Remoção do agente hormonalmente ativo etinilestradiol por pré-oxidação e coagulação: estudo em escala de bancada
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Sergio Francisco Aquino
Marcelo Libanio
Jose Carlos Mierzwa
Marcelo Libanio
Jose Carlos Mierzwa
Resumo
Agentes Hormonalmente Ativos (AHAs) são um grupo particular de contaminantes orgânicos que tem se destacado por seu potencial de afetar os sistemas nervoso, endócrino e imunológico dos seres vivos. À sua presença nas águas de abastecimento e nos alimentos têm sido atribuídas possíveis ocorrências ou aumento de doenças humanas como: cânceres, deficiências de desenvolvimento e neurológicas, disfunção de glâdulas e de fertilidade, entre outros males. Já são comprovados seus efeitos nocivos sobre espécies animais como jacaré, peixes, rã, aves e mamíferos. Dentre os AHAs mais relevantes esto 17a-etinilestradiol, um hormônio sintético utilizado em pílulas anticoncepcionais e em tratamentos de repositório hormonal. No presente trabalho, foi avaliada a remoção do 17a-etinilestradiol (soluções-estoque de etinilestradiol foram preparadas a partir do composto puro e pílulas anticoncepcionais, e, em seguida, devidamente diluídas para preparar soluções de trabalho contendo 1 ou 7 mg.L-1, respectivamente), para duas águas de estudo (10,0 · 0,5 uT e 100 · 5 uT), simulando, em escala de bancada: a) a clarificação da água com as etapas de mistura rápida, coagulação com sulfato de alumínio e cloreto f·rico, floculação e sedimentação, e b) a etapa de proxidação com hipoclorito de sódio. Um total de 152 amostras foi coletado a partir desses estudos e, para detecção e quantificação de 17a-etinilestradiol, foi utilizada a técnica de cromatografia líquida acoplada espectrometria de massas (LC-MS). A sedimentação para ambos os coagulantes e independente da turbidez da água bruta, não apresentou potencial de remoção do 17a-etinilestradiol. Por outro lado, a proxidação se mostrou uma ferramenta eficiente, alcançando, para condições operacionais usuais em estações de tratamento de água (concentrações de hipoclorito de s·io de 1 e 3 mg.L-1 e tempos de contato de 5, 30 e 60 min), eficiências de remoção do 17a-etinilestradiol que variaram de 40,9 a 99,2 %. Para as condições estudas, a turbidez da água não se apresentou como fator interveniente no tratamento de ·uas com 17a-etinilestradiol.
Abstract
Endocrine disrupting compounds (EDC) are a particular group of organic contaminants that have been hightlighted due to their potential adverse effect towards nervous, endocrine and immune systems of wildlife and humans. Their presence in drinking water and food has beenpostulated to cause increase in human diseases such as cancer; growth and neurological deficiencies; fertility and glands disfunctions; among others. It has already been shown such adverse effects in wildlife such as fish, frogs, birds and mammals. One of the most relevant EDCs is the 17-ethinylestradiol, a synthetic hormone used in contraceptive pills andhormonal replacement therapies. This work evaluated the removal of 17-ethinylestradiol (ethinylestradiol stock solutions were prepared with the pure compound and contraceptive pills and then properly diluted to prepare working solutions containing 1 or 7 mg.L-1, respectively) spiked in synthetic water (10,0 0,5 uT e 100 5 uT) during bench scale water treatment consisting of the following processes: i) conventional water treatment, without filtration and disinfection, using alum and ferricchloride as coagulants; ii) pre-oxidation with sodium hypochlorite. A total of 152 samples were collected from these studies in which the 17-ethinylestradiol was analysed by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS). For both coagulants and turbidity values, the settling unit did not seem to significantly remove 17-ethinylestradiol. On the other hand, the pre-oxidation resulted in an efficient removal of17-ethinylestradiol since under usual operational conditions (sodium hypochlorite concentration of 1 or 3 mg.L-1 and contact time of 5, 30 or 60 min), the removal efficiencies varied from 40,9 to 99,2%. As observed for the settling unit, turbidity did not seem do interfere in the oxidation and removal of 17-ethinylestradiol.
Assunto
Meio ambiente, Água Qualidade, Recursos hídricos Desenvolvimento, Engenharia sanitária, Saneamento
Palavras-chave
Cloro, Etinilestradiol, Agentes hormonalmente ativos, Coagulação