Contaminantes de preocupação emergente: efeitos ecotoxicológicos de alguns fármacos sobre a microalga Raphidocelis subcapitata e potencial de remoção por carvão ativado

• Autor(a) principal: Vinicíus Diniz
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://doi.org/10.11606/D.18.2020.tde-19032021-093005

Um desafio significativo na atualidade é a crescente ocorrência, em ambientes aquáticos, de contaminantes de preocupação emergente (CPE), como os fármacos. A quantificação desses fármacos em matrizes ambientais é feita a partir de técnicas cromatográficas sensíveis e robustas, como a cromatografia líquida de ultra-alta eficiência. A ecotoxicidade crônica dos fármacos em concentrações ambientalmente relevantes (e.g. µg L-1 e ng L-1) ainda é pouco conhecida. Dessa forma, a avaliação de técnicas para remoção desses CPE, como a adsorção, é de grande valia. Na presente pesquisa foram avaliados os efeitos dos fármacos albendazol (ABZ), cafeína (CAF) e carbamazepina (CBZ), e as associações ABZ + CAF e CBZ + CAF, sobre a Raphidocelis subcapitata, por meio da taxa de crescimento, produção de clorofila-a e dos parâmetros do modelo de Gompertz Modificado (e.g. densidade celular máxima, velocidade de crescimento e lag-time) dessa microalga. O processo de adsorção dos fármacos isoladamente e em associação foi investigado, comparando-se dois carvões ativados, um granular e outro pulverizado, por meio de isotermas e modelos cinéticos. Para os ensaios de adsorção, utilizou-se, além da CAF e da CBZ, o principal metabólito do ABZ, o ricobendazol (RBZ). Todos os fármacos avaliados apresentaram toxicidade para algum parâmetro de crescimento da microalga. O ABZ se mostrou mais tóxico para a R. subcapitata nos parâmetros taxa de crescimento (EC50 6,97 ± 0,55 µg L-1) e densidade celular máxima (EC50 1,48 ± 0,13 µg L-1), enquanto a CBZ afetou mais significativamente a produção de clorofila-a (EC50 1,54 ± 0,22 µg L-1). A CAF diminuiu o efeito tóxico do ABZ e da CBZ sobre a R. subcapitata, agindo como antagonista. Os ensaios de adsorção mostraram que o carvão ativado pulverizado foi mais eficaz para a remoção dos fármacos (≥ 76%). Nos ensaios multicomponentes, a remoção da CAF foi prejudicada, a qual foi reduzida em 30% na presença de ABZ e da CBZ. Todos os dados de adsorção se ajustaram melhor à isoterma de Freundlich (R2 ≥ 0,805) e aos modelos cinéticos de Elovich e pseudo segunda ordem (R2 ≥ 0,990). Concluiu-se que a avaliação da ecotoxicidade dos fármacos e sua potencial remoção em estações de tratamento é essencial para compreensão dos efeitos desses CPE sobre a biota aquática. Além disso, ensaios multicomponentes se mostram de grande valia para o entendimento dos efeitos dos fármacos sobre organismos aquáticos e para avaliação do potencial de remoção desses CPE nas estações de tratamento. Por fim, recomenda-se o uso dos ensaios rápidos em coluna de escala reduzida (ERCER) como um próximo passo para o melhor entendimento do processo de adsorção e avaliação da remoção de CPE em colunas de carvão ativado.