Validação de método analítico por ELL-CG-EM para detecção de trialometanos decorrentes da cloração de águas contendo Microcystis / Analytical method and trihalomethanes formation by Microcystis

RESUMO Estudos demonstram que a utilização do cloro em estações de tratamento de água (ETA) pode contribuir para a formação de subprodutos orgânicos halogenados indesejados, tais como os trialometanos (TAM), quando há presença de matéria orgânica algogênica, composta de algas e cianobactérias. A Microcystis aeruginosa é uma espécie de cianobactéria com frequentes registros em eventos de florações no país e é relacionada com a formação de TAM durante a cloração da água. Desse modo, este estudo teve como objetivo o desenvolvimento e a validação do método analítico por extração líquido-líquido para detecção e quantificação de TAM por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (ELL-CG-EM), bem como a aplicação deste para avaliar a formação de TAM em ensaios de cloração de células de Microcystis aeruginosa, simulando situações em ETA. O método obteve baixo tempo de análise (< 12 minutos), excelente seletividade, precisão, repetitividade e sensibilidade, com possibilidade de aplicação para análises de rotina em detrimento de outras técnicas consideradas mais automatizadas. Foram observadas alta demanda de cloro durante os ensaios e elevada concentração dos subprodutos quando submetida à dose de cloro gasoso (Cl2) de 2,5 e 5 mg.L-1, com destaque para o triclorometano, sendo outras espécies de monitoramento obrigatório não detectadas ou não formadas, o que pode ser justificado pela ausência de bromo.

ABSTRACT Studies have shown that the use of chlorine in water treatment plants (WTPs) can contribute to formation of undesirable halogenated organic by-products, such as trihalomethanes (THMs), when algae and cyanobacteria are present. Microcystis aeruginosa is a cyanobacteria specie with frequent recordings of flowering events in the country and is related to the formation of THMs during water chlorination. Thus, the objective of this study was to develop and validate Liquid-Liquid Extraction the analytical method for detection and quantification of THMs by gas chromatography coupled to mass spectrometry (LLE-GC-MS), as well as the application of the method to evaluate the formation of TAMs from Microcystis aeruginosa cells chlorination tests, simulating situations in WTPs. The method obtained low time of analysis (< 12 minutes), excellent selectivity, precision, repeatability and sensitivity, with possibility of application for routine analysis to the detriment of other techniques considered more automated. High chlorine demand was observed during the tests and high concentration of by-products when submitted to the chlorine gas (Cl2) dose of 2.5 and 5 mg.L-1, with emphasis on trichloromethane. Other species of mandatory monitoring were not detected or not formed, justified by the absence of bromine.

Presença da toxina microcistina em água, impactos na saúde pública e medidas de controle / Microcystin toxin in the presence of water, public health impact and control measures

As cianobactérias constituem um grupo de micro-organismos procariontes encontrado em ambientes aquáticos, os quais vêm sendo pesquisado devido à capacidade de produzir toxinas que causam grandes impactos à saúde pública e ambiental. A ocorrência de florações desses micro-organismos em reservatórios de água utilizada para abastecimento público tem sido frequente e prejudicado os usos múltiplos da água. Algumas cepas produzem florações nocivas liberando compostos neurotóxicos, hepatotóxicos ou irritantes à pele de seres humanos e animais, podendo ocasionar intoxicação e morte. A literatura reporta a ocorrência de um acidente em Caruaru, Pernambuco, onde faleceram 65 pacientes que faziam hemodiálise, devido à presença de microcistina-LR na água que consumiram. Esse estudo objetivou realizar uma revisão sobre a presença da toxina microcistina em água, os impactos e medidas de controle. Foram relatados os principais métodos utilizados para a remoção e quantificação da microcistina em água, bem como sua relação com a saúde humana.

Cyanobacteria are a group of prokaryotic microorganisms found in aquatic environments, which have been researched because of the ability to produce toxins that cause major public health impacts and environmental. The occurrence of seaweed buddings in reservoirs used for public supplying has been frequent, and has affected the multiple uses of the drinking water. Some strains of seaweed, in special the cyanobacterial, can produce toxins as the microcystins, which are responsible for the intoxication and death of animals and humans.The literature reports the occurrence of an accident in Caruaru, Pernambuco, where he died 65 hemodialysis patients who were due to the presence of microcystin-LR in water. This study aimed to perform a review of the presence of the toxin microcystin in water, impacts and control measures. Reported were the main methods used for the removal and quantification of microcystins in water and its relation to human health.

Identificación de cianobacterias potencialmente productoras de cianotoxinas en la curva de salguero del río cesar / Identificationoff cyanobacteria, potential cyaotoxins producers, in the cesarr river salguero's cuvee

En el río Cesar, que se usa como receptor de aguas residuales tratadas de las lagunas de estabilización Estación Salguero, se llevó a cabo un plan de muestreo de 6 meses durante los cuales se identificaron cianobacterias potencialmente productoras de cianotoxinas, además se estimó cualitativamente su abundancia y variación en la distribución de éstas a lo largo del área de muestreo; se evaluaron las fluctuaciones de las características físicas y químicas del área de estudio. Se establecieron tres estaciones de muestreo: río arriba, zona de vertimiento de las aguas residuales y río abajo; se usaron métodos para la identificación y recuento del material ficológico estandarizados y para medir los parámetros físico-químicos. La mayor abundancia de algunas cianobacterias estuvo estrechamente relacionada con las zonas del río donde existe mayor contaminación orgánica. Las cianobacterias productoras de toxinas que predominaron fueron Phormidium sp., Oscillatoria sp. y Pseudanabaena sp. Los resultados fisicoquímicos indican que la calidad del agua del río Cesar es alterada en los puntos donde el río recibe las descargas de aguas residuales y a lo largo de éste.

A 6 month sampling plan was carried out in the Cesar River, which is used as the receiver of treated waste water from the stabilized ponds in Salguero Station. During this time cyanobacteria, potential producer of cyanotoxins, were identified, and also their abundance and variation in the distribution through the sampled area were estimated; fluctuations of physical and chemical characteristics of the area in study were evaluated. Three sample stations were established: upstream, the waste water flowing zone, and downstream. Standardized methods for the identification and recount of phycological material and to measure the physical-chemical parameters were used. The greater abundance of some cyanobacteria was closely related to the areas of the river where there is greater organic contamination. Cyanobacteria producers of toxins which were more predominant were Phormidium sp., Oscillatoria sp. and Pseudanabaena sp. The physical-chemical results indicate that the quality of the water in Cesar river is altered in the areas where the river receives the flow of waste warter and all along its steam.