Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-01T06:57:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Laurivê Antônio dos Santos Júnior - 2015.pdf: 5217600 bytes, checksum: 7f6935b2ba3d2fba5d6b3a116bca276f (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-01T07:08:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Laurivê Antônio dos Santos Júnior - 2015.pdf: 5217600 bytes, checksum: 7f6935b2ba3d2fba5d6b3a116bca276f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-01T07:08:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Laurivê Antônio dos Santos Júnior - 2015.pdf: 5217600 bytes, checksum: 7f6935b2ba3d2fba5d6b3a116bca276f (MD5) Previous issue date: 2015-09-28 / Antibiotics are widely used in human and veterinary medicine. After consumption, much of the drug is excreted unchanged or in the form of metabolites, and through the release of sewage treatment plants, agricultural waste and leaching, reach natural ecosystems. The occurrence of antibiotics in aquatic environments has become a growing concern worldwide mainly due to the emergence of resistance genes in pathogenic bacteria. The indiscriminate use and the use of subtherapeutic doses of antibiotics cause the emergence of resistance. In Goiás, a recent survey showed the presence of bacteria resistant to multiple antibiotics in hospital wastewater and Goiania sewage treatment plant. The wastewater treatment processes based on biological degradation have low efficiency of removal of residual drugs due to recalcitrant structure and biocide effect of antibiotics. The objective of this research was to evaluate the efficiency of hydrothermal decomposition of the antibiotic ampicillin, enrofloxacin, oxytetracycline, and tylosin sulphaquinoxaline. For this purpose, the antibiotic solutions were prepared at a concentration of 50 μg.mL-1 and pH correction to the range 3-7, with phosphoric acid solution for the hydrothermal carbonization treatment. Treatment by the hydrothermal carbonization process of oxytetracycline with pH adjustment made with phosphoric acid, pH 3, 170 ° C temperature and 90 minutes reaction time showed total decomposition as a result of this antibiotic (100%). The highest decomposition rate (98.37%) for enrofloxacin was observed when they were used the reaction time of 120 minutes, pH 3, 200 ° C temperature and phosphoric acid as a catalyst. The highest decomposition rate of ampicillin (94.86%) was observed when using time of 120 minutes reaction, pH 4, 200 ° C temperature and phosphoric acid as a catalyst. The most suitable conditions for the decomposition of sulphaquinoxaline, observing the greatest reduction rate (95.71%) was observed when they were used the reaction time of 120 minutes, pH 5, temperature 180 ° C and phosphoric acid as a catalyst. All conditions, except for the pH 7, led to complete decomposition of tylosin (100%) of the samples. The best condition for the decomposition of tylosin, observing a lower energy expenditure, and reaction time spent catalyst was one which was used 90 minutes reaction time, pH 4, 180 ° C temperature and phosphoric acid as a catalyst. In the germination test with Allium cepa, the solutions treated, except ampicillin, had similar germination rates found in the control group. The solutions of antibiotics with no treatment showed higher rates of growth of buds when compared to the control group. These results show that the hydrothermal carbonization process has potential for future applications decomposition of antibiotics in contaminated water and effluent. / Antibióticos são largamente utilizados na medicina humana e veterinária. Após o consumo, grande parte dos fármacos é excretada inalterada ou sob forma de metabólitos, e por intermédio dos lançamentos de estações de tratamento de esgotos, resíduos agrícolas e lixiviação, alcançam os ecossistemas naturais. A ocorrência de antibióticos nos ambientes aquáticos tem se tornado uma preocupação crescente em todo o mundo especialmente devido ao aparecimento de genes de resistência em bactérias patogênicas. O uso indiscriminado e a utilização de doses subterapêuticas de antibióticos provocam o surgimento de resistência. Em Goiás, uma pesquisa recente demonstrou a presença de bactérias resistentes a vários antibióticos em efluentes hospitalares e na estação de tratamento de esgotos de Goiânia. Os processos de tratamento de efluentes baseados na degradação biológica apresentam baixa eficiência de remoção de fármacos residuais devido à estrutura recalcitrante e ao potencial biocida dos antibióticos. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a eficiência da decomposição hidrotermal dos antibióticos ampicilina, enrofloxacina, oxitetraciclina, sulfaquinoxalina e tilosina. Com este intuito, soluções dos antibióticos foram preparadas com concentração de 50 μg.mL-1 e com correção de pH para a faixa 3-7, com solução de ácido fosfórico, para o tratamento com carbonização hidrotermal. O tratamento pelo processo de carbonização hidrotermal da oxitetraciclina com correção de pH feita com ácido fosfórico, pH 3, temperatura de 170ºC e tempo de reação de 90 minutos apresentou como resultado a decomposição total deste antibiótico (100%). A maior taxa de decomposição (98,37%) para a enrofloxacina foi observada quando foram utilizados tempo reacional de 120 minutos, pH 3, temperatura de 200ºC e ácido fosfórico como catalisador. A maior taxa de decomposição da ampicilina (94,86%) foi observada quando se utilizou tempo de reação de 120 minutos, pH 4, temperatura de 200ºC e ácido fosfórico como catalisador. As condições mais adequadas para a decomposição da sulfaquinoxalina, observando a maior taxa de redução (95,71%), foi observada quando foram utilizados tempo reacional de 120 minutos, pH 5, temperatura de 180ºC e ácido fosfórico como catalisador. Todas as condições, exceto o pH 7, levaram a decomposição total da tilosina (100%) das amostras. A melhor condição para a decomposição da tilosina, observando menor gasto energético, tempo reacional e gasto de catalisador, foi aquela onde se utilizou tempo de reação de 90 minutos, pH 4, temperatura de 180ºC e ácido fosfórico como catalisador. No teste de germinação com Allium cepa, as soluções tratadas, exceto a ampicilina, apresentaram taxas similares de germinação as encontradas no Grupo Controle. As soluções dos antibióticos sem tratamento apresentaram taxas superiores de crescimentos dos brotos quando comparadas ao Grupo Controle. Esses resultados mostram que o processo de carbonização hidrotermal apresenta potencial para futuras aplicações de decomposição de antibióticos em águas e efluentes contaminados.

Submitted by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-03-09T12:02:45Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ruiter Lima Morais - 2012.pdf: 3021094 bytes, checksum: 27be9baa70326a6cc9804a7ef02c8220 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-03-09T14:12:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ruiter Lima Morais - 2012.pdf: 3021094 bytes, checksum: 27be9baa70326a6cc9804a7ef02c8220 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-09T14:12:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ruiter Lima Morais - 2012.pdf: 3021094 bytes, checksum: 27be9baa70326a6cc9804a7ef02c8220 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2012-08-29 / Contaminations of water and wastewater with endocrine disrupters from domestic and industrial discharges have been proven in several regions of the planet. Among the endocrine disruptors, the synthetic sex hormones cause great concern because the presence of phenolic rings in their structures makes them stable and recalcitrant in the environment. In Goiás, the presence of synthetic sex hormone concentrations of ethinylestradiol in mg.L-1 in the Meia Ponte River, which goes accross the metropolitan area of Goiânia, was recently confirmed. Studies have shown that concentrations of ng.L-1 can affect sexual differentiation and cause serious damage to the reproductive system in fish and humans. Further, there are few techniques that are proven of being effective on removing this type of substance. The aim of this study was to evaluate the removal of synthetic sex hormones ethinylestradiol, gestodene, and cyproterone acetate by the hydrothermal carbonization process and biological treatment with fungi decomposing white Pycnoporus sanguineus and Trametes villosa. For this purpose, solutions were prepared, individually and in combination with a concentration of 1,0 μg.mL-1 and pH correction into the range of 2-3 with solutions of phosphoric acid or citric acid for treatment with hydrothermal carbonization. For the treatment with the fungus in liquid culture medium and under the condition of stirring, a solution was prepared containing all three hormones (ethinyl estradiol, cyproterone acetate and gestodene) in concentrations of 0,333 μg.mL-1. The carbonization treatments by the process of hydrothermal three hormones with pH correction made with phosphoric acid and reaction time of 90 minutes showed satisfactory removal of Ethinylestradiol and Gestodene, above 90%. Already in the individual treatments, removal achieved was higher than 99% for all three hormones. The biological treatment with Pycnoporus sanguineus and Trametes villosa show significant removal of hormones and cyproterone acetate Ethinylestradiol above 99% and 78.9% for Gestodene for both fungi. It was possible to notice that the presence of hormones increased the enzymatic production of laccase, with peak production anticipated for the fungus Pycnoporus sanguineus. The toxicity test with Artemia salina was observed that the solution with the three hormones after carbonization hydrothermal treatment had fewer dead larvae of Artemia salina, than the solution with hormones without treatment. In test germination of Allium cepa, the solution treated with hormones hydrothermal carbonization showed the same germination rate of the control group, however, less vigor of the shoots. As the control group, the solution to the three hormones before treatment and after biological treatment, the 9.09% concentration, showed no mortality of larvae of Artemia salina. These results show that both the hydrothermal carbonization process as with the fungus Pycnoporus sanguineus and Trametes villosa, show potential for future applications of synthetic sex hormones removal of contaminated waters and effluents. / A contaminação de águas e esgotos com interferentes endócrinos proveniente de lançamentos domésticos e industriais tem sido comprovada em diversas regiões do planeta. Entre os interferentes endócrinos, os hormônios sexuais sintéticos causam grande preocupação, pois a presença de anéis fenólicos nas suas estruturas, os tornam estáveis e recalcitrantes no meio ambiente. Em Goiás, a presença do hormônio sexual sintético Etinilestradiol em concentrações de μg.L-1 no Rio Meia Ponte, que corta a região metropolitana de Goiânia, foi confirmada recentemente. Estudos mostraram que concentrações de ng.L-1 podem afetar a diferenciação sexual e causar sérios danos ao sistema reprodutor em peixes e humanos. Existem, ainda, poucas técnicas comprovadamente eficazes na remoção desse tipo de substância. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a remoção dos hormônios sexuais sintéticos Etinilestradiol, Gestodeno e Acetato de Ciproterona através do processo de carbonização hidrotermal e por enzimas oxidativas produzidas pelos fungos de decomposição branca Pycnoporus sanguineus e Trametes villosa. Para tanto, foram preparadas soluções, individuais e em mistura, com concentração de 1,0 μg.mL-1 e correção de pH para a faixa de 2-3, com soluções de ácido fosfórico ou ácido cítrico, para o tratamento com carbonização hidrotermal. Para o tratamento com os fungos, em meio de cultura líquido e sob a condição de agitação, foi preparada uma solução contendo os três hormônios (Etinilestradiol, Acetato de Ciproterona e Gestodeno) em concentração de 0,333 μg.mL-1. O tratamento pelo processo de carbonização hidrotermal dos três hormônios com correção de pH feita com ácido fosfórico e tempo de reação de 90 minutos apresentou resultados satisfatórios de remoção do Etinilestradiol e do Gestodeno, acima de 90%. Já nos tratamentos individuais, a remoção alcançada foi maior que 99% para os três hormônios. O tratamento biológico com Pycnoporus sanguineus e Trametes villosa apresentou resultados significativos de remoção dos hormônios Etinilestradiol e Acetato de Ciproterona, acima de 99% e 78,9% para o Gestodeno, para ambos os fungos. Foi possível notar ainda que a presença dos hormônios aumentou a produção enzimática de Lacase, com pico de produção antecipado para o fungo Pycnoporus sanguineus. No teste de toxicidade com Artemia salina observou-se que a solução com os três hormônios após o tratamento com carbonização hidrotermal apresentou menor número de larvas mortas de Artemia salina, do que a solução com os hormônios sem tratamento. No teste de germinação de sementes de Allium cepa, a solução de hormônios tratada com carbonização hidrotermal apresentou a mesma taxa de germinação do Grupo Controle, no entanto, menor vigor dos brotos. Assim como o Grupo Controle, a solução com os três hormônios do antes do tratamento e que após o tratamento biológico, a 9,09% de concentração, não apresentaram mortalidade de larvas de Artemia salina. Esses resultados mostram que tanto o processo de carbonização hidrotermal quanto o fúngico com Pycnoporus sanguineus e Trametes villosa, apresentam potencial para futuras aplicações de remoção de hormônios sexuais sintéticos de águas e efluentes contaminados.