Made available in DSpace on 2014-06-12T23:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7644_1.pdf: 2684411 bytes, checksum: 45e5079111feaffef58588ac1f8d616c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / A Organização Mundial de Saúde (OMS) afirma que grande parte das doenças que acometem a população mundial é provocada por águas contaminadas. A comunidade científica vem também chamando a atenção para a presença de micropoluentes em nível de ng.L-1 e g. L-1 , tais como: os interferentes endócrinos, fármacos, produtos de cuidado pessoal e de limpeza e subprodutos da desinfecção de água potável. Muitas pesquisas vêm sendo realizadas em vários países comprovando a presença desses micropoluentes em águas naturais, efluentes de estações de tratamento de esgoto (ETE) e águas de abastecimento público. O grande desafio tem sido o desenvolvimento de métodos analíticos para determinar esses compostos em matrizes ambientais (águas naturais e potável, efluentes industriais e de estações de tratamento de esgoto, esgoto doméstico e sedimentos), devido às baixas concentrações. Esse trabalho foi dividido em duas partes. Na primeira parte foram realizadas coletas mensais em quatro ETE do estado de Pernambuco (Cabanga, Caçote, Mangueira e Jardim Paulista). Estas amostras foram submetidas à extração líquido-líquido e foi utilizada a cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa de alta resolução (LC-MS-MS/IT-TOF) para realizar identificação dos contaminantes presentes nas amostras. Encontrou-se 16 contaminantes emergentes pertencentes às classes dos fármacos, hormônios, drogas ilícitas e plastificantes. Os contaminantes encontrados com mais freqüência na entrada e saída das ETE foram: cafeína, dietilftalato, nonilfenol, cocaína, 17α-etinilestradiol, progesterona e diclofenaco. Numa segunda etapa, foi avaliada a concentração de dois destes compostos (progesterona e 17α-etinilestradiol) em solução de água comercial, para estimar a degradação dos mesmos empregando o processo foto-Fenton a partir de um planejamento fatorial 24 com um ponto central em triplicata. As variáveis estudadas foram o pH, o tempo, mmol de peróxido de hidrogênio e ferro. Após os ensaios de degradação, os contaminantes foram submetidos à extração líquido-líquido e a pré-concentração em rotaevaporador, para ser avaliado o teor dos contaminantes após a degradação utilizando a técnica LC-MS-MS/IT-TOF (Shimadzu). As condições cromatográficas estabelecidas tanto para o monitoramento dos contaminantes quanto para a degradação foram: coluna Phenomenex gemini C18, 3 μm, 50 x 2,1 mm, fase móvel (água e metanol grau HPLC), vazão da fase móvel 0,2 mL/min e volume de injeção 5 μL. A fonte de ionização da espectrometria de massa utilizada foi ESI, tempo de acumulação dos íons no octopolo de 50 ms, os espectros de massa foram adquiridos no modo negativo e positivo. Foram obtidos 98,59 % de degradação para o 17α-etinilestradiol e 99,77 % para a Progesterona em todos os níveis estudados. Conclui-se que a técnica de cromatografia líquida acoplada ao espectrômetro de massa associada à extração líquido-líquido permite o monitoramento e identificação dos contaminantes, enquanto que o processo foto-Fenton pode ser utilizado para degradação dos mesmos

A grande evolução tecnológica tem sido responsável pela introdução de diferentes contaminantes no ambiente, dentre os quais estão os éteres difenílicos polibromados (PBDEs). Os PBDEs representam uma importante classe de retardantes de chama adicionada aos diversos bens de consumo da vida moderna com a finalidade de retardar o processo de ignição e impedir a propagação de chamas. Atualmente, a crescente presença desses compostos em compartimentos ambientais e em amostras de fluídos biológicos tem levantado preocupações relacionadas com os possíveis efeitos tóxicos à saúde, no entanto tais efeitos são incertos devido à baixa disponibilidade de dados relacionados com a ação direta sobre o organismo humano. Desta forma, esse trabalho objetivou investigar os efeitos dos principais representantes de PBDEs: congênere PBDE-209, PBDE-99 e PBDE-47 sobre células de hepatoblastoma humano (HepG2) na faixa de concentração de 0.1-25µmol/L, em períodos de 24 e 48 horas, como uma alternativa de esclarecer os efeitos tóxicos dos PBDEs sobre a saúde humana, bem como correlacionar os efeitos entre os diferentes congêneres. As células HepG2 foram escolhidas devido as semelhanças com o metabolismo das células hepáticas normais. Também foi investigado o potencial dos três congêneres em induzir a morte celular após exposição aos PBDEs, sendo demonstrado potencial citotóxico diferenciado de acordo com o congênere investigado. Pela avaliação de ensaios de proliferação celular (SRB) e viabilidade celular (MTT) foi obtido que o congênere PBDE-209 induz morte celular em altas concentrações (10µmol/L, 25µmol/L) sendo esses efeitos iniciados primeiramente, por mecanismos citostáticos em concentrações menores. Enquanto isso, os PBDE-99 e PBDE-47 demonstraram elevado potencial citotóxico de forma concentração dependente, apresentando diferenças nas intensidades das concentrações avaliadas, relacionando-as com a facilidade de absorção e com os possíveis metabólitos formados. A investigação dos mecanismos citotóxicos foi realizada pelos ensaios de avaliação do potencial de membrana mitocondrial, exposição da fosfatidilserina na membrana externa celular e fragmentação nuclear. Esses ensaios evidenciaram que os congêneres investigados agem por indução de mecanismos apoptóticos, sendo os maiores resultados relacionados com os menores congêneres investigados. A avaliação dos mecanismos por vias necróticas foi realizada pela avaliação da atividade da LDH devido ao rompimento da membrana celular característico de mecanismos necróticos, não sendo obtidos resultados significativos. A avaliação do acúmulo de EROs ocasionado pela exposição aos congêneres demonstrou que os compostos investigados apresentam elevado potencial para induzir o estresse oxidativo, sendo inclusive relacionado com os efeitos citostáticos preliminares do congênere PBDE-209. A diferença dos resultados obtidos entre os três congêneres foi relacionada com as diferenças estruturais, as quais facilitam a absorção dos menores congêneres e com os possíveis metabólitos oriundos formados. Concluindo, estes resultados mostram os efeitos tóxicos dos PBDEs em células hepáticas e sugere a presença de efeitos adversos à saúde. Além disso, embora os congêneres PBDE-99 e PBDE-47 apresentem os maiores potenciais tóxicos, o efeito do congênere PBDE-209 não deve ser ignorado uma vez que o mesmo pode se intensificado com a exposição prolongada / Technologic demand has increased the different pollutants released in the environment. Polybrominated diphenyl ether (PBDE) is an important class of the flame retardants added in several good products with a wide range of toxic effects on biotic and abiotic systems. These compounds are release into environment through the loss during manufacture and of products containing PBDEs. Their toxic mechanisms on biologic systems still have not understood due to the existence of several different congeners, with different chemical and biological characteristics in the environment, and absence of their effects on the body. Therefore, in this study we examine effects of congeners PBDE-209, PBDE-99 and PBDE-47 on HepG2 cell line in order to understand their mechanism of action and their effects on the human health. Firstly, we evaluated citotoxic mechanism by SRB assay followed by MTT assay. This way, we showed that all tested PBDEs seem to cause cell death although PBDE-209 also causes cystostatic mechanism in lower concentration. The cytotoxic mechanism was observed in higher concentrations and it was suggested be evidences of apoptosis. Apoptotic mechanism was investigated by mitochondrial membrane potential, phosphatidyl serine exposure and nuclear fragmentation. Our results showed that all tested congeners were able to decrease mitochondrial membrane potential, to cause phosphatidyl serine exposure and a nuclear fragmentation with higher results found for BDE-99 and BDE-47 due structural difference that may facilities their absorption and their toxic metabolites Exclusion of necrotic mechanism was performed by LDH release assay. We evaluated reactive oxygen species (ROS) production and it was showed that apoptotics mechanisms is followed by oxidative stress in all congeners tested and suggest cytostatic mechanism is also mediated by ROS. These results are evidences of toxic effects of PBDEs on the cell line and health

A grande evolução tecnológica tem sido responsável pela introdução de diferentes contaminantes no ambiente, dentre os quais estão os éteres difenílicos polibromados (PBDEs). Os PBDEs representam uma importante classe de retardantes de chama adicionada aos diversos bens de consumo da vida moderna com a finalidade de retardar o processo de ignição e impedir a propagação de chamas. Atualmente, a crescente presença desses compostos em compartimentos ambientais e em amostras de fluídos biológicos tem levantado preocupações relacionadas com os possíveis efeitos tóxicos à saúde, no entanto tais efeitos são incertos devido à baixa disponibilidade de dados relacionados com a ação direta sobre o organismo humano. Desta forma, esse trabalho objetivou investigar os efeitos dos principais representantes de PBDEs: congênere PBDE-209, PBDE-99 e PBDE-47 sobre células de hepatoblastoma humano (HepG2) na faixa de concentração de 0.1-25µmol/L, em períodos de 24 e 48 horas, como uma alternativa de esclarecer os efeitos tóxicos dos PBDEs sobre a saúde humana, bem como correlacionar os efeitos entre os diferentes congêneres. As células HepG2 foram escolhidas devido as semelhanças com o metabolismo das células hepáticas normais. Também foi investigado o potencial dos três congêneres em induzir a morte celular após exposição aos PBDEs, sendo demonstrado potencial citotóxico diferenciado de acordo com o congênere investigado. Pela avaliação de ensaios de proliferação celular (SRB) e viabilidade celular (MTT) foi obtido que o congênere PBDE-209 induz morte celular em altas concentrações (10µmol/L, 25µmol/L) sendo esses efeitos iniciados primeiramente, por mecanismos citostáticos em concentrações menores. Enquanto isso, os PBDE-99 e PBDE-47 demonstraram elevado potencial citotóxico de forma concentração dependente, apresentando diferenças nas intensidades das concentrações avaliadas, relacionando-as com a facilidade de absorção e com os possíveis metabólitos formados. A investigação dos mecanismos citotóxicos foi realizada pelos ensaios de avaliação do potencial de membrana mitocondrial, exposição da fosfatidilserina na membrana externa celular e fragmentação nuclear. Esses ensaios evidenciaram que os congêneres investigados agem por indução de mecanismos apoptóticos, sendo os maiores resultados relacionados com os menores congêneres investigados. A avaliação dos mecanismos por vias necróticas foi realizada pela avaliação da atividade da LDH devido ao rompimento da membrana celular característico de mecanismos necróticos, não sendo obtidos resultados significativos. A avaliação do acúmulo de EROs ocasionado pela exposição aos congêneres demonstrou que os compostos investigados apresentam elevado potencial para induzir o estresse oxidativo, sendo inclusive relacionado com os efeitos citostáticos preliminares do congênere PBDE-209. A diferença dos resultados obtidos entre os três congêneres foi relacionada com as diferenças estruturais, as quais facilitam a absorção dos menores congêneres e com os possíveis metabólitos oriundos formados. Concluindo, estes resultados mostram os efeitos tóxicos dos PBDEs em células hepáticas e sugere a presença de efeitos adversos à saúde. Além disso, embora os congêneres PBDE-99 e PBDE-47 apresentem os maiores potenciais tóxicos, o efeito do congênere PBDE-209 não deve ser ignorado uma vez que o mesmo pode se intensificado com a exposição prolongada / Technologic demand has increased the different pollutants released in the environment. Polybrominated diphenyl ether (PBDE) is an important class of the flame retardants added in several good products with a wide range of toxic effects on biotic and abiotic systems. These compounds are release into environment through the loss during manufacture and of products containing PBDEs. Their toxic mechanisms on biologic systems still have not understood due to the existence of several different congeners, with different chemical and biological characteristics in the environment, and absence of their effects on the body. Therefore, in this study we examine effects of congeners PBDE-209, PBDE-99 and PBDE-47 on HepG2 cell line in order to understand their mechanism of action and their effects on the human health. Firstly, we evaluated citotoxic mechanism by SRB assay followed by MTT assay. This way, we showed that all tested PBDEs seem to cause cell death although PBDE-209 also causes cystostatic mechanism in lower concentration. The cytotoxic mechanism was observed in higher concentrations and it was suggested be evidences of apoptosis. Apoptotic mechanism was investigated by mitochondrial membrane potential, phosphatidyl serine exposure and nuclear fragmentation. Our results showed that all tested congeners were able to decrease mitochondrial membrane potential, to cause phosphatidyl serine exposure and a nuclear fragmentation with higher results found for BDE-99 and BDE-47 due structural difference that may facilities their absorption and their toxic metabolites Exclusion of necrotic mechanism was performed by LDH release assay. We evaluated reactive oxygen species (ROS) production and it was showed that apoptotics mechanisms is followed by oxidative stress in all congeners tested and suggest cytostatic mechanism is also mediated by ROS. These results are evidences of toxic effects of PBDEs on the cell line and health

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:01:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo116_1.pdf: 1394719 bytes, checksum: 139c388c8b366e90a503d871c7e50d00 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O interesse da comunidade científica no estudo de micropoluentes é muito recente e tem aumentado a cada dia, uma vez que estas substâncias vêm causando alterações importantes no meio ambiente, interferindo no sistema endócrino de animais e de seres humanos. Logo, foi necessário classificar essas substâncias que receberam o nome de contaminantes emergentes, dentre os quais estão os fármacos de diferentes classes como: analgésicos, antiinflamatórios, drogas psiquiátricas, antilipêmicos, antibióticos além de outras substâncias largamente utilizadas no consumo doméstico. Pesquisadores do mundo todo buscam verificar a presença desses compostos em matrizes ambientais, como estações de tratamento de efluentes e rios, e propor tratamento para os mesmos. O uso de processos oxidativos avançados (POA) surge nesse cenário como uma tecnologia capaz de remover estes micropoluentes dos meios contaminados. O presente trabalho tem por objetivo avaliar, quantificar e tratar soluções aquosas com os contaminantes emergentes (CE): Ácido Acetilsalicílico (AAS), Diclofenaco e Paracetamol. Planejamento Fatorial 23 com ponto central foi utilizado para determinar a melhor condição de operacionalização. Soluções sintéticas foram preparadas com o princípio ativo dos três fármacos em estudo, quantificadas antes e após a aplicação do POA, através de análise por LC/MS IT-TOF. Para que fossem obtidos resultados consistentes, a metodologia utilizada para quantificação dos fármacos por análise cromatográfica acoplada a espectrometria de massas foi validada utilizando normas exigidas pelos órgãos competentes (ANVISA E INMETRO). Análise de Carbono Orgânico Total foi também realizada, contribuindo na determinação da cinética apresentada no processo de degradação. O Processo de Fotólise e os Processos Foto-Fenton e UV/H2O2 foram utilizados e comparados os seus resultados. O processo de Fotólise não apresentou um percentual de degradação significativa para os fármacos estudados, enquanto que o Processo Foto-Fenton conseguiu degradar de modo eficiente todos os fármacos alcançando percentuais de degradação superiores a 90,00%. Após submissão das amostras aos POA, foi realizada análise da concentração de peróxido residual não detectando presença de peróxido. A análise da conversão de carbono orgânico total apresentou melhor resultado (84,84%) para o processo UV/H2O2, o qual também conseguiu obter 100,00% de degradação dos compostos estudados. Portanto, a modelagem cinética foi elaborada para o processo UV/H2O2, que se comportou de modo eficiente tanto para a remoção dos compostos estudados, bem como para a conversão de carbono orgânico total. O modelo cinético agrupado em dois grupos de compostos, refratários e não refratários, foi adotado para descrever o perfil da concentração de COT residual, conseguindo representar de modo satisfatório o perfil da fração residual dos compostos orgânicos analisados

La preocupación creciente por el aumento y posibles efectos adversos, en la salud y el medioambiente, ocasionados por los contaminantes emergentes (CEs) demanda el estudio de sus procesos de degradación y el desarrollo de tecnologías eficientes para su eliminación. La oxidación anódica directa es uno de los métodos más simples y eficientes para la eliminación de contaminantes orgánicos de elevada toxicidad y/o refractarios. No obstante, la viabilidad de esta tecnología dependerá del desarrollo de electrodos estables, de bajo coste y con elevada actividad catalítica. Entre las diversas composiciones propuestas en la literatura, los óxidos de estaño dopados con antimonio y pequeñas cantidades de Pt (SnO2-Sb-Pt) constituyen una de las más prometedoras. Sin embargo, hasta ahora no existen estudios de la oxidación de CEs sobre estos electrodos, y todavía se desconoce la naturaleza de su comportamiento electrocatalítico. En este trabajo se presenta un estudio fundamental y comparativo de la respuesta electrocatalítica de 3 electrodos de composición Ti/SnO2-Sb(13%met.)-Pt(0, 3, 13%met.) frente a la oxidación y eliminación de 3 CEs, concretamente, glifosato, paraquat y diclofenaco. La respuesta de estos electrodos se compara, además, con la de electrodos comerciales de Ti/Pt y Si/BDD. En particular, se analiza la naturaleza del ánodo en la capacidad para la generación de radicales hidroxilo y la facilidad y eficiencia en la oxidación y eliminación de CEs, analizando la formación y eliminación de los intermedios de reacción. Para ello, se utiliza la voltametría cíclica, técnicas espectroelectroquímicas (IR o UV) in-situ y/o experimentos de electrolisis en celda filtro-prensa en diversas condiciones que, sin tratar de emular ningún caso real de tratamiento de aguas, son adecuadas para dicho estudio electrocatalítico. Los resultados obtenidos muestran que los electrodos de Ti/SnO2-Sb dopados con Pt (3-13%met.) son capaces de oxidar y mineralizar los CEs estudiados, mostrando una respuesta electrocatalítica considerablemente mejor que la del ánodo comercial Ti/Pt, además de un coste mucho menor. Por otro lado, a pesar de mostrar una respuesta de oxidación/eliminación inferior, los electrodos de SnO2-Sb-Pt se presentan como una alternativa más económica y práctica, y de menor consumo energético, a la del ánodo comercial Si/BDD. De forma muy interesante, el estudio demuestra que, a pesar de disminuir la capacidad de generación de radicales hidroxilo, la presencia de Pt en SnO2-Sb cataliza la oxidación de los CEs. Los experimentos espectroelectroquímicos sugieren que dichos efectos electrocatalíticos podrían deberse a interacciones específicas del Pt con los CEs. Considerando que desde hace años se asume que la eficiencia de oxidación anódica se basa fundamentalmente en la generación de OHs, los resultados de esta tesis evidencian otros efectos/mecanismos eficientes de oxidación que son capaces de complementar y/o ser determinantes en esta tecnología de tratamiento de contaminantes.

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-24Bitstream added on 2014-12-02T11:21:04Z : No. of bitstreams: 1 000774903.pdf: 2541543 bytes, checksum: e76c646ec4a2b6e5d5667cd51dddacc0 (MD5) / Nos últimos anos os contaminantes emergentes presentes nos esgotos sanitários em concentrações da ordem de ng L-1 ou μg L-1 tem despertado interesse na comunidade cientifica por apresentar potencial para exercer efeitos adversos em humanos e animais. Dentre os contaminantes emergentes presentes nos esgotos sanitários, podemos citar os estrógenos naturais (17β-estradiol, estrona, estriol) e sintético (17α-etinilestradiol) os quais têm sido motivo de preocupação devido a grande quantidade lançada diariamente no ambiente, via esgotos sanitários tratados ou não. Devido à existência de poucos estudos publicados na literatura sobre a eficiência das estações de tratamentos de efluentes brasileiras na remoção dos estrógenos naturais e sintéticos, motivou a realização desta pesquisa em duas cidades do estado de São Paulo, que serão chamadas de cidade A e cidade B, ambas pertencentes às UGRHI 9 Mogi-Guaçu e a UGRHI 13 Tietê-Jacaré. Na ETE – cidade B o esgoto bruto é tratado através do Sistema Cíclico de Lodos Ativados, por batelada; e na ETE cidade A, o esgoto bruto é tratado através de um sistema misto, utilizando a tecnologia de Digestor Anaeróbio de Fluxo Ascendente e complementado com um pós-tratamento através de lagoas facultativas. A determinação dos estrógenos foi efetuada por método otimizado e validado que inclui SPE (C18) para extração e pré-concentração dos analitos em amostras de esgoto sanitário bruto e tratado (250 mL) e analise por HPLC/FLU. A exatidão apresentou valores médios acima de 71% para 17  estradiol (E2); 78% para 17  etinilestradiol (EE2); e 80% para estrona (E1), com precisão menor ou igual a 15% para as amostras fortificadas. Os limites de quantificação foram 32 ng L-1 para E2; 100 ng L-1 para EE2; e 3,2 μg L-1 para E1, para ambas as matrizes estudadas. O estudo ambiental incluiu a amostragem do esgoto sanitário bruto e tratado das ETE cidade A e cidade B, durante... / In recent years emerging contaminants in sewage at concentrations of the order of ng L-1 or μg L-1 has aroused interest in the scientific community by presenting potential to cause adverse effects in humans and animals. Among the emerging contaminants in sewage, we can mention the natural estrogens (17 β-estradiol, estrone, estriol) and synthetic (17 α-ethinylestradiol) which have been of concern because of the large amount released daily into the environment sewage treated or not. Due to the limited studies on the efficiency of Brazilian wastewater treatment plants in the removal of natural and synthetic estrogens, motivated this research in two cities in the state of São Paulo, which will be called the city A and city B, both belonging to UGRHI 9 Mogi-Guaçu and UGRHI 13 Tietê-Jacaré. In the ETE city B raw sewage is treated Cyclic Activated Sludge System, batch; and the ETE city A, raw sewage is treated through a mixed system, using the technology of Upflow Anaerobic Digester and complemented with a treatment by facultative lagoons. The determination of estrogens was performed by optimized and validated method including SPE (C18) for the extraction and pre-concentration of analytes in samples of raw sewage and treated (250 mL) and analysis by HPLC/FLU. The accuracy showed average values over 71% for E2, 78% for EE2, and 80% for E1 with less than or equal to 15% precision for spiked samples. The limits of quantification were 32 ng L-1 for E2; 100 ng L-1 for EE2; and 3,2 μg L-1 for E1, for all matrices investigated. The environmental study includes sampling of raw sewage and treated the WWTP city A and city B for nine months. The concentrations found in raw sewage ranged from 312-2966 ng L-1 for E2; 116-1309 ng L-1 for EE2; and 16-168 μg L-1 for E1; whereas the treated sewage for the concentrations ranged from 95-1591 ng L-1 for E2; 155-4540 ng L-1 for EE2 and 5-80 μg L-1 for E1. In this study the average efficiency observed in...

Orientador : Prof. Dr. Julio César Rodrigues de Azevedo / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 06/09/2016 / Inclui referências : f. 170-201 / Resumo: A contaminação dos recursos hídricos por micropoluentes emergentes tem sido um problema apontado por pesquisas recentes. Um dos principais contribuintes para essa poluição são as Estações de Tratamento de Efluentes (ETEs), que agem como fontes pontuais de contaminação. Além disso, o impacto ambiental que as ETEs causam devido ao lançamento dos seus efluentes e resíduos gerados no processo de tratamento são significativos. Em vista desses problemas, o presente estudo visou monitorar uma ETE para comprovar que os micropoluentes emergentes são relevantes na avaliação do potencial impacto ambiental de uma ETE. Para tal, foi monitorada a ETE Emboguaçu, situada na cidade litorânea de Paranaguá, no estado do Paraná. Durante o período amostral, a ETE Emboguaçu se mostrou com problemas operacionais que influenciaram o tratamento. A salinidade, uma característica do afluente da ETE Emboguaçu, não foi significativa no desempenho da ETE. Entre os nutrientes, o N-Amoniacal teve remoção próxima de 80% em quatro de seis amostragens e o Ortofosfato teve mais de 50% de remoção em duas amostragens. Através das análises de fluorescência foi possível observar que o tratamento teve maior facilidade na remoção do material orgânico lábil, persistindo o material recalcitrante. Com relação aos contaminantes emergentes, em um total de 43 compostos analisados, a cafeína teve a maior concentração mediana no afluente (119,75 ?g L-1), seguido do colesterol (14,21 ?g L-1). No efluente se destacaram o etinilestradiol, com concentração mediana de 5,35 ?g L-1, e o gemfibrozila, com 1,01 ?g L-1 de concentração mediana. Os esteróis e os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) apresentaram tendência de adsorção junto aos sólidos, neste caso no lodo, tendo o colesterol concentração mediana de 103492 ?g g-1 e o benzo(a)pireno de 9272 ?g g-1 de lodo seco. Com os resultados das concentrações dos micropoluentes, foi realizado o balanço de massa. Como já eram esperados, os HPAs e os esteróis tiveram maior afinidade com o lodo, sendo este um dos principais meios de eliminação destes compostos da ETE. Os fármacos se mostraram com maior propensão a biodegradação, já os produtos de higiene pessoal (PHP) foram mais recalcitrantes, principalmente o triclosan. Após a avaliação dos contaminantes emergentes foi desenvolvido o estudo de desempenho ambiental da ETE, por meio da técnica de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). Essa técnica possibilitou mensurar o potencial de impacto da ETE Emboguaçu em diferentes categorias de impacto. O N-Amoniacal e o Ortofosfato se destacaram, sendo os principais contribuintes do potencial de impacto da Eutrofização. Os hormônios sexuais femininos (HSFs) 17?-estradiol e etinilestradiol foram os principais contribuintes da Ecotoxicidade, sendo na sexta amostragem mais de 70% do potencial de impacto. Os metais pesados foram relevantes na avaliação da Toxicidade Humana, tendo o Cr hexavalente e o Zn como os principais. Ao fim foi possível ver a influência negativa dos contaminantes emergentes no potencial de impacto da ETE Emboguaçu, além de mostrar a relevância dos estudos que englobam a presença desse tipo de poluente. Palavras-chave: Saneamento. Coeficiente de partição sólido-líquido. Balanço de massa. Avaliação do Ciclo de Vida. / Abstract: Contamination of water resources by emerging micropollutants has been a problem pointed out for recent researches. One of the most contributor for this pollution are the Wastewater Treatment Plants (WWTPs), which are point sources of contamination. Moreover, the environmental impacts that the WWTPs cause discharging its effluents and waste generated in the treatment process are significant. Considering these problems, this study aimed to monitor a WWTP to confirm that emerging micropollutant are relevant in assessing the potential environmental impact of a WWTP. Thus, Emboguaçu WWTP, located in Paranaguá city, in Parana state, was selected for the study. During the sample period, the Emboguaçu WWTP showed some operational problems that affected the treatment. Salinity, an influent characteristic of WWTP Emboguaçu, was not significant in the performance of the WWTP. Among the nutrient, the removal of N-Ammonia was close to 80% in four of the six samplings and Orthophosphate had more than 50% removal in two samplings. By fluorescence analysis, it was observed that the treatment can easily remove the labile organic material, but not the recalcitrant one. Regarding the emerging contaminants, from a total of 43 compounds analyzed, caffeine had the highest median concentration in the influent (119,75 ?g L-1), followed by cholesterol (14,21 ?g L-1). In the effluent, the highest median concentrations were ethinylestradiol (5,35 ?g L-1), and gemfibrozil (1,01 ?g L-1). The sterols and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) showed adsorption tendency in the solid phase, in that case in the sludge. For instance cholesterol was 103,492 ?g g-1 and benzo(a)pyrene was 9272 ?g g-1 dry sludge. With those results, it was possible to realize the contaminants mass balance. As expected, the PAHs and sterols have more affinity with the sludge, which is one of the principal means of removing these compounds of the WWTP. Pharmaceuticals seems to be more biodegradable, as the personal care products (PHP) were more recalcitrant, especially triclosan. After the evaluation of emerging contaminants, it was developed the environmental performance study in the WWTP, through the Life Cycle Assessment (LCA). This technique allowed measuring the potential impact of Emboguaçu WWTP in different impact categories. N-Ammonia and Orthophosphate were the main contributors to the Eutrophication potential impact. Female sex hormones (FSHs) 17?-estradiol and ethinylestradiol were the main purpose for the Ecotoxicity, and in the sixth sampling they were more than 70% of the potential impact. Metals were relevant in assessing the Human Toxicity, especially Cr hexavalent and Zn. At the end, it was possible to observe the negative influence of emerging contaminants in the WWTP impact potential, and show the relevance of the studies that include the presence of emerging contaminants. Key words: Sanitation. Partition coefficient solid-liquid. Mass balance. Life Cycle Assessment

Orientador: Mary Rosa Rodrigues de Marchi / Co-orientador: Ademir dos Santos / Banca: Alberto José Cavalheiro / Banca: Carolina Lourencetti / Banca: Laudicéia Giacometti Lopes / Banca: Fernando Fabriz Sodré / Resumo: Nos últimos anos os contaminantes emergentes presentes nos esgotos sanitários em concentrações da ordem de ng L-1 ou μg L-1 tem despertado interesse na comunidade cientifica por apresentar potencial para exercer efeitos adversos em humanos e animais. Dentre os contaminantes emergentes presentes nos esgotos sanitários, podemos citar os estrógenos naturais (17β-estradiol, estrona, estriol) e sintético (17α-etinilestradiol) os quais têm sido motivo de preocupação devido a grande quantidade lançada diariamente no ambiente, via esgotos sanitários tratados ou não. Devido à existência de poucos estudos publicados na literatura sobre a eficiência das estações de tratamentos de efluentes brasileiras na remoção dos estrógenos naturais e sintéticos, motivou a realização desta pesquisa em duas cidades do estado de São Paulo, que serão chamadas de cidade A e cidade B, ambas pertencentes às UGRHI 9 Mogi-Guaçu e a UGRHI 13 Tietê-Jacaré. Na ETE - cidade B o esgoto bruto é tratado através do Sistema Cíclico de Lodos Ativados, por batelada; e na ETE cidade A, o esgoto bruto é tratado através de um sistema misto, utilizando a tecnologia de Digestor Anaeróbio de Fluxo Ascendente e complementado com um pós-tratamento através de lagoas facultativas. A determinação dos estrógenos foi efetuada por método otimizado e validado que inclui SPE (C18) para extração e pré-concentração dos analitos em amostras de esgoto sanitário bruto e tratado (250 mL) e analise por HPLC/FLU. A exatidão apresentou valores médios acima de 71% para 17  estradiol (E2); 78% para 17  etinilestradiol (EE2); e 80% para estrona (E1), com precisão menor ou igual a 15% para as amostras fortificadas. Os limites de quantificação foram 32 ng L-1 para E2; 100 ng L-1 para EE2; e 3,2 μg L-1 para E1, para ambas as matrizes estudadas. O estudo ambiental incluiu a amostragem do esgoto sanitário bruto e tratado das ETE cidade A e cidade B, durante... / Abstract: In recent years emerging contaminants in sewage at concentrations of the order of ng L-1 or μg L-1 has aroused interest in the scientific community by presenting potential to cause adverse effects in humans and animals. Among the emerging contaminants in sewage, we can mention the natural estrogens (17 β-estradiol, estrone, estriol) and synthetic (17 α-ethinylestradiol) which have been of concern because of the large amount released daily into the environment sewage treated or not. Due to the limited studies on the efficiency of Brazilian wastewater treatment plants in the removal of natural and synthetic estrogens, motivated this research in two cities in the state of São Paulo, which will be called the city A and city B, both belonging to UGRHI 9 Mogi-Guaçu and UGRHI 13 Tietê-Jacaré. In the ETE city B raw sewage is treated Cyclic Activated Sludge System, batch; and the ETE city A, raw sewage is treated through a mixed system, using the technology of Upflow Anaerobic Digester and complemented with a treatment by facultative lagoons. The determination of estrogens was performed by optimized and validated method including SPE (C18) for the extraction and pre-concentration of analytes in samples of raw sewage and treated (250 mL) and analysis by HPLC/FLU. The accuracy showed average values over 71% for E2, 78% for EE2, and 80% for E1 with less than or equal to 15% precision for spiked samples. The limits of quantification were 32 ng L-1 for E2; 100 ng L-1 for EE2; and 3,2 μg L-1 for E1, for all matrices investigated. The environmental study includes sampling of raw sewage and treated the WWTP city A and city B for nine months. The concentrations found in raw sewage ranged from 312-2966 ng L-1 for E2; 116-1309 ng L-1 for EE2; and 16-168 μg L-1 for E1; whereas the treated sewage for the concentrations ranged from 95-1591 ng L-1 for E2; 155-4540 ng L-1 for EE2 and 5-80 μg L-1 for E1. In this study the average efficiency observed in... / Doutor

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-10T19:09:03Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Corrigida e Revisada - Danielle Pires.pdf: 2270594 bytes, checksum: 1e623458bf79ebfa898dadf390afa49f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T19:09:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Corrigida e Revisada - Danielle Pires.pdf: 2270594 bytes, checksum: 1e623458bf79ebfa898dadf390afa49f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-01-18 / CAPES / A comunidade científica tem se preocupado com a qualidade da água, visto o aumento da contaminação da mesma. Dentre tantas fontes de contaminação, o descarte de efluentes industriais merece destaque e atenção devido ao seu alto volume e grau de poluição. Uma classe de poluentes vem despertando o interesse dos pesquisadores: Contaminantes Emergentes (CE), pois são encontrados em baixas concentrações entre μg.L-1 e pg. L-1. Alterações na saúde humana, como cânceres; deficiências em animais como diminuição da fertilidade e disfunção da tireóide; resistência microbiológica e acúmulo dessas substâncias no meio ambiente são alguns dos efeitos atribuídos aos CE. Um tipo de CE merece destaque: Interferentes Endócrinos (IE), estes são considerados pela USEPA como uma das seis áreas de pesquisas mais importantes, o que se deve ao aumento expressivo desses compostos ao longo dos últimos anos. Entre as muitas substâncias consideradas IE os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA) tem despertado o interesse de pesquisadores, devido à sua ubiquidade e os seus efeitos tóxicos, mutagênicos e carcinogênicos em animais e seres humanos. Devido à ineficiência do tratamento de efluente convencional na eliminação desses compostos, uma técnica que tem se mostrado atrativa nos últimos anos é o Processo Oxidativo Avançado (POA), que consiste na geração de um radical hidroxila livre altamente oxidante, que reage com grande parte de compostos orgânicos gerando CO2 e H2O. Tendo em vista a baixa concentração desses micropulentes é necessário um método analítico com baixos limites de detecção e alta seletividade sendo equipamentos como o CG-EM uma boa alternativa. No presente estudo, foram analisadas amostras do Riacho Algodoais – Suape / PE. Coletas foram realizadas ao longo do riacho, para investigação da ocorrência e concentração de HPA. Parâmetros de qualidade como DBO apresentaram valores acima da legislação pertinente. A técnica estatística de ACP permitiu observar o comportamento de cada ponto estudado em relação aos parâmetros de qualidade da água. Para identificação e quantificação dos HPA, as amostras foram submetidas ao processo de ELL, e em seguida concentradas para análise no CG-EM. Nas duas primeiras coletas, foram quantificados sete diferentes HPA, onde o somatório destes de maior concentração foi no ponto 2 com um valor igual a 33,06 μg.L-1. Na terceira coleta executada apenas no ponto 2, encontraram-se nove HPA, inclusive o Benzo(a)pireno que é considerado o mais carcinogênico dentre os HPA. As fontes dos HPA foram identificadas ao longo do riacho sendo elas petrogênicas e pirogênicas. Realizou-se um POA (Foto-Fenton) na amostra com reatores de bancada com radiação UV-A e UV-C. O percentual de degradação máximo obtido foi 98,57%, utilizando luz UV-A. O estudo cinético foi realizado a partir do Carbono Orgânico Total (COT), onde se obteve 44% de conversão do COT e a modelagem cinética foi satisfatória com R2 igual a 0,949. Houve uma degradação total dos HPA, porém uma mineralização parcial dos mesmos.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:08:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8970_1.pdf: 2268801 bytes, checksum: bac7405f0f905d277786529688c9de27 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2012 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A comunidade científica tem se preocupado com a qualidade da água, visto o aumento da contaminação da mesma. Dentre tantas fontes de contaminação, o descarte de efluentes industriais merece destaque e atenção devido ao seu alto volume e grau de poluição. Uma classe de poluentes vem despertando o interesse dos pesquisadores: Contaminantes Emergentes (CE), pois são encontrados em baixas concentrações entre μg.L-1 e pg. L-1. Alterações na saúde humana, como cânceres; deficiências em animais como diminuição da fertilidade e disfunção da tireóide; resistência microbiológica e acúmulo dessas substâncias no meio ambiente são alguns dos efeitos atribuídos aos CE. Um tipo de CE merece destaque: Interferentes Endócrinos (IE), estes são considerados pela USEPA como uma das seis áreas de pesquisas mais importantes, o que se deve ao aumento expressivo desses compostos ao longo dos últimos anos. Entre as muitas substâncias consideradas IE os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA) tem despertado o interesse de pesquisadores, devido à sua ubiquidade e os seus efeitos tóxicos, mutagênicos e carcinogênicos em animais e seres humanos. Devido à ineficiência do tratamento de efluente convencional na eliminação desses compostos, uma técnica que tem se mostrado atrativa nos últimos anos é o Processo Oxidativo Avançado (POA), que consiste na geração de um radical hidroxila livre altamente oxidante, que reage com grande parte de compostos orgânicos gerando CO2 e H2O. Tendo em vista a baixa concentração desses micropulentes é necessário um método analítico com baixos limites de detecção e alta seletividade sendo equipamentos como o CG-EM uma boa alternativa. No presente estudo, foram analisadas amostras do Riacho Algodoais Suape / PE. Coletas foram realizadas ao longo do riacho, para investigação da ocorrência e concentração de HPA. Parâmetros de qualidade como DBO apresentaram valores acima da legislação pertinente. A técnica estatística de ACP permitiu observar o comportamento de cada ponto estudado em relação aos parâmetros de qualidade da água. Para identificação e quantificação dos HPA, as amostras foram submetidas ao processo de ELL, e em seguida concentradas para análise no CG-EM. Nas duas primeiras coletas, foram quantificados sete diferentes HPA, onde o somatório destes de maior concentração foi no ponto 2 com um valor igual a 33,06 μg.L-1. Na terceira coleta executada apenas no ponto 2, encontraram-se nove HPA, inclusive o Benzo(a)pireno que é considerado o mais carcinogênico dentre os HPA. As fontes dos HPA foram identificadas ao longo do riacho sendo elas petrogênicas e pirogênicas. Realizou-se um POA (Foto-Fenton) na amostra com reatores de bancada com radiação UV-A e UV-C. O percentual de degradação máximo obtido foi 98,57%, utilizando luz UV-A. O estudo cinético foi realizado a partir do Carbono Orgânico Total (COT), onde se obteve 44% de conversão do COT e a modelagem cinética foi satisfatória com R2 igual a 0,949. Houve uma degradação total dos HPA, porém uma mineralização parcial dos mesmos