Estudo da presença e remoção de hormônios estrogênicos em estação de tratamento de esgoto por lodos ativados

• Main Author: Teixeira, Rossana Borges
• Other Authors: Paiva, Teresa Cristina Brazil de
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2016
• Subjects: Effluent; Efluente; Esgoto; Estrogenic hormones; Estrógenos; Estrogens; Hormônios estrogênicos; Sewage
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97132/tde-14092016-175709/

Hormônios estrogênicos, quando presentes no meio ambiente, podem causar danos ao sistema endócrino de organismos com os quais entram em contato. Estes hormônios são liberados nas fezes e urinas de animais, incluindo os seres humanos, podendo atingir os corpos hídricos e solos. As formas de tratamento aplicadas na maioria das estações de tratamento de esgotos (ETEs), em geral, não são capazes de remover totalmente os hormônios. A remoção dos hormônios tem sido associada ao metabolismo dos microorganismos, ao tempo de detenção hidráulica, à idade do lodo e à carga de alimentação dentre outros fatores. O objetivo deste estudo foi investigar a remoção dos hormônios estrona (E1), 17-?-estradiol (E2), estriol (E3) e 17-?-etinilestradiol (EE2) na ETE da Escola de Engenharia de Lorena/USP operando com o sistema de lodos ativados por bateladas sequenciais (SBR), além de estudar a influência da carga de alimentação e da remoção de nitrogênio na remoção destes hormônios. Foram utilizadas cromatografia líquida acoplada a detector UV para a determinação dos hormônios, e análises químicas, físicas e biológicas para a caracterização da ETE. A fim de garantir a confiabilidade dos resultados, foi necessária a validação do método desenvolvido para o preparo e a quantificação dos hormônios, sendo obtidos valores aceitáveis de precisão, coeficiente de variação (CV) entre 0,17 e 8,48 %; exatidão entre 45 e 116 %; e limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) satisfatórios para o tipo de detector empregado (UV), entre 60 e 250 ?g L-1 de LD e entre 250 e 520 ?g L-1 de LQ. Entretanto, durante a validação, foi detectado efeito matriz tendo sido necessária a quantificação dos hormônios pelo método de adição de padrão a cada eluato obtido. As elevadas concentrações dos hormônios no esgoto (5,148 ± 2,747; 7,434 ± 4,356; 5,200 ± 3,331 e 5,638 ± 4,312 ?g L-1 de E1, E2, E3 e EE2, respectivamente) podem ser atribuídas à baixa geração de esgoto per capita e à possível predominância da urina no esgoto, visto a elevada concentração de nitrogênio total Kjeldahl (NTK) nestas amostras. O desempenho da ETE para a remoção dos hormônios estrogênicos não foi satisfatório podendo estar relacionada à ineficiente remoção de NTK (-4 %), ao curto tempo de detenção hidráulica deste sistema (2h05min), além da ocorrência da desconjugação durante o tratamento, dado o curto tempo entre a geração e a ETE, o que pode ser insuficiente para a desconjugação antes da chegada a ETE. === Some damages can be caused to endocrine systems of organisms if environment contains estrogenic hormones. Estrogens are released in feces and urine of animals, including humans, and may reach soils and water bodies. Most of systems in use as wastewater treatments are not capable of removing these hormones. Some factors can impact on it, as the kind of microorganisms metabolism, hydraulic retention time, sludge age and organic load. The objectives of this work were to investigate the removal of estrone (E1), 17?- estradiol (E2), estriol (E3) and 17?-ethynylestradiol (EE2) hormones in sewage treatment plant (STP), at Lorena School of Engineering, with secondary treatment based on activated sludge into a sequencing batch reactor (SBR) and to study the influence of organic load and nitrogen removal on estrogens remotion. Liquid chromatography coupled to UV detector was applied to estrogens determination and chemical, physical and biological analyses were used to STP\'s characterization. Extraction and quantification method was validated by the assays of linearity; precision, with RSD values between 0.17 and 8.48 %; and accuracy, which presented recuperation between 45 and 116% for these four estrogens. Limits of detection values, between 60 and 250 ?g.L-1, and limits of quantification values, between 250 and 520 ?g.L-1, are consistent with the detector used (UV). However, matrix effect was detected along validation, consequently it was necessary to employ postextraction addition method of standards into each eluate. High concentrations of estrogens in sewage (5.148 ± 2.747; 7.434 ± 4.356; 5.200 ± 3.3314 e 5.638 ± 4.312 ?g L-1 of E1, E2, E3 e EE2) could be attributed to the reduced sewage generation and to the possible predominance of urine in the sewage, due to high NTK measured. The poor performance could be associated to inefficient removal of NTK (-4 %); to short hydraulic retention time applied (2h05min); besides the occurrence of deconjungation during biologic treatment, due to short transit between generation and STP which can be insufficient to deconjugate before STP.