Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/42786
Type: Dissertação
Title: Identification, occurrence, environmental and human health risk of phenolic compounds in aqueous matrix
Other Titles: Identificação, ocorrência, risco ambiental e à saúde humana de compostos fenólicos em matriz aquosa
Authors: Ramatisa Ladeia Ramos
First Advisor: Míriam Cristina Santos Amaral
First Co-advisor: Lucilaine Valéria de Souza Santos
First Referee: Liséte Celina Lange
Second Referee: Adriana Akemi Okuma
Third Referee: Bruno Eduardo Lobo Baeta
Abstract: In the recent years the occurrence of micropollutants, such as phenolic compounds, has become a worldwide concern due to the complexity of the compounds and the risks to the environment and to human health. Thus, the present work had as objective to investigate the occurrence of 17 phenolic compounds in surface waters and a water treated by a conventional water treatment plant (WTP). In addition, the environmental risk (hazard quotient - HQ) and human health (margin of exposure - MOE) assessments of these compounds in raw water and their reduction by conventional treatment process and by direct contact membrane distillation (DCMD) were performed . The methodology for the quantification of phenols was based on the solid phase extraction technique (SPE) (C18 cartridge) followed by gas chromatography with flame ionization detector (FID). The tests showed that was matrix influence on the efficiency of the SPE, but the degree of recovery for all phenolic compounds was higher than 50% and there was a greater recovery of the hydrophobic compounds. In general, the analytical method used was able to determine the phenols in the samples presenting good repeatability, precision, sensitivity, limits of quantification and detection compatible with those presented in the literature. In between the 17 phenolic compounds analyzed, 16 were found in the samples collected during the monitoring year. Regarding the WTP removal efficiency, it was not able to completely remove the micropollutants and, on the contrary, was responsible for the generation of new compounds. In general, the risk assessment for the compounds in surface water was highly toxic at any trophic level and posed a significant risk to human health. Subsequently, the results of WTP risk reduction were not effective, since a high-risk rate for most compounds was found. Concerning the performance of DCMD, the permeate flux over time dropped with the ratio of approximately 0.7. It is recommended to work at a recovery rate equivalent to the point before the flow decay (RR < 63%) to prevent fouling and loss of performance. However, the conductivity remained constant indicating the absence of ionic impurities in the permeate. Despite this decrease in flow, the retention rates of the phenolic compounds in the raw water were greater than 80%. The risk reduction was also evaluated for DCMD, proving that the technology has potential to remove these compounds.
Abstract: Nos últimos anos a ocorrência de micropoluentes, como os compostos fenólicos, tem se tornado uma preocupação em todo mundo devido à complexidade dos compostos e ao risco para o meio ambiente e para saúde humana. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo investigar a ocorrência de 17 compostos fenólicos em águas superficiais e uma água tratada em estação de tratamento de água convencional (WTP). Além disso, foi realizada avaliação de risco ambiental (coeficiente de risco - HQ) e para a saúde humana (margem de exposição - MOE) desses compostos na água bruta e sua redução pelo processo de tratamento convencional e pela destilação por membrana de contato direto (DCMD). A metodologia para a quantificação dos fenóis baseou-se na técnica de extração em fase sólida (SPE) (cartucho C18) seguida por cromatografia gasosa com detector por ionização de chama (FID). Os ensaios demonstraram que houve influência da matriz na eficiência da SPE, mas o grau de recuperação para todos compostos fenólicos foi superior a 50% e houve maior recuperação dos compostos hidrofóbicos. Em geral, o método analítico utilizado foi capaz de determinar os fenóis nas amostras apresentando boa repetitividade, precisão, sensibilidade e limites de quantificação e detecção compatíveis com os apresentados na literatura. Dos 17 compostos fenólicos analisados 16 foram encontrados nas amostras coletadas no ano de monitoramento. Em relação à eficiência de remoção da WTP, ela não foi capaz de remover completamente os micropoluentes e, ao contrário, foi responsável pela geração de novas substâncias. Em geral, a avaliação de risco realizada para os compostos na água superficial foi altamente tóxica a qualquer nível trófico e apresentou um risco significativo para a saúde humana. Posteriormente, os resultados da redução do risco pela WTP não foram efetivos, visto a alta taxa de risco para a maioria dos compostos. No que se refere ao desempenho da DCMD, o fluxo de permeado ao longo do tempo teve uma queda de aproximadamente 0,7, sendo recomendado trabalhar com uma taxa de recuperação antes do decaimento do fluxo (RR <63%) para evitar incrustações e perda de desempenho. Porém, a condutividade permaneceu constante indicando a ausência de impurezas iônicas no permeado. Apesar dessa diminuição no fluxo, as taxas de retenção dos compostos fenólicos na água bruta foram superiores a 80%. A redução do risco também foi avaliada para a DCMD, provando que a tecnologia tem potencial para a remoção desses compostos.
Subject: Engenharia sanitária
Saneamento
Cromatografia a gás
Águas superficiais
Avaliação de riscos
language: eng
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/42786
Issue Date: 13-Mar-2019
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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