Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T09:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Raimundo_CassianaCarolinaMontagner_M.pdf: 1395698 bytes, checksum: 81a15a7f6c1a1ec5477dea329e604067 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Alguns compostos orgânicos denominados interferentes endócrinos estão sendo encontrados em águas superficiais e vêm chamando a atenção da comunidade científica. Nessa classe de compostos, destacam-se os hormônios (17b-estradiol, 17a-etinilestradiol, estrona, progesterona, levonorgestrel), os plastificantes (dietilftalato e dibutilfatalato), os surfactantes (4-nonilfenol e 4-octilfenol) e o bisfenol A. Além disso, alguns produtos farmacêuticos, tais como paracetamol, ácido acetil salicílico, diclofenaco e ibuprofeno, também têm sido encontrados em diversos compartimentos ambientais. Considerando o estado de degradação das águas superficiais do Estado de São Paulo, em especial os rios da bacia do Atibaia responsável pelo abastecimento público da RMC, essa dissertação apresenta uma avaliação da ocorrência dos 14 compostos citados acima, alem da cafeína que foi usada como traçador de atividade antrópica, nos corpos d'água dessa região. A determinação foi baseada em métodos já estabelecidos, os quais foram convalidados e, envolveram as etapas de extração e concentração de 1 L de amostra usando SPE e análise por HPLC empregando os detectores de DAD e fluorescência. Foram realizadas quatro campanhas amostrais no período entre fevereiro de 2006 e janeiro de 2007 sendo duas no período de alta pluviosidade e duas no período de estiagem. Dos 15 compostos determinados 12 foram encontrados em pelo menos uma amostra. As concentrações variaram entre os compostos e nas diferentes épocas do ano, sendo a maior, encontrada no ribeirão Anhumas na 2° campanha amostral (127 mg L para a cafeína). Os compostos determinados com maior freqüência foram a cafeína, dibutilftalato, bisfenol A e 17b-estradiol, e as maiores concentrações foram determinadas em regiões com elevada densidade populacional e durante os períodos de estiagem. O ibuprofeno, dietilftalato e estrona, não foram encontrados nessas matrizes considerando os limites de detecção de 51, 33 e 16 ng L, para os três compostos respectivamente / Abstract: Numerous organic compounds called endocrine disruptors have been found at low levels in surface waters. Several compounds such as hormones (17b-estradiol, 17a-ethinylestradiol, estrone, progesterone and levonorgestrel), phthalates (diethylphthalate and dibutylphthalate), surfactants (4-octylphenol and 4-nonylphenol), bisphenol A, among others are included in this class. Some pharmaceutical products, such as paracetamol, acetyl salicylic acid, diclofenaco and ibuprofen have also been detected in surface waters. Due to the degradation of the surface water quality in the State of São Paulo. especially the Atibaia river which is used for public supply to the Campinas Metropolitan Region, this work presents an updated evaluation of the occurrence of 14 compounds mentioned above, as well as caffeine, used as a chemical tracer of human activity. The determination of these compounds was accomplished using established methods, including solid phase extraction (SPE) of 1 L of sample, followed by High Performance Liquid Chromagraphy (HPLC) equipped with DAD and fluorescence detector. In order to evaluate spatial and temporal variations, four sampling campaigns were carried out from February/2006 - January/2007, involving two dry and two wet seasons sampling series. From the 15 targeted compounds, 12 of them were found at least in one of the samples analyzed. Highest concentrations were found in Anhumas river in second sampling campaign (127 mg L of caffeine). Compounds more frequently found were caffeine, dibutylphthalate, bisphenol A and 17b-estradiol. Highest concentrations were associated to populational density and in the dry season. Ibuprofen, diethylphthalate and estrone not found considering the limit of detection of 51, 33 e 16 ng L, respectively / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Alguns compostos orgânicos como interferentes endócrinos e ativos farmacêuticos estão sendo encontrados em águas superficiais e vêm chamando a atenção de orgãos públicos e da comunidade científica. Dentre esses compostos, foram enfatizados nesse trabalho, o hormônio sintético 17α-etinilestradiol, o surfactante (4-nonilfenol), bisfenol A, o antibiótico β-lactâmico amoxicilina e a cafeína como traçador de atividade antrópica. Estes compostos são continuamente introduzidos em corpos d\'água pelo lançamento de esgoto in natura o que afeta a qualidade da água, a saúde dos ecossistemas e impacta o suprimento de água potável. Considerando a baixa taxa de remoção desses contaminantes pelo tratamento de água atualmente utilizado no Brasil e o estado de degradação dos mananciais de água para abastecimento público, esse trabalho apresenta o desenvolvimento de metodologia analítica para determinação dos compostos citados e a avaliação da eficiência de remoção quando o tratamento convencional de água é aplicado. A determinação foi baseada em métodos já estabelecidos e envolveram as etapas de limpeza e concentração de amostra usando extração em fase sólida (SPE) e análise por cromatografia a líquido de alta eficiência (HPLC) com detector de arranjo de diodos (DAD) e espectrometria de massas. As amostras do Reservatório do Guarapiranga foram utilizadas para ensaios em escala laboratorial que simulavam o tratamento convencional de água em planta real. Os resultados mostraram a adequação dos métodos utilizados para a separação e determinação desses compostos em amostras ambientais. Além disso, apontaram para a necessidade de se avaliar a utilização de metodologias não convencionais que otimizem a remoção pelo tratamento de água atualmente utilizado. / Some organic compounds, such as endocrine disruptors and pharmaceuticals, are being found in the surface water, and are concerning both the public organs and the scientific community. Among these compounds, the synthetic hormone 17α-ethinylestradiol, the surfactant (4-nonylphenol), bisphenol-A, the β-lactam antibiotic amoxicillin and the marker of human activity caffeine were highlighted in the present work. These compounds are continuously drained to the water bodies by sewers, affecting not only the water quality itself, but also the ecosystems, and impacting the drinking water availability. Currently in Brazil, the removal rate of these contaminants is low, whereas the water sources for public supply are highly degraded. In this context, the present work develops an analytical method to detect the aforementioned compounds, and to evaluate the efficiency of its removal by conventional water treatments. Detection was based on pre-established methods and steps involved clean up and samples concentration by solid phase extraction (SPE), high performance liquid chromatography with diode array detection (DAD), and mass spectrometry. Recovery tests were done using environmental samples from Guarapiranga Reservoir (São Paulo, SP). This samples were further used in laboratorial tests, simulating real scale water conventional treatments. Current results revealed the adequacy of the chosen methods in the separation and determination of the abovementioned compounds from natural samples. Also, they highlight the need for the evaluation of non-conventional methodologies that optimize removal by current water treatment.

Interferentes endócrinos (IE) são substâncias capazes de afetar o sistema endócrino causando danos à saúde. Os compostos estrogênicos são um tipo de IE que geram resposta biológica semelhante aos hormônios endógenos, chamada atividade estrogênica, são frequentemente encontrados no ambiente devido à poluição de origem antrópica e ineficiência de processos de tratamento de água e esgoto. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade estrogênica de águas de mananciais e águas tratadas para abastecimento no Estado de São Paulo por meio de bioensaios. Foram utilizados dois métodos, baseados em diferentes linhagens da levedura Saccharomyces cerevisiae capazes de responder a agentes estrogênicos pela presença do gene que codifica para o receptor de estrogênio humano e sistemas de gene repórter da atividade estrogênica. Uma das linhagens contém o gene luc, método denominado neste trabalho de Lesk, enquanto a outra contém genes lux como repórter, denominado método San. Os métodos foram comparados quanto à especificidade e sensibilidade de resposta aos principais interferentes endócrinos de ocorrência em águas e com dados de análises cromatográficas das respectivas amostras ambientais. Foi observada atividade estrogênica expressiva nas águas brutas coletadas em pontos específicos nas cidades de Campinas, Barueri, Cerquilho e em efluente hospitalar e em todas essas amostras foram detectados compostos estrogênicos-alvo. As amostras de água tratada não apresentaram atividade estrogênica nem compostos estrogênicos, com apenas uma exceção. O método San foi mais sensível que o método Lesk, tanto para compostos químicos puros quanto para amostras ambientais. O teor de substâncias detectado por análises cromatográficas não foi suficiente para explicar a atividade estrogênica observada nos bioensaios, indicando que concentrações abaixo dos limites de detecção podem gerar o efeito biológico ou que compostos estrogênicos não estudados e suas misturas podem estar presentes gerando efeitos aumentados. / Endocrine disrupting (ED) chemicals are compounds able to interact with the endocrine system causing health adverse effects. Estrogenic compounds are a type of ED that produce a biological response similar to organism\'s natural hormones, called estrogenic activity; they are frequently found in the environment and are usually associated to the pollution from human activities. The goal of this work was to evaluate the estrogenic activity of rivers raw and treated water around the State of São Paulo Brazil - using bioassays. Two different strains of Saccharomyces cerevisiae able to respond to estrogenic compounds, due to the presence of genes that encodes for the human estrogen receptor, were used. One of the strains has the luc gene (method Lesk), a reporter of estrogenic activity and the other contains lux genes (method San) as reporter of estrogenic activity. Both methods were compared regarding their specificity and sensitivity for chemical substances and environmental samples. The results were also compared with the chemical analysis data of target pure compounds in those waters and with the literature. Estrogenic activity was detected in raw water samples collected in Campinas, Barueri and Cerquilho and also in hospital effluent, for all those samples estrogenic compounds were determined. San method showed to be more sensitive to pure chemical compounds and environmental samples. For treated water no estrogenic activity was found, except for one sample from Barueri that presented a low response. The amounts of compounds detected by chromatographic analysis were not sufficient to explain the observed estrogenic activity when bioassays were used, therefore low compounds concentration or other compounds and their mixtures may be responsible for the high biological effet detected by bioassays.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-06-03T19:17:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_InterferentesBioSocio.pdf: 899980 bytes, checksum: 024a06ce52045fd8c84bb8637dd00a4f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-06-04T14:35:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_InterferentesBioSocio.pdf: 899980 bytes, checksum: 024a06ce52045fd8c84bb8637dd00a4f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-04T14:35:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_InterferentesBioSocio.pdf: 899980 bytes, checksum: 024a06ce52045fd8c84bb8637dd00a4f (MD5) Previous issue date: 2011 / No presente estudo foram analisados possíveis fatores bio-sócio-ambientais interferentes na exposição ao mercúrio em crianças ribeirinhas. Participaram 103 crianças das regiões do rio Tapajós, rio Acará e ilha do Marajó. O tipo de estudo foi seccional analítico. Foram colhidas amostras de cabelo para análise dos teores de Hgtotal, de sangue (análise de hemoglobina e hematócrito) e fezes. Foram utilizados índices antropométricos na análise do crescimento das crianças. Na avaliação do desenvolvimento neuropsicomotor foi aplicado o teste de triagem Denver II modificado. A maior média dos teores de Hgtotal em amostras de cabelo das crianças foi na região do Tapajós (5,58 μg/g) e 0,65 μg/g nas demais localidades. A prevalência de Hgtotal >10 μg/g foi 25% e 7,5% em São Luiz do Tapajós e Barreira. O consumo diário de peixes pelas famílias das crianças quando relacionado com teores de Hgtotal p(valor) foi < 0,05. A prevalência do tempo de amamentação das crianças nos grupos com menos de 12 meses e maior de 6 meses para as localidades do rio Tapajós, quando relacionadas com teores de Hgtotal no cabelo das crianças apresentou p(valor) <0,05. A prevalência de anemia nas crianças da região Tapajós era de 46,7% e quando relacionada com teores de Hgtotal p(valor) <0,0001.Os exames coproscópicos indicaram que 68,3% eram poliparasitadas, quando relacionadas com Hgtotal p(valor) <0,05. O perfil do crescimento observado através dos indicadores do estado nutricional era 82,6% com peso adequado para idade e 14,5% com peso muito baixo e baixo. O desempenho neuropsicomotor examinado pelo teste de triagem Denver II modificado apresentou cinco crianças como suspeitas de atraso no desenvolvimento. Concluiu-se que localidades no entorno de atividades garimpeira as crianças ribeirinhas são expostas ao risco de contaminação mercurial. Fatores bio-sócio-ambientais interferentes na exposição ao mercúrio tais como consumo diário de peixes, tempo de amamentação, anemia, enteroparasitoses apresentaram relações estatísticas significativas com o Hgtotal no cabelo das crianças. / The present study examined possible bio-socio-environmental factors interfering in mercury exposure in children riverside. 103 children participated in the regions of the Tapajos and Acará Rivers and Marajó Island. The type of study was performed cross-sectional analysis. Hair samples were collected for analysis of the Hgtotal levels, blood (hemoglobin and hematocrit analysis) and faeces. Anthropometric indices were used to analyze children's growth. In the evaluation of psychomotor development test was applied modified Denver II screening. The highest average of Hgtotal levels in hair samples of children was in the Tapajós region (5.58 mg / g) and 0.65 g / g in other locations. The prevalence of Hgtotal> 10 mg / g was 25% and 7.5% in São Luiz do Tapajós and Barreiras. Daily consumption of fish by the families of the children as it relates to levels of Hgtotal p (value) was <0.05. The prevalence of breastfeeding duration in the groups of children under 12 months and greater than 6 months for locations in the Tapajos River, when Hgtotal related contents in hair of children with p (value) <0.05. The prevalence of anemia in the Tapajós region was 46.7% and when related to Hgtotal levels p (value) <0.0001. The parasitological tests indicated that 68.3% were multiinfested frequent when related Hgtotal p (value) <0.05. The profile of growth observed through the nutritional indicators status was 82.6% normal weight for age and 14.5% with very low weight and low. Psychomotor performance assessed by the Denver II screening test had changed five children as suspicions of developmental delays. It was concluded that in locations around the gold mining activities riverine children are at risk of mercury contamination. Bio-social- environmental factors interfering in exposure to mercury such as daily consumption of fish, length of breastfeeding, anemia, intestinal parasites showed significant statistical relationships with Hgtotal in the children's hair.

Tecnologias efetivas para o tratamento de águas e efluentes representam um dos grandes desafios da nossa sociedade; dentre as opções, a fotoeletrocatálise pode ser considerada como uma técnica alternativa e de interesse. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver eletrodos de TiO2 modificados visando o tratamento fotoeletrocatalítico de interferentes endócrinos. Realizou-se inicialmente a síntese de nanotubos de TiO2 (TiO2-NT) sobre substrato de Ti metálico via anodização eletroquímica em eletrólito NaH2PO4/HF. Para minimizar as limitações inerentes ao TiO2 realizou-se a eletrodeposição de WO3 sobre os nanotubos de TiO2 (Ti/TiO2-NT/WO3) e diretamente sobre o substrato de Ti metálico. Este último revelou a formação de uma camada fina de TiO2 sobre a superfície, posterior ao tratamento térmico, formando um compósito (Ti/TiO2/WO3). A análise de difração de raios-X confirmou a formação da fase monoclínica de WO3 para ambas as sínteses e a fase anatase para os eletrodos de Ti/TiO2-NT/WO3. Para as duas sínteses, as medidas de energia dispersiva de raios-X revelaram uma quantidade crescente de W na composição dos eletrodos com o aumento do tempo de eletrodeposição. Teores elevados de W (acima de 1,2 %) apresentaram uma diminuição expressiva nos valores de fotocorrente. No entanto, baixos teores de W (entre 0,4 e 1,2 %) indicaram um aumento de 20 % nos valores de fotocorrente para os eletrodos de Ti/TiO2-NT/WO3 (20 mA cm-2) e Ti/TiO2/WO3 (17 mA cm-2) comparados aos não modificados, no potencial de +2,0 V. As análises de reflectância difusa mostraram uma baixa energia de bandgap (&asymp; 2,90 eV, eletrodos de Ti/TiO2-NT/WO3) e um aumento na absorção da irradiação UV-Vis. Posteriormente, os eletrodos modificados foram aplicados na oxidação fotoeletrocatalítica (FE) dos compostos bisfenol-A (BPA) e propilparabeno (PPB), sob irradiação UV-Vis. O método FE apresentou um excelente desempenho em condições ácidas, aplicando-se potencial de +1,50 V e +0,50 V para os eletrodos Ti/TiO2-NT/WO3 e Ti/TiO2/WO3, respectivamente. A mineralização dos compostos BPA e PPB foi superior a 80 % tanto para o Ti/TiO2-NT/WO3 como para o Ti/TiO2/WO3. Quanto à taxa de remoção, o BPA e PPB foram completamente removidos após 45 e 60 min, respectivamente, para os eletrodos de Ti/TiO2/WO3 e após 30 minutos para os eletrodos de Ti/TiO2-NT/WO3. Adicionalmente, os eletrodos apresentaram um baixo consumo energético e boa estabilidade química. Comparada à técnica de fotocatálise (FC), a FE revelou uma eficiência de mineralização 2 vezes superior para o Ti/TiO2-NT/WO3 e mais de 20 % superior para o Ti/TiO2/WO3. Logo, as modificações dos eletrodos de TiO2 com WO3 constituíram importantes contribuições para o desempenho dos materiais, sendo um passo importante para a aplicação em tratamentos alternativos de descontaminação de águas residuárias. Ainda foi de interesse neste trabalho propor um método para a inserção de nanotubos (TiNT) e nanofolhas (TiNS) de titanatos no interior de nanotubos de TiO2 via eletroforese. O estudo possibilitou o desenvolvimento de um método simples e eficiente para a modificação de nanoestruturas complexas. A movimentação do contra eletrodo sobre a superfície do eletrodo de trabalho, adaptado com uma escova nas laterais, reduziu a espessura da camada de TiNS/TiNT. O potencial aplicado (20 V) e a estimulação mecânica da superfície foram importantes para a incorporação das nanoestruturas dentro dos poros de TiO2-NTs. Como resultado, os eletrodos apresentaram um aumento da hidrofobicidade e uma melhora na capacidade de oxidação direta comparado ao eletrodo não modificado. / Effective technologies for the water and wastewater treatment represent a challenges for our society; among the options, the photoelectrocatalysis can be considered a promising and interesting alternative. In this context, the objective of this study was to develop modified TiO2 electrodes for the photoelectrocatalytic treatment of endocrine disruptors. The synthesis of TiO2 nanotubes (TiO2-NT) on metallic Ti substrate was carried out via electrochemical anodization in NaH2PO4 /HF electrolyte. In order to minimize the limitations inherent of TiO2, the electrodeposition of WO3 was performed on the TiO2 nanotubes (Ti/TiO2-NT/WO3) and also in the metallic Ti substrate. The deposition on the Ti metallic produced a thin layer of TiO2 on the surface, subsequent to the heat treatment, generating a composite (Ti/TiO2/WO3). The X-ray diffraction analysis (XRD) confirmed the monoclinic phase of WO3 for both the syntheses and the anatase phase of TiO2 for the Ti/TiO2-NT/WO3 electrodes. For the two syntheses, the X-ray dispersive energy (EDX) analisys indicated an increasing amount of tungsten (W) in the composition of the electrodes with increasing of electrodeposition time. High W content (above 1.2%) showed a significant decrease in the photocurrent values. However, low content of W (between 0.4 and 1.2 %) indicated an increase of 20 % in the photocurrent values for the electrodes Ti/TiO2-NT/WO3 (20 mA cm-2) and Ti/TiO2/WO3 (17 mA cm-2) compared to the unmodified ones, at the potential of +2.0 V. Difuse reflectance analysis indicated low bandgap energy (&asymp; 2.90 eV, Ti/TiO2-NT/WO3 electrodes) and an increase in the UV-Vis irradiation absorption. The best electrodes modified with WO3 to the both syntheses were applied in the photoelectrocatalytic oxidation (PEC) of bisphenol-A (BPA) and propylparaben (PPB) compounds, under UV-Vis irradiation. The PEC method presented an excellent performance in acidic conditions, applying a bias potential of +1.50 V and +0.50 V for Ti/TiO2-NT/WO3 and Ti/TiO2/WO3 electrodes, respectively. The mineralization of BPA and PPB compounds was greater than 80% for both Ti/TiO2-NT/WO3 and Ti/TiO2/WO3. In relation to the removal rate, BPA and PPB were completely removed after 45 and 60 min, respectively, for Ti/TiO2/WO3 electrodes and after 30 minutes for Ti/TiO2-NT/WO3 electrodes. Additionally, the electrodes presented a low energy consumption and good chemical stability. Compared to the photocatalysis (PC), the PEC was 2 times higher to the mineralization efficiency for Ti/TiO2-NT/WO3 and almost 20% higher for Ti/TiO2/WO3. Thus, the modifications of the TiO2 electrodes with WO3 represent an important contribution to the performance of materials and, therefore, a positive step for the application in alternative treatments of decontamination of wastewater. It was also of interest in this work to propose a new method for the insertion of nanotubes (TiNT) and nanosheets (TiNS) of titanates inside of TiO2 nanotubes via electrophoretic deposition. In this study was developed a simple and efficient method for the modification of complex nanostructures. The movement of the counter electrode on the surface of the working electrode, adapted with a brush on the edges, reduced the thickness of the TiNS/TiNT layer. The potential applied (20 V) and the mechanical stimulation in the surface were important for the incorporation of TiNS/TiNT into the pores of TiO2-NTs. As a result, the electrodes increased the hydrophobicity and an improvement to the direct oxidation capacity compared to the unmodified electrode.

Interferentes endócrinos (IE) são substâncias capazes de afetar o sistema endócrino causando danos à saúde. Os compostos estrogênicos são um tipo de IE que geram resposta biológica semelhante aos hormônios endógenos, chamada atividade estrogênica, são frequentemente encontrados no ambiente devido à poluição de origem antrópica e ineficiência de processos de tratamento de água e esgoto. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade estrogênica de águas de mananciais e águas tratadas para abastecimento no Estado de São Paulo por meio de bioensaios. Foram utilizados dois métodos, baseados em diferentes linhagens da levedura Saccharomyces cerevisiae capazes de responder a agentes estrogênicos pela presença do gene que codifica para o receptor de estrogênio humano e sistemas de gene repórter da atividade estrogênica. Uma das linhagens contém o gene luc, método denominado neste trabalho de Lesk, enquanto a outra contém genes lux como repórter, denominado método San. Os métodos foram comparados quanto à especificidade e sensibilidade de resposta aos principais interferentes endócrinos de ocorrência em águas e com dados de análises cromatográficas das respectivas amostras ambientais. Foi observada atividade estrogênica expressiva nas águas brutas coletadas em pontos específicos nas cidades de Campinas, Barueri, Cerquilho e em efluente hospitalar e em todas essas amostras foram detectados compostos estrogênicos-alvo. As amostras de água tratada não apresentaram atividade estrogênica nem compostos estrogênicos, com apenas uma exceção. O método San foi mais sensível que o método Lesk, tanto para compostos químicos puros quanto para amostras ambientais. O teor de substâncias detectado por análises cromatográficas não foi suficiente para explicar a atividade estrogênica observada nos bioensaios, indicando que concentrações abaixo dos limites de detecção podem gerar o efeito biológico ou que compostos estrogênicos não estudados e suas misturas podem estar presentes gerando efeitos aumentados. / Endocrine disrupting (ED) chemicals are compounds able to interact with the endocrine system causing health adverse effects. Estrogenic compounds are a type of ED that produce a biological response similar to organism\'s natural hormones, called estrogenic activity; they are frequently found in the environment and are usually associated to the pollution from human activities. The goal of this work was to evaluate the estrogenic activity of rivers raw and treated water around the State of São Paulo Brazil - using bioassays. Two different strains of Saccharomyces cerevisiae able to respond to estrogenic compounds, due to the presence of genes that encodes for the human estrogen receptor, were used. One of the strains has the luc gene (method Lesk), a reporter of estrogenic activity and the other contains lux genes (method San) as reporter of estrogenic activity. Both methods were compared regarding their specificity and sensitivity for chemical substances and environmental samples. The results were also compared with the chemical analysis data of target pure compounds in those waters and with the literature. Estrogenic activity was detected in raw water samples collected in Campinas, Barueri and Cerquilho and also in hospital effluent, for all those samples estrogenic compounds were determined. San method showed to be more sensitive to pure chemical compounds and environmental samples. For treated water no estrogenic activity was found, except for one sample from Barueri that presented a low response. The amounts of compounds detected by chromatographic analysis were not sufficient to explain the observed estrogenic activity when bioassays were used, therefore low compounds concentration or other compounds and their mixtures may be responsible for the high biological effet detected by bioassays.

Tecnologias efetivas para o tratamento de águas e efluentes representam um dos grandes desafios da nossa sociedade; dentre as opções, a fotoeletrocatálise pode ser considerada como uma técnica alternativa e de interesse. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver eletrodos de TiO2 modificados visando o tratamento fotoeletrocatalítico de interferentes endócrinos. Realizou-se inicialmente a síntese de nanotubos de TiO2 (TiO2-NT) sobre substrato de Ti metálico via anodização eletroquímica em eletrólito NaH2PO4/HF. Para minimizar as limitações inerentes ao TiO2 realizou-se a eletrodeposição de WO3 sobre os nanotubos de TiO2 (Ti/TiO2-NT/WO3) e diretamente sobre o substrato de Ti metálico. Este último revelou a formação de uma camada fina de TiO2 sobre a superfície, posterior ao tratamento térmico, formando um compósito (Ti/TiO2/WO3). A análise de difração de raios-X confirmou a formação da fase monoclínica de WO3 para ambas as sínteses e a fase anatase para os eletrodos de Ti/TiO2-NT/WO3. Para as duas sínteses, as medidas de energia dispersiva de raios-X revelaram uma quantidade crescente de W na composição dos eletrodos com o aumento do tempo de eletrodeposição. Teores elevados de W (acima de 1,2 %) apresentaram uma diminuição expressiva nos valores de fotocorrente. No entanto, baixos teores de W (entre 0,4 e 1,2 %) indicaram um aumento de 20 % nos valores de fotocorrente para os eletrodos de Ti/TiO2-NT/WO3 (20 mA cm-2) e Ti/TiO2/WO3 (17 mA cm-2) comparados aos não modificados, no potencial de +2,0 V. As análises de reflectância difusa mostraram uma baixa energia de bandgap (&asymp; 2,90 eV, eletrodos de Ti/TiO2-NT/WO3) e um aumento na absorção da irradiação UV-Vis. Posteriormente, os eletrodos modificados foram aplicados na oxidação fotoeletrocatalítica (FE) dos compostos bisfenol-A (BPA) e propilparabeno (PPB), sob irradiação UV-Vis. O método FE apresentou um excelente desempenho em condições ácidas, aplicando-se potencial de +1,50 V e +0,50 V para os eletrodos Ti/TiO2-NT/WO3 e Ti/TiO2/WO3, respectivamente. A mineralização dos compostos BPA e PPB foi superior a 80 % tanto para o Ti/TiO2-NT/WO3 como para o Ti/TiO2/WO3. Quanto à taxa de remoção, o BPA e PPB foram completamente removidos após 45 e 60 min, respectivamente, para os eletrodos de Ti/TiO2/WO3 e após 30 minutos para os eletrodos de Ti/TiO2-NT/WO3. Adicionalmente, os eletrodos apresentaram um baixo consumo energético e boa estabilidade química. Comparada à técnica de fotocatálise (FC), a FE revelou uma eficiência de mineralização 2 vezes superior para o Ti/TiO2-NT/WO3 e mais de 20 % superior para o Ti/TiO2/WO3. Logo, as modificações dos eletrodos de TiO2 com WO3 constituíram importantes contribuições para o desempenho dos materiais, sendo um passo importante para a aplicação em tratamentos alternativos de descontaminação de águas residuárias. Ainda foi de interesse neste trabalho propor um método para a inserção de nanotubos (TiNT) e nanofolhas (TiNS) de titanatos no interior de nanotubos de TiO2 via eletroforese. O estudo possibilitou o desenvolvimento de um método simples e eficiente para a modificação de nanoestruturas complexas. A movimentação do contra eletrodo sobre a superfície do eletrodo de trabalho, adaptado com uma escova nas laterais, reduziu a espessura da camada de TiNS/TiNT. O potencial aplicado (20 V) e a estimulação mecânica da superfície foram importantes para a incorporação das nanoestruturas dentro dos poros de TiO2-NTs. Como resultado, os eletrodos apresentaram um aumento da hidrofobicidade e uma melhora na capacidade de oxidação direta comparado ao eletrodo não modificado. / Effective technologies for the water and wastewater treatment represent a challenges for our society; among the options, the photoelectrocatalysis can be considered a promising and interesting alternative. In this context, the objective of this study was to develop modified TiO2 electrodes for the photoelectrocatalytic treatment of endocrine disruptors. The synthesis of TiO2 nanotubes (TiO2-NT) on metallic Ti substrate was carried out via electrochemical anodization in NaH2PO4 /HF electrolyte. In order to minimize the limitations inherent of TiO2, the electrodeposition of WO3 was performed on the TiO2 nanotubes (Ti/TiO2-NT/WO3) and also in the metallic Ti substrate. The deposition on the Ti metallic produced a thin layer of TiO2 on the surface, subsequent to the heat treatment, generating a composite (Ti/TiO2/WO3). The X-ray diffraction analysis (XRD) confirmed the monoclinic phase of WO3 for both the syntheses and the anatase phase of TiO2 for the Ti/TiO2-NT/WO3 electrodes. For the two syntheses, the X-ray dispersive energy (EDX) analisys indicated an increasing amount of tungsten (W) in the composition of the electrodes with increasing of electrodeposition time. High W content (above 1.2%) showed a significant decrease in the photocurrent values. However, low content of W (between 0.4 and 1.2 %) indicated an increase of 20 % in the photocurrent values for the electrodes Ti/TiO2-NT/WO3 (20 mA cm-2) and Ti/TiO2/WO3 (17 mA cm-2) compared to the unmodified ones, at the potential of +2.0 V. Difuse reflectance analysis indicated low bandgap energy (&asymp; 2.90 eV, Ti/TiO2-NT/WO3 electrodes) and an increase in the UV-Vis irradiation absorption. The best electrodes modified with WO3 to the both syntheses were applied in the photoelectrocatalytic oxidation (PEC) of bisphenol-A (BPA) and propylparaben (PPB) compounds, under UV-Vis irradiation. The PEC method presented an excellent performance in acidic conditions, applying a bias potential of +1.50 V and +0.50 V for Ti/TiO2-NT/WO3 and Ti/TiO2/WO3 electrodes, respectively. The mineralization of BPA and PPB compounds was greater than 80% for both Ti/TiO2-NT/WO3 and Ti/TiO2/WO3. In relation to the removal rate, BPA and PPB were completely removed after 45 and 60 min, respectively, for Ti/TiO2/WO3 electrodes and after 30 minutes for Ti/TiO2-NT/WO3 electrodes. Additionally, the electrodes presented a low energy consumption and good chemical stability. Compared to the photocatalysis (PC), the PEC was 2 times higher to the mineralization efficiency for Ti/TiO2-NT/WO3 and almost 20% higher for Ti/TiO2/WO3. Thus, the modifications of the TiO2 electrodes with WO3 represent an important contribution to the performance of materials and, therefore, a positive step for the application in alternative treatments of decontamination of wastewater. It was also of interest in this work to propose a new method for the insertion of nanotubes (TiNT) and nanosheets (TiNS) of titanates inside of TiO2 nanotubes via electrophoretic deposition. In this study was developed a simple and efficient method for the modification of complex nanostructures. The movement of the counter electrode on the surface of the working electrode, adapted with a brush on the edges, reduced the thickness of the TiNS/TiNT layer. The potential applied (20 V) and the mechanical stimulation in the surface were important for the incorporation of TiNS/TiNT into the pores of TiO2-NTs. As a result, the electrodes increased the hydrophobicity and an improvement to the direct oxidation capacity compared to the unmodified electrode.

Estudos que avaliam a presença de interferentes endócrinos (IEs) em águas superficiais destinadas ao abastecimento público de grandes metrópoles aumentam a cada ano, devido aos efeitos que estas substâncias podem causar ao homem e animais mesmo quando em concentrações de ng L-1. Este estudo determinou 14 compostos orgânicos, entre interferentes endócrinos e marcadores de atividade antropogênica, em amostras de água e sedimento superficial da represa Guarapiranga, um dos maiores reservatórios que abastecem a Região Metropolitana de São Paulo, Brasil. O estudo indicou a presença de concentrações máximas entre 1061 ng L-1 e 12921 ng L-1 (para bisfenol A e dibutilftalato, respectivamente) na classe dos IEs e 114 ng L-1 e 12818 ng L-1 (para o colestanol e colesterol, respectivamente) na classe dos traçadores de atividade humana. Em sedimento, a concentração máxima variou de 3 ng g-1 a 872 ng g-1 (para o estradiol e nonilfenol, respectivamente). As concentrações mais elevadas foram observadas principalmente no ponto de amostragem G103-12 (23º41\'88,5\"S e 46º44\'67,3\"W), sendo a causa associada à densa urbanização próxima a este ponto. Embora, para a maioria dos compostos não haja concentrações limites estabelecidas em água superficial, abastecimento e sedimento, é muito importante que mais estudos sejam realizados a fim de conhecer o risco real para a saúde da população atendida por essas águas. A avaliação da qualidade da água quanto à presença de compostos emergentes em reservatórios é considerada um dos principais instrumentos que balizam a tomada de decisão dos gestores e fornecem subsidios para revisão da legislação. / Studies assessing the presence of endocrine disruptors compounds (EDCs) in surface water for public supply of major metropolis increase every year due to the effects that these substances can cause to human and wildlife even in concentrations of ng L-1. The present study determined 14 organic compounds, including endocrine disruptors and anthropogenic markers in surface water and sediment samples from Guarapiranga dam, one of the largest reservoirs that supply the Metropolitan Region of Sao Paulo, Brazil. The study indicated the presence of these compounds at maximum concentration ranging from 1061 ng L-1 and 12921 ng L-1 (of bisphenol A and dibutyl phthalate, respectively) for EDCs and 114 ng L-1 and 12818 ng L-1 (for cholestanol and cholesterol, respectively) for tracers of human activity. In sediment, maximum concentration ranged from 3 ng g-1 to 872 ng g-1 (for estradiol and nonylphenol, respectively). The highest concentrations were observed at the sampling point G103-12 (23º41\'88.5 \"S and 46º44\'67.3\" W), which is associated to the dense urbanization near to this point. Although, to the most of compounds studied there is no concentration limits established for surface and supply water and sediment, it is very important that more studies should be conducted to ascertain the actual risk to the health of the population served by these waters. The assessment of water quality for the presence of emerging compounds in reservoirs is considered one of the main instruments to guide the managers decision making and provide subsidies for review of the regulation.

85 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-08T13:22:40Z No. of bitstreams: 1 NORMANDO DISSERTAÇÃO FINAL (1).doc: 1373696 bytes, checksum: 6e6f4afc01a6708ec44c276e63213713 (MD5) / Rejected by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br), reason: transformar em pdf. on 2013-06-06T12:59:17Z (GMT) / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-06-06T13:43:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertação NORMANDO DISSERTAÇÃO FINAL (1).pdf: 1416415 bytes, checksum: 4927e2bf2b9b19287f6adb42fc059ccf (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-06-06T13:47:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação NORMANDO DISSERTAÇÃO FINAL (1).pdf: 1416415 bytes, checksum: 4927e2bf2b9b19287f6adb42fc059ccf (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-06T13:47:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação NORMANDO DISSERTAÇÃO FINAL (1).pdf: 1416415 bytes, checksum: 4927e2bf2b9b19287f6adb42fc059ccf (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES / O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um procedimento analítico empregado Cromatografia Líquida Ultra Rápida acoplada a Detector de Fluorescência (UFLC-FLU) para determinação de interferentes endócrinos (IEs; bisfenol A (BPA), 4n-nonilfenol (4NP), 4-octifenol (4OP), 4-t-octifenol (4TOP), estriol (E3), estrona (E1), 17β- estradiol (E2) e 17α-etinilestradiol (EE2)) em água do mar. Foi utilizado um sistema de pré-concentração em fase solida (cartucho SPE com fase estácionária C18) para extração e pré-concentração dos IE em as amostras de água do mar. A separação foi otimizada e realizada em um tempo total de corrida de 10 min, em uma coluna cromatográfica Shim-pack XR-ODS C-18 (2,0 mm ID x 50 mm), com a fase móvel de acetonitrila e água ultra pura com gradiente de eluição. A vazão foi de 0,12 mL min-1, a temperatura da coluna foi mantida em 60°C e os comprimentos de onda de emissão e excitação foram de 306 nm e 280 nm, respectivamente. O método validado foi aplicado em amostras de água coletadas na Baia de Todos os Santos, Bahia, Brasil. As amostras foram coletadas na Baía da Ribeira, Feira do São Joaquim, Santo Amaro da Purificação, São Francisco do Conde, Cachoeira e Acupe. As recuperações para o IE variaram entre 84,9% (para o composto 4nOP) e 104% (para o composto 4nNP), e a repetibilidade foi adequada (RSD < 4,5%). Os limites de detecção e quantificação encontrados para os compostos estudados variaram de 4 a 27 µg L-1 e de 19 a 185 µg L-1, respectivamente para o método cromatográfico. Considerando o fator de concentração de 2000 vezes, o LD e LQ variaram de 2 a 23 ng L-1 e de 9 a 96 ng L-1, respectivamente quando calculados para amostra real. Foi observada a ocorrência dos seguintes IE nas amostras reais: bisfenol A (BPA), 17β-estradiol (E2), estriol (E3) e 4n-octifenol (4NOP) em concentrações que variaram de 5 ng L-1 em Santo Amaro a 18,3 ng L-1 em Cachoeira para o E2, 20 ng L-1 do 4NOP na Ribeira a 135 ng L-1 no estuario do Rio Subaé (Santo Amaro), sendo o 4NOP o contaminante onipresente nas amostras analisadas. A concentração de 38 ng L-1 de E3 foi encontrada apenas nas amostras da Ribeira. A presença de BPA foi detectada em quase todas as amostras (o BPA não foi detectado na Ribeira), em níveis entre 13 ng L-1 no estuário do rio Paraguaçu em Cachoeira e aproximadamente 77 ng L-1 no estuário do rio Subaé. Os resultados sugerem que as regiões estudadas encontram-se possivelmente impactadas em relação os IE estudados e que as concentrações encontradas poderiam indicar possíveis danos ao ecossistema marinho local. O método analítico empregando SPE e UFLC-FLU se mostrou eficiente na determinação dos oito compostos de interesse usando um volume de amostra de 4 litros. / Salvador

Estudos que avaliam a presença de interferentes endócrinos (IEs) em águas superficiais destinadas ao abastecimento público de grandes metrópoles aumentam a cada ano, devido aos efeitos que estas substâncias podem causar ao homem e animais mesmo quando em concentrações de ng L-1. Este estudo determinou 14 compostos orgânicos, entre interferentes endócrinos e marcadores de atividade antropogênica, em amostras de água e sedimento superficial da represa Guarapiranga, um dos maiores reservatórios que abastecem a Região Metropolitana de São Paulo, Brasil. O estudo indicou a presença de concentrações máximas entre 1061 ng L-1 e 12921 ng L-1 (para bisfenol A e dibutilftalato, respectivamente) na classe dos IEs e 114 ng L-1 e 12818 ng L-1 (para o colestanol e colesterol, respectivamente) na classe dos traçadores de atividade humana. Em sedimento, a concentração máxima variou de 3 ng g-1 a 872 ng g-1 (para o estradiol e nonilfenol, respectivamente). As concentrações mais elevadas foram observadas principalmente no ponto de amostragem G103-12 (23º41\'88,5\"S e 46º44\'67,3\"W), sendo a causa associada à densa urbanização próxima a este ponto. Embora, para a maioria dos compostos não haja concentrações limites estabelecidas em água superficial, abastecimento e sedimento, é muito importante que mais estudos sejam realizados a fim de conhecer o risco real para a saúde da população atendida por essas águas. A avaliação da qualidade da água quanto à presença de compostos emergentes em reservatórios é considerada um dos principais instrumentos que balizam a tomada de decisão dos gestores e fornecem subsidios para revisão da legislação. / Studies assessing the presence of endocrine disruptors compounds (EDCs) in surface water for public supply of major metropolis increase every year due to the effects that these substances can cause to human and wildlife even in concentrations of ng L-1. The present study determined 14 organic compounds, including endocrine disruptors and anthropogenic markers in surface water and sediment samples from Guarapiranga dam, one of the largest reservoirs that supply the Metropolitan Region of Sao Paulo, Brazil. The study indicated the presence of these compounds at maximum concentration ranging from 1061 ng L-1 and 12921 ng L-1 (of bisphenol A and dibutyl phthalate, respectively) for EDCs and 114 ng L-1 and 12818 ng L-1 (for cholestanol and cholesterol, respectively) for tracers of human activity. In sediment, maximum concentration ranged from 3 ng g-1 to 872 ng g-1 (for estradiol and nonylphenol, respectively). The highest concentrations were observed at the sampling point G103-12 (23º41\'88.5 \"S and 46º44\'67.3\" W), which is associated to the dense urbanization near to this point. Although, to the most of compounds studied there is no concentration limits established for surface and supply water and sediment, it is very important that more studies should be conducted to ascertain the actual risk to the health of the population served by these waters. The assessment of water quality for the presence of emerging compounds in reservoirs is considered one of the main instruments to guide the managers decision making and provide subsidies for review of the regulation.