as otimizações das técnicas voltamétricas para cada um dos antimicrobianos foi necessária antes da aplicação do método em amostras. Para análise de AOx foi utilizado um eletrodo de pasta de carbono (CPE) e KOH 0,100 mol L -1 foi usado como eletrólito de suporte. Nestas condições a caracterização por voltametria cíclica indicou um pico anódico irreversível em aproximadamente + 1,15 V (vs. Ag|AgCl, KCl 3M ). A quantificação foi realizada por voltametria de varredura adsortiva (AdSV), fixando-se um potencial elétrico por tempo determinado para adsorção do analito à superfície do eletrodo de trabalho seguido de uma varredura por voltametria de pulso diferencial (DPV). O método foi aplicado e validado para análise de AOx em água não potável coletada na lagoa do campus da Universidade Federal de Viçosa, sendo obtidos resultados variando de 98, 4 a 109 % de exatidão nas medidas para AOx. O processo de oxirredução para SCP também foi descrito utilizando-se um eletrodo de pasta de carbono modificado com nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) e líquido iônico tetrafluorborato de 1-butil-3-metilimidazolio (BMIMBF 4 ). Diferentes composições de pó de grafite e dos modificadores do eletrodo foram avaliadas, assim como diferentes eletrólitos de suporte e pH para a detecção de SCP. As melhores condições de trabalho foram então obtidas em meio de H 2 SO 4 0,300 mol L -1 como eletrólito de suporte e 5 % (% m/m) de cada um dos modificadores, observando-se com maior evidência um processo catódico irreversível, que foi validado para aplicação em análise de SCP em leite hidrolizado obtendo-se exatidão de 94,5 a 105,7 %. | This work aimed to propose voltammetric methods and the unprecedented application of these methods for the analysis of two antimicrobials for veterinary use in water and milk. To date, no voltammetric method has been proposed for direct analysis of Oxolinic Acid (AOx) and Sulphlorpyridazine (SCP). Therefore characterization of the redox processes of these compounds from the choice of the support electrolyte to the optimizations of the voltammetric techniques for each one of the antimicrobials was necessary before the application of the method in samples. For AOx analysis, a carbon paste electrode (CPE) was used as working electrode and KOH 0,100 mol L -1 as support electrolyte. Under these conditions the cyclic voltammetry characterization indicated an irreversible anode peak at approximately + 1.15 V (vs. Ag | AgCl, KCl 3M ). The quantification was performed by adsorptive sweep voltammetry (AdSV), fixing a time-determined electrical potential for adsorption of the analyte to the surface of the working electrode followed by a differential pulse voltammetry (DPV) scan. The method was applied and validated for AOx analysis in non-potable water collected in the Campus Lagoon of the Federal University of Viçosa, obtaining results varying from 98,4 to 109% accuracy in AOx measurements. The redox process for SCP has also been described using a carbon paste electrode modified with multiple-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluorborate (BMIMBF 4 ). Different graphite powder and modifiers compositions were evaluated as well as different support electrolytes and pH for the detection of SCP. The best working conditions were obtained in H 2 SO 4 0.300 mol L -1 medium as carrier electrolyte and 5% (% w/w) of each of the modifiers, with an irreversible cathodic process that was validated for application in SCP analysis in hydrolyzed milk, obtaining an accuracy of 94.5 to 105.7%. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2023. | A presença de cianobactérias em corpos hídricos é recorrente em países tropicais, no entanto, quando esses mananciais são utilizados como fontes de abastecimento público, se faz necessário o monitoramento e remoção desses organismos. Neste contexto, esta pesquisa teve o objetivo de avaliar uma unidade única composta de eletroflotação com eletrodos de titânio e filtração granular descendente em múltiplas camadas na remoção de cianobactérias. Para tanto, utilizou a água do manancial de abastecimento público da Lagoa do Peri, localizado em Florianópolis/SC, uma vez que tal manancial possui como característica a presença de cianobactérias, principalmente da espécie Cylindrospermopsis raciborski. Neste sentido, foram realizadas contagem de cianobactérias, cianotoxinas, avaliação de fitoxicidade, viabilidade celular, além da verificação de parâmetros físicos e químicos. Também foram obtidos os parâmetros ótimos de operação por meio de planejamento experimental em operação por 90 minutos com 11 configurações distintas variando a taxa de escoamento superficial e densidade de corrente elétrica. Os resultados do planejamento experimental foram confirmados pela análise de variância (ANOVA). Por meio dos resultados obtidos o sistema de eletroflotação apresentou remoção dos parâmetros avaliados em relação a água bruta utilizada. As taxas operacionais ótimas, obtidas com auxílio do planejamento experimental foram de 100,06 m3 m?2 d?1 taxa de escoamento superficial e 72,10 Am?2 de densidade de corrente elétrica. O sistema operando por 6 h como unidade única de pré-tratamento, composto por eletroflotação exclusivamente, alcançou redução de 55% para turbidez 52% para cor aparente, 41% para carbono orgânico dissolvido. Em relação a remoção de cianobactérias, o sistema apresentou redução de 97% de indivíduos ao final do tratamento. Em relação a viabilidade celular, observou-se uma possível ruptura e perda do conteúdo celular para o meio extracelular dos organismos expostos a eletrólise, enquanto que os organismos observados na água bruta apresentavam os componentes preservados. Apesar do rompimento celular, não foram identificadas cianotoxinas na água produzida pelo sistema e nem toxicidade da água produzida, uma vez que a água eletroflotada não promoveu aspectos negativos ao desenvolvimento das sementes de lactuca sativa. Por fim, a integração dos processos, apresentou redução dos parâmetros observados para a filtração, entretanto, carreiras de filtração curtas, sendo a maior carreira de filtração observada na camada tripla com 260 min. | Abstract: The presence of cyanobacteria in water bodies is recurrent in tropical countries, however, when these sources are used as sources for public supply, monitoring and removal of these organisms are necessary. In this context, this research aimed to evaluate the removal of cyanobacteria on a single treatment unit composed by electroflotation with titanium electrodes and descending granular filtration in multiple layers. For this purpose, raw water from the water treatment plant of Lagoa do Peri, located in Florianópolis/SC, was used since this source is characterized by the presence of cyanobacteria, mainly the Cylindrospermopsis raciborskii species. In this sense, counting of cyanobacteria, cyanotoxins, assessment of phytotoxicity, cell viability, in addition to verification of physical and chemical parameters were carried out. Optimum operational parameters were also obtained through experimental planning carried out for 90 minutes and 11 settings, changing the water flow rate and current density. Results were confirmed by analysis of variance ANOVA. Through the results obtained, the electroflotation system showed removal of the parameters evaluated in relation to the raw water used. The optimal operational rates, provided with the aid of the experimental design, were 100,06 m3 m-2 d-1 water flow rate and 72,10 A m-2 electrical current density. The system operating for 6 hours, settled with the optimal operational rates, as a single pre-treatment unit, composed exclusively of electroflotation, achieved a reduction of 55% for turbidity, 52% for apparent color, 41% for Dissolved Organic Carbon. Regarding the removal of cyanobacteria, the system showed a reduction of 97% of individuals at the end of the treatment. Regarding cell viability, a possible rupture and loss of cellular content to the extracellular medium of organisms exposed to electrolysis was observed, while those observed in raw water had preserved celular estructure. Despite the possible cell rupture, no cyanotoxins were identified in the water produced by the system and no toxicity in the produced water, since the water produced by the electroflotation system did not promote negative aspects to the development of lactuca sativa seeds. Finally, the integration of processes showed a reduction in the parameters observed for filtration, however, short filtration runs, with the longest filtration run observed in the triple layer with 260 min.