Environmental and human health risk assessment of pharmaceuticals in surface and drinking water treated by conventional and membrane separation processes

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Amanda Vitória Santos
• Orientador(a): Miriam Cristina Santos Amaral
• Banca de defesa: Silvia Maria Alves Correa Oliveira, Ann Honor Mounteer, Katia Cecilia de Souza Figueiredo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Destilação assistida por membranas; Nanofiltração; Avaliação de risco para a saúde humana; Osmose inversa; Compostos farmaceuticamente ativos; Avaliação de risco ambiental
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/RAOA-BD2HAC

O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de risco toxicológico ambiental e para a saúde humana de compostos farmaceuticamente ativos (PhACs) nas águas brutas e tratadas de quatro sistemas de abastecimento brasileiros e analisar a capacidade de redução de risco dos processos nanofiltração (NF), osmose inversa (OI) e destilação por membranas (DM). Para tanto, 28 PhACs foram selecionados para avaliação. Os coeficientes de risco (CR) foram calculados pela razão entre as maiores concentrações de PhACs medidas (MEC) e a concentração prevista de não efeito (PNEC). A margem de exposição (MOE) humana foi calculada pela razão entre o nível de exposição seguro, estimado pela ingestão diária tolerável (IDT), e a MEC. Resíduos de PhACs foram detectados em todos os mananciais avaliados, em concentrações na ordem de ng/L. Os fármacos betametasona, prednisona e fluconazol apresentaram as maiores frequências e concentrações, tanto nas águas brutas quanto nas tratadas. A ocorrência de PhACs se mostrou relacionada à sazonalidade e às condições sócio-econômicas da região. Menos de 1% dos PhACs avaliados não foram classificados como tóxicos e aproximadamente 60% foram considerados altamente tóxicos. Tanto a água bruta quanto a tratada dos quatro mananciais estavam sujeitas a risco ambiental em algum nível devido a pelo menos um PhAC. A capacidade de redução de risco toxicológico das ETA convencionais foi apenas parcial, fazendo com que a água potável ainda representasse risco para o ambiente. Além disso, a atorvastatina apresentou MOE abaixo de 100, indicando risco significativo para a saúde pública. Os processos NF, OI e DM foram aplicados para o tratamento da água de um dos mananciais avaliados e os resultados confirmaram a alta capacidade de remoção de fármacos dos processos de separação por membranas (PSM). A remoção de PhACs dos processos NF e OI decresceu com o aumento do grau de recuperação de permeado (RR). Já a DM foi capaz de reduzir a concentração dos PhACs para valores abaixo do limite de quantificação do método até um RR de 70%. Devido à alta eficiência de remoção e, consequentemente, à baixa concentração de PhACs na água tratada pelos PSM, não foi observado risco toxicológico ambiental nem para a saúde humana. Além de propiciar a maior remoção de PhACs, a DM não apresentou tendência à incrustação, que foi, por sua vez, a principal causa de declínio de fluxo nos processos OI e NF. Em contrapartida, a DM apresentou o maior custo operacional, que pode, contudo, ser reduzido através do uso de energias de baixo custo, como energia solar e calor residual.