Situação atual da contaminação de águas e efluentes por parabenos e alternativas de tratamento

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Paloma Silva [UNIFESP]
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
Texto Completo: https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/66511
Resumo: Os parabenos são conservantes muito utilizados em diferentes áreas como a farmacêutica, a alimentícia e a de cosméticos, pois são baratos e possuem atividade antifúngica e antibacteriana satisfatória. Os quatro parabenos mais aplicados em produções são o metilparabeno, o etilparabeno, o propilparabeno e o butilparabeno. Eles se diferem pelo tamanho da cadeia carbônica que os compõem, o que impacta em diferentes potências em relação a ação deles como conservantes. Diversos estudos na área da saúde comprovam que os parabenos têm ação de disruptores endócrinos que mimetizam hormônios, fazendo com que as células acabem recebendo sinais diferentes do que deveriam ou sinal nenhum. Essa ação pode causar desde espinhas até alterações graves como a baixa contagem de esperma e câncer de mama. Essa característica, associada ao difundido uso desses compostos, começaram a levantar questões sobre a qualidade das águas oriundas do tratamento de efluentes de indústrias e do esgoto doméstico. Os parabenos são poluentes quantificados a pouco tempo, e por isso são considerados poluentes emergentes, não possuindo uma regulamentação rígida sobre o lançamento deles em corpos d’água. Em diversos países, é possível, por meio de análises cromatográficas, encontrar esses compostos na água, sendo o Brasil um dos países com os índices mais alarmantes, já que as técnicas de tratamento hoje aplicadas não são tão eficientes, o nível mais preocupante relatado foi de 11000 ng/L de butilparabeno em diferentes corpos d’água na cidade de São Carlos/SP. O butilparabeno também já foi reportado em água de garrafa no Brasil, onde estava numa concentração máxima de 242 ng/L. Isto mostra que esses compostos não são efetivamente removidos nos tratamentos de água tradicionais, como a coagulação e decantação, entre outros. Esse trabalho teve como objetivo verificar quais são os melhores métodos de remoção desses poluentes de águas, considerando a eficiência de remoção, aplicabilidade e custo, além de apresentar o panorama atual da contaminação de matrizes de água por parabenos em diversos locais do mundo. Os parabenos são compostos hidrofílicos em algumas de suas conformações, o que faz com que a remoção deles seja complexa, demandando processos específicos como processos de oxidação avançada, separação por membrana, adsorção e processos de biorremediação e biodegradação. Os processos de oxidação demandam alto gasto energético e alto custo de implantação, tornando-os menos atrativos para a remoção do poluente, porém ele é rápido e eficiente, chegando a remover 3,6 mg/L de butilparabeno em 30 min. O contrário ocorre nos processos de biorremediação e biodegradação. Eles têm como vantagens serem tratamentos limpos e que podem gerar biomassa de valor agregado, como os tratamentos por microalgas, porém são mais lentos, removendo até 0,93 mg/L de parabeno em 5 horas. Os tratamentos de remoção por membrana têm uma boa eficiência, mas podem ser até mais lentos do que os tratamentos de biorremediação e biodegradação, chegando a uma remoção de 0,0097 mg/L de parabeno em 1 hora de tratamento por nanofiltração. A adsorção é um tratamento de simples execução, porém desvantagens como a perda do adsorvente e a provável necessidade de um tratamento secundário podem torná-la uma opção não muito atrativa. Dessa forma, foi possível notar que os melhores tratamento para remoção de parabenos são os tratamentos oxidativos avançados, porém pelo seu apelo econômico e ambiental, os tratamentos biológicos devem ser considerados como alternativa.
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Essa ação pode causar desde espinhas até alterações graves como a baixa contagem de esperma e câncer de mama. Essa característica, associada ao difundido uso desses compostos, começaram a levantar questões sobre a qualidade das águas oriundas do tratamento de efluentes de indústrias e do esgoto doméstico. Os parabenos são poluentes quantificados a pouco tempo, e por isso são considerados poluentes emergentes, não possuindo uma regulamentação rígida sobre o lançamento deles em corpos d’água. Em diversos países, é possível, por meio de análises cromatográficas, encontrar esses compostos na água, sendo o Brasil um dos países com os índices mais alarmantes, já que as técnicas de tratamento hoje aplicadas não são tão eficientes, o nível mais preocupante relatado foi de 11000 ng/L de butilparabeno em diferentes corpos d’água na cidade de São Carlos/SP. O butilparabeno também já foi reportado em água de garrafa no Brasil, onde estava numa concentração máxima de 242 ng/L. Isto mostra que esses compostos não são efetivamente removidos nos tratamentos de água tradicionais, como a coagulação e decantação, entre outros. Esse trabalho teve como objetivo verificar quais são os melhores métodos de remoção desses poluentes de águas, considerando a eficiência de remoção, aplicabilidade e custo, além de apresentar o panorama atual da contaminação de matrizes de água por parabenos em diversos locais do mundo. Os parabenos são compostos hidrofílicos em algumas de suas conformações, o que faz com que a remoção deles seja complexa, demandando processos específicos como processos de oxidação avançada, separação por membrana, adsorção e processos de biorremediação e biodegradação. Os processos de oxidação demandam alto gasto energético e alto custo de implantação, tornando-os menos atrativos para a remoção do poluente, porém ele é rápido e eficiente, chegando a remover 3,6 mg/L de butilparabeno em 30 min. O contrário ocorre nos processos de biorremediação e biodegradação. Eles têm como vantagens serem tratamentos limpos e que podem gerar biomassa de valor agregado, como os tratamentos por microalgas, porém são mais lentos, removendo até 0,93 mg/L de parabeno em 5 horas. Os tratamentos de remoção por membrana têm uma boa eficiência, mas podem ser até mais lentos do que os tratamentos de biorremediação e biodegradação, chegando a uma remoção de 0,0097 mg/L de parabeno em 1 hora de tratamento por nanofiltração. A adsorção é um tratamento de simples execução, porém desvantagens como a perda do adsorvente e a provável necessidade de um tratamento secundário podem torná-la uma opção não muito atrativa. Dessa forma, foi possível notar que os melhores tratamento para remoção de parabenos são os tratamentos oxidativos avançados, porém pelo seu apelo econômico e ambiental, os tratamentos biológicos devem ser considerados como alternativa.Parabens are preservatives widely used in different areas such as pharmaceuticals, food and cosmetics, as they are cheap and have satisfactory antifungal and antibacterial activity. The four most used parabens in production are methylparaben, ethylparaben, propylparaben and butylparaben. They differ by the size of the carbonic chain that compose them, which impacts in different powers in relation to their action as preservatives. Several studies in the health area prove that parabens act as endocrine disruptors that mimic hormones, causing cells to end up receiving different signals than they should or no signal at all. This action can cause from pimples to serious changes such as low sperm count and breast cancer. This characteristic, associated with the widespread use of these compounds, began to raise questions about the quality of water from the treatment of industrial effluents and domestic sewage. Parabens are recently quantified pollutants, which is why they are considered emerging pollutants, not having strict regulations on their release into water bodies. In several countries, it is possible, through chromatographic analysis, to find these compounds in water, with Brazil being one of the countries with the most alarming rates, since the treatment techniques applied today are not as efficient, the most worrying level reported was of 11000 ng/L of butylparaben in different bodies of water in the city of São Carlos/SP. Butylparaben has also been reported in bottled water in Brazil, where it was at a maximum concentration of 242 ng/L. This shows that these compounds are not effectively removed in traditional water treatments, such as coagulation and decantation, among others. This work aimed to verify which are the best methods of removing these pollutants from water, considering the efficiency of removal, applicability and cost, in addition to presenting the current panorama of contamination of water matrices by parabens in different places in the world. Parabens are hydrophilic compounds in some of their conformations, which makes their removal complex, demanding specific processes such as advanced oxidation processes, membrane separation, adsorption and bioremediation and biodegradation processes. Oxidation processes require high energy expenditure and high implementation cost, making them less attractive for pollutant removal, however it is fast and efficient, removing 3.6 mg/L of butylparaben in 30 min. The opposite occurs in the processes of bioremediation and biodegradation. They have the advantage of being clean treatments that can generate value-added biomass, such as microalgae treatments, but they are slower, removing up to 0.93 mg/L of paraben in 5 hours. Membrane removal treatments have good efficiency, but can be even slower than bioremediation and biodegradation treatments, reaching a removal of 0.0097 mg/L of paraben in 1 hour of treatment by nanofiltration. Adsorption is a treatment that is simple to perform, but disadvantages such as the loss of adsorbent and the probable need for a secondary treatment may make it a not very attractive option. Thus, it was possible to notice that the best treatment for removing parabens are the advanced oxidative treatments, but due to their economic and environmental appeal, biological treatments should be considered as an alternative.Universidade Federal de São PauloRibeiro, Katia [UNIFESP]http://lattes.cnpq.br/6490500674409303Santos, Paloma Silva [UNIFESP]2023-01-23T13:21:38Z2023-01-23T13:21:38Z2022-12-15info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion60 f.application/pdfhttps://repositorio.unifesp.br/handle/11600/66511porDiademainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFESPinstname:Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)instacron:UNIFESP2024-08-12T07:45:46Zoai:repositorio.unifesp.br/:11600/66511Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.unifesp.br/oai/requestbiblioteca.csp@unifesp.bropendoar:34652024-08-12T07:45:46Repositório Institucional da UNIFESP - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)false
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