@PHDTHESIS{ 2017:78183172, title = {OCORRÊNCIA DE ANTIDEPRESSIVOS RESIDUAIS E CAFEÍNA EM SEDIMENTOS E LODOS DE ESGOTO: DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA ANALÍTICA E ESTUDOS DE FOTODEGRADAÇÃO E SORÇÃO}, year = {2017}, url = "http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/779", abstract = "A identificação de poluentes emergentes em matrizes ambientais tem se tornado cada vez mais frequente. Dentre esses poluentes, a presença de fármacos tem grande relevância, pois essa categoria de contaminantes inclui um grande número de substâncias ativas amplamente consumidas no mundo todo. Os medicamentos neuroativos, como os antidepressivos, apresentaram significativo aumento na prescrição e consumo nas últimas décadas. Esses medicamentos apresentam ação direta sobre o sistema nervoso humano e são apontados como de grande preocupação ambiental, pois estudos têm verificado sua presença em estações de tratamento de efluentes, em águas superficiais, sedimentos e em tecidos de organismos aquáticos. A grande variedade de substâncias consideradas microcontaminantes dificulta as ações de monitoramento individuais, com isso o emprego de marcadores de poluição antrópica vem sendo introduzido como indicadores diretos para algumas classes de poluentes como os fármacos. A utilização da cafeína como marcador químico para medicamentos residuais justifica-se pelas suas propriedades físico-químicas e a semelhança quanto às rotas de introdução e transporte nos compartimentos aquáticos. Inicialmente foi proposta a otimização de um método para extração simultânea de antidepressivos de uso frequente (citalopram, venlafaxina, fluoxetina, sertralina e amitriptilina) e cafeína baseado no uso de solventes auxiliado por micro-ondas e CLAE-PDA. Na otimização foram aplicados os delineamentos experimentais simplex-centroide para composição da fase extratora, e um planejamento composto central rotacional (DCCR) 2³ para adequar o protocolo de extração quanto ao pH de trabalho, menor emprego de solvente e tempo de processamento. A análise de variância (ANOVA) e o estudo da falta de ajuste foram usados para avaliar a significância dos ajustes ao nível de 95% de confiança. A função desirability foi a ferramenta de otimização empregada na obtenção das condições ideais e apresentou valores próximos a 1,0, o que indicou uma resposta significativa para ambos os delineamentos. A composição obtida para a fase líquida na extração simultânea nas duas matrizes foi uma mistura binária de metanol e acetonitrila na proporção de 45:55 e 53:47 (v/v) para lodo e sedimento respectivamente. As condições otimizadas foram pH 3, volume de 4 mL do solvente extrator e 3 ciclos de extrações para o lodo de esgoto. Para o sedimento os valores foram pH 11, volume de 3 mL da mistura de solventes e 4 ciclos de extrações. Na sequência, foi proposto um método rápido para determinação simultânea dos analitos, baseado em extração por solvente auxiliada por micro-ondas otimizadas com detecção por CLAE-PDA. O método analítico foi validado e considerado satisfatório para quantificações em lodos de esgoto e sedimentos. O método foi aplicado em amostras de lodo de esgoto e sedimentos da região do Reservatório de Itaipu-PR. Os resultados confirmam a presença dos analitos no lodo de esgoto e indicam os resíduos de estações de tratamento como uma rota de inserção de micropoluentes no meio ambiente local, uma vez que os antidepressivos também foram encontrados nos sedimentos de rio. Na etapa seguinte, estudou-se a degradação dos analitos por fotólise direta. Foram realizados ensaios de degradação empregando um reator de bancada com capacidade para 100 mL equipado com fonte artificial de radiação composta por uma lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão (254 nm) e insolação natural. Os produtos de degradação foram avaliados de forma qualitativa nos ensaios empregando água e fonte artificial de radiação. Os dados experimentais foram ajustados a modelos cinéticos a fim de obter as taxas de reação e o tempo de meia-vida nas condições estudadas. Foi observada maior degradação em matrizes complexas como esgoto e águas superficiais, indicando que a persistência depende também de espécies dissolvidas capazes de fazerem parte dos mecanismos de degradação. A cinética que aparentemente descreve a fototransformação dos compostos nas condições estudadas foi a de pseudo-primeira ordem. O estudo qualitativo dos subprodutos formados no processo artificial em solução aquosa possibilitou confirmar a degradação dos analitos. Os resultados obtidos empregando luz solar sugerem a persistência dos microcontaminantes investigados quando expostos apenas a esta fonte de radiação no ambiente. Por fim, considerando a interação dos microcontaminantes investigados com o compartimento sólido como um fator importante quando se considera seu destino nos ecossistemas foi estudada a sorção e dessorção em sedimentos de água doce e lodos de estação de tratamento de esgoto. Os experimentos foram conduzidos pelo método em bateladas e as determinações foram realizadas por espectrofotometria no ultravioleta e por CLAE-PDA. Os dados experimentais foram ajustados a modelos cinéticos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem. A sorção e a dessorção foram estudadas por meio do ajuste às isotermas linear e de Freundlich. A partição foi avaliada pelos coeficientes kd, koc e pelo cálculo do percentual de dessorção. O estudo cinético indicou comportamento de pseudo-primeira ordem. A interpretação da sorção pela isoterma de Freundlich mostrou-se satisfatória para todos os analitos e matrizes. A avaliação das constantes do modelo e dos coeficientes kd e koc foi coerente com outros estudos e indicou concordância entre a hidrofobicidade dos fármacos e a sua afinidade pelas matrizes sólidas. Os elevados percentuais obtidos para a dessorção sugerem mobilidade dos analitos, sendo esta mais intensa no lodo do que no sedimento, visto que existem particularidades de composição em cada matriz e, portanto, mecanismos diferenciados em termos de energia e afinidade com as substâncias estudadas. O panorama obtido nessa pesquisa permite consider que os antidepressivos e a cafeína residuais apresentaram comportamento persistente a processos naturais como a fótolise e apresentam tendências ao acúmulo no compartimento sólido, com mobilidade em potencial, dependente das condições ambientais, como o pH e composição matricial. Devido a estas características podem ser encontrados nos lodos de estações de tratamento de esgotos e sedimento, e apresentam possibilidade serem transferidos para os ecossistemas aquáticos.", publisher = {Universidade Estadual do Centro-Oeste}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Química (Doutorado)}, note = {Unicentro::Departamento de Ciências Exatas e de Tecnologia} }