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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/4271 |
| Date | 29 August 2012 |
| Creators | Morais, Ruiter Lima |
| Contributors | Santiago, Mariângela Fontes, Zang, Joachim Werner, Santiago, Mariângela Fontes, Ponezi, Alexandre Nunes, Siqueira, Eduardo Queija de, Zang, Joachim Werner |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Engenharia do Meio Ambiente (EEC), UFG, Brasil, Escola de Engenharia Civil - EEC (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1009702091972874847, 600, 600, 600, 724087251626315585, -1029052919624173234 |
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