Toxicidade de efluentes de Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) antes e após desinfecção por processos oxidativos avançados

Autor(es)

Lais Roberta Deroldo Sommaggio

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Rio Claro. 2021-05-25.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências. Rio Claro
• Data de defesa: 2021-04-09
• Orientador: Maria Aparecida Marin Morales; Dânia Elisa Christofoletti Mazzeo

Resumo

O desenvolvimento de novas tecnologias para o tratamento de águas residuais em Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) são fundamentais para a minimização da poluição dos recursos hídricos. Dentre as novas tecnologias, destacam-se os Processos Oxidativos Avançados (POAs), como a ozonização e a radiação ultravioleta (UV) associada ao peróxido de hidrogênio (H2O2). Esses processos baseiam-se na utilização de espécies altamente oxidantes, para promover a degradação mais efetiva de poluentes e a desinfecção de microrganismos patogênicos dos efluentes. A eficácia dos tratamentos de efluentes também é essencial para um reaproveitamento seguro dessas águas (reuso). Contudo, os POAs podem gerar compostos tóxicos que inviabilizam a reutilização das águas e comprometem o corpo d´água receptor. Nesse sentido, os ensaios realizados com indicadores biológicos de alta performance são ferramentas importantes para serem empregados na avaliação e certificação da isenção de toxicidade de efluentes submetidos a processos de tratamentos avançados. Além de medir o poder desinfetante do sistema utilizado, é necessário também monitorar os possíveis impactos ambientais que esses processos possam causar. Amostras de efluentes de duas ETEs da cidade de Limeira, de características distintas (ETE Municipal e ETE Unicamp) e coletados sazonalmente (período chuvoso e seco), foram submetidas aos tratamentos com ozônio ou com UV/H2O2, por períodos de 20 (T1) e 40 (T2) minutos. Diferentes bioensaios foram utilizados para a avaliação das amostras, antes da aplicação dos POAs e após esses tratamentos. A fitotoxicidade das amostras foi avaliada por ensaios de germinação e elongamento do hipocótilo e radícula em Lactuca sativa. Os ensaios de genotoxicidade (Cometa e Micronúcleo) foram realizados em cultura de células humanas HepG2/C3A. Ainda, foram avaliados os potenciais mutagênicos e estrogênicos dos extratos das amostras, pelo ensaio de Salmonella/microssoma e leveduras recombinantes (YES), respectivamente. Além disso, foi realizada uma caracterização microbiológica para avaliar os microrganismos persistentes no efluente final das ETEs. Os resultados da análise microbiológica mostraram que o maior tempo de ozonização e o tratamento com UV/H2O2 foram eficientes para a desinfeção do efluente do indicador Escherichia coli. O tratamento coma UV/ H2O2 foi mais eficiente na desinfecção da maioria dos microrganismos que o tratamento com ozônio. Bacillus sp. foi o microrganismo mais resistente identificado, já que foi encontrado mesmo após o maior tempo de reação (T2) dos tratamentos de O3 e UV/H2O2. Os resultados com Lactuca sativa mostraram inibição do crescimento da raiz, para todas as amostras da ETE Municipal-período seco. Os resultados do ensaio do cometa mostraram que as amostras da ETE Municipal-período seco, submetidas ao tratamento de UV/H2O2 (T1 e T2), induziram efeitos genotóxicos significativos em células HepG2/C3A, quando comparados ao controle negativo (CN). Com relação ao ensaio do MN, foi observado uma indução significativa desses elementos, em todos os tratamentos da ETE Unicamp e da ETE Municipal-período seco, quando comparados ao CN. A presença de brotos nucleares foi significativa para todos os tratamentos realizado da ETE Unicamp e para os tratamentos com UV/H2O2 da ETE Municipal-período seco. A presença de mais de uma alteração por célula (alterações compostas– ex. MN e broto nuclear, MN e ponte, entre outras) foi significativa para o tratamento com UV/H2O2 (T1) da ETE Municipal-período seco, quando comparado ao CN. A avaliação do total das alterações (somatória de todos os eventos) foi significativa para todos os tratamentos da ETE Unicamp; tratamentos com UV/H2O2 (T 1 e T2) da ETE Municipal-período seco; e para as amostras de efluente, antes da aplicação dos POAs, O3T2 e UV/H2O2 T2 da ETE Municipal-período chuvoso. Foram observadas atividades estrogênicas para a maioria dos efluentes coletados antes da aplicação dos POA e para os efluentes coletados após o tratamento com UV/H2O2. Os efluentes submetidos a ozonização não demonstraram tal atividade. Com relação ao ensaio com Salmonella, foi observado potencial mutagênico para as linhagens TA98 e TA100, com ativação metabólica, nas amostras tratadas com UV/H2O2. Frente ao exposto, foi observado que o tratamento com UV/H2O2 apresentou um maior poder de desinfecção das amostras, mas também um maior efeito tóxico, quando comparado com o tratamento com O3. Dessa forma, os tratamentos que utilizam POAs devem levar em consideração não somente o poder desinfetante do tratamento, mas os possíveis impactos que os mesmos possam causar ao ambiente e à saúde humana. (AU)

• Processo FAPESP: 16/22483-1 - Toxicidade de efluentes de Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), após utilização de processos oxidativos avançados, usados para desinfecção
• Beneficiário: Lais Roberta Deroldo Sommaggio
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado