Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/52666
Type: Dissertação
Title: Ocorrência e remoção de genes de resistência a antibióticos em sistemas simplificados de tratamento de esgoto, em Belo Horizonte
Authors: Letícia da Silva Santos
First Advisor: Juliana Calábria de Araújo
First Co-advisor: Marcela França Dias
First Referee: Marcos Von Sperling
Second Referee: Silvana de Queiroz Silva
Third Referee: Juliana Calábria de Araújo
Abstract: A resistência antimicrobiana tem sido indicada pela Organização Mundial de Saúde como um problema global que ameaça os ganhos conquistados com o uso dos antibióticos desenvolvidos até a atualidade. O intenso contato entre as bactérias, a presença de antibióticos e a possibilidade da transferência horizontal de genes são as condições encontradas nas ETEs de tratamento biológico que podem propiciar o aumento da resistência antimicrobiana. Assim, as ETEs podem ser consideradas pontos importantes de disseminação de bactérias resistentes e de Genes de resistência a antibióticos (GRAs), e têm sido objeto de estudos para entender como esses elementos se espalham pelo ambiente, a fim de propor maneiras de mitigar sua disseminação. A remoção de GRAs em estações de tratamento de esgoto tem sido abordada em vários trabalhos, porém, pouco se sabe ainda sobre a dinâmica desses elementos em ETEs, e, portanto, há a necessidade de mais estudos. Dessa forma, o presente trabalho busca contribuir para o entendimento do papel das estações de tratamento de esgoto na disseminação dos GRAs, quantificando os genes blaTEM (confere resistência aos beta-lactâmicos), sul1 (confere resistência aos sulfonamidas), tetA (confere resistência a tetraciclina), intI1 (integron classe 1) e RNAr 16S (marcador genético das bactérias) em três sistemas simplificados de tratamento de esgoto. Os sistemas monitorados consistem em: (a) reator UASB seguido de filtro biológico percolador (FBP), (b) reator UASB seguido por duas lagoas de alta taxa em paralelo e (c) duas wetlands construídas de fluxo vertical. Também foi avaliado um tratamento terciário no sistema (a) com fotorreator de lâmpadas emersas UV, bem como a influência da dose de radiação aplicada na remoção de GRAs. Os resultados mostraram concentrações dos GRAs variando de 1E+06 a 1E+08 cópias/ml no esgoto bruto e de 3E+04 a 3E+07 cópias/ml no efluente tratado, considerando os três sistemas de tratamento. Em geral, as remoções de cada componente dos sistemas resultaram no máximo em cerca de 1 log, no entanto, o gene blaTEM foi o mais suscetível a remoção (3,5 logs no sistema UASB/LAT), e o sul1 foi o mais persistente. Com relação ao fotorreator, não foi identificada uma tendência de aumento na remoção dos genes com o aumento da dose de UV aplicada. As análises das componentes principais e de Spearman mostraram que DQO e pH apresentaram maior influência sobre as concentrações dos GRAs quando comparado com os SST e SSV. De modo geral, observou-se que não houve aumento na concentração desses elementos após a passagem pelos sistemas de tratamento.
Abstract: Antimicrobial resistance has been indicated by the World Health Organization as a global problem that threatens the gains achieved with the use of antibiotics developed to date. The intense contact between bacteria, antibiotics and the possibility of horizontal gene transfer are conditions found in WWTPs that can provide increase in antimicrobial resistance. Thus, WWTPs are considered important points of bacterias resistants dissemination and ARGs and have been the subject of studies to understand how these elements spread through the environment, in order to propose ways to mitigate their spread. The removal of ARGs in sewage treatment plants has been addressed in several studies, however, knowledge about the dynamics of these elements in WWTPs is still limited, and further studies are necessary. Thus, the present study seeks to contribute to the understanding of sewage treatment plants roles in the dissemination of GRAs, quantifying the genes blaTEM (gives resistance to beta-lactams), sul1 (gives resistance to sulfonamides), tetA (gives resistance tetracillin), intI1 (integron class 1) and RNAr 16S (genetic marker of bacteria) in three simplified sewage treatment systems. The monitored systems consist of: (a) UASB reactor followed by a percolating biological filter (FBP), (b) UASB reactor followed by two high-rate algal ponds in parallel and (c) two vertical flow constructed wetlands. It was also evaluated a tertiary treatment in the system (a) with a photoreactor with emerged UV lamps, as well as the influence of the radiation dose in the removal of ARGs. The results showed concentrations of ARGs ranging from 1E + 06 to 1E + 08 in the raw sewage and from 3E + 04 to 3E + 07 in the treated effluent, considering the three treatment systems. Overall, removals of each component from the systems resulted in maximum about 1 log, however, the blaTEM gene was the most susceptible to removal (3.5 logs in UASB/LAT system), and sul1 was the most persistent. Regarding the photoreactor, no trend towards an increase in the ARGs removal was identified with an increase in the applied UV dose. The principal components analysis and Spearman showed that the COD and pH had greater influence on the concentrations of ARGs than TSS and VSS. In general, it was observed there was no increase in the concentration of ARGs after wastewater passing through the treatment systems.
Subject: Engenharia sanitária
Saneamento
Esgoto Tratamento
Radiação Ultravioleta
language: por
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/1843/52666
Issue Date: 26-Apr-2021
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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