Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-05-03T17:20:12Z No. of bitstreams: 1 Tese_Eline_VersãoFinal.pdf: 24730530 bytes, checksum: 660259a520e774bdef4c1478084f292b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-03T17:20:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Eline_VersãoFinal.pdf: 24730530 bytes, checksum: 660259a520e774bdef4c1478084f292b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A contaminação dos ambientes aquáticos por contaminantes emergentes é, ainda, pouco investigada no Brasil. Este estudo teve como objetivo avaliar a ocorrência de fármacos de diferentes classes terapêuticas, cafeína e bisfenola, em corpos hídricos de diferentes escalas no Estado do Rio de Janeiro. Foram eles: em micro escala, os Córregos São Domingos e Ribeirão Santíssimo (município de Santa Maria Madalena); em pequena escala, as bacias dos rios Paquequer, Guandu, Iguaçu e Sarapuí; em média escala, a bacia do médio rio Paraíba do Sul. Considerando os objetivos propostos foram analisadas 47 amostras para a determinação de 34 fármacos (acetaminofeno, ácido salicílico, codeína, diclofenaco, fenazona, ibuprofeno, ketoprofeno, meloxicam, naproxeno, piroxicam, atorvastaina, benzafibrato, gemfibrozil, alprazolam, carbamazepina, diazepam, lorazepam, venlafaxina, atenolol, metoprolol, nadolol, propanolol, sotalol, furosemida, torasemida, glibenclamida, irbesartan, losartan, valsartan, warfarina, tiabendazol, xilazina, sulfametoxazol, trimetoprim), cafeína e bisfenol-a, empregando a técnica analítica de extração em fase sólida, cromatografia a líquido de alta eficiência e espectrometria de massa tandem. Os resultados obtidos mostraram que nenhuma amostra analisada estava livre da contaminação por esses compostos e apenas dois deles (piroxicam e torasemida) não foram detectados em qualquer amostra. A freqüência com que os demais compostos foram detectados variou entre 2,1 (para a xilazina) e 100% (para ácido salicílico, velanfaxine, propanolol, tiabendazol, trimetoprim e cafeína). Uma avaliação qualitativa sobre consumo de medicamentos no município de Santa Maria Madalena mostrou uma estreita relação entre o consumo, a concentração e a frequência com que são encontrados fármacos em amostras ambientais. Os rios que apresentaram as maiores concentrações totais destes contaminantes foram (em ordem decrescente): rios Iguaçu-Sarapuí (51,8 μg L-1); córregos São Domingos e Ribeirão Santíssimo (19,0 μg L-1); rio Paquequer (18,2 μg L-1); rio Guandu (1,46 μg L-1) e rio Paraíba do Sul (1,42 μg L-1). Esses resultados mostram a importância da vazão na diluição da contaminação por fármacos, cafeína e bisfenol-a, oriundos da entrada de esgoto doméstico, o que pode ser avaliada através das cargas de contaminantes transportadas em cada bacia. A alta concentração de certos compostos (alguns quantificados neste estudo na ordem de μg L-1) não é, necessariamente, a principal preocupação ambiental, mas também, a sua persistência e atividade biológica. Contudo, para a maioria desses compostos não existem dados suficientes quanto a ocorrência, avaliação de risco e ecotoxicidade, e desta forma, é difícil prever os seus efeitos causados à saúde do homem e dos organismos aquáticos, o que torna primordial a sua investigação / The contamination of aquatic environments by emerging contaminants is still poorly investigated in Brazil. This study aimed to evaluate the occurrence of different therapeutic classes of drugs, caffeine and bisphenol-a in water bodies of different scales in the State of Rio de Janeiro. They were: in micro-scale, the streams of São Domingos and Ribeirão Santíssimo (in the city of Santa Maria Madalena); in a small-scale, the River Basins Paquequer, Guandu, Iguaçu and Sarapuí; on the medium scale, the basin of the middle Paraíba do Sul River. Considering the objectives proposed, 47 samples were analyzed for the determination of 34 pharmaceutical compounds (acetaminophen, salicylic acid, codeine, diclofenac, phenazone, ibuprofen, ketoprofen, meloxicam, naproxen, piroxicam, atorvastatin, benzafibrate gemfibrozil, alprazolam, carbamazepine, diazepam, lorazepam, venlafaxine, atenolol, metoprolol, nadolol, propranolol, sotalol, furosemide, torasemide, glibenclamide, irbesartan, losartan, valsartan, warfarin, thiabendazole, xylazine, sulfamethoxazole, trimethoprim), caffeine and bisphenol-a, using the analytical technique of Solid Phase Extraction, High Performance Liquid Chromatography and Mass Spectrometry tandem. The results showed that any sample evaluated was free from contamination by these compounds; only two compounds (piroxicam and torasemide) were not detected in any sample. The frequency of compounds detected ranged from 2.1 (for xylazine) and 100% (for salicylic acid, velanfaxine, propranolol, thiabendazole, trimethoprim and caffeine). A qualitative assessment about drug use in the municipality of Santa Maria Madalena showed a close relationship between the consumption, the concentration and the frequency wherein pharmaceutical compounds are found in environmental samples. The rivers that had the highest total concentrations of these contaminants were (in descending order): Iguaçu and Sarapuí rivers, (51.8 mg L-1), and the streams São Domingos and Ribeirão Santíssimo (19.0 mg L-1); Paquequer River (18.2 mg L- 1); Guandu River (1.46 mg L-1) and Paraíba do Sul River (1.42 mg L-1). These results show the importance of flow in the dilution of the contamination by pharmaceutical compounds, caffeine and bisphenol-a, from the entry of domestic sewage, which can be evaluated through loads of contaminants carried in each basin. The high concentration of certain compounds (some quantified in this study in order mg L-1) is not necessarily the main environmental concern, but also its persistence and biological activity. However, for most of these compounds there are insufficient data regarding the occurrence, risk assessment and ecotoxicology, and thus it is difficult to predict the health effects in humans and aquatic organisms, which makes its primary research

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-03T17:30:48Z No. of bitstreams: 1 MORGANA FABÍOLA CUNHA SILVA CANUTO - TESE PPGEP 2012..pdf: 1607652 bytes, checksum: 0c3a5a7e86e448696445e64563fdd07d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-03T17:30:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MORGANA FABÍOLA CUNHA SILVA CANUTO - TESE PPGEP 2012..pdf: 1607652 bytes, checksum: 0c3a5a7e86e448696445e64563fdd07d (MD5) Previous issue date: 2012-10 / CNPq / A degradação dos ambientes aquáticos por metais pesados está relacionado ao aumento desenfreado do setor industrial. A biossorção é uma alternativa eficiente e de baixo custo para o tratamento dos efluentes contaminados por metais pesados que são lançados no meio ambiente por parte das indústrias, Uma alternativa para a remoção de metais pesados presentes em efluentes líquidos é o processo de adsorção em colunas de leito fixo utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae imobilizada com quitosana. Experimentos da cinética de biossorção foram realizados em tanque agitado utilizando os bioadsorventes, esferas de quitosana, levedura Saccharomyces cerevisiae livre e imobilizada com quitosana para remoção do íon Cd2+, enquanto que os experimentos do equilíbrio de adsorção e em coluna de leito fixo, realizados com a levedura imobilizada. Os modelos pseudo-segunda ordem e o de Michaelis Menten apresentaram um bom ajuste aos dados experimentais, enquanto para o estudo do equilíbrio o modelo de Langmuir foi o que melhor representou a isoterma de adsorção. As curvas de ruptura obtidas para concentrações do íon Cd2+ de até 20 mg.L-1 demonstraram que o leito estava longe de atingir a saturação, porém ao ampliar a faixa de concentração 40 – 90 mg.L-1, o leito ficou mais próximo da saturação, sendo verificado a viabilidade de se utilizar este bioadsorvente para o tratamento de efluentes que contenham Cd2+. A técnica de planejamento experimental foi utilizada para avaliar os efeitos das variáveis concentração do efluente sintético e vazão de operação sobre a quantidade adsorvida de Cd2+ e o percentual de remoção. O efeito da vazão de operação é o fator mais significativo seguido da concentração do íon Cd2+, para a variável resposta quantidade adsorvida de Cd2+, enquanto apenas a variável vazão de operação foi estatisticamente significativa sobre o percentual de remoção. Os modelos matemáticos, da Força Impulsora Linear e o de Thomas, descreveram satisfatoriamente o comportamento das curvas de ruptura. / The degration of aquatic ecosystems caused by metallic ions is related to the unbridled increase in industrial sector. Biosorption is an efficient and low cost alternative for the treatment of effluents contaminated by metallic ions, which are thrown by industries into the environment. An alternative in order to remove these ions into the liquid effluents is a process of biosorption in fixed bed columns using Saccharomyces cerevisiae yeast immobilized with Chitosan. Biosorption's kinetics experiments were conducted in agitated tanks using bioadsorbing, chitosan's spheres, free Saccharomyces cerevisiae yeast and immobilized with chitosan to remove Cd2+ ion, whereas the equilibrium experiments of biosorption and in a fixed bed column, were conducted with immobilized yeast. Both pseudo-second order and Michaelis Menten models prevented a good adjustment to the experimental data, whereas to the equilibrium study, Langmuir's model was the one which better represented the adsorption's isotherm. The rupture curves got by Cd2+ ion concentration of up to 20 mg.L-1 show that the bed was far from reaching saturation. Nevertheless, by extanding the concentrations of 40-90 mg.L-1, the bed got closer to saturation and being checked the viability of using this bioadsorvent to treating effluents which contains Cd2+. The experimental planning techinique was used to evaluate the effects of concentration variables from the sinthetic aqueous solution of Cd2+ in the entry of the bed and flow of operation over a quantity adsorbed and the removal percentage. The flow operation effect was the most significant factor being followed by the concentration for the response variable amount absorbed, whereas only the flow variable from operation was statiscally significant about removal percentage. Mathematical models of Linear Driving Force and Thomas' satisfactorily described the breakthrough curves behavior.