Contaminantes emergentes

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Apesar de se tratar de concentrações muito baixas e de difícil deteção, estes compostos têm o potencial de causar danos ambientais. Segundo os mesmos autores, várias operações e processos unitários utilizados no tratamento de águas, tais como o carvão ativado, ozono e tecnologias com recurso a membranas, podem reduzir significativamente a carga destes compostos; contudo estes tratamentos ainda não têm um uso generalizado entre as ETAR, dado o seu elevado custo.

Contaminantes Emergentes

Contaminantes ou poluentes emergentes são substâncias potencialmente tóxicas das quais os efeitos ou a presença no ambiente são pouco conhecidos. (M. Josino; 2011)

Estes contaminantes compreendem produtos farmacêuticos (antibióticos, analgésicos, anti-inflamatórios, drogas psiquiátricas…), de higiene pessoal (shampoos, fragâncias, repelentes…), subprodutos industriais e drogas ilícitas. (M. Josino; 2011)

Este tipo de contaminantes não estão especificados na legislação, e só foi possível a sua descoberta através da evolução de equipamentos de análise e amostragens devido a ser concentrações tão baixas.(B. Magda; 2011) Muitos contaminantes emergentes ainda não são contemplados em legislações ambientais pelo mundo. Apenas alguns compostos isolados vêm sendo regulamentados, embora a grande maioria ainda permaneça sem definições. (B. Magda; 2011)

Figura 1 – Contaminantes emergentes em águas de abastecimento[pic 2]

Nos contaminantes emergentes, existe um grupo (perturbadores endócrinos), que são substâncias que podem provocar efeito hormonal nos seres vivos, mesmo em baixíssimas concentracões.

Estas substâncias podem ser fármacos, pesticias/herbicidas ou produtos químicos. Os Efeitos dos perturbadores endócrinos podem ser amadurecimento precoce, ginecomastia, cancro vaginal, infertilidade e a feminização de diversas espécies de seres vivos, como o ser humano.

Fontes de poluição

A fonte mais importante são os efluentes das estações de tratamento de esgotos. É por esta via que os contaminantes emergentes entram continuamente no ambiente aquático. [pic 3]

Fármacos

A diferença essencial entre os fármacos e outros poluentes orgânicos mais “tradicionais” (por ex., solventes, pesticidas, PCBs ou PAHs) é que os fármacos, em geral, depois de uma exposição a diversos processos metabólicos ao passarem pelo sistema digestivo humano e, possivelmente até, pelos processos de tratamento convencionais de uma ETAR, permanecem inalterados ou se encontram no estádio final dessas transformações, apresentando consequentemente uma resistência a transformações de tipo biológico/bioquímico (Arnold e McNeill, 2007). Em relação aos processos abióticos de remoção, e dado que muitos fármacos são solúveis em água, os principais deverão ser a hidrólise, fotodegradação e sorção (Aga, 2008; Kümmerer, 2008; Petrovic e Barceló, 2007). Contudo, mais uma vez considerando a passagem dos compostos sem alteração pelo sistema digestivo e pelo ambiente aquático das ETAR’s, a hidrólise deve desempenhar um papel menor no destino ambiental de muitos fármacos (Arnold e McNeill, 2007). Por outro lado, a fotodegradação direta pela luz solar poderá ser um processo de eliminação importante para fármacos que tenham absorvâncias na região de 290-800 nm do espectro eletromagnético (Andreozzi et al., 2003; Velagaleti, 1997). A sorção é, no entanto, de entre os processos abióticos, aquele que se apresenta em geral como o mais relevante.

Estrutura molecular: existem vários fatores relacionados com a estrutura do fármaco que podem ser relevantes para os processos de remoção e para a sua distribuição entre os diferentes compartimentos ambientais. Os fatores estruturais de maior importância são: o tamanho molecular, hidrofobicidade, carga, capacidade de estabelecer pontes de hidrogénio, o arranjo e interações de fragmentos moleculares e a sua coordenação (Dragun, 1998).

No geral, os fármacos são moléculas grandes e complexas com vários grupos funcionais. A este respeito eles formam um grupo muito heterogéneo, apresentando uma grande diversidade de estruturas moleculares, funcionalidades, massas moleculares, etc. (Cunningham, 2008).

O numero crescente de estudos e publicações cientificas sobre o impacte ambiental dos fármacos e seus derivados (Caliman et al., 2009; Carlsson et al., 2006; Crane et al. , 2006; Ferrari et al. , 2004; Jjemba, 2002; Kumar et al., 2010; Madureira et al., 2010; Nikolau et al., 2007) têm demonstrado uma preocupação crescente com o destino ambiental de inúmeros compostos orgânicos utilizados na industria farmacêutica, deviso ao seu potencial como poluentes ambientais. Atualmente, na União Europeia (UE), a aprovação de novos agentes farmacológicos requer a avaliação dos potenciais riscos ambientais associados á sua utilização, bem como a apreciação dos aspetos habitualmente avaliados relacionados com a qualidade, segurança e eficácia (Laende et al., 2006).

Os fármacos, os seus metabolitos e produtos de transformação são introduzidos continuamente no ambiente devido à eliminação inadequada de medicamentos não utilizados ou expirados, através da excreção e remoção ineficaz em estações de tratamento de águas residuais (ETARs), devido às descargas das instalações de produção, às explorações pecuárias, aos lixiviados dos aterros sanitários e à aplicação de resíduos humanos e animais em terrenos agrícolas (Aga, 2008; Barnes et al., 2008; Christen et al., 2010; Fent et al., 2006; Focazio et al., 2008; Heberer, 2002; Jelic et al., 2011; Li et al., 2014; Nikolaou et al., 2007; Petrovic e Barceló, 2007; Santos et al., 2013).

Uma vez libertados no ambiente os fármacos são sujeitos a uma série de processos de transporte, transferência e transformação/degradação nos vários compartimentos ambientais. Os processos de transporte e transformação dos fármacos no ambiente podem incluir sorção, hidrólise, biotransformação/biodegradação, reações redox, fotodegradação, volatilização e precipitação/dissolução (Aga, 2008; Farré et al., 2008; Kümmerer, 2008; Kummerer, 2009; Petrovic e Barceló, 2007). Estes processos ocorrerem continuamente no ambiente e influenciam a presença e a mobilidade dos fármacos nos ecossistemas aquáticos. Qualquer destas vias de partição, degradação ou transformação pode reduzir as concentrações dos fármacos no ambiente ou removê-los por completo e reduzir o seu potencial impacto na saúde humana