Riscos associados à presença do SARS-CoV-2 em esgotos e possíveis abordagens para limitar sua propagação através de matrizes aquáticas / Risks associated with the presence of SARS-CoV-2 in sewage and possible approaches to limit its spread through aquatic matrices

Introdução: O SARS-CoV-2 é um novo tipo de coronavírus capaz de infectar humanos e causar a Coronavirus Disease (COVID-19), enfermidade que tem causado enormes impactos no Brasil e no mundo. A doença, devido às suas altas taxas de disseminação e letalidade, foi declarada pandêmica pela Organização Mundial da Saúde no primeiro semestre de 2020. Vários estudos têm frequentemente indicado a detecção de fragmentos de RNA do SARS-CoV-2 em amostras de redes de esgoto, estações de tratamento e águas naturais. A presença do SARS-CoV-2 nesses ambientes tem levantado a possibilidade de transmissão pelo contato com águas contaminadas e aerossóis gerados durante seus fluxos ou tratamentos. Objetivo: Descrever relatos de detecção do novo coronavírus em amostras obtidas em redes de esgotos, em lodos residuais de plantas de tratamento e em corpos d'água naturais, e apresentar a viabilidade desse vírus quando inoculado artificialmente nesses ambientes. Método: Revisão integrativa de literatura fundamentada em artigos científicos escritos em inglês ou português, indexados nas bases de dados do Web of Science, Scopus, PubMed, ScienceDirect, Google Scholar e MedRxiv. Resultados: Foi possível destacar os riscos que o SARS-CoV-2 proporciona às populações de humanos e de animais selvagens quando presente nas águas residuais, estratégias cabíveis de serem utilizadas para limitar a propagação desse patógeno nas matrizes aquáticas, e a importância da implementação de sistemas de monitoramento epidemiológico nesses locais. Conclusões: A fim de reduzir os riscos de surtos emergentes e reemergentes da COVID-19 por meio de matrizes aquosas, abordagens preventivas em relação à presença do SARS-CoV-2 nesses ambientes têm sido fortemente recomendadas.

Introduction: SARS-CoV-2 is a new type of  coronavirus capable of infecting humans and cause the Coronavirus Disease (COVID-19), an illness that has causing enormous impacts in Brazil and worldwide. The disease, due to its high-level dissemination and lethality rates, was declared pandemic by the World Health Organization in the first half of 2020. Several studies have frequently indicated the detection of SARS-CoV-2 RNA fragments in samples from sewage networks, treatment plants and natural waters. The presence of SARS-CoV-2 in those environments has raised the possibility of transmission through the contact with contaminated waters and aerosols generated during their flow or treatment. Objective: Describe detection reports of the new coronavius in samples obtained from sewage networks, from waste sludges of treatment plants and from natural water bodies, and present the viability of this virus when artificially inoculated in those environments. Method: Integrative literature review based on scientific articles written in English or Portuguese, indexed in the Web of Science, Scopus, PubMed, ScienceDirect, Google Scholar and MedRxiv databases. Results: It was possible to highlight the risks that the SARS-CoV-2 poses to human and wildlife populations when present in wastewater, appropriate strategies to be used to limit the spread of this pathogen in aquatic matrices, and the importance of implementing epidemiological monitoring systems in those places. Conclusions: In order to reduce the risks of emerging and re- emerging outbreaks of COVID-19 through aqueous matrices, precautionary approaches regarding the presence of SARS-CoV-2 in those environments have been strongly recommended.

Biodegradation and toxicological evaluation of lubricant oils

The aim of this work was to compare different toxicity levels of lubricant oils. The tests were performed using the earthworm (Eisenia andrei), arugula seeds (Eruca sativa) and lettuce seeds (Lactuca sativa), with three types of contaminants (mineral lubricant oil, synthetic lubricant oil and used lubricant oil) for various biodegradation periods in the soil. The toxicity tests indirectly measured the biodegradation of the contaminants. The samples were analyzed at t0, t60, t120 and t180 days of biodegradation. The used lubricant oil was proved very toxic in all the tests and even after biodegradation its toxicity was high. The mineral and synthetic oils were biodegraded efficiently in the soil although their toxicity did not disappear completely after 180 days.

Studies on the electrochemical disinfection of water containing Escherichia coli using a Dimensionally Stable Anode

The aim of this work was to investigate the disinfectant effect of electrolysis on chlorine-free water, artificially contaminated with Escherichia coli (CCT-1457) and to evaluate the bactericidal activity of electrolysis and kinetic behavior of a single-cell reactor, with a DSA (Dimensionally Stable Anode) electrode to develop a scaled-up system. A high-density E. coli suspension (10(6) CFU mL-1) was electrolyzed in this reactor at 25, 50 and 75 mA cm-2 for up to 60 min, at flow rates of 200 and 500 L h-1. Bacterial survival fell by 98.9 percent without addition of chlorinated compounds and a power consumption rate not more than 5.60 kWh m-3 at flow rate of 200 L h-1 and 75 mA cm-2. The process produced a germicidal effect that reached this inactivation rate within a relatively short contact time. Also, a solution of electrolyzed 0.08 M Na2SO4 added to the inoculum showed residual bactericidal effect. The efficiency of disinfection was regulated by both the contact time and current density applied, and a kinetic function for the survival rate was developed for the purpose of scaling up.

Água contaminada é uma das maiores origens de doenças em seres humanos. Em todo o mundo, a cloração é o método mais utilizado para promover desinfecção em águas de abastecimento devido ao seu efeito residual, quando adequadamente calculado. Contudo, se a água apresentar matéria orgânica, pode haver a geração de organoclorados, os quais são genotóxicos e carcinogênicos. Sob esta óptica, investigamos o efeito bactericida da aplicação da eletrólise em água sem cloro contaminada com Escherichia coli (CCT-1457). O objetivo deste estudo foi avaliar o poder de desinfecção e o comportamento cinético da eletrólise realizada em reator de compartimento único e usando eletrodos ADE (Anodo Dimensionalmente Estável), visando ampliação de escala. Uma suspensão contendo elevada concentração de E. coli (10(6) UFC mL-1) foi submetida ao tratamento no reator em 25, 50 e 75 mA cm-2 durante 60 min, em vazões de 200 e 50 Lh-1. A taxa de inativação foi aproximadamente 99 por cento para a solução isenta de compostos clorados, com consumo de energia elétrica menor que 5,60 kWh m-3 em 200 L h-1 e 75 mA cm-2. Uma solução de Na2SO4 0,08M eletrolisada e adicionada posteriormente ao inoculo apresentou efeito residual bactericida. A eficiência da desinfecção foi regida pelo tempo de contato e pela densidade de corrente aplicada, e foi realizado um estudo cinético que permite a ampliação de escala.

Evaluation of the biodegradation of different types of lubricant oils in liquid medium

The aim of this work was to study the biodegradation of different types of automotive lubricant oils adapted to the aqueous medium using a base inoculum and an aqueous inoculum. Four treatments were carried out in two consecutive and similar experiments: T1 (control); T2 (half-synthetic oil); T3 (mineral oil); T4 (used oil). The results showed the following decreasing order of CO2 production in the Bartha and Pramer respirometers: T4 > T2 > T3 > T1. Thus, the used lubricant oil showed with highest biodegradability, followed by the half-synthetic one and the mineral oil. It was also observed that the mineral lubricant presented a longer period of adaptation compared to the half-synthetic one.

Avaliação da Biodegradação de Diferentes Tipos de Óleo Lubrificante em Meio Aquoso pela Norma Técnica L6.350 (CETESB, 1990), utiliza-se o processo respirométrico de Bartha e Pramer para acompanhar a biodegradação de diferentes tipos de óleo lubrificante automotivo adaptado ao meio aquoso. Para realização do experimento foram preparados um inóculo base e, posteriormente, um inóculo aquoso. Quatro tratamentos foram realizados em dois experimentos consecutivos: T1 (controle); T2 (óleo semi-sintético); T3 (óleo mineral); T4 (óleo usado). Dentre os resultados, obteve-se a seguinte ordem decrescente na produção de CO2 nos respirômetros: T4 > T2 > T3 > T1. Assim, o óleo lubrificante usado surgiu com maior biodegradabilidade, seguido do semisintético e do óleo mineral. Observou-se também que o lubrificante mineral apresentou maior período de adaptação comparado ao semisintético.

Planta piloto de um processo eletrolítico em indústria de aditivos para borracha / Pilot plant of an electrolytic process in a rubber additive industry

O efluente de uma indústria produtora de aditivos para borracha foi submetido a um tratamento eletrolítico em vários tempos de eletrólises objetivando principalmente a diminuição da cor do efluente industrial e melhora nos parâmetros preconizados pela legislação brasileira de águas. O tratamento eletrolítico foi construído em uma planta piloto logo após o tratamento físico-químico e biológico realizado pela indústria química. O efluente, após passar pelo tratamento convencional da empresa, apresentou cor marrom e bastante turva, 1592 mg/L de demanda química de oxigênio (DQO), 873 mg/L de demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e 1,30 mg/L de ferro solúvel. Após 60 min de eletrólise, este efluente estava incolor, possuía 1004 mg/L de DQO, 593 mg/L de DBO e 0,66 mg/L de ferro solúvel...

Color and characterization of an industry effluent was studied through electrolytic process at various times, before and after it has passed by the treatment process of the industry. A pilot system for electrolyte treatment was installed in the final effluent. After the electrolysis, it was examined for color and the other parameters of the Brazilian regulations (Article 18, CONAMA 357). The non-electrolysed effluent had brown color and rather cloudy, 1592 mg/L of COD, 873 mg/L of BOD, 1.30 mg/L of soluble iron. After 60 minutes of electrolysis, the effluent was colorless, had 1004 mg/Lof COD, 593 mg/L of BOD and 0.66 mg/L of soluble iron. The electrolyzed effluent could be used again by the industry reducing the use of tap water...

Effect of surfactant in automotive lubrificant oil biodegradability

The Bartha and Pramer’s respirometric method was used to monitor the biodegradation of automotive lubricant oil in aqueous medium and to evaluate the effect of adding the surfactant Tween 80®. It was prepared a base and an aqueous inoculums with and without the surfactant, and the microbiota metabolism was measured by chemical analysis in quantifying the CO2 production in respirometers. Three treatments were carried out: T1 (without Tween 80®); T2 (with Tween80®) and T3 (with Tween 80® and used lubricant oil). The results presented the following crescent order of accumulated CO2: T1 < T2 < T3. It was concluded that the used lubricant oil was degraded by microorganisms and Tween 80® maximized the oil biodegrability due to the micellization process with the lubricant oil...

O método respirométrico de Bartha e Pramer foi utilizado para acompanhar a biodegradação de óleo lubrificante automotivo em meio aquoso e para avaliar a influência da adição do surfactante Tween 80®. Para realização do experimento, foram preparados uminóculo base e um inóculo aquoso, e a ação microbiana foi monitorada por análise química na quantificação da produção de CO2 nos respirômetros. Três tratamentos foram realizados: T1 (sem Tween 80®); T2 (com Tween 80®); e T3 (com Tween 80® e óleo lubrificante usado). Os resultados apresentaram a seguinte sequência crescente de CO2 acumulado: T1 < T2 < T3. Concluiu-se, portanto, que oóleo lubrificante usado foi de composto pelos microrganismos e que o Tween 80® melhorou a biodegradabilidade do óleo devido ao processo de micelização realizado junto ao óleo lubrificante...

Caracterização da biota de protozoários e sua função depurativa na lagoa de estabilização da estação de tratamento de esgoto de Bandeirantes – PR / Characterization of the protozoan biota and its depurating function in the stabilization pond of the Bandeirantes water treatment plant, Paraná State

Os protozoários são, usualmente, maiores que as bactérias e podem se alimentar das mesmas. Isto faz com que os protozoários constituam-se em importantes degraus na pirâmide alimentar, possibilitando que organismos maiores se alimentem indiretamente das bactérias que, de outra forma, seriam um alimento inacessível (VON SPERLING, 1996). Este estudo objetivou a caracterização físico-química e microbiológica da lagoa de estabilização da ETE Bandeirantes - PR, analisando sua inter-relação e nível de estratificação, relacionando os parâmetros físico-químicos e microbiológicos, a variação populacional dos protozoários frente a valores de matéria orgânica e microbióta bacteriana do esgoto e dos vários estratos da lagoa anaeróbia. A identificação de protozoários foi feita conforme metodologia empregada por Pace e Orcutt (1981) e Foissnere Berger (1996). As análises físico-químicas foram realizadas conforme metodologia padronizada por Clesceri et al. (2000); e as análises microbiológicas foram realizadas por metodologia padronizada conforme CETESB, (NT.L5.214), 1992; CETESB, (NT. L5.201), 1986; CETESB, (NT.L5.221), 1984. As coletas e análises foram realizadas em triplicata, no mês de outubro de 2003. A análise qualitativa do zooplâncton revelou a presença de onze gêneros de ciliados e organismos da classe nematoda distribuídos em diferentes pontos e estratos. A distribuição aleatória do zooplâncton está relacionada com parâmetros físico-químicos e valores quantitativos de bactérias eterotróficas, coliformes totais e fecais. O gênero Chilodontopsis foi o protozoário mais encontrado e estava presente em pontos com altos valores de contagem de bactérias, o que denota sua característica ecológica de preferência alimentar por bactérias, conforme Foissner e Berger (1996).

The protozoans are usually bigger than the bacteria and can feed themselves of the same ones. This consequence is that the protozoan consists in an important step in the alimentary pyramid, making possible that bigger organisms feeds the bacteria it self indirectly which, in the other hand, would be an in accessible food form (VON SPERLING, 1996). This study aim characterize microbiological physicist-chemistry profile in a lagoon of stabilization of the Sewer Plant Bandeirantes - PR, analyzing its interrelation and level of stratification, relating the parameters microbiological physicistchemistries and the protozoa’s population variation front the values of bacterial and organic substance of the sewer, and some stratus of the anaerobic lagoon. The identification of protozoan was made in agreement the methodology used for Pace and Orcutt (1981) and Foissner and Berger (1996). The physicist-chemistries analysis had been carried through in agreement standardized methodology for Clesceri et al. (2000); e the microbiological analysis had been carried through by standardized methodology, as CETESB (NT.L5.214), 1992; CETESB, (NT L5.201), 1986; CETESB,(NT.L5.221), 1984. The samplings and analysis were realized intriplicate in October of 2003. The qualitative analysis of zooplankton disclosed to the presence of eleven kinds of ciliates organisms and Nematoda class organisms distributed in different points and stratus. The random distribution of zooplankton is related with physicistchemistries parameters and quantitative values of heterotrophic bacteria, total and fecal coliformes. The Chilodontopsis sort was the greater found and was present in points with high values of counting of bacteria, what it denotes its ecological characteristic of alimentary preference for bacteria, as referenced by Foissner and Berger (1996).

Benzene, toluene and xylene biodegradation by Pseudomonas putida CCMI 852

Meio mineral líquido contendo benzeno (B) ou tolueno (T) ou xileno (X) a 100 mg L-1 e suas misturas de BT, BX e TX (50 + 50 mg L-1 cada mistura) e BTX (33,3 + 33,3 + 33,3 mg L-1 cada mistura) foram utilizados para avaliar a atividade de degradacão de B, T e X por Pseudomonas putida CCMI 852 contendo um plasmídeo TOL. Após 18 a 24 horas de homogenizacão da mistura, o inoculo foi adicionado e o decréscimo da concentracão dos solventes foi determinado entre 24 e 25 horas por GC. Pseudomonas putida CCMI 852 foi capaz de metabolizar T e X, mas não B. Na mistura BTX, B não foi metabolizado também e a velocidade de degradacão de T e X decresceu cerca de 50% comparado com solucões contendo apenas T ou X.

Electrolytic treatment applied to the industrial effluent containing persistent wastes monitored by Bartha respirometric assays

O efluente de uma indústria produtora de antioxidante e antiozonante para borracha, caracterizado por alta concentração de matéria orgânica e aminas aromáticas que são poluentes e tóxicos, foi tratado através do processo eletrolítico de forma a melhorar as condições para a biodegradabilidade de seus resíduos persistentes. A avaliação da velocidade de estabilização dos efluentes eletrolisados e não eletrolisado, em meio líquido, biodegradação, sob a ação de bactérias, foi utilizado o respirômetro de Bartha and Pramer. A aferição da biodegradabilidade dos efluentes, após os diferentes tempos de eletrólise, permitiu determinar o tempo ótimo de exposição à eletrólise. Os tempos de eletrólise que permitiram uma maior degradação da matéria orgânica foram de 10 min e 25 min. Pode-se concluir que o tratamento eletrolítico é um método viável para a diminuição do tempo de adaptação dos microrganismos ao efluente e conseqüentemente acelerar a biodegradação do efluente da indústria química.

Treatment of simulated wastewater containing n-phenyl-n-isopropyl-p-phenylenediamine using electrolysis system with Ti/TiRuO2 electrodes

O presente trabalho apresenta os resultados dos tratamentos eletrolíticos (05; 15; 30; 45 e 60 min) no efluente simulado com o composto Flexzone 3P, utilizando-se eletrodos de Ti/TiRuO2, sob 0,025 A cm-2. Após as eletrólises, foram feitas análises de pH, condutividade, espectrofotometria no UV-vis, análise por cromatografia gasosa, ensaios de toxicidade utilizando Saccharomyces cerevisiae e ensaio de respirometria de Bartha. O pH dos efluentes foi diminuindo à medida que aumentou- se o tempo de eletrólise, ao contrário da condutividade, a qual apresentou pequeno aumento. Verificou-se que após 60 min de tratamento foi obtida diminuição da concentração do composto Flexzone 3P em 65,1%. Analisando-se os espectros de UV-vis e cromatogramas do efluente após realização do tratamento eletrolítico, concluiu-se que ocorreram oxidações e transformações de funções orgânicas do composto, durante os tratamentos. Após a realização do tratamento eletrolítico, o efluente simulado apresentou diminuição da toxicidade a S. cerevisiae, após 5 min de eletrólise. O tempo de eletrólise de 5 min foi o que apresentou melhor resultado de biodegradação do que os demais períodos de tratamento, no ensaio de respirometria para o efluente com o composto Flexzone 3P.