Avaliação da presença de fármacos em biossólido compostado proveniente de Estação de Tratamento de Esgotos / Evaluation of the presence of drugs in composted biosolid from sewage treatment plant

O comportamento e o destino dos fármacos e seus metabólitos no meio aquático, assim como seus efeitos na biota e saúde humana, têm sido objeto de estudos em âmbito global. No entanto, poucas pesquisas relacionam parâmetros operacionais e físico-químicos à remoção dos fármacos em Estações de Tratamento de Esgotos (ETE). Os principais processos responsáveis pela redução da concentração destes contaminantes na fase aquosa, durante o tratamento de esgotos, são a biodegradação e a sorção à fase sólida. No que diz respeito à qualidade dos lodos produzidos, um aspecto ainda pouco estudado refere-se à identificação de poluentes emergentes, substâncias presentes no ambiente e que usualmente não são monitoradas, especialmente pela ausência de regulamentação legal nos países, podendo apresentar risco potencial à saúde humana e ao meio ambiente. Desse modo, o presente estudo tem por objetivo identificar, quantificar e avaliar a eficiência de remoção de fármacos presentes em biossólidos provenientes de uma ETE, antes e após o processo de compostagem, utilizando técnicas de cromatografia UFLCTM e espectrometria MS-MS, e avaliar os fármacos escolhidos para estudo, com base no modelo QSAR (ECOSAR-EPA), visando identificar o potencial de bioacumulação e ecotoxicidade dessas substâncias no ambiente, de acordo com as propriedades físico-químicas. De acordo com os resultados obtidos observa-se que houve redução na concentração dos compostos avaliados, indicando tendência à biodegradação ou redução na biodisposição dos mesmos. O processo de compostagem estudado, além de mostrar-se adequado para a produção de um biossólido com características compatíveis com as requeridas para o uso agrícola, possibilitou constatar a eficiência do processo como alternativa para o tratamento desses contaminantes presentes no lodo de esgotos. Possíveis interações que possam ocorrer com outros fármacos presentes no ambiente, em relação a concentrações residuais e metabólitos gerados, os quais não foram investigados no presente estudo, apontam para a necessidade de estudos em relação aos mecanismos farmacocinéticos e farmacodinâmicos para entendimento dos mecanismos de reação envolvidos na formação e toxicidade de seus metabólitos. A presença destes compostos nas várias matrizes ambientais denota a importância das pesquisas nessa área, e a adoção de boas práticas operacionais visando garantir a qualidade e a segurança requeridas na utilização benéfica do lodo de esgotos, principalmente para fins agrícolas.

The behavior and fate of drugs and their metabolites in the aquatic environment, as well as their effects on biota and human health, have been the object of studies on a global scale. However, few research relate operational and physicochemical parameters to the removal of drugs in Sewage Treatment Plants (ETE). The main processes responsible for reducing the concentration of these contaminants in the aqueous phase, during sewage treatment, are biodegradation and sorption to the solid phase. Regarding the quality of the sludge produced, an aspect that has still been poorly studied refers to the identification of emerging pollutants, substances present in the environment that are usually not monitored, especially due to the lack of legal regulations in the countries, which may present a potential risk to health. human and the environment. Thus, this study aims to identify, quantify, and evaluate the efficiency of removal of drugs present in biosolids from an ETE, before and after the composting process, using UFLCTM chromatography and MS-MS spectrometry techniques, and evaluate the drugs chosen for study, based on the QSAR model (ECOSAR-EPA), to identify the bioaccumulation potential and ecotoxicity of these substances in the environment, according to their physicochemical properties. According to the results obtained, it is observed that there was a reduction in the concentration of the compounds evaluated, indicating a tendency to biodegradation or a reduction in their biodisposition. The composting process studied, in addition to being suitable to produce biosolids with characteristics compatible with those required for agricultural use, made it possible to verify the efficiency of the process as an alternative for the treatment of these contaminants present in sewage sludge. Possible interactions that may occur with other drugs present in the environment, in relation to residual concentrations and generated metabolites, which were not investigated in this study, point to the need for studies in relation to pharmacokinetic and pharmacodynamic mechanisms to understand the reaction mechanisms involved in the formation and toxicity of its metabolites. The presence of these compounds in the various environmental matrices denotes the importance of research in this area, and the adoption of good operational practices to ensure the quality and safety required in the beneficial use of sewage sludge, mainly for agricultural purposes.

Yield and biometry of fertilized sugar cane with organomineral fertilizer of sewage sludge and biostimulant / Rendimento e biometria da cana-de-açúcar fertilizada com fertilizante organomineral de lodo de esgoto e bioestimulante

The dependence of mineral fertilizers, increasingly, has brought concern facing the increased demand and because it is a non-renewable mineral resource. The organic fertilization, exclusively, it is impractical in large scale, however, the combination of organic and mineral sources have already proved to be feasible, both from the point of view of nutrition of plants as well as in the aspect of recycling of urban and industrial waste by agriculture. This research had as objective to determine the efficiency of aorganomineral fertilizer formulated on the basis of sewage sludge in substitution of mineral fertilizer in the cultivation of sugar cane in environments with different levels of soil fertility. An experiment was conducted in greater soil fertility, in the Institute Federal Goiano­Campus, Morrinhos-GO, Brazil. The other, less soil fertility, was implanted in the ethanol industry Tijuco Valley, located in Rio do Peixe, district of Prata-MG, Brazil. The experimental design was randomized blocks in a factorial 5 x 2 +1 being five doses, with and without a biostimulant plus an additional with mineral fertilization, in four replications. The doses werein function of fertilization recommendation of planting and coverage for each environment, consisting of: 100 % of the mineral source and percentage 0; 60; 80; 100 and 120 % of organomineral fertilizer. We evaluated the productivity, tillering, diameter and height of stem in Prata-MG the different percentages of the fertilization of planting favored and increased productivity, height and stem diameter of sugar cane; the use of biostimulants not contributed to increase crop yield. In Morrinhos-GO, the different percentage of planting fertilization did not increase the productivity, tillering, height and diameter of the sugarcane stem; the use of biostimulants increases the productivity yield of sugarcane. Organomineral fertilizer based on biosolids is similar to fertilization with mineral fertilizer in environments

A dependência de fertilizantes minerais, cada vez mais, trouxe preocupação frente ao aumento da demanda e por ser um recurso mineral não renovável. A adubação orgânica, em exclusivo, é impraticável em larga escala, no entanto, a combinação de fontes orgânicas e minerais já se mostrouviável, tanto do ponto de vista nutricional das plantas como no aspecto de reciclagem de áreas urbanas e urbanas como de resíduos industriais pela agricultura. Esta pesquisa teve como objetivo determinar a eficiência de um fertilizante organomineral formulado à base de lodo de esgoto em substituição ao adubo mineral no cultivo de cana-de-açúcar em ambientes com diferentes níveis de fertilidade do solo. Um experimento foi conduzido em ambiente de maior fertilidade do solo, no Instituto Federal Goiano -Campus, Morrinhos-GO, Brasil. O outro, em local com menor fertilidade do solo, na indústria de etanol no Vale do Tijuco, localizado no município de Rio do Peixe, no município de Prata-MG, Brasil. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 x 2 +1, correspondente a cinco níveis de adubação, com e sem bioestimulante mais um tratamento adicional com adubação mineral, em quatro repetições. As doses foram em função da recomendação de adubação de plantio e cobertura para cada ambiente, sendo composta por: 100% da fonte mineral e porcentagens de 0; 60; 80; 100 e 120% de fertilizante organomineral. Avaliou-se a produtividade, perfilhamento, diâmetro e altura de colmos.Em Prata -MG os diferentes percentuais da adubação de plantio favorece e incrementa produtividade, altura e diâmetro do colmo da cana-de-açúcar; o uso de bioestimulantes não contribui para o rendimento desta cultura. Em Morrinhos -GO os diferentes percentuais da adubação de plantio não melhora produtividade, perfilhamento, altura e diâmetro do colmo da cana-de-açúcar; o uso de bioestimulantes incrementa rendimento de produtividade da cana-de-açúcar. A adubação com fertilizante organomineral a base de biossólido é semelhante a adubação com fertilizante mineral nos ambientes