Occurrence of drugs and endocrine disruptors in the filters washing water from a water treatment plant in Belém (PA), Brazil
DOI:
https://doi.org/10.5327/Z2176-94781605Keywords:
microcontaminants; sludge; seasonality.Abstract
The present work aimed to investigate the occurrence of 24 drugs and endocrine disruptors in the filters washing water from the Bolonha Water Treatment Plant in Belém, State of Pará, Brazil, since these residues are often released into water courses. The correlation of these microcontaminants with physicochemical and biological characteristics investigated in the studied matrix was also evaluated. For the research, six sampling campaigns were carried out during the rainy season and six in the dry season. The compounds determination was performed by solid phase extraction and chromatography coupled to mass spectrometry, gas chromatography for Ibuprofen, Paracetamol, 4-Nonylphenol, 4-Octylphenol, Bisphenol A, Gemfibrozil, Estrone, Estradiol, Ethinylestradiol, and Estriol, and in liquid phase for the other compounds. The compounds detected at higher concentrations than the others were Losartan (5.5 to 738.7 ng/L) and Bisphenol A (20.9 to 518.9 ng/L), also with the highest frequency. Multivariate analyzes showed that drugs and endocrine disruptors were more positively related to each other and to turbidity during the rainy season, with emphasis on 4-Octylphenol, Bisphenol A, Losartan and Loratadine, results that strengthen the hypothesis of precipitation’s influence on the variables studied.
Downloads
References
Agência Nacional de Águas (ANA). Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos (SNIRH). ANA (Accessed June 20, 2021) at:. https://www.snirh.gov.br/hidroweb/apresentacao.
Al-Khazrajy, O.S.A.; Boxall, A.B.A., 2016. Risk-based prioritization of pharmaceuticals in the natural environment in Iraq. Environmental Science and Pollution Research, v. 23, (15), 15712-15726. https://doi.org/10.1007/s11356-016-6679-0.
American Public Health Association (APHA); American Water Works Association (AWWA); Water Environment Federation (WEF), 2017. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Washington, D.C.: American Public Health Association, 1274 p.
Américo-Pinheiro, J.H.P.; Isique, W.; Torres, N.; Machado, A.A.; Carvalho, S.L.; Valério Filho, W.V.; Ferreira, L.F.R., 2017. Ocorrência de diclofenaco e naproxeno em água superficial no município de Três Lagoas (MS) e a influência da temperatura da água na detecção desses anti-inflamatórios. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 22, (3), 429-435. https://doi.org/10.1590/S1413-41522017128719.
Araújo Júnior, A.C.R., 2015. Indicadores de qualidade ambiental no lago Bolonha, Parque Estadual do Utinga, Belém-Pará. Boletim Gaúcho de Geografia.
Arruda, P.N.; Scalize, P.S.; Sanson, A.L.; Alves, M.; Aquino, S.F., 2021. Ocorrência de contaminantes de preocupação emergentes em sobrenadante de lagoa de sedimentação de lodo de ETA. 1ª Encontro Nacional de Lodo de Estação de Tratamento de Água. Anais.
Assis, L.R., 2014. Avaliação do impacto em corpos d’água devido ao lançamento de resíduos de uma estação de tratamento de água de Juiz de Fora – MG. Trabalho de conclusão de curso, bacharelado em Engenharia Ambiental e Sanitária, Universidade Federal de Juiz de Fora, Minas Gerais (Accessed May 4, 2022) at:. www2.ufjf.br/engsanitariaeambiental//files/2014/02/TFC-_-Let%c3%adcia-Assis-_-2014.pdf.
Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES), 2021. Ranking do Saneamento. ABES, Rio de Janeiro (Accessed June 20, 2022) at:. https://www.abes-dn.org.br/ranking-do-saneamento-2021/.
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), 2004. NBR 10.004: Resíduos Sólidos - Classificação. Rio de Janeiro: ABNT.
Bega, J.M.M.; Oliveira, J.N.; Albertin, L.L.; Isaque, W.D., 2021. Uso da cafeína como indicador de poluição por esgoto doméstico em corpos d’água urbanos. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 26, (2), 381-388. https://doi.org/10.1590/S1413-415220190084.
Baran, T.W.; Aquino, S.F.; Sanson, A.L., 2023. Avaliação de risco ambiental de fármacos e desreguladores endócrinos presentes no esgoto sanitário brasileiro. Revista DAE, v. 71, 120-132. https://doi.org/10.36659/dae.2023.026
Bila, D.M.; Dezotti, M., 2003. Fármacos no meio ambiente. Química Nova, v. 26, (4), 523-530. https://doi.org/10.1590/S0100-40422003000400015
Bisognin, R.P.; Wolff, D.B.; Carissimi, E., 2018. Revisão sobre fármacos no ambiente. Revista DAE, v. 66, (210), 78-95. https://doi.editoracubo.com.br/10.4322/dae.2018.009.
Brazil. Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA, 2005. Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005. Diário Oficial da União.
Brazil. Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA, 2011. Resolução CONAMA nº 430, de 13 de maio de 2011. Diário Oficial da União.
Bu, Q.; Shi., X.; Yu, G.; Huang, J.; Wang, B.; Wang, J., 2016. Pay attention to non-wastewater emission pathways of pharmaceuticals into environments. Chemosphere, v. 165, 515-518. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.09.078.
Camargo, R.P.L., 2011. Estudos de resíduos gerados na ETA de Anápolis – GO: Caracterização e quantificação. (Dissertação de Mestrado). Universidade Estadual de Goiás, Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas, Anápolis.
Camargo, R.P.L.; Costa, O.S.; Fernandes, Í.L.; Góis, P.F.; Silva, R.C.; Santos, G.A., 2014. Caracterização físico-química e bacteriológica dos resíduos de ETA: A importância do seu estudo. Eclética Química, v. 39, (1), 81-90. https://doi.org/10.26850/1678-4618eqj.v39.1.2014.p81-90.
Chaves, J.R., 2020. Ocorrência de fármacos em manancial de abastecimento e em água para consumo humano: complexo Bolonha, Belém - PA. Dissertação de mestrado, Pós-graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Pará, Belém (Accessed May, 2022) at:. https://ppgec.propesp.ufpa.br/ARQUIVOS/dissertacoes/2020/Juliane%20Ribeiro%20das%20Chaves.pdf.
CHEMIDPLUS. Informação química. 2022 (Accessed Jan., 2022) at:. https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/.
Choi, K.J.; Kim, Y.; Park, J.; Park, C. K.; Kim, M.; Kim, H.S.; Kim, P., 2008. Seasonal variations of several pharmaceutical residues in surface water and sewage treatment plants of Han River, Korea. Science of the Total Environment, v. 405, (1-3), 120-128. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2008.06.038
Demoliner, A.; Caldas, S.S.; Costa, F.P.; Gonçalves, F.; Clemetin, R.M.; Milani, M.R.; Primel, E.G., 2010. Development and validation of a method using SPE and LC-ESI-MS-MS for the determination of multiple classes of pesticides and metabolites in water samples. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 21, (8), 1424-1433. https://doi.org/10.1590/S0103-50532010000800003.
Dias, A.C.L.; Santos, J.M.B.; Santos, A.S.P.; Bottrel, S.E.C.; Oliveira Pereira, R., 2018. Ocorrência de Atrazina em águas no Brasil e remoção no tratamento da água: revisão sistemática. Revista Internacional de Ciências, v. 8, (2), 234-253. https://doi.org/10.12957/ric.2018.34202.
Dias, R.V.A., 2014. Avaliação da ocorrência de microcontaminantes emergentes em sistemas de abastecimento de água e da atividade estrogênica do etinilestradiol. Dissertação de mestrado, Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte (Accessed April, 2020) at:. www.smarh.eng.ufmg.br/defesas/1089M.PDF.
Diniz, G.J.S.; Afonso, R.J.C.F.; Sanson, A.L.; Tinoco, J.D.; Santos, H.R., 2020. Ocorrência e remoção em ETA de 16 tipos de fármacos na água de abastecimento da zona norte de Natal/RN. XIX SILUBESA. Anais.
Drugbank, 2022. Banco de dados DrugBank (Accessed Jan., 2022) at:. https://www.drugbank.ca/.
Escher, M.A.S.; Américo-Pinheiro, J.H.P.; Torres, N.H.; Ferreira, L.F.R., 2019. A problemática ambiental da contaminação dos recursos hídricos por fármacos. Brazilian Journal of Environmental Sciences (RBCIAMB), (51), 141-148. https://doi.org/10.5327/Z2176-947820190469.
Floripes, T.C.; Aquino, S.F.; Quaresma, A.V.; Afonso, R.J.C.F.; Chernicharo, C.A.L.; Souza, C.L., 2018. Ocorrência de fármacos e desreguladores endócrinos em esgoto bruto e tratado na cidade de Belo Horizonte (MG). Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 23, (6), 1199-1211. https://doi.org/10.1590/S1413-41522018177703.
Gutierrez, C.B.B.; Ribeiro, H.M.C.; Morales, G.P.; Gutierrez, D.M.G.; Santos, L.D.; Paula, M.D., 2017. Análise espaço-temporal do uso e cobertura do solo no interior da APA Belém e correlação com os parâmetros de água dos seus mananciais. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 10, (1), 521-534.
Hossein, M.; Chande, O.; Faustin, N.; Erwin, M., 2018. Spatial Occurrence and Fate Assessment of Potential Emerging Contaminants in the Flowing Surface Waters. Chemical Science International Journal, v. 24, (2), 1-11. https://doi.org/10.9734/CSJI/2018/44211.
Huerta-Fontela, M.; Galceran, M T.; Ventura, F., 2011. Occurrence and removal of pharmaceuticals and hormones through drinking water treatment. Water Research, v. 45, (3), 1432-1442. https://doi.org/10.1016/j.watres.2010.10.036.
Ide, A.H.; Cardoso, F.D.; Santos, M.M.; Kramer, R.D.; Azevedo, J.C.R.; Mizukawa, A., 2013. Utilização da cafeína como indicador de contaminação por esgotos domésticos na bacia do Alto Iguaçu. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 18, (2), 201-211. https://doi.org/10.21168/rbrh.v18n2.p201-211.
Instituto Trata Brasil, 2023. Ranking do Saneamento 2023. Instituto Trata Brasil, São Paulo (Accessed June 20, 2022) at:. https://tratabrasil.org.br/ranking-do-saneamento-2023/.
Lima, D.R.S.; Tonucci, M.C.; Libanio, M.; Aquino, S.F., 2017. Fármacos e desreguladores endócrinos em águas brasileiras: ocorrência e técnicas de remoção. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 22, (6), 1043-1054. https://doi.org/10.1590/S1413-41522017165207.
Luo, C.H.; Chuang, L.C.; Huang, S.W.; Wu, Y.C.; Huang, Y.C., 2011. Photocatalytic degradation mechanism and kinetics of caffeine in aqueous suspension of nano-TiO2. Advanced Materials Research, v. 214, 97-102. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.214.97.
Mastroianni, N.; Bleda, M.J.; Alda, M.L.; Barceló, D., 2016. Occurrence of drugs of abuse in surface water from four Spanish river basins: Spatial and temporal variations and environmental risk assessment. Journal of Hazardous Materials, v. 316, 134-142. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2016.05.025
Ministério do Meio Ambiental do Governo do Japão, 2009. 4-n-Octylphenol (Accessed on February, 2022) at:. https://www.env.go.jp/en/chemi/chemicals/profile_erac/profile7/pf2-02.pdf.
Montagner, C.C.; Jardim, W.F., 2011. Spatial and seasonal variations of pharmaceuticals and endocrine disruptors in the Atibaia River, São Paulo State (Brazil). Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 22, (8), 1452-1462. https://doi.org/10.1590/S0103-50532011000800008
Montagner, C.C.; Vidal, C.; Acayaba, R.D., 2017. Contaminantes emergentes em matrizes aquáticas do Brasil: cenário atual e aspectos analíticos, ecotoxicológicos e regulatórios. Química Nova, v. 40, (9), 1094-1110. https://doi.org/10.21577/0100-4042.20170091.
Oliveira, C.A.; Barcelo, W.F.; Colares, C.J.G., 2012. Estudo do reaproveitamento da água de lavagem de filtro na ETA-Anápolis/GO. III Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental. Anais.
Pará, 1993. Decreto Estadual nº 1.552, de 3 de maio de 1993. Diário Oficial do Estado do Pará.
Pereira, J.O.; Silva, S.B.F.; Faria, P.C.; Costa, T.T.; Pires, V.G.R., 2016. Impacto do consumo descontrolado de água na produção de resíduos em estação de tratamento de água. Estudo de caso: ETA-Itacolomi, Ouro Preto (MG). Brazilian Journal of Environmental Sciences (RBCIAMB), (39), 2-13. https://doi.org/10.5327/Z2176-947820166014.
PubChem. Biblioteca Nacional de Medicina EUA (NCBI) (Accessed January, 2022), at:. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
Radjenović, J.; Petrović, M.; Barceló, D., 2009. Fate and distribution of pharmaceuticals in wastewater and sewage sludge of the conventional activated sludge (CAS) and advanced membrane bioreactor (MBR) treatment. Water Research, v. 43, (3), 831-841. https://doi.org/10.1016/j.watres.2008.11.043.
Rigobello, E.S.; Dantas, A.D.; Di Bernardo, L.; Vieira, E.M., 2013. Removal of diclofenac by conventional drinking water treatment processes and granular activated carbon filtration. Chemosphere, v. 92, (2), 184-191. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.03.010.
Sanson, A.L., 2012. Estudo da Extração e Desenvolvimento de Metodologia para Determinação Simultânea de Microcontaminantes Orgânicos em Água Superficial por GC-MS e Métodos Quimiométricos. Dissertação de mestrado, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto (Accessed OCtober, 2021) at:. www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/5794.
Sanson, A.L.; Baeta, B.E.L.; Rodrigues, K.L.T.; Afonso, R.J.C.F., 2014. Equipamento de baixo custo para extração em fase sólida em amostras aquosas de grande volume utilizando pressão positiva de N2. Química Nova, v. 37, (1), 150-152. https://doi.org/10.1590/S0100-40422014000100024.
Silveira, C.; Koga, D.S.; Kuroda, E.K., 2013. Estudo da viabilidade de disposição final dos lodos de ETAs em aterros sanitários. IX Fórum Ambiental da Alta Paulista. Anais.
Sodré, F.F.; Montagner, C.C.; Locatelli, M.A.F.; Jardin, W., 2007. Ocorrência de Interferentes Endócrinos e Produtos Farmacêuticos em Águas Superficiais da Região de Campinas (SP, Brasil). Journal of the Brazilian Society of Ecotoxicology, v. 2, (2), 187-196. https://doi.org/10.5132/jbse.2007.02.012
Souza, A.G.R., 2019. Ocorrência de fármacos e compostos desreguladores endócrinos na água tratada da ETA Jiqui, Natal / RN. Trabalho de Conclusão de Curso, Graduação em Engenharia Ambiental, Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal (Accessed April, 2022) at:. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/37074.
Teixeira, L.C.G.M.; Ribeiro, J.C.; Mendonça, N.; Sanson, A.L.; Alves, M.C.P.; Afonso, R.J.C.F.; Aquino, S.F., 2021. Occurrence and removal of drugs and endocrine disruptors in the Bolonha Water Treatment Plant in Belém/PA (Brazil). Environmental Monitoring and Assessment, v. 193, 246. https://doi.org/10.1007/s10661-021-09025-x.
United States Environmental Protection Agency (USEPA), 2010. Bisphenol A Action Plan (Accessed on January, 2022), at:. https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-09/documents/bpa_action_plan.pdf.
Valença, L.M.; Restivo, P.C.N.; Nunes, M.S., 2006. Variação sazonal nos atendimentos de emergência por asma em Gama, Distrito Federal. Jornal Brasileiro de Pneumologia, v. 32, (4), 284-289. https://doi.org/10.1590/S1806-37132006000400005.
Viana, C.C.; Rodrigues, F.N.; Ribeiro, K.D., 2014. Caracterização físico-química e biológica do lodo gerado em Estação de Tratamento de Água (ETA). 4º Congresso Internacional de Tecnologias para o Meio Ambiente, Bento Gonçalves. Anais.
Yao, L.; Wang, Y.; Tong, L.; Deng, Y.; Li, Y.; Gan, Y.; Guo, W.; Dong, C.; Duan, Y.; Zhao, K., 2017. Occurrence and risk assessment of antibiotics in surface water and groundwater from different depths of aquifers: A case study at Jianghan Plain, central China. Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 135, 236-242. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2016.10.006.
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 Revista Brasileira de Ciências Ambientais
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.