Fitorremediação de fármacos em águas residuais

Abstract

A deteção de fármacos em águas é um problema ambiental emergente, que decorre da reduzida eficiência da sua remoção pelas ETARs. Em regiões como Cabo Verde, onde há interesse na reutilização de águas residuais devido à escassez de água, este problema tornase mais agudo. A fitorremediação surge como uma tecnologia atrativa, tendo sido já comprovadas boas eficiências deste tipo de solução na remoção de diversos micropoluentes orgânicos. Este trabalho teve como objetivo principal avaliar a eficiência de remoção de vários fármacos (Sulfametoxazol, Trimetoprim, Ibuprofeno, Diclofenac, Naproxeno, Furosemida e Carbamazepina) de água dopada, utilizando um microcosmo de Leitos Construídos de Macrófitas (LCMs) com uma matriz de suporte constituída por Vermiculite 3 e LECA 2/4, e plantado com Typha spp., tendo em vista uma possível aplicação em Cabo Verde. Foi avaliada a capacidade de remoção dos fármacos pela matriz, tendo-se verificado que a matriz por si só contribui para a remoção da maior parte da quantidade de fármacos presentes em solução (38% - 84%), após 168 horas de contacto. No entanto, globalmente o microcosmos de LCM atingiu elevadas eficiências de remoção (71% - 96%), pelo que a presença de plantas terá contribuído para uma remoção adicional de (9% - 35%) relativamente ao leito não plantado. Para otimizar a eficiência da matriz de suporte, testou-se um novo material, a fibra de coco, que se revelou promissor. A partir da análise dos efeitos no crescimento das folhas, nas concentrações dos pigmentos fotossintéticos e aparente ausência de sinais visuais de toxicidade, e nas atividades de enzimas antioxidantes, é possível inferir que as plantas de Typha spp. conseguem tolerar os efeitos tóxicos decorrentes da exposição aos fármacos. Ao longo dos 3 anos de ensaios, verificou-se que este sistema teve um aumento da eficiência na remoção dos fármacos, mantendo a matriz uma eficiência de remoção aproximadamente constante; - Phytoremediation of pharmaceuticals in wastewater Abstract: Pharmaceuticals’ detection in water is an emergent environmental problem which results from their generally low removal efficiencies by WWTPs. In regions such as Cape Verde, where there is a large interest in water reuse due to its scarcity, this problem becomes more acute. Phytoremediation emerges as an attractive technology, which has already shown good efficiencies in the removal of several types of organic micropollutants. The main goal of this work was to evaluate the removal efficiency of some pharmaceuticals (Sulfamethoxazole, Trimethoprim, Ibuprofen, Diclofenac, Naproxen, Furosemide and Carbamazepine) from doped water, using microcosms of Constructed Wetlands Systems (CWSs) with a support matrix composed by Vermiculite 3 and LECA 2/4, and planted with Typha spp., targeting a potential application in Cape Verde. The support matrix capacity for pharmaceuticals removal was evaluated, and it was found that it alone contributed with the removal of most part of the amounts of pharmaceuticals initially present in solution (38% - 84%) after 168 hours of contact. However, the CWS microcosms attained quite high global removal efficiencies (71% - 96%), which allows estimating that the presence of the plants have contributed to an additional removal (9% - 35%) relatively to the non-planted systems. As an attempt to further optimize the support matrix efficiency, a new material was tested, coconut fiber, which seemed promising. From the analysis of the effects on leaf growth, the concentrations of photosynthetic pigments and the seemingly absence of visual signs of toxicity, and the activities of antioxidant enzymes, it is possible to infer that the plants of Typha spp. can tolerate the toxic effects caused by their exposure to these pharmaceuticals. Throughout three years of assays, it was observed that these CWSs had an increase over the years for the pharmaceuticals removal efficiency, while the matrix alone kept an approximately constant efficiency.