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Previous issue date: 2014-12-19 / A disponibilidade de água doce, em diversas regiões, vem diminuindo em função do
crescimento da demanda de recursos hídricos, do crescimento da demanda por
alimentos (agricultura e pecuária) e dos efeitos da mudança climática em nível mundial
devido ao crescimento da população mundial. As práticas agrícolas inadequadas podem
levar à poluição das águas superficiais e subterrâneas com pesticidas, fármacos,
poluentes, nutrientes e sedimentos. O aumento da demanda na pecuária é um dos fatores
que conduziu a um aumento do uso de antibióticos, como o sulfametoxazol, e apesar da
grande quantidade utilizada tanto na medicina humana como na veterinária, e do risco
de contaminação dos aquíferos associados a essa molécula, seu destino no solo ainda
não está claro e é pobremente documentado. Os objetivos deste trabalho foram estudar
as interações físico-químicas e biológicas, o impacto associado à resistência bacteriana e
o transporte do sulfametoxazol (SMX) em dois solos distintos, embora com
características granulométricas semelhantes. Os solos são de diferentes origens
geográficas (Recife, Brasil e Macon, França), usos (urbano e agrícola) e condições
climáticas (tropical e temperada). Os ensaios de sorção foram divididos em: cinética,
isoterma de sorção e sorção em função do pH, uma vez que o sulfametoxazol é uma
molécula ionizável. Os ensaios de biodegradação foram realizados em três
concentrações diferentes do sulfametoxazol (10-3, 10-4 e 10-5M) para avaliar o efeito das
características dos solos e da concentração do SMX sobre a biodegradação da molécula
do SMX. Os solos não tratados Macon e Recife têm uma diversidade equivalente,
segundo o cálculo do índice de Shannon (H'), e do índice de Simpson. Os ensaios de
deslocamento miscível em colunas de solo com o KBr e o sulfametoxazol foram
satisfatórios para as vazões de 0,2; 0,45 e 0,7 mL.min-1. A identificação dos
mecanismos envolvidos no processo de transporte e a determinação dos parâmetros
hidrodispersivos dos solos, através das curvas de eluição do KBr e do sulfametoxazol,
foram realizadas utilizando o modelo CDE (convecção-dispersão). A cinética de sorção
foi melhor descrita com o modelo de segunda ordem e as isotermas de sorção foram não
lineares. O modelo CDE representou adequadamente os dados experimentais das curvas
de eluição do sulfametoxazol. O solo Recife, em relação ao Macon, apresentou o menor
risco de contaminação do lençol freático existente nessa região. / The availability of fresh water in various regions, has been decreasing due to the
increasing demand of water resources, the growing demand for food (agriculture and
livestock) and the effects of climate change on a global level due to global population
growth. Inadequate agricultural practices can lead to pollution of surface and
groundwater with pesticides, pharmaceuticals, pollutants, nutrients and sediments, since
the main entry of these products into the environment is resulting from their use in
human and veterinary medicine. Increased demand in livestock is one of the factors that
led to an increased use of antibiotics, such as sulfamethoxazole, and despite the large
amount of sulfamethoxazole that is used both in human medicine and in veterinary
medicine, and the risk of contamination of aquifers associated this molecule, its fate in
soil is still unclear and poorly documented. Thus, the physicochemical, biological
interactions were studied, the impact associated with bacterial resistance and the
transport of sulfamethoxazole (SMX) in two different soils but having similar particle
size characteristics; the soils are of different geographical origins (Recife, Brazil and
Macon, France), uses (urban and rural) and climatic conditions (tropical and temperate).
The sorption tests were divided into kinetics of sorption isotherm and sorption in
function of pH, since sulfamethoxazole is an ionizable molecule. The biodegradation
tests were performed at three different concentrations of sulfamethoxazole (10-3, 10-4
and 10-5 M) to evaluate the effect of soil characteristics and concentration of the SMX
on biodegradation of SMX molecule. The untreated soils, Macon and Recife, have an
equivalent diversity, according to the calculation of the Shannon index (H ') and
Simpson index. Assays of miscible displacement in soil columns with KBr and
sulfamethoxazole were satisfactory for flow rates 0.2; 0.45 and 0.7 mLmin-1. The
concentration of sulfamethoxazole was determined by high performance liquid
chromatography. Identification of the mechanisms involved in the transport process and
the determination of soil hidrodispersive parameters through the elution curves of KBr
and sulfamethoxazole were performed using the CDE model (convection-dispersion)
through CXTFIT program. Sorption kinetics was best described with the second-order
model and the sorption isotherms were linear. The CDE model adequately represents
the experimental data of the elution curves of the sulfamethoxazole. The soil Recife,
relative to Macon, had the lowest risk of groundwater contamination existing in that
region.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/17836 |
| Date | 19 December 2014 |
| Creators | GONDIM, Manuella Virginia Salgueiro |
| Contributors | MARTINS, Jean |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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