universidade federal de goiÁs instituto de quÍmica...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
INSTITUTO DE QUÍMICA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
MANOEL BARBOSA SOARES
AVALIAÇÃO DOS DESREGULADORES ENDÓCRINOS NAS
ESTAÇÕES DE TRATAMENTOS DE ESGOTOS E ÁGUA
GOIÂNIA-GO-2016
iv
UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
INSTITUTO DE QUÍMICA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
AVALIAÇÃO DOS DESREGULADORES ENDÓCRINOS NAS
ESTAÇÕES DE TRATAMENTOS DE ESGOTOS E ÁGUA
MANOEL BARBOSA SOARES
Dissertação apresentada ao Instituto de
Química da Universidade Federal de Goiás
como exigência parcial, para obtenção do
título de Mestre em Química.
Orientadora: Profa. Dra. Maria Gizelda de
Oliveira Tavares
GOIÂNIA-GO-2016
ii
Dedico este trabalho aos meus pais Aldacira e João, minha
filha Brenda e minha esposa Dra. Angela
iii
AGRADECIMENTOS
Á Deus por tudo.
À minha família pelo incentivo e apoio nos momentos em mais difíceis.
À minha esposa Dra. Angela Maria de Vasconcelos pelo amor, dedicação e pelo in-
centivo desde o início até o término dessa pós-graduação.
À Professora Dra. Maria Gizelda de Oliveira Tavares pela orientação.
Aos professores do Instituto de Química, que de alguma forma ou de outra contribuí-
ram com o meu aprendizado.
Ao Professor Dr. Elias Yuki Ionashiro pela sua amizade.
Aos meus colegas de laboratório de Química Ambiental e Ecotoxicologia (Emanoel,
Fred, Ariana e Habdias), que colaboraram nessa pesquisa.
Ao Professor Dr. Boniek Gontijo Vaz pela disponibilização do laboratório.
À colegas Carla Freitas pelas suas estimáveis colaborações.
À Msc. Cristina Rodrigues de Oliveira Teixeira que tanto contribuiu na minha apren-
dizagem.
Ao Instituto de Química da Universidade Federal de Goiás pelo apoio.
À Dra. Patrícia coordenadora do Programa de Pós-Graduação do Instituto de Quími-
ca da UFG-GO, por viabilizar o andamento da pesquisa.
À SANEAGO pela permissão das coletas de água tratada e do esgoto.
À Professora Dra. Lucimeire pela sua contribuição junto ao laboratório do CEPRA-
CO.
Enfim a todos que diretamente ou indiretamente contribuíram com o meu trabalho.
A todos muito obrigado.
iv
“Nós podemos e devemos nutrir sonhos. E temos que apro-
veitar as oportunidades. O tempo inteiro ficar aprendendo,
pensando, criando, empreendendo, REALIZANDO. Cada um
de nós pode ser um centro gerador de riquezas e um contribu-
inte para a inovação”.
OZIRES SILVA
v
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................... vii
LISTA DE TABELAS ............................................................................................... ix
INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 1
1.1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 1
1.2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .............................................................................. 3
1.2.1 Sistema Endócrino .............................................................................................. 3
1.2.2 Desreguladores Endócrinos (DEs) ...................................................................... 7
1.2.3 Hormônios Naturais e Sintéticos ...................................................................... 10
1.2.3.1 Reações dos Receptores Hormonais .............................................................. 10
1.2.4 Propriedades Físico-Químicas dos Desreguladores Endócrinos (DEs) ............ 16
1.2.5 Recurso Hídrico Estudado: Rio Meia Ponte ..................................................... 18
1.2.6 Legislações Vigentes Sobre Descarte de Hormônio ......................................... 19
1.2.7 Métodos de Detecção e Quantificação Utilizados nas Análises Hormonais ..... 22
1.2.8 Objetivos ........................................................................................................... 23
1.2.8.1 Objetivo Geral ................................................................................................ 23
1.2.8.2 Objetivos Específicos ..................................................................................... 23
1.3 MATERIAL E METODOS .................................................................................. 24
1.3.1 Local de Estudo ................................................................................................. 24
1.3.2 Coleta das Amostras e Caracterização das ETES e da ETA ............................. 24
1.3.3 Preparo das Amostras para Análise ................................................................... 35
1.3.4 Análises dos Parâmetros Físico-Químicos das Amostras.................................. 37
1.3.5 Avalição das Amostras pelo Método Imunoensaio Direto Competitivo (Elisa) 40
2 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................... 46
2.1 PARÂMETROS FISICO-QUÍMICOS ................................................................ 46
2.2 AVALIAÇÃO DOS HORMÔNIOS ..................................................................... 53
vi
CONCLUSÃO .......................................................................................................... 60
ANEXOS ................................................................................................................... 62
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 73
CURRICULUM VITAE .......................................................................................... 80
vii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Estrutura básica dos esteróides. Fonte: Kassab (2001) .............................. 5
Figura 2 - Ilustração de ligação do 17β-estradiol (E2) com o receptor estrogênico
humano. ........................................................................................................................ 5
Figura 3 - Representação esquemática da interação tóxica dos estrogênios com as
funções coordenadas pelo sistema endócrino. ............................................................. 6
Figura 4 - Forma Estrutural plana do E2...................................................................... 8
Figura 5 – Forma estrutural plana da progesterona..................................................... 8
Figura 6 - Disfunções endócrinas: (a) resposta natural; (b) efeito agonista; (c) efeito
antagonista.................................................................................................................. 11
Figura 7 - Biossíntese do 17β-estradiol a partir do colesterol. ................................. 11
Figura 8 - Processo reacional de formação de moléculas ativas de estrogênios a
partir de moléculas inativas e conjugados. ................................................................. 13
Figura 9 – Potenciais rotas de exposição de hormônios humanos no ambiente. ...... 15
Figura 10 - Fluxograma do processo de tratamento do esgoto da ETE - Hélio Seixo
de Brito ....................................................................................................................... 25
Figura 11- ETE HSB – Ponto: Afluente (Esgoto bruto). ......................................... 26
Figura 12 - ETE HSB – Ponto: Zona de Confluência. .............................................. 26
Figura 13 - ETE HSB- Ponto: Jusante. ..................................................................... 26
Figura 14 - Esquema do tratamento biológico com lagoas facultativa e de maturação.
.................................................................................................................................... 28
Figura 15 - ETE Samambaia – Ponto: Afluente (esgoto bruto) ............................... 28
Figura 16 - ETE Samambaia – Ponto: Zona de Confluência. ................................... 29
Figura 17 - ETE samambaia – Ponto: Jusante do lançamento. ................................. 29
Figura 18 – Esquema do tratamento biológico com lagoas facultativas. .................. 31
Figura 19 - ETE Parque Atheneu – Ponto: Afluente (esgoto bruto). ....................... 31
viii
Figura 20 - ETE Parque Atheneu – Ponto: Zona de Confluência. ............................ 32
Figura 21 - ETE Parque Atheneu – Ponto: Jusante do lançamento. ......................... 32
Figura 22 – Esquema do tratamento biológico com lagoas facultativas ................... 34
Figura 23 - ETA Jaime Câmera – Ponto: Captação de Água. ................................... 34
Figura 24 - Local de coleta dentro da ETA J.C. – Ponto: Água tratada. ................... 35
Figura 25 – Bloco digestor. ....................................................................................... 38
Figura 26 - Espectrofotômetro. ................................................................................. 39
Figura 27 - Aparelho usado para determinar o nitrogênio kjeldahl. ......................... 39
Figura 28 - Leitora Elisa. .......................................................................................... 40
Figura 29 – Representação do Método ELISA competitivo direto. .......................... 41
Figura 30 - Aparelhagem do sistema em Manifold para extração e fase sólida........ 42
Figura 31 - Cartucho utilizado na Extração em Fase Sólida. ................................... 42
Figura 32 - Estufa a vácuo usado na secagem da amostra. ....................................... 43
Figura 33 - Placa do 17β-Estradiol. ......................................................................... 44
Figura 34 - Placa de progesterona. ............................................................................ 45
Figura 35 - Índice pluviométrico do ano de 2015 da região de Goiânia-GO............ 51
Figura 36 – Curva de calibração de 17β-estradiol para o teste ELISA competitivo
direto .......................................................................................................................... 54
Figura 37 – Curva de Calibração de Progesterona para teste ELISA competitivo
direto. ......................................................................................................................... 55
Figura 38 – Comportamento dos hormônios 17β-estradiol e da progesterona nos
afluentes dos esgotos nos dois períodos de chuva e estiagem. .................................. 56
Figura 39 - Comportamento dos hormônios 17β-estradiol e da progesterona ao longo
do lançamento dos esgotos nos dois períodos de chuva e estiagem. ......................... 58
ix
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Uso de estrogênio em produtos farmacêuticos ........................................... 9
Tabela 2 - Excreção diária em µg de estrogênio nas diferentes categorias .............. 14
Tabela 3 – Excreção diária (µg/dia) de estrogênios totais estimadas para diferentes
espécies de animais. ................................................................................................... 14
Tabela 4 - Propriedades físico-químicas dos DEs da pesquisa (17β-estradiol e
progesterona) .............................................................................................................. 17
Tabela 5 - A evolução histórica dos programas sobre DEs ....................................... 21
Tabela 6 - Coordenada geográficas, local das coletas e o tipo de amostra coletadas na
ETE (HSB) e no rio Meia Ponte ................................................................................ 27
Tabela 7 - Coletas realizadas para determinação de estrogênios da ETE (S) ............ 30
Tabela 8 - Coletas realizadas para determinação de estrogênios da ETE (PA) ......... 33
Tabela 9 - Coletas realizadas para determinação de estrogênio da ETA (JC) ........... 35
Tabela 10 – Parâmetros físico-químicos dos afluentes das ETEs da cidade de
Goiânia-GO ................................................................................................................ 46
Tabela 11 – Parâmetros físico-químicos dos Afluentes da cidade de Goiânia-GO ... 47
Tabela 12 – Relação entre DQO e a DBO nas águas residuais e afluentes das ETEs
.................................................................................................................................... 48
Tabela 13 – Parâmetros físico-químicos da Confluência dos Efluentes com o rio de
Goiânia- GO ............................................................................................................... 48
Tabela 14 – Parâmetros físico-químicos da Confluência do Efluente com o Rio
(CER) de Goiânia-GO ................................................................................................ 49
Tabela 15 – Parâmetros físico-químicos a Jusante do ponto de lançamento das ETEs
de Goiânia-GO ........................................................................................................... 50
Tabela 16 – Parâmetros físico-químicos a Jusante do ponto de lançamento das ETE
de Goiânia- GO .......................................................................................................... 50
x
Tabela 17 – Parâmetros físico-químicos da ETA localizada na cidade de Goiânia-GO
.................................................................................................................................... 52
Tabela 18 – Resultados obtidos das concentrações estimadas dos padrões de 17β-
estradiol para o teste ELISA competitivo direto. ....................................................... 53
Tabela 19 – Resultados obtidos dos padrões e concentrações estimadas de
Progesterona para o teste ELISA competitivo direto. ................................................ 54
Tabela 20 – Concentrações dos hormônios detectados nas Estações de Tratamentos
de Esgotos de Goiânia-GO ......................................................................................... 55
Tabela 21 – Concentrações dos hormônios detectados nos pontos CER e J nas
Estações de Tratamento de Esgotos de Goiânia-GO .................................................. 57
Tabela 22 – Concentrações de hormônios detectados nas Estações de Tratamento de
água (ETA) ................................................................................................................. 59
xi
LISTA DE ABREVIATURA OU SIGLAS
ANVISA Agência Nacional de Vigilância Sanitária
APHA American Public Health Association
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
Bo 0 pg/mL Standard
Cas Número de referência de compostos e substâncias químicas adotadas
pelo Chemical Abstract
C Chuva
CER Confluência do Efluente com o Rio
CE Condutividade Elétrica
CV Coeficiente de Variância
CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental
CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente
CSTEE Scientific Committee on Toxicity, Ecotoxicity and the Envirment
DO Densidade Óptica
DP Desvio Padrão
DOp Densidade Óptica do Padrão
DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio
DQO Demanda Química de Oxigênio
DE Desreguladores Endócrinos
DES Dietilestilbestrol
E Estiagem
EU União Europeia
E1 Estrona
E2 17β-estradiol
xii
E3 Estriol
EE2 17α-etinilestradiol
ETE Estação de Tratamento de Efluente
ETA Estação de Tratamento de Água
ELISA Enzyme Linked Immunosorbent Assay
EPA Environmental Protection Agency
IEH Institute of Environment and Health
INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia
IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry
HSB Hélio Seixo de Britto
HRCG Cromatografia de Gasosa de alta Resolução
IPCS Programa Internacional de Segurança Química
JC Jaime Câmera
MS Espectrômetro de Massa
N Nitrogênio
NSB Non Specific Binding
OD Oxigênio Dissolvido
OCDE Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico
OMS Organização Mundial da Saúde
PA Parque Atheneu
PC Período Chuvoso
PE Período de Estiagem
Port. Portaria
pH Potencial Hidrogeniônica
Pro. Progesterona
PPCPS Produto Farmacêutico e de Higiene Pessoal
SE Sistema Endócrino
RIA Radio Immuno Assay
S Samambaía
SPE Solid Phase Extraction
TA Total Atividade
TDS Sólidos Totais Dissolvidos
UFG Universidade Federal de Goiás
xiii
USEPA Agência de Protecção Ambiental Norte-Americana
VMP Valor Máximo Permitido
VTG Vitelogenina
YES Yeast Estrogen Screen
PNPP p-Nitrofenil Fosfato
[ ] Concentração
xiv
RESUMO
A toxicologia dos desreguladores endócrinos (DE), conhecidos como micropoluen-
tes, eliminados no meio ambiente através da urina ou fezes, causam alterações fisio-
lógicas em seres vivos aquáticos. Assim, objetivou-se neste estudo avaliar os hor-
mônios 17β-estradiol (E2) e progesterona, e medir a qualidade das águas residuais
dos efluentes de algumas Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) e de água potá-
vel da Estação de Tratamento de água (ETA) localizados em Goiânia-GO, por meios
dos parâmetros físico-químicos como: Potencial Hidrogeniônico (pH), Temperatura
(T), Condutividade Elétrica (CE), Turbidez, Sólidos Totais Dissolvidos (TDS), Sali-
nidade, Oxigênio Dissolvidos (OD), Nitrogênio Orgânico Total, Demanda Química
de Oxigênio (DQO) e Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO). A quantificação
dos desreguladores endócrinos foi realizada através do método de ELISA direto e
competitivo e, todos os parâmetros físico químicos foram determinados com base no
Manual da APHA (2012). As amostras dos efluentes foram coletadas em três pontos
distintos: afluentes (esgoto bruto), confluência do efluente com o rio (CER) e jusante
do lançamento nas ETEs Hélio Seixo de Britto (HSB), Samambaia (S) e Parque Ate-
neu (PA), enquanto que as amostras para avaliar a potabilidade da água em dois pon-
tos diferentes: na captação do Ribeirão João Leite e após o tratamento da água na
ETA Jaime Câmara (JC). Dos parâmetros físico químicos avaliados, nas ETEs, a
Turbidez, o OD e a DBO, estão em desacordo com as normas do CONAMA 357/05 e
430/11, o que significa que estão sendo despejados no rio Meia Ponte grande quanti-
dade de matéria orgânica e inorgânica sem tratamento. Em relação à ETA JC os pa-
râmetros físico-químicos estão em conformidade com a portaria nº 2.914/11, do Mi-
nistério da Saúde, que trata da potabilidade da água. Os valores obtidos para o E2 nas
ETEs variaram no período chuvoso entre 53,7 a 178,24 ng/L e no período de estia-
gem entre 45,8 a 275,0 ng/L. Em contrapartida, em relação a progesterona no mesmo
local, esses valores variaram entre 69,34 a 97,54 ng/L no período chuvoso e 60,2 a
603,8 ng/L no período de estiagem. No rio Meia Ponte esses valores para o E2 estive-
ram entre 2,04 a 31,62 ng/L no período chuvoso e 6,02 a 72,44 ng/L no período de
estiagem, e com relação à progesterona, os valores variaram de 4,35 a 52,48 ng/L no
período chuvoso e 6,6 a 218,25 ng/L no período de estiagem. No ribeirão João Leite
onde é feito a captação de água para tratamento, tanto no período de chuva como es-
tiagem, foram encontrados valores de E2 de 2,13 a 4,89 ng/L, e progesterona de 5,37
e 6,76 ng/L. Na água tratada, que sai da ETA, verificaram-se valores de 1,81 ng/L e
2,51 ng/L, e da progesterona de 4,78 ng/L e 4,67 ng/L nos períodos de chuva e estia-
gem, respectivamente. Dessa pesquisa se conclui que o método biológico ELISA, foi
eficiente para quantificação dos hormônios estudados, e os valores encontrados tanto
para o E2 como para a progesterona nas ETEs e ETA foi maior que 1,0 ng/L e segun-
xv
do a literatura esses valores são capazes de provocar danos fisiológicos em espécies
aquáticas.
Palavras-chaves: água, elisa, esgoto, hormônios, micropoluentes, toxicologia
xvi
ABSTRACT
The toxicology of endocrine disruptors (ED), known as micro-pollutants, disposed in
the environment through urine or excrements may cause physiological changes in
aquatic living things. Therefore, it was aimed to evaluate the 17β – estradiol (E2) and
progesterone and measure the quality of the wastewaters from the effluent of some
Sewage Treatment Plants (STP’s) as of potable water in the Water Treatment Plant
(WTP), located in Goiânia – GO, through the physical and chemical parameters, such
as: Potential Hydrogen (PH), Temperature (T), Electric Conductivity (EC), Turbidi-
ty, Total Dissolved Solids (TDS), Salinity, Dissolved Oxygen (DO), Total Organic
Nitrogen, Chemical Oxygen Demand (COD) and Biochemical Oxygen Demand
(BOD). The quantization of endocrine disruptors was obtained through direct and
competitive ELISA’s method, and all physical-chemical parameters were determined
based on the APHA's Manual (2012). The effluent samples were collected at three
distinct points: affluent (raw sewage), confluence of the effluent to the river (CER)
and downstream of the release in STP’s Hélio Seixo de Brito (HSB), Samambaia (S)
and Parque Atheneu (PA), while the samples of potable water were collected at two
different points: in the capture of João Leite’s stream and after the water treatment in
the WTP Jaime Câmara (JC). Through the physical-chemical parameters evaluated in
the STP’s , the Turbidity , both DO and BOD, do not agree with the standards of
CONAMA 357/05 and 430/11, which means that a lot of organic and inorganic mat-
ter are being dumped into the Meia Ponte River without treatment. In relation to the
JC’s WTP, the same physical-chemical parameters are in accordance with the Decree
No. 2,914 / 11 from the Ministry of Health, which deals with drinking water quality.
The measured values for the E2 in the STP’s ranged in the rainy season around 53, 7
to 178, 24 ng/L and 45, 8 to 275, 0 ng/L in the dry season. In contrast with the pro-
gesterone in the same place where the values ranged from 69, 34 to 97, 54 ng / L in
the rainy season from 60, 2 to 603, 8 ng / L in the dry season. While in the Meia Pon-
te River these values to the E2 ranged between 2,04 to 31,62 ng / L in the rainy sea-
son from 6,02 to 72,44 ng / L in the dry season and in relation to progesterone 4,35 to
52,48 ng / L in the rainy season 6,6 to 218,25 ng / L in the dry season. At João Leite’s
stream, where is made the abstraction of the water for treatment, both in the rainy
and drought seasons, E2 values were found 2,13 and 4,89 ng / L and progesterone
5,37 and 6,76 ng / L, however, the treated water that leaves the ETA, it was found in
it values of E2 1,81 ng / L and 2,51 ng / L and progesterone 4,78 ng / L and 4,67 ng /
L during the rainy and dry seasons, respectively. This search concludes that the bio-
logical method ELISA was efficient for the quantification of the studied hormones,
and the values found for both the E2 and progesterone to the STP’s and ETA was
xvii
greater than 1.0 ng / L, and according to the literature these values are able to cause
physiological damage in aquatic species.
Keywords: water, elisa, sewer, hormones, micro-pollutants, toxicology.
1
INTRODUÇÃO
1.1 INTRODUÇÃO
Um dos grandes problemas na atualidade é a questão da qualidade da água
para fins públicos, domésticos, industriais e agrícolas, pois as mesmas têm que
atender as condições físicas, químicas e biológicas adequadas às respectivas
finalidades.
Com o desenvolvimento da agricultura, da pecuária, da indústria e dos
centros urbano sugiram vários problemas ambientais prejudicando em grande parte
os ecossistemas e muitos deles não são recuperados a curto prazo. Os impactos
produzidos pelo uso indiscriminado de produtos químicos orgânicos sintéticos, como
exemplo, os disruptores endócrinos, que podem afetar a saúde humana, no que diz
respeito ao aparecimento de câncer, aos efeitos congênitos, como também o bem-
estar de microorganismos (Baird, 2002; Henriques, 2008).
Algumas hipóteses em relação às alterações no funcionamento do sistema
endócrino de algumas espécies animais, expostas a substâncias químicas tóxicas, já
foram reportadas desde o início do século XX (Birkett et. al., 2003; Sumpter et. al.;
2005); mas esses problemas só foram observados por parte da comunidade científica,
quando uns grandes números de publicações relataram o aparecimento da incidência
de alterações no sistema endócrinos de seres humano, como, a infertilidade
masculina e a relação causa/efeito, se torna mais evidente em outras espécies, como:
moluscos, crustáceos, peixes, répteis, pássaros e alguns mamíferos.
Alterações do sistema endócrino já tinham sido observadas no período de
1948 a 1971, através dos relatos de autores (Baird, 2002; Birkett, 2003; Mecann,
2004), que identificaram em grupo de mulheres grávidas, sobre prescrição médica,
ingeriram o medicamento a base de estrogênio sintético, o dietilestilbrestrol (DES),
2
para evitar o aborto espontâneo e promover o crescimento do feto, tendo como
consequência que filhas dessas mulheres, ficaram estéreis, e uma pequena parte
delas desenvolveram um tipo raro de câncer vaginal. Em homens adultos essa
anormalidade foi mais acentuada nos órgãos sexuais, pois apresentam contagem
média mínima de espermatozoides e podem apresentar câncer de testículos.
Segundo Alves et. al. (2007) os desreguladores endócrinos tem a capacidade
de provocar o aparecimento de algumas doenças, tais como câncer de mama, de útero
e de próstata, desenvolvimento anormal da sexualidade, redução da fertilidade
masculina, aumento da incidência de ovário policístico, alterações da glândula
tireoide; distúrbios das funções dos ovários durante a fertilidade e a gravidez. Nos
animais causam a alterações na reprodução e desenvolvimento do organismo, e
determina irreversivelmente características femininas em peixes machos (Fox, 2001).
Com o aumento da população humana e uma perspectiva de vida crescente, o
uso dos hormônios, tem sido usado como contraceptivos, na qualidade de vida
(reposição hormonal) e na pecuária promovem o crescimento. A excreção desse
material pela espécie humana em esgotos domésticos é realizada através da urina e
das fezes. A quantidade excretada desses hormônios depende da idade do indivíduo,
do estado de saúde, da dieta ou da fecundidade (Ghiselli, 2007).
Devido à remoção parcial dos desreguladores endócrinos, durante o processo
de tratamento dos esgotos e o descarte em corpos receptores, algumas pesquisas
encontraram essas substâncias no rio (Billa et. al.; 2007). A presença desses
poluentes em matrizes ambientais em pequenas quantidades, de acordo com Muller
et. al., (2008) é caracterizada como micropoluentes, ou seja, substâncias com
concentrações abaixo de 1 mg/L. Porém, mesmo em baixas concentrações, podem
desencadear efeitos prejudiciais sobre as espécies vivas nos ecossistemas, como
alterações sexuais de algumas espécies de peixes e tartarugas. Logo o estudo das
mesmas nos corpos hídricos vem tendo destaque nos últimos anos (Moraes et. al.;
2008).
Dentre os desreguladores endócrinos que mais vem recebendo atenção estão
os estrogênios, principalmente o 17β-Estradiol que é responsável pelas características
femininas e a progesterona que é encontrada em pílulas anticoncepcionais e na
terapia de reposição hormonal (Souissi et. al.; 2012). No Brasil, o aumento no
consumo desses hormônios se deve ao crescimento do poder aquisitivo, a maior
3
participação da mulher no mercado de trabalho e o controle da fertilidade (Pershe,
2012). Ao ser excretados, chegam as estações de tratamento de esgoto (ETE), não
são removidos durante o tratamento do esgoto, contaminam os corpos d’água e
causam sérios problemas em espécies aquáticas e humana, estando relacionados à
etiologia de vários tipos de câncer (Reis Filho et. al., 2006).
Diante dos fatos relatados tornou-se necessário que essa pesquisa se
preocupasse em avaliar recursos hídricos de uma cidade de porte médio, como
Goiânia, no Estado de Goiás. Logo, o presente estudo propôs identificar e quantificar
as concentrações dos desreguladores endócrinos, 17β-estradiol e progesterona, no
lodo das Estações de Tratamento de Esgoto, nas águas da Estação de Tratamento de
Água, no rio que abastece a cidade e no rio Meia Ponte. Como citado por Bila e
Dezotti, 2007, essas substâncias existem no meio ambiente em concentrações muito
baixas, em torno de µg/L ou ng/L e sua determinação requerem técnicas com alta
precisão, como as análises cromatográficas e o ensaio biológico enzimático ou
imonoensaio (metodologia ELISA monoclonal).
Assim, ao se avaliar os hormônios 17β-estradiol e progesterona, usando a
metodologia ELISA, objetivou-se divulgar a problemática atual nessa cidade
envolvendo a presença desses desreguladores endócrinos no meio ambiente, fornecer
aos órgãos legisladores e de controle ambiental o quanto os recursos hídricos estão
sendo contaminados.
1.2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Ao se avaliar os desreguladores endócrinos, se faz necessário uma breve
revisão sobre o Sistema Endócrino.
1.2.1 Sistema Endócrino
O Sistema Endócrino (SE) é formado por um conjunto de mecanismo que co-
ordena e regula a comunicação entre as células, transportando informações, de um
tecido para outro, através do sistema circulatório, tendo como meio as substâncias
hormonais. É constituído por combinações entre as glândulas, localizadas nas diver-
sas áreas do corpo como a tireoide, as gônadas, as suprarrenais; e os hormônios por
4
elas sintetizados, como a tiroxina, os estrogênios, os progestagênios, a testosterona e
a adrenalina (Johnson et. al.; 2000). Desempenha assim, importantes funções bioló-
gicas, como a reprodução, desenvolvimento embrionário, crescimento, metabolismo
e interage com o sistema nervoso (Reis Filho et al., 2006; Henriques, 2008), que se
comunica através de impulsos elétricos, ao longo de precisos circuitos nervosos celu-
lares.
A concentração na produção de hormônios pelo SE, depende do mecanismo
chamado feedback ou retro controle. Esse mecanismo é negativo, quando a quantida-
de de hormônio produzida pelas glândulas, chegam a concentrações acima do neces-
sário, o qual leva a interrupção da secreção e cessa a ação, logo, quando a concentra-
ção é baixa, o feedback é chamado de positivo, necessitando, assim, que a glândula
secrete o hormônio, para uma posterior atividade fisiológica. Esse mecanismo de
feedback para produção hormonal é importante na manutenção do equilíbrio orgâni-
co, chamado de homeostase (Thiemann, 2013).
As glândulas que constituem o sistema endócrino são divididas em
endócrinas, formada por agrupamentos celulares, que liberam seus Hormônios
diretamente na corrente sanguínea e as exócrinas formadas por grupos de células, que
não liberam as suas secreções na corrente sanguínea, mas em outros órgãos ou para o
exterior do corpo, como exemplo, as sudoríparas e mamárias (Nogueira, 2003).
As substâncias produzidas pelas glândulas do SE, os hormônios, quimica-
mente, são proteínas derivadas de aminoácidos ou esteroides. De acordo com a
IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), os esteroides represen-
tam uma classe de hormônios cuja estrutura básica é formada pelo ciclo[a] fenantre-
no (Figura 01), contendo ligações duplas, radicais metilas, carbonilas e hidroxilas,
dando origem uma série de hormônios esteroidais.
5
Figura 1 - Estrutura básica dos esteroides.
Fonte: Kassab (2001)
Os Hormônios desencadeiam uma serie de reações bioquímicas, tendo respos-
ta biológica específica, por realizarem a interação entre o seu receptor, (estruturas
proteicas especializadas existentes na célula) e o hormônio produzido (hormônio-
receptor) (Reis Filho, 2006).
Como exemplo, observa-se na Figura 02 uma interação natural entre um hor-
mônio e seu respectivo receptor de estrogênio, existente dentro das células em muitas
partes do corpo. As moléculas de hormônios são extremamente pequenas se compa-
radas aos receptores, e se conectam especificamente através de ligações químicas
(ligações de hidrogênio), se direcionando ao núcleo das células. Essa fusão entre o
hormônio e o receptor tem como finalidade desencadear a produção de proteína es-
pecifica.
Figura 2 - Ilustração de ligação do 17β-estradiol (E2) com o
receptor estrogênico humano.
Fonte: Okho et. al. (2002). His = histidina; Glu = glicina; Arg = arginina.
6
A principal glândula do SE é a hipófise ou pituitária, e tem como função a
produção e a liberação de outros hormônios sob o controle do sistema nervoso cen-
tral. Ela é dividida em adeno-hipófise, responsável pela produção de hormônios, que
controlam as atividades de outras glândulas endócrinas, assim como produz os hor-
mônios do crescimento; e a neuro-hipófise que controla a produção do hormônio re-
lacionado com a retenção e excreção de águas pelos rins (Lintelmann, J., et. al.;
2003, Shimada K., et. al., 2001).
Dentre outras glândulas podem-se destacar as testiculares e ovarianas, res-
ponsáveis pela produção dos hormônios sexuais masculinos e femininos, respectiva-
mente. Os ovários controlam a ovulação, a menstruação e a gravidez, além de ser
responsável pelo desenvolvimento dos caracteres femininos. O ciclo menstrual é con-
trolado por quatros hormônios, os estimuladores dos folículos (FSH), os luteizantes
(LH), os estrogênios (estradiol que estimula o desenvolvimento do endométrio e da
libido) e a progesterona que é importante para o desenvolvimento do embrião (pla-
centa e glândulas mamárias) (Lintelmann, J., et. al.; 2003, Shimada K., et. al., 2001).
Portanto, espécie humana pode ser considerada como um imenso complexo
de reações ininterruptas, desde o zigoto até a fase adulta, e não é surpresa, que uma
grande quantidade de substâncias químicas possa interferir no sistema endócrino. En-
tre essas substâncias encontram-se os hormônios naturais e sintéticos, os compostos
utilizados ou eliminados pela agricultura e indústria, além dos produtos de bens de
consumo ( Auriol et. al., 2006; Reis Filho et. al., 2006; Henriques, 2008). Essas subs-
tâncias agem no sistema endócrino, provocando alterações na homeostase, conforme
mostrado na Figura 03.
Figura 3 - Representação esquemática da interação tóxica dos
estrogênios com as funções coordenadas pelo sistema endócrino. Fonte: Adaptado de Reis Filho (2007).
7
1.2.2 Desreguladores Endócrinos (DEs)
Quando a presença de substâncias (DEs) no meio ambiente possui a
capacidade de provocar alterações no funcionamento do sistema endócrino dos
animais e da espécie humana, isso gera uma preocupação de grande repercussão em
todo o mundo. Essas alterações podem ser observadas de forma imediata, ou a longo
prazo, no ciclo de vida do organismo e em gerações futuras (Bila e Dezotti, 2007;
Liu et. al., 2009; Diniz et. al., 2010).
Segundo a USEPA (1997), os desreguladores endócrinos são definidos como
sendo um agente exógeno que pode causar alterações em uma ou mais funções do
sistema endócrino, assim como, na sua estrutura, causando efeitos adversos tanto
sobre o organismos vivos e sua descendência, como em populações ou
subpopulações de organismos, baseado em estudos de Bila e Dezotti, 2007; Liu et.
al., 2009.
Portanto, um desregulador endócrino é uma nomenclatura associada a toda
substância ou mistura exógena, que tem como finalidade agir como se fosse um
hormônio natural nos seres vivos ou inibir o funcionamento normal do mesmo,
alterando as funções do sistema endócrino e provocando efeitos contrários nas
espécies vivas ou em seus descendentes (Waring e Harris, 2005; Nogueira, 2003).
Dentre os DEs, estão os hormônios naturais que incluem o estrogênio, a
progesterona e a testosterona, presentes no organismo humano e em animais, assim
como, os fitoestrogênios presentes em plantas, os compostos sintéticos ou de origem
antrópicas idênticos aos naturais, utilizados como contraceptivos orais e/ou aditivos
em alimentação animal, além dos xenoestrogênios, fabricados para utilização na
indústria e na agricultura (Behera, S. K. et. al., 2011).
Assim, os DEs englobam grandes números de compostos químicos
prejudiciais ao meio ambiente, sendo os estrogênios naturais, sintéticos e os
progestágenos, os mais nocivos, por apresentarem melhor conformação reconhecida
pelos receptores. Isso resulta em resposta máxima prejudicial ao sistema endócrino,
além de serem descartados frequentemente no meio ambiente (Runnalls, T. J. et. al.;
2010, Machado, 2010).
O 17β-estradiol (E2), inicialmente sintetizado no organismo é um dos
hormônios sexuais femininos, essencial para as características femininas (Figura 04)
8
e que necessita maior atenção porque é um micropoluente que causa sérios
problemas ao ecossistema aquático (Diniz, M. S. et. al., 2010; Auriol, M. et. al.,
2006; Belfroid, A. C. et. al., 1999).
Figura 4 - Forma Estrutural plana do E2.
Fonte: Adaptado de Ghiselli (2007)
Os progestágenos têm como principal representante a progesterona (Figura
05), que é sintetizada pelo córtex adrenal, corpo lúteo, testículos e placenta. Atua em
várias funções fisiológicas, como a preparação do endométrio uterino, para a
implantação do óvulo fertilizado, e também atua durante a gestação (Kuch, H. M. e
Ballschmiter, K.I., 2001).
Figura 5 – Forma estrutural plana da progesterona. Fonte: Adaptado de Ghiselli (2007).
Os esteróides de caráter essencialmente progesterônico, tem como
característica, à capacidade de proteger a ovulação e ser a base para o
desenvolvimento de agentes anticoncepcional ativos. A combinação de estrogênio e
9
progestina (sintético da progesterona) resulta em atividade máxima na prevenção da
maturação folicular e da ovulação. Essa característica é a base para produção do
anticoncepcional hormonal, que é um dos métodos contraceptivos mais empregados
em todo o mundo (Sodré et. al., et. al., 2007).
Além do processo fecundativo alguns produtos de uso farmacêuticos (Tabela
1) e terapêuticos estão também incluídos na lista das substâncias classificadas como
DEs. Entre eles, os estrogênios naturais e sintéticos, usados em grandes quantidades
para fins medicinais, como os contraceptivos orais, na terapia de reposição hormonal,
na prevenção do aborto e no tratamento de algum tipo de câncer (Huang e Sedlak,
2001; Holbrook et al., 2004; Reis Filho et al., 2006; Bila e Dezotti, 2007; Stumpe e
Marschner, 2007; Wise et al., 2011) e de uso veterinário.
Tabela 1 - Uso de estrogênio em produtos farmacêuticos
Estrogênio como produto
farmacêutico
Tratamento Estrogênio ativo
Contraceptivos orais Inibição da ovulação Estrogênios
conjugados com
progestágenos
Terapia de reposição hormonal Menopausa, esteoporose Estrogênios
conjugados
Medicação contra o câncer Câncer de mama e da
próstata
DES, Tamoxifen
Medicina veterinária Promoção do crescimento 17β-estradiol e
Zeranol Fonte: Adaptado de Wise et. al.; 2001
Segundo Castro (2002), as fontes de contato com DEs são variáveis e podem
ocorrer de forma involuntária ou não. Os seres vivos estão expostos por meio de sua
dieta diária, através do consumo de água potável, contato com ar e solo contaminado;
ao usar produtos comerciais contendo DE’s sintéticos, como: pesticidas, aditivos de
alimentos ou produto de limpeza, e ao manusear com finalidade benéfica ou
terapêutica, cosméticos ou pílulas anticoncepcionais. Devido a comprovação
cientifica da sua toxicidade, alguns desses produtos não são comercializados
indiscriminadamente ou tiveram sua produção reduzida ou proibida.
Outras fontes de contaminação por essas substâncias, podem ser observadas
através dos compostos provenientes do lodo digerido oriundo das ETEs, e que são
usados como fertilizantes na agricultura, e que podem causar a contaminação em
10
águas subterrâneas (Bila e Dezotti, 2003).
A atuação dos DEs em peixes machos, pode causar processo de feminização
através da presença de certo níveis de estrogênio no sangue, fazendo o organismo
produzir elevadas quantidades de vitelogenina (VTG), que em circunstâncias
normais é uma proteína encontrada em vertebrados ovíparos do sexo feminino
(Sumpter, 2005). Peixes quando submetidos às concentrações de 1,0 ng/L até 10 ng/L
de 17β-estradiol e concentração de 0,1 ng/L de anticoncepcional, pode produzir o
processo de feminização (Baronti et. al. 2000).
Na espécie humana os DEs podem causar efeitos adversos tendo como
consequência alteração do sistema hormonal, incluindo o sistema reprodutivo
feminino e masculino. Os problemas causados em humanos foram mencionados no
relatório “Global Assessment of State-of-the Science of Endocrine Disrupters”
elaborado pelo International Pannel on Chemical Safety (IPCS), encomendado pela
Organização Mundial da Saúde (Damstra et. al.; 2002). O relatório chegou a algumas
conclusões, sobre a saúde humana, como a presença de câncer de testículos, de
próstata e de mama; e observou-se também, o declínio das taxas de espermatozoides,
deformidade dos órgãos reprodutivos e disfunção da tireoide, e no sexo feminino
irregularidade no ciclo menstrual, prejuízo na fertilidade e ovários policísticos.
Nas últimas décadas, de acordo com Damstra et. al. (2002), um determinado
grupo da população masculina tem como problema a diminuição na qualidade do
sêmen, e isso podem estar relacionados com a presença de estradióis nas águas.
1.2.3 Hormônios Naturais e Sintéticos
1.2.3.1 Reações dos Receptores Hormonais
Os hormônios são estruturas químicas que respondem pela comunicação entre
diferentes tipos de células. Depois da aproximação e interação entre o hormônio e o
receptor (hormônio-receptor), ocorre uma série de reações bioquímicas, ocasionando
uma resposta biológica específica; essas reações podem sofrer alterações à medida
que alguns agentes químicos entram no sistema alterando a homeostasia (equilíbrio
dinâmico interno do corpo) e provocando respostas inadequadas (Reis Filho, 2006).
Um receptor hormonal (proteína especializada presente na célula), possui
elevada sensibilidade e afinidade por um hormônio específico produzido no
11
organismo. Logo concentrações baixas de um determinado hormônio gera uma
resposta natural (Figura 6a). Quando o sistema endócrino sofre alterações por um
DE, dois processos distintos podem ocorrer e modificam a resposta natural (Damstra
et. al., 2002). No primeiro, o DE pode se ligar a um receptor hormonal e produzir
uma resposta, atuando então como mimetizador, isto é, ele imita a ação de um
determinado hormônio, efeito agonista (Figura 6b). Porém, ao se ligar a um receptor,
que não produza nenhuma resposta, ele estará agindo como um bloqueador, ou seja,
estará impedindo a interação entre um hormônio natural e o seu respectivo receptor,
efeito antagonista (Figura 6c) (Ghiselli, 2007).
Figura 6 - Disfunções endócrinas: (a) resposta natural; (b) efeito
agonista; (c) efeito antagonista. Fonte: Adaptado de (Ghiselli, 2007)
Os hormônios naturais podem ser sintetizados principalmente nos ovários, e
podem ocorrer também em tecido não endócrinos, como no fígado, no tecido adiposo
e cérebro, no entanto eles também podem ser sintetizados a partir do colesterol
(Figura 07). Ao serem sintetizados os estrogênios produzidos possuem estrutura
molecular modificada.
Figura 7 - Biossíntese do 17β-estradiol a partir do colesterol. Fonte: Khanal et. al., 2006
Os esteroides são compostos orgânicos lipossolúveis e apresentam fórmula
12
estrutural básica, contendo 17 carbonos dispostos em quatro anéis ligados entre si
(Campani, et. al., 2010). Entre eles, os hormônios sexuais, estão distribuídos nos
organismos vivos e possuem maior atenção nas áreas da saúde e meio ambiente, pois
são extremamente ativos biologicamente. Os hormônios: estrona (E1), 17β-estradiol
(E2), estriol (E3) e 17α-etinilestradiol (EE2) que é o sintético do E2 e os
progestágenos (progesterona), são considerados como responsáveis pela maioria dos
efeitos desreguladores, desencadeados tanto pela atividade estrogênica como pela
quantidade introduzida no meio ambiente (Reis filho et. al., 2006; Campani et. al.,
2010; Liu et. al., 2011).
Os hormônios naturais e/ou sintéticos são encontrados nas águas e nos solos
através de descargas de águas residuais provenientes da excreção humana e de outros
animais (Shore, 2003; Henriques, 2008; Diniz et. al.; 2010).
No homem, os hormônios podem ser excretados na forma livre ou conjugados
com acetatos, sulfatos e gluconato, tornando-se inativos. Os hormônios conjugados
podem se tornar ativos pela presença da enzima β-glucuronidase, proveniente de
microrganismos, como a Eschericia coli encontrado em esgoto, que usa o processo
de clivagem, liberando o produto de interesse, que está preso a um conjugado (Shore,
2003; Henriques, 2008; Braga et. al., 2005; Bila e Dezotti, 2007), conforme consta na
Figura 08 abaixo.
13
Figura 8 - Processo reacional de formação de moléculas ativas de estrogênios a
partir de moléculas inativas e conjugados. Fonte: Hutchins et. al. (2007).
A excreção desses fármacos pelas fezes por meio de conjugados e vários
metabólitos polares, corresponde a aproximadamente 60% e no caso da urina essa
excreção corresponde a 40% (Gilman, A, G., et. al.; 2003). No caso dos
anticoncepcionais orais e injetáveis, a base de progestagênios e estrogênios, a
concentração dos hormônios varia de 30 a 300µg por comprimido sendo que uma
parte é absorvida, enquanto que 80% são eliminados pela urina (Fernandes, 2007).
Na Tabela 02 encontram-se as quantidades médias excretadas diariamente desses
hormônios pela urina de humanos.
14
Tabela 2 - Excreção diária em µg de estrogênio nas diferentes categorias
Categoria Estrona 17β-estradiol Estriol 17α-
etinilestradiol
Homem 39 1,6 1,5 -
Mulheres em período
fértil
8 3,5 4,8 35
Mulheres na menopausa 4 2,3 1,0 -
Mulheres grávidas 600 259 6.000 - (Adaptado de Reis Filho et. al., 2006; Bila Dezotti, 2007; Campani et. al., 2010)
Alguns animais também excretam estrógenos no meio ambiente (Tabela 03)
administrado como estimulantes de fertilização (Henriques, 2008; Bila e Dezotti,
2007) e suas quantidades variam conforme a espécie e tipo de produção.
Pesquisadores relataram a presença de E2 (6 a 66 ng/L) em águas subterrâneas
próximas a áreas com alta densidade de criação de animais (Henriques, 2008; Bila e
Dezotti, 2007).
Tabela 3 – Excreção diária (µg/dia) de estrogênios totais estimadas para diferentes
espécies de animais.
Urina
Fezes
Total de estrogênios
excretados por dia
Bovino
Bezerro
Vacas
Prenhes
15
99
320-104.320
30
200
256-7.300
45
299
576-111.620
Suínos
Porcos
Prenhes
82
700-17.000
21
61
103
-
Aves
Poedeiras
Não poedeiras
6,0
2,5
-
-
-
- Fonte: Adaptado de Chambel, J. H. (2011)
A alteração ou desregulação endócrina pode estar associada à interferência na
síntese, secreção, transporte, ligação, ação ou eliminação dos hormônios naturais do
organismo, conduzindo a uma resposta hormonal diferente, a qual resulta num sinal
errado para o organismo (Chen, 2009). Os efeitos negativos para a saúde humana
estão relacionados com o surgimento ou mesmo podendo acelerar o aparecimento de
alguns tumores testiculares, de próstata, de mama; e nas espécies aquáticas alterações
sexuais em peixes do tipo pseudohermafroditismo (imposex) (Henriques, 2008; Bila
e Dezotti, 2007).
15
Os estrógenos naturais 17β-estradiol e o progestágeno (progesterona) são os
que despertam maior atenção, tanto pela atividade antrópica, como pela quantidade
introduzida no meio ambiente e por ter vida média entre quatro a dez dias, em
relação aos outros desreguladores, tornando-se recalcitrantes devido ao contínuo
descarte que acontecem no meio ambiente (Diniz, et. al.; 2010, Auriol, 2006;
Touraud, 2011; Viglino, 2008) através de diferentes rotas observadas na Figura 09.
Inicialmente os hormônios são produzidos e consumidos como medicamentos, e
depois excretados pelos humanos na forma de conjugado para a rede coletora e em
forma de resíduos, pelos animais (Diniz, et. al.; 2010; Araújo, 2006). Da rede
coletora, o esgoto é lançado in natura nos corpos d’água, ou é processado por uma
Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), e o efluente é direcionado ao corpo hídrico.
Em relação aos animais de fazenda (gado, porcos e galinhas) estes excretam
hormônios no solo que chegam aos mananciais superficiais por escoamento ou
subterrâneo através de infiltração, principalmente os estrogênios naturais
consideradas fontes de poluição muito prejudicial ao meio ambiente.
Figura 9 – Potenciais rotas de exposição de hormônios humanos no ambiente. Fonte: Adaptado de Reis e Filho (2005)
16
Nesse tipo de descarte os principais componentes são a estrona, o estradiol e
seus conjugados, enquanto que no descarte dos rejeitos humanos, o 17β-estradiol e a
progesterona são os mais significantes (Araújo, 2006). Portanto, os hormônios
sexuais podem ser verificados em diversas matrizes ambientais e como não são
completamente removidos nas ETEs, podem retornar ao início da rota, tornando um
ciclo vicioso (Araújo, 2006).
1.2.4 Propriedades Físico-Químicas dos Desreguladores Endócrinos (DEs)
Segundo Carballa et. al., (2008), os parâmetros físico-químicos indicam se as
substâncias possuem a tendência de serem transportada no meio aquático, solubilizar,
bioacumular na cadeia alimentar ou mesmo sofrer interação com sedimento.
Os comportamentos dos desreguladores endócrinos em diferentes matrizes
ambientais estão relacionados diretamente com as suas propriedades físico-química,
sendo importante compreender seus efeitos no meio ambiente como ferramenta para
esclarecer como essas substâncias se movimenta na água e no solo (Raimundo,
2007).
O coeficiente de sorção ou bipartição (octanol/água) indica a tendência de
uma substância se distribuir entre as fases formadas por octan-1-ol e água, tem
importância relevante na mobilidade e no transporta das substâncias químicas no
meio ambiente, pois é indicativo que as moléculas apresentam adsorvidas em
material em suspensão (matéria orgânica), presente nas águas superficiais e está
relacionada com a hidrofobicidade, ou seja, quanto maior afinidade da substância
pela matéria orgânica mais hidrofóbica ela será (Lintelmann, et. al.; 2003). A
hidrofobicidade está relacionada com a polaridade da molécula, pois na ausência de
um grupo polar, a solubilidade diminui em água, portanto sua hidrofobicidade e
lipofilicidade são elevadas. As solubilidades das substâncias em água tendem a ser
menor quando a massa molecular for elevada e consequentemente a sua
hidrofobicidade será alta (Almeida, 2004; Mozeto, 2004).
Ao se calcular o coeficiente de partição octanol / água (Kwo), demonstra-se
que existe um equilíbrio entre as duas fases: água e octan-1-ol. E é expresso
medindo-se a relação das concentrações das espécies químicas contaminantes em
água e 1-octanol e o álcool é usado porque pode ser um substituto do tecido
17
gorduroso dos peixes. Logo essa propriedade mostra que quanto maior o coeficiente
de partição (Kwo), maior a probabilidade dos compostos se agregarem a matéria
orgânica do solo e sedimento, fazendo com que diminua sua mobilidade e
consequentemente sua penetração nas células dos tecidos vivos (Baird, 2011). O que
pode se entender é que os compostos químicos com elevado Kwo são os que
absorvem mais poluentes e apresentam maior grau de bioconcentração. A partir do
momento que as substâncias químicas se acumulam nas espécies vivas, elas vão
aumentadas também na cadeia alimentar e com isso produzem o efeito da
biomagnificação. Logo a biomagnificação, faz com que compostos tóxicos,
contaminem não só na água que bebemos, mas também os nossos alimentos.
A Tabela 04 abaixo apresenta as principais propriedades físico-químicas dos
DEs estudados nessa pesquisa (17β-estradiol e progesterona).
Tabela 4 - Propriedades físico-químicas dos DEs da pesquisa (17β-estradiol e
progesterona)
Nome 17β-estradiol Progesterona
Fórmula C18H24O2 C21H30O2
MM (g/mol) 272,38 314,46
pKa 10,5 – 10,7 NE
Log Kwo 3,94 3,62
α á 25º C 12,9 8,8
CAS – nº 50-28-2 57-83-0
mmHg 2,3 x 10-10
NE
Kco 3300 NE
Meia vida (dias) 2 – 9 1,7 – 2,8 Fonte: Adaptado de Khanal, et. al. (2006), NE=Não encontrado
Nota-se que a solubilidade dos 17β-estradiol é elevada quando se compara
com a concentração mínima capaz de causar alterações biológicas em organismo
aquático, que é em torno de 10 ng/L (Barel-Cohen et. al.; 2006). Gomes et. al. (2004)
considera lipofílicos substâncias que apresentam valores de Kwo acima de 3,0. Isso
determina que tanto a progesterona como o 17β-estradiol possuem características
lipofílicas, tendo, assim, interação com a matéria orgânica (Lopez, 2007). Quando
esses estrogênios aparecem na forma conjugada com gluconideos e ácidos, há uma
alteração nas suas propriedades físico-químicas, logo eles passam a ser mais
hidrofílicos e menos ativos biologicamente, permanecendo por mais tempo no meio
aquático (Birkett e Lester, 2009).
18
Apesar das propriedades como coeficiente de partição, solubilidade e
hidrofobicidade serem fatores negativos para os hormônios estudados, um fator que
se pode considerar é a baixa pressão de vapor do 17β-estradiol, que indica uma baixa
volatilidade desse composto, que tem característica hidrofóbica e, assim, é esperado
que a sorção em solo ou sedimento seja um fator significante, na redução desse
estrogênio em meio aquático (Ying, 2009).
1.2.5 Recurso Hídrico Estudado: Rio Meia Ponte
Inserida no Centro Oeste brasileiro, o município de Goiânia se tornou um
grande centro urbano, com uma população de quase hum milhão e meio de
habitantes (SEPLAN) concentrando inúmeros corpos hídricos poluídos, que
comprometem a qualidade de vida da população residente e dos organismos vivos.
Estes corpos hídricos fazem partem da bacia hidrográfica do rio Meia Ponte que
recebe despejos de poluição tanto de forma indireta como direta (Siqueira, 1996).
A bacia do rio Meia Ponte abrange 39 municípios, e a população que utiliza
sua água é de aproximadamente de 2,5 milhões de habitantes, tendo uma extensão de
546,372 km, com nascente localizada na serra dos Pirineus, a 80 km a noroeste de
Goiânia, nos limites dos municípios de Itauçú e Taquaral de Goiás, a
aproximadamente 1000 metros de altitude. Depois de atravessar cerca de 300 km no
sentido noroeste-sudeste, o rio Meia Ponte, deságua no rio Paranaíba, que faz divisa
dos Estados de Goiás e Minas Gerais, a uma altitude de 395 metros (IBGE, 1992;
Rubin, 2002, Rocha e Veiga, 2011).
De acordo com os dados da SEPLAN (1995), a estação seca inicia no mês de
maio e o rio atinge os níveis de vazão mais críticos, nos meses de agosto a outubro,
sendo que os menores índices pluviométricos da região ocorrem nos meses de junho
e julho.
Muitos problemas decorrentes do seu crescimento populacional desordenado
e insustentável fizeram de Goiânia uma metrópole regional, no entanto esse aumento
tem gerado resíduos sólidos e líquidos, que são grandes poluidores dos cursos de
água (Silva et. al., 2010), acrescido do fato da maior parte do abastecimento de água
da cidade ser proveniente do rio Meia Ponte (Silva et. al., 2010).
Apesar de a cidade ter sistemas de tratamento de esgoto sanitário e ter uma
19
rede coletora, que trata 80% desses afluentes, em estações de tratamento apropriadas
(ETE Dr. Hélio Seixo de Britto, ETE Samambaia e ETE Parque Atheneu, entre
outras), todas elas descartam os seus efluentes no rio Meia Ponte (SANEAGO,
2011). Conforme Araújo e Maia (2008), ainda existe deficiência de redes de coletas
de esgoto sanitário em alguns trechos ao longo do rio e os dejetos são direcionados
para a rede de drenagem, modificando a qualidade da água (poluição difusa). Em que
o IQA (Índice de Qualidade da Água) do rio Meia Ponte, nesse trecho é considerado
entre “regular” a “ruim” (ANA, 2012).
Segundo Jordão & pessoa (1975), o grau de tratamento essencial será sempre
função das características de uso da água, a jusante do ponto de lançamento, assim
como a eficiência de autodepuração e do estado de diluição do corpo receptor. Neste
contexto, como a autodepuração é reduzida, um curso d’água pode ser diluidor de
despejos na medida em que é capaz de recebê-los sem comprometer sua fauna, flora
ou seu uso normal (Branco & Rocha, 1987).
Uns dos principais afluentes do rio Meia Ponte é o ribeirão João Leite, que
possui suas nascentes na Serra do Sapato Arcado, no município de Ouro Verde
(SESIMA, 2016), sendo fundamental para Goiânia, pois juntamente com rio Meia
Ponte é responsável por complementar o abastecimento de água da capital. A
captação das águas do ribeirão João Leite é realizada, próximo ao ponto de encontro
com o rio Meia Ponte, tendo uma área de drenagem de 781 km2
e uma vazão média
de 10,707 m3/s. De acordo com o IBGE, 1992, o ponto de coleta é considerado
impróprio para o abastecimento público, por estar em área urbana e com a
possibilidade de ter diversas contaminações (Hidroweb, 2015).
1.2.6 Legislações Vigentes Sobre Descarte de Hormônio
Apesar de no Brasil, existir legislações sobre recursos hídricos (Resolução
CONAMA 357/05, 430/11, Agencia Nacional de Águas e a portaria 2.914/11) não
existe uma legislação específica, que regulamente o controle e o descarte de
compostos hormonais em corpos de água, devido ao pouco conhecimento que se tem
a respeito da toxicologia e riscos provocados por essas substâncias em seres vivos.
No entanto, algumas menções na literatura internacional sobre o tema, serão
relatadas no desenvolvimento da pesquisa.
20
Diferente do Brasil, os EUA, sob a tutela da USFDA (United States Food and
Drug Administration), regulamentaram a presença de substâncias farmacêuticas no
meio ambiente, com base nos processos de revisão ambiental, exigido por esse órgão
para liberação de novos fármacos no comércio. Na Europa, existem normas que
avaliam os riscos provocados pelos PPCPs (Pharmaceuticals and Personal Care
Products in the Environment) e pelos DEs no meio ambiente. Em 2005 houve uma
atualização dessas normas, para avaliações de toxicidade crônica em produtos de
origem farmacêuticos. A União Europeia estabelece diretriz, que orienta os níveis
seguros de concentrações de substâncias farmacêuticas de uso veterinário no
ecossistema, não devendo ultrapassar valores de 10µg/Kg no solo e 0,1 ng/L em
efluentes. E já foram catalogadas cerca de 118 substâncias, classificadas como DEs
(Auriol et. al.; 2006).
Com intuito de solucionar os problemas causados pelos DEs, várias entidades
governamentais e não governamentais, como a União Europeia (EU), Agência de
Proteção dos Estados Unidos (EPA), a Organização Mundial de Saúde (OMS),
Programa Internacional de Segurança Química (IPCS) e a Organização para
Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE), tem desenvolvido programas e
planos de pesquisas, sobre as substâncias, que podem causar alterações endócrinas
nos seres vivos (Reis Filhos et. al.; 2006; Bila e Dezotti, 2007).
Para avaliar este assunto, a União Européia criou um grupo
(COMPREHEND), que tem como função, diagnosticar a estrogenicidade e a
presença dos DEs em diversos tratamentos de água, em vários países europeus,
verificando a concentração de estrogênios naturais, estrona (E1) e o 17β-estradiol
(E2), nos efluentes de tratamento de água residuais, e verificar os possíveis métodos
de tratamento de águas e efluentes que mais removem esses DEs (Johnson et. al.;
2005). Na Tabela 05 verificam-se os dados históricos sobre o acompanhamento
desses estudos.
21
Tabela 5 - A evolução histórica dos programas sobre DEs
Ano Agência de Controle Ambiental Objetivos
1995 Agencia Ambiental Alemã Debate sobre a ocorrência e impactos dos DEs e os
riscos
que pode causar aos humanos e animais.
1995 USEPA Seminários para avaliar os riscos na saúde e efeitos
ambientais dos DEs.
1995 Ministério de
Meio
Ambiente e
Energia
Dinamarca
Avaliação dos efeitos das substâncias estrogênicas
no desenvolvimento e nas funções do sistema
reprodutivo. masculino 1996 USEPA Seminário para estabelecer estratégias para avaliar o
risco dos DEs no ambiente.
1996 USEPA Desenvolvimento de programa de testes e análises
para avaliar a ação dos DEs.
1997 USEPA Estudos sobre os DEs presentes no ambiente.
1998 USEPA Estudos e discussão das informações científicas
disponíveis sobre os DEs.
Estudos e discussão das informações científicas
disponíveis sobre os DEs
1998 OCDE Aperfeiçomentos de métodos de ensaio para os
DEs.
1999 CSTEE Trabalhos científicos sobre as evidências dos DEs,
em particular, avaliação dos riscos ecológicos e
toxicológicos. 1999 Comissão Europeia Verificação do problema dos DEs, as suas causas,
consequências.
2001 Comissão Europeia Primeiro relatório sobre o progresso dos trabalhos
da Comunidade Europeia sobre os DEs.
2002 Comissão Europeia Programa COMPREHEND: avaliação da presença
dos DEs no ambiente aquático na Europa.
2002 OCDE Verificação dos métodos de ensaios para as
substâncias estrogênicas.
2002 OMS Verificação global do estado da arte da ciência dos
DEs.
2003 IEH Estudo científico sobre a avaliação do progresso
internacional da pesquisa dos DEs.
2004 Comissão Europeia Segundo dados sobre os progressos dos trabalhos
dos DEs.
Fonte: Adaptado de Bila e Dezotti, 2007.
22
Os problemas causados pelos DEs no meio ambiente são considerados um
indicador de poluição, no entanto nenhum método universal foi determinado para
averiguar essa problemática, por isso existe uma falta de legislação específica que
controle esses tipos de poluição (Janex-Habibi et. al.; 2009). Uma análise simples
dos compostos, não representa formas impactantes produzidas pelos DEs, que
mostram ser muito complexo nos resultados global em relação a sua toxicologia e
difícil de prever.
No Brasil não existe normas específicas que trata sobre o assunto, há a
resolução CONAMA 357/05, que relata sobre a classificação dos corpos d’água e as
diretrizes ambientais que norteiam o seu enquadramento, como também o CONAMA
430/11 que aborda as condições e padrões de lançamento de efluentes. As duas
resoluções propõem os níveis de alguns produtos químicos, que podem estar
presentes nos corpos d’águas, contudo não retrata concentrações mínimas permitidas
sobre os descartes de hormônios em águas superficiais e subterrâneas.
Em relação ao consumo de água potável existe a portarias Nº. 2.914/12,
ligada ao Ministério da Saúde, que regulamenta as condições ideais para o consumo
de água potável, sendo que não faz referência sobre o Valor Máximo Permissível
(VPM) correspondente a quantidade mínima de concentração desses hormônios, que
podem existir na água. Outro órgão no Brasil que trabalha com a saúde humana, a
ANVISA também não faz nenhuma menção a esse respeito.
1.2.7 Métodos de Detecção e Quantificação Utilizados nas Análises Hormonais
Existem vários métodos de análise de amostras hormonais, dentre eles, o
método analítico apropriado e mais utilizado é a Espectrometria de Massa (Mass
Spectrometry-MS-) (Liu, 2011; Roque, 2009). A Cromatografia Gasosa de Alta
Resolução – HRCG, também é utilizada para determinação dos hormônios E2 e EE2
no ambiente, bastante sensível e seletiva em baixas concentrações. Porém, o ensaio
biológico, técnica que vem ganhando mais destaque durante os últimos anos tem-se
tornado bastante popular na identificação e quantificação de contaminantes em
amostras de água, principalmente os estrogênios naturais e sintéticos (Bila & Dezotti,
2007; Veras, 2006). Na literatura científica são mencionados vários tipos de ensaios
biológicos, tais como os Ensaios de Imunoadsorção enzimática (ELISA – “Enzime
23
Linked Immuno Sorbent Assay”), Radioimunoensaio (RIA – “Radio immuno
Assay”) e ensaio de levedura de estrogênio (YES – “Yeast Estrogen Screen”) (Bila &
Dezotti, 2007; Veras, 2006; Cirja,2006).
O método de imunoadsorção enzimática, também chamado de teste ELISA,
normalmente precedido por uma etapa preliminar de filtração e extração, para
purificar e pré-concentrar a amostra ambiental (Farré et. al., 2006). É baseado na
relação antígeno-anticorpo, que pode ser policlonal ou monoclonal. Quando se usa o
teste policlonal, detecta-se um conjunto de espécies químicas (estrogênios), não
sendo capaz de caracterizar individualmente a concentração de cada uma das
substâncias desse grupo presentes na amostra. Já o teste monoclonal, é altamente
específico, detectando uma única substância ou espécie química, podendo ser usado
quantitativamente e fornecendo resultados confiáveis.
O teste monoclonal usado possui alta sensibilidade e especificidade
(característica que indica que o teste em questão identificará somente o antígeno ou
anticorpo desejado), permitindo que várias amostras sejam testadas ao mesmo tempo
e seja relativamente rápido, sendo esse motivo pela qual se optou por essa
metodologia.
1.2.8 Objetivos
1.2.8.1 Objetivo Geral
Avaliar os hormônios 17β-estradiol e progesterona, usando o método ELISA,
nas Estações de Tratamentos de Efluentes (ETEs), no rio Meia Ponte e na Estação de
Tratamento de Água (ETA) localizados na cidade de Goiânia- GO.
1.2.8.2 Objetivos Específicos
a. Quantificar os parâmetros físico químicos (pH, condutividade elétrica,
turbidez, nitrogênio, demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de
oxigênio (DBO) e sólidos totais dissolvidos para medir a qualidade do efluente
descartado das ETEs e da ETA);
b. Avaliar e quantificar a presença de resíduos hormonais a base de 17β-
24
estradiol e progesterona das ETEs e ETA através da técnica ELISA.
c. Comparar os resultados obtidos entre as ETEs da cidade de Goiânia;
d. Sugerir as empresas que trabalham com o meio ambiente, que iniciem
estudos no sentido de quantificar, controlar e observar os impactos produzidos por
essas substâncias.
1.3 MATERIAL E METODOS
1.3.1 Local de Estudo
Os pontos escolhidos para realização das coletas de amostras nesta pesquisa
foram às Estações de Tratamento de Efluentes e o rio Meia Ponte, que recebe os
esgotos tratados, além do ribeirão João Leite que fornece água para cidade, tratado
pela ETA. Ao pesquisar os desguladores endócrinos nas duas formas de tratamento
de esgoto e água tratada pretendeu-se detectar a presença ou não dessas substâncias
que podem causar sérios problemas ao meio ambiente além de mostrar a qualidade
da água tratada.
A coleta foi realizada em quatro etapas: sendo duas no período de estiagem e
duas no período chuvoso. Na estação chuvosa a primeira coleta das amostras,
ocorreu nas ETEs Hélio Seixo de Britto e Samambaia, e a jusante do lançamento do
esgoto no rio Meia Ponte (04/2015) e a segunda coleta na ETE do Parque Ateneu, e a
jusante do rio Meia Ponte, além da ETA (Jaime Câmara) do ribeirão João Leite
(05/2015). No período de estiagem as coletas se repetiram nos mesmos locais,
seguindo os mesmos procedimentos nos meses (09 e 10 /2015) respectivamente.
1.3.2 Coleta das Amostras e Caracterização das ETES e da ETA
A ETE Hélio Seixo de Britto (HSB) encontra-se localizada na cidade de Goi-
ânia-GO, nas coordenadas geográficas de S “16º37’59” e W “49º15’44” às margens
do Rio Meia Ponte. Essa estação recebe aproximadamente 80% da rede de esgoto da
população, incluindo os caminhões limpa fossas, chorumes dos aterros sanitários e
resíduos indústrias considerados tóxicos, e usa o tratamento primário quimicamente
assistido com eficiência de 60% sendo que o efluente é lançado no Rio Meia Ponte,
25
cuja vazão média é de 3,1 m3/s (SANEAGO, 2015). A Figura 10 representa o sistema
de tratamento de efluente.
Figura 10 - Fluxograma do processo de tratamento do esgoto da ETE - Hélio Seixo
de Brito Fonte: (SANEAGO, 2015).
Nesta ETE coletou-se uma amostra de esgoto bruto dentro da estação
(afluente), na zona de confluência com rio Meia Ponte e na jusante do lançamento,
como mostrado nas Figuras 11, 12 e 13.
26
Figura 11- ETE HSB – Ponto: Afluente (Esgoto bruto). Fonte: Arquivo pessoal
Figura 12 - ETE HSB – Ponto: Zona de Confluência. Fonte:: Arquivo pessoal
Figura 13 - ETE HSB- Ponto: Jusante. Fonte: Arquivo pessoal
27
As coordenadas geográficas para localização e a identificação de cada ponto
de coleta das amostras estão expressos na Tabela 6 abaixo.
Tabela 6 - Coordenada geográficas, local das coletas e o tipo de amostra coletadas na
ETE (HSB) e no rio Meia Ponte
Datas das cole-
tas
Coordenadas
Geográficas
Local da coleta
Pontos amostrados
CHUVA
04/2015
S 16º 37’ 51,9”
W 49º 15’ 37,5”
HSB Afluente
04/2015 S 16º 36’ 12,4”
W 49º 15’ 42,9”
Rio Meia Ponte
CER
04/2015 S 16º 38’ 31,1”
W 49º 15’ 24,6”
Rio Meia Ponte Jusante
ESTIAGEM
09/2015 S 16º 37’ 51,9”
W 49º 15’ 37,5”
HSB Afluente
09/2015 S 16º 36’ 12,4”
W 49º 15’ 42,9”
Rio Meia Ponte CER
09/2015 S 16º 38’ 31,1”
W 49º 15’ 24,6”
Rio Meia Ponte Jusante
A ETE Samambaia (S) pertence ao sistema de tratamento de esgoto do es-
tado de Goiás, localizada nas coordenadas geográficas S “16o36’03”, W
“149º17’23,8”. Recebe os efluentes da Universidade Federal de Goiás- UFG numa
vazão de 4 a 6 litros/segundos. A estação adota o tratamento primário (gradeamento),
seguido do biológico em uma lagoa facultativa, com posterior adição de bactérias,
processo denominado de lodo ativado, depois segue para a lagoa de maturação e fi-
nalmente o efluente é despejado no rio Meia Ponte. Infelizmente o lodo formado não
é acondicionado de forma correta. A Figura 14 representa o sistema de tratamento do
efluente dessa ETE.
28
ESGOTO BRUTO
GRADEAMENTO
LAGOA FACULTATIVA
LAGOA DE MATURAÇÃO
Figura 14 - Esquema do tratamento biológico com lagoas facultativa e de maturação. Fonte: Adaptado SANEAGO 2004
Nesta ETE foram feitas coletas de amostra de esgoto bruto no interior da es-
tação (afluente), zona de confluência do efluente com o rio e na jusante do lançamen-
to. Nas Figuras 15, 16 e 17 são demostrados os pontos de coletas.
Figura 15 - ETE Samambaia – Ponto: Afluente (esgoto bruto) Fonte: Arquivo pessoal
CORPO RECEPTOR (RIO)
29
Figura 16 - ETE Samambaia – Ponto: Zona de Confluência. Fonte: Arquivo pessoal
Figura 17 - ETE samambaia – Ponto: Jusante do lançamento. Fonte: Arquivo pessoal
As coordenadas geográficas para localização e a identificação de cada ponto
de coleta das amostras estão expressos na Tabela 7 abaixo.
30
Tabela 7 - Coletas realizadas para determinação de estrogênios da ETE (S)
Datas da
Coletas
Coordenadas
Geográficas
Local das coletas Pontos
amostrados
CHUVA
04/2015
S 16º 36’ 03,1”
W 49º 17’ 23,6”
Samambaia Afluente
04/2015 S 16º 36’ 08,9”
W 49º 17’ 37,9”
Rio Meia Ponte CER
04/2015 S 16º 36’ 09,6”
W 49º 17’ 36,8”
Rio Meia Ponte Jusante
ESTIAGEM 09/2015 S 16º 37’ 03,1”
W 49º 17’ 23,6”
Samambaia Afluente
09/2015 S 16º 36’ 08,9”
W 49º 17’ 37,9”
Rio Meia Ponte CER
09/2015 S 16º 36’ 09,6”
W 49º 17’ 36,8”
Rio Meia Ponte Jusante
A ETE Parque Atheneu (PA) localizada nas coordenadas geográficas S “16º
36’ 10,1” e W “49º 17’ 37” iniciou sua operação em 1984 e é responsável pelo trata-
mento do esgoto de 42.994 habitantes, realizando o tratamento primário por gradea-
mento e secundário em lagoas de Estabilização, e duas lagoas facultativas dispostas
em paralelo, possuindo vazão média 70L/s. Em 1994 foi ampliada e acrescida de
uma nova lagoa anaeróbia (SANEAGO, 2015). Os seus efluentes são descartados no
rio Meia Ponte. A Figura 18 representa o sistema de tratamento dos seus efluentes.
As amostras de esgoto bruto coletadas nos pontos afluentes, zona de confluência do
efluente com o rio e a jusante do lançamento, estão representados nas Figuras 19, 20
e 21.
31
ESGOTO BRUTO
GRADEAMENTO
LAGOA ANAEROBICA
LAGOA FACULTATIVA -1
LAGOA FACUTATIVA -2
CORPO RECEPTOR
(RIO)
Figura 18 – Esquema do tratamento biológico com lagoas facultativas. Fonte: Adaptado SANEAGO, 2004
Figura 19 - ETE Parque Atheneu – Ponto: Afluente (esgoto bruto). Fonte: Arquivo pessoal
32
Figura 20 - ETE Parque Atheneu – Ponto: Zona de Confluência. Fonte: Arquivo pessoal
Figura 21 - ETE Parque Atheneu – Ponto: Jusante do lançamento. Fonte: Arquivo pessoal
As coordenadas geográficas para localização e a identificação de cada ponto
de coleta das amostras estão expressos na Tabela 8.
33
Tabela 8 - Coletas realizadas para determinação de estrogênios da ETE (PA)
Datas da
Coletas
Coordenada
Geográfica
Local da
coletas
Pontos
amostrados
CHUVA
05/2015
S 16º 36’ 10,9”
W 49º 17’ 04,8”
PA Afluente
05/2015 S 16º 36’ 10,5”
W 49º 17’ 37,6”
Rio Meia
Ponte
CER
05/2015 S 16º 36’ 10,14”
W 49º 17’ 37,5”
Rio Meia
Ponte
Jusante
ESTIAGEM
10/2015 S 16º 36’ 10,9”
W 49º 17’ 04,8”
PA Afluente
10/2015 S 16º 36’ 10,5”
W 49º 17’ 37,6”
Rio Meia
Ponte
CER
10/2015 S 16º 36’ 10,14”
W 49º 17’ 37,5”
Rio Meia
Ponte
Jusante
A Estação de Tratamento de Água (ETA) Jaime Câmera (JC) localizada nas
coordenadas geográficas S “16º 38’ 34,5” W “49º 14’ 56,1” foi inaugurada em 1953.
A captação da água é feita no ribeirão João Leite e abastece 55% da população da
cidade de Goiânia-GO, com uma vazão de 4.200.000 m3/s por mês (SANEAGO,
2015). O processo de tratamento é físico químico, onde o lodo passa pelas etapas de
coagulação-floculação, decantação, filtração e desinfecção (Figura 22) seguindo, de-
pois para o laboratório de análise e posteriormente para a rede de distribuição.
34
Figura 22 – Esquema do tratamento biológico com lagoas facultativas
As amostras de água coletadas nos pontos da captação e de água tratada da
ETA (JC) estão nas Figuras 23 e 24.
Figura 23 - ETA Jaime Câmera – Ponto: Captação de Água. Fonte: Arquivo pessoal
DECANTAÇÃO
AGUA BRUTA
ADIÇÃO DE COAGULANTES E FLUOR
COAGULAÇÃO/FLOCULAÇÃO
FILTRAÇÃO
ÁGUA POTÁVEL
DESINFECÇÃO
POR CLORAÇÃO
35
Figura 24 - Local de coleta dentro da ETA J.C. – Ponto: Água tratada. Fonte: Arquivo pessoal
As coordenadas geográficas para localização e a identificação de cada ponto
de coleta das amostras estão expressos na Tabela 9.
Tabela 9 - Coletas realizadas para determinação de estrogênio da ETA (JC)
Datas da
Coletas
Coordenada
Geográfica
Local da
coleta
Pontos
amostrados
CHUVA
05/2015
S 16º 38’ 32,4”
W 49º 14’ 57,7”
JC Água Tratada
05/2015 S 16º 38’ 34,5”
W 49º 14’ 56,1”
Ribeirão
João Leite
Captação
ESTIAGEM
10/2015 S 16º 38’ 32,4”
W 49º 14’ 57,7”
JC Água Tratada
10/2015 S 16º 38’ 34,5”
W 49º 14’ 56,1”
Ribeirão
João Leite
Captação
1.3.3 Preparo das Amostras para Análise
As análises das amostras para detectar e quantificar os análitos desejados no
36
teste ELISA, passou pelo procedimento de filtração, em seguida fez a extração em
fase solida (SPE) com cartucho tipo seringa, utilizando solvente C18, octadecilsilano
(ODS). E, para determinar as propriedades físico-químicas seguiu-se a metodologia
Standard Methods for the Examination of Water and Wasterwater (APHA, 2012).
Para evitar a contaminação das amostras, materiais e vidrarias foram previa-
mente lavados com água e detergente neutro comum e em seguida enxaguados com
água destilada por três vezes consecutivas. Posteriormente as vidrarias foram deixa-
das em solução detergente alcalina a 8%, e as não volumétricas secas em temperatu-
ras adequadas conforme o tipo de vidraria, por duas horas para eliminar possíveis
resíduos.
Foram empregados os solventes: metanol (fabricante J.T. Baker), hexano (fa-
bricante Tedia) e o dicloromentanto (fabricante Vetec), bem como os demais reagen-
tes (padrões, ácidos e bases para ajuste de pH, dentre outros) com elevado grau de
pureza. A água utilizada nas análises foi deionizada, em sistema Milli-Q, da Millipo-
re.
As amostras foram coletadas de acordo com as normas da ABNT (1987a) e
ABNT (1987 b) em três ETEs e uma ETA, em onze pontos distintos, conforme des-
crito no item 1.3.2 e realizadas em duplicatas, perfazendo um total de quarenta e qua-
tro amostras nas duas campanhas. Os pontos foram catalogados nas ETEs como:
Afluente (esgoto bruto localizado dentro de cada ETE), CER (confluência do efluen-
te da ETE com o rio), Jusante do lançamento, e na ETA como: Captação (zona de
captação de água localizado no ribeirão João Leite), e água tratada, retirada da tornei-
ra de dentro da ETA. Foram coletados em cada ponto amostras compostas de dois
litros e meio, armazenadas em frascos de vidro âmbar; no local da coleta. A coleta
das amostras para o desenvolvimento do teste ELISA, foram conservadas com meta-
nol, e as amostras para a análise da DQO e Nitrogênio Orgânico amoniacal, foram
conservadas com ácido sulfúrico em pH˂2. Todas foram acondicionadas em caixa
de isopor, a uma temperatura de ± 4°C e transportadas até ao Laboratório de Química
Ambiental e Ecotoxicologia do Instituto de Química da UFG para posteriores análi-
ses.
A coleta foi realizada com um amostrador de água confeccionado em labora-
tório conforme Giselli, 2007.
37
A qualidade da água dos afluentes e efluentes, bem como da água do rio foi
determinada por análises físico-químicas, tais como: pH, sólidos totais dissolvidos
(TDS), condutividade elétrica (CE), turbidez, salinidade, oxigênio dissolvido (OD),
temperatura, Demanda Química de Oxigênio (DQO), Demanda Bioquímica de Oxi-
gênio (DBO) e Nitrogênio Orgânico Amoniacal. Os parâmetros temperatura e oxi-
gênio dissolvido (OD) foram medidos no local da coleta.
1.3.4 Análises dos Parâmetros Físico-Químicos das Amostras
Todos os parâmetros físico-químicos citados no item 1.3.3 para a avaliação da
qualidade das águas residuais das ETEs e da ETA foram realizados segundo a meto-
dologia Standard Methods for the Examination of Water and Wasterwater (APHA,
2012), no Laboratório de Química Ambiental e Ecotoxicologia do Instituto de Quí-
mica da UFG.
A condutividade elétrica está relacionada com a presença de íons dissolvidos
em um sistema aquático e pode fornecer um indicativo real da poluição ou uma pos-
sível fonte de poluição, foi medida com o condutívimetro, modelo: CG 8553 onde se
avaliou a condutância específica (condutividade elétrica a 20ºC ou 25ºC) expressa
em µS/cm; o pH tem como finalidade medir a acidez, neutralidade e alcalinidade de
uma solução aquosa, e foi avaliado por um pHmetro, marca Ingold, modelo pH-206
(faixa de 0 a 14); os sólidos totais dissolvidos (TDS) inclui todos os sais presentes na
água, além dos componentes não iônicos, medidos pelo conteúdo total de carbono
dissolvidos. Esse parâmetro foi medido em mg/L; e a salinidade em % representa as
concentrações de sais minerais em um corpo d’água. Tanto o TDS como a Salinidade
foram medidos através do aparelho multi parâmetros da marca Scott, modelo Kon-
duktometer; a turbidez indicada em termos de unidades de turbidez (NTU-Unidades
Nefelométricas de turbidez) com o turbidímetro da marca Orbeco-Hellige, modelo
966, calibrado por soluções padrões de 0 a 40 NTU, para verificar a presença de di-
versos materiais em suspensão, de tamanho e natureza variados, tais como, lamas,
areias, matéria orgânica finamente dividida, compostos corados solúveis, plâncton e
outros organismos microscópicos; o oxigênio dissolvido (OD) tem como finalidade
analisar as características químicas e biológica das águas através da concentração de
oxigênio dissolvido. Foi medido através do método Eletrométrico (oxímetro), mode-
38
lo HANDYLAB OX1 e os resultados expressos em mg O2 /L, usando uma membra-
na permeável ao oxigênio sobre um sensor potenciométrico. Para o ensaio biológico
da DBO que é utilizado para avaliar as frações biodegradáveis pela ação de bactérias
presente nos efluentes sob condições aeróbicas, usou-se o método oxímetro, em que
as amostras sem pré-tratamento foram diluídas até alcançar um volume final de 300
mL em dois frascos apropriados, e depois incubada em estufa a 20ºC por cinco dias.
O mesmo procedimento foi realizado com a água de diluição. As concentrações das
diluições da amostra foram selecionadas de acordo com o valor da DQO.
Para determinar a Demanda Química de Oxigênio (DQO) que é indispensá-
vel na caracterização de esgoto sanitário e de efluentes industriais, onde é analisada a
quantidade de OD consumido em meio ácido que leva à degradação da matéria orgâ-
nica. Nessa análise utilizou-se o método colorimétrico, em que o resultado é especi-
ficado em mg/L de oxigênio. As amostras foram digeridas em bloco digestor modelo
RD 125, marca Lovibond (Figura 25) no laboratório de Espectroscopia de Absorção
Molecular e lidas no Espectrofotômetro UV – visível, da marca Aqualytic, modelo
Pcspectro II, no comprimento de onda de 600 nm (Figura 26). O resultado das absor-
bâncias foi obtido através da curva padrão representado no Anexo J.
Figura 25 – Bloco digestor. Fonte: Arquivo pessoal
39
Figura 26 - Espectrofotômetro. Fonte: Arquivo pessoal
A determinação do Nitrogênio Total Kjeldahl tem como finalidade indicar a
presença de nitrogênio orgânico e amônia nas amostras ambientais, e foi realizada no
laboratório de Química Ambiental e Ecotoxicologia usando um equipamento da mar-
ca Marconi (Figura 27). A concentração foi determinada em Espectrofotômetro UV
– visível da marca Aqualytic, modelo Pcspectro II em 420nm. O resultado da absor-
bância foi obtido através da curva padrão representado no Anexo J.
Figura 27 - Aparelho usado para determinar o nitrogênio kjeldahl. Fonte: Arquivo pessoal
40
1.3.5 Avalição das Amostras pelo Método Imunoensaio Direto Competitivo (Elisa)
O Método ELISA utilizado nesta pesquisa e já validado pela USEPA, apenas
os parâmetros precisão (através do desvio padrão e variância) e linearidade (pela
curva de calibração) foram calculados.
As análises quantitativas dos resíduos de desreguladores endócrinos 17β-
estradiol, e a progesterona nesta pesquisa foram realizados no laboratório Cepraco
(Centro de Produção de Anticorpos do Centro oeste) através do método ELISA com-
petitivo direto, a Figura 28 representa o leitor Elisa utilizado nessa pesquisa. O fun-
damento desse método, consiste na competição do estrogênio presente na amostra,
com o estrogênio conjugado à enzima alcalina fosfatase (presente na solução conju-
gada) e pela ligação dos anticorpos anti-estrogênio, que por sua vez estão impregna-
dos nos poços das microplacas.
Figura 28 - Leitora Elisa. Fonte: Arquivo pessoal
É considerado como direto porque na ausência ou em baixas concentrações
do estrogênio na amostra, a interação com os anticorpos é feita pelo hormônio em
questão com a solução conjugada, gerando a enzima na forma livre, capaz de intera-
gir com o substrato pNpp (fostato de p-nitrofenilo), metabolizando-o produzindo a
cor azul, que se torna amarela pela adição da solução de parada (fosfato trissódico).
Assim, quanto maior a intensidade da cor produzida, medida a 405 nm em leitora
ELISA (da marca Thermo, modelo Multiskan EX) menor a concentração do estrogê-
41
nio na amostra teste. E a Figura 29 representa as interações do sistema de dosagem
pela técnica de ELISA competitivo direto.
Figura 29 – Representação do Método ELISA competitivo direto. Fonte: Adaptado de Ono et. Al., 2004
Para o desenvolvimento da técnica de imunoensaio (ELISA) as amostras pas-
saram por uma séria de etapas, iniciando pelo processo de filtração com papel quali-
tativo SP Labor (3µm), sendo submetidas posteriormente a duas filtrações com
membranas de fibra de vidro com porosidade de 0,7 µm e 0,45 µm, ambas com diâ-
metro de 47 mm. O pH foi ajustado entre pH 5 e 8, com auxílio de ácido clorídrico
ou hidróxido de sódio diluído na concentração de 0,1 Molar. A seguir, a amostra foi
submetida à extração em fase sólida (SPE) feita no laboratório Lacem (Laboratório
de Cromatografia e Espetrometria), utilizando o aparelho Manifold da marca Supelco
(Figura 30), e cartucho em formato de seringas de polipropileno contendo um mate-
rial adsorvente apolar C18 500mg e volume de 6 mL da marca Agilent Technologies
(Figura 31).
42
Figura 30 - Aparelhagem do sistema em Manifold para extração e fase sólida. Fonte: Arquivo pessoal
Figura 31 - Cartucho utilizado na Extração em Fase Sólida. Fonte: Arquivo pessoal
Para as etapas da extração em fase sólida foi utilizado 500 mL de amostra
previamente filtrada obedecendo as seguintes etapas: condicionamento do cartucho
com polaridade crescente utilizando metanol e água deionizada com objetivo de
promover o arranjo das cadeias carbônicas do adsorvente, de forma a facilitar o aces-
so as essas cadeias e viabilizar a recuperação do analito de interesse (Pesek e Matys-
ka, 2000), depois da passagem da amostra, é realizada a lavagem do adsorvente com
água deionizada para retirar as substâncias indesejáveis, depois o material é seco no
cartucho em sistema a vácuo, novamente lavado com hexano, e finalmente o analito
43
é eluido com diclorometano para a extração do analito no adsorvente. Posteriormente
no laboratório de Química Ambiental e Ecotoxicologia da UFG o solvente é evapo-
rado em estufa a vácuo (Figura 32) com - 40kpa de pressão, a 45ºC por 15 minutos.
Após adição do metanol (1 mL) para a dissolução do resíduo, e agitação em vortex,
completou-se o volume para 10 mL com água deionizada. Após a etapa de extração
em fase sólida a amostra foi submetida então a análise por ELISA competitivo direto.
Figura 32 - Estufa a vácuo usado na secagem da amostra. Fonte: Arquivo pessoal
Para realizar o procedimento da possível detecção do 17β-estradiol utilizou-se
o kit Enzo Life Science (Enzo Science, USA) e as seguintes etapas foram executadas
usando os poços da placa (Figuras 33).
Na análise do 17β-estradiol obedeceram às seguintes etapas:
a) 150 µL e 100 µL de solução tampão dentro do poço NSB (ligação não es-
pecífica) e Bo (0 pg/mL do padrão) respectivamente.
b) 100 µL do padrão em setes poços consecutivos.
c) 100 µL da amostra nos poços apropriados.
d) 50 µL do17β-estradiol conjugado a enzima alcalina fosfatase em cada poço
exceto noTA (total atividade) e no Branco.
e) 50 µL do anticorpo 17β-estradiol em cada poço, exceto no Branco, TA e
NSB.
44
f) Incubação a uma temperatura ambiente com agitação (50 rpm), por duas
horas.
g) Três lavagens (solução de 5 mL de tampão de lavagem em 95 mL de água
deionizada).
h) 5 µL do 17β-estradiol conjugado a enzima alcalina fosfatase (diluído 1:2)
no poço TA.
i) Adição de 200 µL de solução de substrato pNpp (fosfato p-nitrofenilo) em
cada poço
j) Incubação da placa a temperatura ambiente por uma hora sem agitação
l). Adicionou-se 50 µL da solução de parada e fez-se a leitura da absorbância
a 405 nm em leitora Elisa. Pelos valores da absorbância mensurados e da concentra-
ção de cada padrão foi elaborada uma curva de Calibração usando-se o Log das ab-
sorbâncias no eixo Y e o Log das concentrações no eixo X. A equação da reta resul-
tante permite o cálculo da concentração do análito nas amostras reais.
Figura 33 - Placa do 17β-Estradiol. Fonte: Arquivo pessoal
Para realizar o procedimento da possível detecção progesterona utilizou-se o
kit Enzo Life Science, e as seguintes etapas foram executadas usando os poços da
placa (Figura 34). Através dos seguintes procedimentos:
a) 100 µL do pradão de progesterona diluído nos poços NSB e Bo
b) 100 µL da solução padrão em seis poços
c) 100 µL da amostra nos poços apropriados
45
d) 50 µL da solução tampão no poço NSB
e) 50 µL da progesterona conjugado a enzima alcalina fosfatase em cada
poço
f) 50 µL do anticorpo da progesterona em cada poço, exceto no Branco, TA
(total atividade) e no NSB
g) Foi feita a incubação por duas horas a temperatura ambiente com agitação
(50 rpm)
h) Três lavagens (solução de 5 mL tampão de lavagem com 95 mL de água
deionizada)
i) Adição de 5 µL progesterona conjugado a enzima alcalina fosfatase no
poço TA
j) Adição de 200 µL do substrato pNpp (fosfato p-nitrofenilo) em cada poço
e deixou Incubar por 45 minutos.
Adição de 50 µL da solução de parada e fez a leitura da absorbância a 405 nm
em leitora Elisa. Pelos valores da absorbância mensurados e da concentração de cada
padrão foi elaborada uma curva de Calibração usando-se o Log das absorbâncias no
eixo Y e o Log das concentrações no eixo X. A equação de reta resultante permite o
cálculo da concentração do análito nas amostras reais.
Figura 34 - Placa de progesterona. Fonte: Arquivo pessoal
46
2 RESULTADOS E DISCUSSÃO
2.1 PARÂMETROS FISICO-QUÍMICOS
A avaliação dos parâmetros físico das águas residuais (pH, TDS, CE, Turb,
Sal, OD, T, DQO, DBO e N) realizadas nas ETEs: HSB, S e PA, nos períodos de
chuva e estiagem, constam das Tabelas 10 e 11 abaixo e foram avaliadas conforme as
resoluções do CONAMA 357 de 17 de março de 2005, “que dispõe sobre a
classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento,
bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes”, e a
resolução CONAMA 430 de 13 maio de 2011 que “dispõe sobre as condições e
padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução no
357/2005”. Segundo o CONAMA 357/05, o rio Meia Ponte é enquadrado na classe 2
em conformidade com os valores de referências nelas estipuladas
Tabela 10 – Parâmetros físico-químicos dos afluentes das ETEs da cidade de
Goiânia-GO
AFLUENTES
Itens HSB S CONAMA
430/11 e
357/2005
Unidade
Chuva Estiagem Chuva Estiagem
Med. ±DP Med. ±DP Med. ±DP Med. ±DP
pH 7,320 0,005 7,7100 0,01 7,020 0,03 7,2400 0,02 5 a 9
TDS 1668 1,000 830,30 0,57 192,3 0,57 444,00 1,00 500 mg/L
CE 1661 1,000 840,30 0,57 192,2 0,02 441,00 1,00 NR µS/cm
Turb. 169,2 0,800 176,56 0,56 91,90 0,40 108,06 0,58 até 100 NTU
Sal. 0,600 0,600 0,2000 0,00 0,000 0,00 0,0000 0,00 NR %
OD 0,700 0,200 0,8300 0,03 1,960 0,30 1,5400 0,04 < 5 mgO2/L
T 27,30 0,050 28,000 1,00 25,40 0,20 27,100 0,20 T˂40 ºC
DQO 753,9 0,800 985,60 0,76 286,4 0,46 416,00 0,86 NR mgO2/L
DBO 282,8 0,680 331,50 0,50 226,5 0,40 276,40 0,27 120/5 mgO2/L
N 5,540 0,006 6,3000 0,10 3,100 0,10 4,0600 0,05 20 /< 3,7 mg/LN pH = potencial hidrogênionico; TDS = sólidos totais dissolvidos; CE= condutividade elétrica; Turb =
turbidez; Sal = salinidade; OD = oxigênio dissolvido; T = temperatura; DQO=demanda química de oxigênio;
DBO = demanda bioquímica de oxigênio. N= nitrogênio amoniacal; NR = não relatado.
47
Tabela 11 – Parâmetros físico-químicos dos Afluentes da cidade de Goiânia-GO
AFLUENTES
Itens PA CONAMA
430/11 e
357/05
Unida-
de
Chuva Estiagem
Média ±DP Média ±DP
pH 7,8500 0,025 7,400 0,005 5 a 9
TDS 1011,6 0,570 1271,6 0,570 500 mg/L
CE 1023,0 0,600 196,60 0,570 NR µS/cm
Turb. 89,100 0,200 196,60 0,570 até 100 NTU
Sal. 0,3000 0,000 0,4000 0,000 NR %
OD 1,2600 0,200 0,3300 0,005 < 5 mgO2/L
T 26,200 0,100 27,200 0,050 T˂40 ºC
DQO 487,48 0,570 599,00 0,000 NR mgO2/L
DBO 274,59 0,090 379,44 0,005 120/5 mgO2/L
N 3,9400 0,005 6,3000 0,001 20 /< 3,7 mg/LN pH = potencial hidrogeniônico; TDS = sólidos totais dissolvidos; CE= condutividade elétrica; Turb =
turbidez; Sal = salinidade; OD = oxigênio dissolvido; T = temperatura; DQO=demanda química de
oxigênio; DBO = demanda bioquímica de oxigênio. N= nitrogênio amoniacal; NR = não relatado.
Observou-se que de acordo com as duas resoluções, os valores encontrados
para a DBO nos dois períodos, são considerados elevados para serem descartados em
corpos receptores, no entanto, trata-se de esgoto doméstico “in natura”, isto é, ainda
não sofreu nenhum tipo de tratamento e está em conformidade com o Art. 3º da
Resolução CONAMA 430 (de que os efluentes de qualquer fonte poluidora, somente
poderão ser lançados diretamente nos corpos receptores após tratamento). Além
disso esses valores elevados, são justificados pela presença de sólidos totais
dissolvidos (TDS) e pela turbidez (Turb), que estão acima do permitido pela
legislação 357/2005, principalmente na ETE HSB.
Os outros parâmetros analisados (TDS, CE, Turbidez) apesar de não serem
mencionados na Resolução CONAMA 430/2011, foram altos em ambos os períodos.
Isso demonstra a característica de esgoto doméstico bruto, daí a importância de se
fazer um tratamento para não aumentar a carga orgânica nos corpos hídricos. Em
relação à quantidade de OD os valores observados estão abaixo dos valores
permitidos pela legislação (< 5mg.L-1
), indicando a presença de atividade
bacteriológica. Os outros parâmetros de demanda de oxigênio, como a DBO e a
DQO avaliados, indicam que existem grandes quantidades de matéria orgânica e
inorgânicas a serem degradadas, pois a relação DQO/DBO é maior do que 2.0
conforme constam na Tabela 12 abaixo (Jordão & Pessoa, 1975).
48
Tabela 12 – Relação entre DQO e a DBO nas águas residuais e afluentes das ETEs
AFLUENTES
RHSB = 753,9/282,8 = 2,7 Fazer verificação para ver se é possível o tratamento bio-
lógico
RPA=487,48/254,49 = 1,9 Pode-se usar o tratamento biológico
RS = 286,4/226,5 = 1,3 Pode-se usar o tratamento biológico
CONFLUÊNCIA DO EFLUENTE COM O RIO CER
RHSB = 437,5/9,8 = 44,6 Presença de elevada fração não biodegradável
RPA = 381,4/11,74 = 32,5 Presença de elevada fração não biodegradável
RS = 71,2/9,8 = 7,3 Presença de elevada fração não biodegradável
JUSANTE
RHSB = 55,12/9,48 = 5,8 Presença de fração não biodegradável
RPA = 93,48/11,1 = 8,4 Presença de fração não biodegradável
RS = 57,76/7,55 = 7,6 Presença de fração não biodegradável R=relação de DQO e DBO das ETEs HSB, PA e S
As avaliações das concentrações dos parâmetros físico-químicos das águas
residuais na confluência do efluente das ETEs, com o rio Meia Ponte (CER),
constam das Tabelas 13 e 14.
Tabela 13 – Parâmetros físico-químicos da Confluência dos Efluentes com o rio de
Goiânia- GO
Confluência dos Efluentes com o Rio Meia Ponte (CER)
Itens HSB S Conama
430/11 e
357/05
Unidades Chuva Estiagem Chuva Estiagem
Média ±DP Média ±DP Média ±DP Média ±DP
pH 7,5100 0,02 7,40 0,01 7,760 0,18 7,150 0,01 5 a 9
TDS 133,30 0,57 291 1,00 133,0 0,00 181,0 1,00 500 mg/L
CE 1661,6 0,40 291 1,00 130,8 0,65 188,9 0,10 NR µS/cm
Turb. 109,06 0,05 148,2 0,05 73,20 0,87 98,40 1,00 até 100 NTU
Sal. 0,0000 0,00 0,00 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 NR %
OD 4,9000 0,10 4,84 0,01 5,030 0,15 4,300 0,10 < 5 mgO2/L
T 24,800 0,15 25,5 1,00 24,30 0,25 25,20 1,00 T˂40 ºC
DQO 437,50 0,12 483 1,00 71,20 0,60 426,0 0,86 NR mgO2/L
DBO 9,8000 0,05 16,8 0,18 9,800 0,20 11,12 0,50 120/5 mgO2/L
N 1,3200 0,01 4,40 0,05 0,180 0,02 3,160 0,05 20/< 3,7 mg/LN pH = potencial hidrogeniônico; TDS = sólidos totais dissolvidos; CE= condutividade elétrica; Turb =
turbidez; Sal = salinidade; OD = oxigênio dissolvido; T = temperatura; DQO=demanda química de oxigênio;
DBO = demanda bioquímica de oxigênio. N= nitrogênio amoniacal; NR = não relatado.
49
Tabela 14 – Parâmetros físico-químicos da Confluência do Efluente com o Rio
(CER) de Goiânia-GO
Confluência do Efluente com o Rio Meia Ponte(CER)
Itens
PA Conama
430/11 e
357/05
Unidades Chuva Estiagem
Média ±DP Média ±DP
pH 7,5300 0,030 7,300 0,005 5 a 9
TDS 910,60 0,520 1026,6 0,570 500 mg/L
CE 1028,6 0,500 1278,3 0,570 NR µS/cm
Turb. 126,30 0,700 148,20 0,500 até 100 NTU
Sal. 0,2000 0,000 0,2000 0,000 NR %
OD 3,5000 0,300 3,8000 0,005 < 5 mgO2/L
T 23,700 0,200 25,200 0,100 T˂40 ºC
DQO 381,40 0,460 494,00 0,000 NR mgO2/L
DBO 11,740 0,005 14,000 0,005 120/5 mgO2/L
N 0,5800 0,003 1,7100 0,005 20 /< 3,7 mg/LN
pH = potencial hidrogeniônico; TDS = sólidos totais dissolvidos; CE= condutividade elétrica; Turb =
turbidez; Sal = salinidade; OD = oxigênio dissolvido; T = temperatura; DQO=demanda química de
oxigênio; DBO = demanda bioquímica de oxigênio. N= nitrogênio amoniacal; NR = não relatado.
No ponto de confluência do efluente com o rio ou zona de mistura
(CONAMA 430/11, Art. 4º inciso XIV), apesar das duas resoluções não relatarem
valores máximos de referência, para CE (capacidade da água de conduzir corrente
elétrica), esses valores se encontram elevados nas ETEs HSB e PA, sendo justificado
pelo excesso de sólidos totais dissolvidos (TDS), que também estão elevados
(Esteves, 1998). A elevação na medida da CE pode indicar fontes poluidoras nos
sistemas aquáticos (Moraes, 2001).
Além disso, a elevação da DQO nesse local se deve a não diluição da
matéria inorgânica nos corpos de água, assim como, a diminuição da vazão do rio no
período de estiagem, e também lançamento de matéria orgânica ou inorgânica não
degradada durante o tratamento.
Os valores dos parâmetros físico químicos no local abaixo do ponto de
lançamento do efluente das ETEs (Jusante), nos corpos de água, estão mostrados nas
Tabelas 15 e 16.
50
Tabela 15 – Parâmetros físico-químicos a Jusante do ponto de lançamento das ETEs
de Goiânia-GO
Jusante
Itens HSB S Conama
357/05
Unidades
Chuva Estiagem Chuva
Estiagem
Média ±DP Média ±DP Média ±DP Média ±DP
pH 7,600 0,13 7,140 0,01 6,480 0,080 7,540 0,005 5 a 9
TDS 154,3 0,60 248,3 0,50 117,6 0,570 175,6 0,50 NR mg/L
CE 154,5 0,20 248,6 0,50 117,8 0,700 178,3 0,50 NR µS/cm
Turb. 111,3 0,50 10,76 0,80 109,4 0,600 6,900 0,10 NR NTU
Sal. 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,000 0,000 0,00 NR %
OD 4,400 0,06 4,550 0,01 5,000 0,100 4,420 0,02 < 5 mgO2/L
T 24,30 0,06 25,10 1,00 24,00 0,100 25,70 1,00 T˂40 ºC
DQO 55,12 0,45 298,8 0,20 57,76 0,300 264,3 0,20 NR mgO2/L
DBO 9,480 0,14 10,90 0,20 7,550 0,005 11,20 0,20 5 mgO2/L
N 0,050 0,02 2,600 0,05 0,040 0,006 1,800 0,05 3,7 mg/LN pH = potencial hidrogeniônico; TDS = sólidos totais dissolvidos; CE= condutividade elétrica; Turb =
turbidez; Sal = salinidade; OD = oxigênio dissolvido; T = temperatura; DQO=demanda química de oxigênio;
DBO = demanda bioquímica de oxigênio. N= nitrogênio amoniacal; NR = não relatado.
Tabela 16 – Parâmetros físico-químicos a Jusante do ponto de lançamento das ETE
de Goiânia- GO
Jusante
Itens
PA CONAMA
357/05
Unida-
des
Chuva Estiagem
Média ±DP Média ±DP
pH 7,230 0,08 7,250 0,005 5 a 9
TDS 293,6 0,60 484,0 1,000 NR mg/L
CE 243,3 0,60 487,6 0,570 NR µS/cm
Turb. 110,9 0,40 129,7 0,500 NR NTU
Sal. 0,000 0,00 0,100 0,000 NR %
OD 4,700 0,20 0,650 0,020 < 5 mgO2/L
T 24,10 0,05 24,50 0,050 T˂40 ºC
DQO 93,48 0,80 336,5 0,000 NR mgO2/L
DBO 11,10 0,006 15,00 0,010 5 mgO2/L
N 0,240 0,010 0,400 0,005 3,7 mg/LN pH = potencial hidrogeniônico; TDS = sólidos totais dissolvidos; CE= condutividade elétrica; Turb =
turbidez; Sal = salinidade; OD = oxigênio dissolvido; T = temperatura; DQO=demanda química de
oxigênio; DBO = demanda bioquímica de oxigênio. N= nitrogênio amoniacal; NR = não relatado.
Considerando apenas a Resolução CONAMA 357/05, que dispõe sobre água
de rios e sendo o local dentro do rio, avaliaram-se apenas os valores relativos a essa
resolução. Diante desse fato os parâmetros físico químicos pH, a temperatura e o
nitrogênio total estão concordantes com a resolução, com exceção da DBO, tanto no
51
período de chuva como na estiagem, e, isso é uma indicação de quantidade de
matéria orgânica e do nível de degradação das águas do rio Meia Ponte. A Turbidez
apesar de não relatada nesta resolução está acima do prevista para efluentes de ETEs,
corroborando com Esteves (1998), ao comentar que depois de períodos de chuvas, as
águas dos mananciais de superfícies, ficam turvas devido ao carreamento de
sedimentos, provenientes de enxurradas. Apesar das concentrações para OD estarem
próximas dos valores de referência segundo o CONAMA 357/05, os outros
parâmetros como DQO e DBO estão discordantes com resolução citada, dificultando
a sobrevivência de espécies aquáticas, sendo este fato explicativo da presença de
esgoto doméstico e industrial no curso do rio. Assim, se pressupõe que o rio não está
em condições de realizar a autodepuração, por apresentar concentrações excessivas
de matéria orgânica ou também pode estar ocorrendo poluição difusa ao longo dos
seus mananciais e a não diluição da carga orgânica nos meses de chuva, conforme
índice pluviométrico apresentado na Figura 35. Os índices de maior pluviometria
estão compreendidos entre os meses de outubro até abril, sendo que outubro
representa o mês de transição para as chuvas e maio, estiagem.
Figura 35 - Índice pluviométrico do ano de 2015 da região de Goiânia-GO. Fonte: Estação climatológica da UFG-GO
A potabilidade da água na Estação de Tratamento de Água é regulamentada
pela portaria Nº 2.914 de 12 de dezembro de 2011, do Ministério da Saúde, em seu
art. 1º, que dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade
52
para consumo humano e do padrão de potabilidade. Portanto, como relata a portaria,
água tratada é quando a mesma é submetida a processos físicos, químicos ou
combinação destes, visando atender ao padrão de potabilidade, ou seja, conjunto de
valores permitidos da qualidade da água para consumo humano. Os valores
máximos permitidos para os parâmetros físico químicos estão na Tabela 17.
Tabela 17 – Parâmetros físico-químicos da ETA localizada na cidade de Goiânia-GO
Estação de Tratamento de Água (JC)
Itens Chuva Estiagem Port.
2914/11
Captação Água Tratada Captação Água Tratada
Unidades
Média ±DP Média ±DP Média ±DP Média ±DP
pH 7,6200 0,01 7,020 0,005 7,350 0,010 7,000 0,010 6,0 a 9,5
TDS 188,60 0,57 93,60 0,600 192,0 0,000 90,10 1,000 NR mg/L
CE 175,90 0,60 130,7 0,250 183,2 0,050 129,1 0,490 NR µS/cm
Turb. 12,100 0,30 0,860 0,050 18,24 0,010 1,100 0,005 5,0 NTU
Sal. 0,0000 0,00 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 NR %
OD 4,5000 0,40 7,200 0,050 4,260 0,010 6,960 0,010 NR mgO2/L
T 25,100 0,05 23,80 0,070 26,20 0,050 24,16 0,050 NR ºC
DQO 188,93 0,01 0,0(1)
0,0 289,0 0,100 0,0(1)
0,0 NR mgO2/L
DBO 10,360 0,20 0,070 0,01 12,80 0,010 0,09 0,001 NR mgO2/L
N 0,2420 0,01 0,009 0,001 0,860 0,001 0,05 0,010 1,5 mg/LN 1=abaixo do limite de detecção, pH = potencial hidrogeniônico; TDS = sólidos totais dissolvidos; CE=
condutividade elétrica; Turb = turbidez; Sal = salinidade; OD = oxigênio dissolvido; T = temperatura;
DQO=demanda química de oxigênio; DBO = demanda bioquímica de oxigênio. N= nitrogênio amoniacal;
NR = não relatado.
Os valores de pH e Nitrogênio total em ambos os períodos estudados estão
em conformidade com essa portaria, no entanto a turbidez está elevada na captação
que é justificado porque a água ainda não foi tratada. Como no ponto de captação da
água do Ribeirão João Leite, ele é considerado classe 2 (CONAMA 357/05), esses
valores concordantes, mostram um índice satisfatório para captação de água, com
exceção da quantidade de OD, que foi abaixo do esperado (CONAMA 357/05),
indicando a presença de matéria orgânica nesse ponto.
53
2.2 AVALIAÇÃO DOS HORMÔNIOS
Para a quantificação dos estrogênios elaborou-se uma curva de calibração
com as concentrações de 1000.00, 500.00, 250.00, 125.00, 62.5, 31.3, 15,6 pg.mL-1
com os padrões de 17 β-estradiol e 500.00, 250.00, 125.00, 62.5, 31.25, 15.62
pg.mL-1
para a progesterona, os quais tiveram suas densidades ópticas medidas e
mostradas nas Tabelas 18 e 19, respectivamente.
Tabela 18 – Resultados obtidos das concentrações estimadas dos padrões de 17β-
estradiol para o teste ELISA competitivo direto.
Concentrações (pg/mL)
Densidades ópticas (curvas) % de
Ligação
1ª. 2ª. 3ª. 4ª. Média ± DP CV
%
Chuvoso Estiagem
1000,0 0,138 0,128 0,142 0,180 0,147 ± 0,02 13 6,00
500,00 0,218 0,144 0,245 0,220 0,206 ± 0,04 19 14,9
250,00 0,273 0,160 0,315 0,312 0,265 ± 0,07 26 23,8
125,00 0,397 0,240 0,398 0,420 0,363 ± 0,08 22 38,6
62,500 0,586 0,308 0,533 0,436 0,465 ± 0,12 25 53,9
31,300 0,521 0,436 0,633 0,496 0,521 ± 0,08 15 62,4
15,600 0,756 0,540 0,702 0,580 0,644 ± 0,10 16 81,0 DP=desvio padrão, CV=coeficiente de variação.
Geralmente, as curvas de calibração obtidas na metodologia ELISA têm
um formato sigmoidal dificultando o estabelecimento de uma relação linear entre as
concentrações dos padrões usados e as porcentagens das ligações ocorridas entre os
antígenos e anticorpos nos poços da placa. Com a finalidade de se obter uma reta
linear e uma equação da mesma foi aplicada os logaritmos das concentrações dos
padrões e das porcentagens das ligações ocorridas. Os gráficos formados são
mostrados nas Figuras 36 e 37.
54
Figura 36 – Curva de calibração de 17β-estradiol para o teste ELISA competitivo
direto
Tabela 19 – Resultados obtidos dos padrões e concentrações estimadas de
Progesterona para o teste ELISA competitivo direto.
Concentrações
(pg/mL)
Densidades ópticas (curvas) % de
Ligação
1ª. 2ª. 3ª. 4ª. Média ± DP CV
%
Chuvoso Estiagem
500,00 0,162 0,168 0,235 0,239 0,201 ± 0,041 20 5,40
250,00 0,208 0,263 0,225 0,200 0,224 ± 0,028 12 12,3
125,00 0,224 0,243 0,306 0,223 0,249 ± 0,039 15 19,8
62,500 0,250 0,325 0,349 0,325 0,312 ± 0,043 13 38,9
31,250 0,291 0,406 0,376 0,406 0,369 ± 0,054 14 56,1
15,620 0,371 0,416 0,433 0,416 0,409 ± 0,026 6,0 68,2
pg=picograma DP=desvio padrão, CV=coeficiente de variação
55
Figura 37 – Curva de Calibração de Progesterona para teste ELISA competitivo
direto.
Os resultados obtidos para os dois estrogênios pesquisados,
apresentaram valores médios dos coeficientes de correlação da reta de 0,94 para o
17β-estradiol e 0,98 para a progesterona, e segundo o INMETRO, as curvas
analíticas podem ser utilizadas na quantificação de amostras
As concentrações dos estrogênios obtidos através da análise dos afluentes
das ETEs nos períodos de chuva e estiagem constam da Tabela 20 e a comparação
entre as três estações de efluentes de esgotos estão mostrados na Figura 38
Tabela 20 – Concentrações dos hormônios detectados nas Estações de Tratamentos
de Esgotos de Goiânia-GO
Estações de Tratamento de Esgoto
Períodos das coletas Hormônios Afluentes Uni-
dades
HSB PA S
Chuva E2 178,24 83,36 53,70 ng/L
Estiagem E2 275,00 240,4 45,80 ng/L
Chuva Pro. 97,540 50,22 69,34 ng/L
Estiagem Pro. 603,80 399,0 60,20 ng/L
E2=17β-estradiol;Pro=Progesterona;HSB=Hélio Seixo de Britto; PA=Parque Atheneu;
S=Samambaia
56
Figura 38 – Comportamento dos hormônios 17β-estradiol e da progesterona nos
afluentes dos esgotos nos dois períodos de chuva e estiagem. Fonte: Autor
Observou-se pela Figura 37 que concentrações médias nos afluentes, obtidas
para os dois estrogênios analisados, nas três ETEs, foram mais elevadas no período
de estiagem podendo se inferir que esse período de escassez de chuva foi o
determinante para o aumento das concentrações desses DEs. As ETEs tiveram
valores diferenciados porque ao se comparar as três verificou-se que a ETE HSB
apresentou uma quantidade de 17β-estradiol e progesterona no afluente, maior em
relação às outras mencionadas, devido à grande quantidade de esgoto que recebe.
A quantificação das concentrações de E2 encontrado nesse tipo de ambiente
(no rio), usando a metodologia ELISA, também são concordantes com diversos
autores no Brasil, como: Ghiselli (2006) 6.700 ng/L; Froehner et. all,.(2011) 1.450;
Lopes (2007) 6,9 ng/L; Sodré (2006) 2,51 ng/L; Ferreira (2012) 5,67 ng/L ou com
outros pesquisadores, que obtiveram valores de E2, em efluentes, estudando outras
matrizes ambientais, como: Suri (2012) nos Estados Unidos, 198 ng/L; Viglino, et.
al (2008) 125 ng/L no Canada, e Andrasi (2011), 324 ng/L na Hungria.
Em relação à progesterona Ghiselli (2006) em Campinas-SP, obteve um valor
superior ao encontrado nessa pesquisa de 3.570 ng/L. Esses valores constatados na
Tabela 20 são maiores em relação a outras matrizes ambientais, avaliadas por
pesquisadores em outros países que obtiveram os seguintes dados para a
progesterona: Koréia, Shin (2011) 0,34 ng/L; no Canadá, Viglino (2008) 9,0 ng/L; na
Alemanha, Kuch (2001) 2,1 ng/L, na Espanha Rodriguez-Mozaz et. al. (2004) 2,5
57
ng/L.
Além disso, os resultados obtidos por outros pesquisadores e para essa
pesquisa com relação aos dois hormônios estudados estão acima de 1,0 ng/L, sendo
nessa concentração responsáveis por provocar alterações fisiológicas em espécies
aquáticas (Routledge et. al., 2009).
Entende-se que as altas concentrações desses hormônios, se deve a presença
de matéria orgânica, oriunda de excretas humanas, que em grande parte são
eliminados na urina, na forma inativa como glucoronídios solúveis em água ou na
forma de sulfatos, e na forma ativa, como molécula não conjugada, nas fezes. Os
impactos ambientais produzidos por esses poluentes através de esgotos não tratados
corretamente, ao serem descartados nos rios, podem causar sérios problemas as
espécies aquáticas (Ghiselli, 2006; Ferreira, 2012; Henriques, 2008; Bila & Dezotti,
2007, Lucena, 2013; Campani et. al., 2010; Viglino et. al., 2008; Otomo, 2010).
Esses impactos em espécies aquáticas e humanas, avaliados em outras matrizes
ambientais, justificam identificar e quantificar esses micropoluentes nas ETEs e na
ETA e sugerir as suas remoções nos ecossistemas aquáticos.
Avaliação dos dados obtidos para os dois estrogênios na confluência do rio e
jusante do lançamento constam da Tabela 21 e na Figura 39.
Tabela 21 – Concentrações dos hormônios detectados nos pontos CER e J nas
Estações de Tratamento de Esgotos de Goiânia-GO
Períodos de
coletas
Hormô-
nios
HSB PA S Uni-
dades
CER J CER J CER J
Chuva E2 5,4900 2,040 31,62 15,13 9,330 6,91 ng/L
Estiagem E2 64,560 14,45 72,44 56,23 7,760 6,02 ng/L
Chuva Pro. 38,100 4,350 14,45 10,96 52,48 7,94 ng/L
Estiagem Pro. 218,25 40,60 42,55 28,10 15,84 6,60 ng/L
CER=Confluência do Efluente com o rio; J=Jusante
Em relação à confluência do efluente com o rio (CER) e a jusante do lança-
mento no período de chuva, os dois hormônios pesquisados tiveram valores menores
quando comparados com a estiagem. Porém esse fato não ocorreu na ETE (S), no
período de estiagem, e isso se justifica porque no mês da coleta ocorreu paralisação
da Universidade Federal de Goiás, e como a ETE (S) localiza-se dentro da universi-
58
dade, é de se esperar que o fluxo de esgoto diminuísse e refletisse no decréscimo
desses poluentes. Também se observou o decaimento significativo nas concentrações
de ambos os hormônios, da confluência do rio para a jusante do lançamento, em am-
bos os períodos de coleta, justificado não só pela diminuição da matéria orgânica re-
movida durante o tratamento nas ETEs como pelo mecanismo de diluição do efluen-
te, quando lançando no rio.
Figura 39 - Comportamento dos hormônios 17β-estradiol e da progesterona ao longo
do lançamento dos esgotos nos dois períodos de chuva e estiagem. Fonte: Autor
Em relação a ETA, em ambos os períodos, os DEs encontrados nesta pes-
quisa na captação de água para potabilidade, tanto antes como depois do tratamento
constam da Tabela 22.
59
Tabela 22 – Concentrações de hormônios detectados nas Estações de Tratamento de
água (ETA)
Estação de Tratamento de Água
Períodos de coletas Hormônios ETA Unida-
des Captação Água Potá-
vel
Chuva E2 2,13 1,81 ng/L
Estiagem E2 4,89 2,51 ng/L
Chuva Pro. 5,37 4,78 ng/L
Estiagem Pro. 6,76 4,67 ng/L E2=17β-estradiol; Pro.: Progesterona; ETA=estação de tratamento de água
Os valores obtidos para a remoção dos dois hormônios na água tratada da
ETA, desde a captação até a potabilidade não foram tão significantes, visto que na
época da chuva a remoção do 17β-estradiol, foi de apenas 15,02 % m/m e na estia-
gem de 48,67% m/m, enquanto que a progesterona na chuva variou apenas de
10,98% m/m e na estiagem variou de 30,91% m/m, em valores absolutos. Sugere-se
que esses resultados na água potável, possam ser devidos aos processos de remoção
que não foram satisfatórios nos períodos estudados.
Nos dois pontos de coleta da ETA, os hormônios E2 e progesterona, apresen-
taram valores concordantes com alguns trabalhos realizados no Brasil (Ferreira,
2008; Gerolin, 2008; Otomo, 2010). Ghiselli, (2007), que encontraram concentrações
de E2 e Progesterona mais elevada, em relação a essa pesquisa (2.600 ng/L e 1.200
ng/L, respectivamente) no mesmo ecossistema, no Estado de São Paulo. Em outros
países da Europa, Rodriguez, 2004, obteve 2,5 ng/L e Kurch, 2001 obteve 2,1 ng/L
de E2.
60
CONCLUSÃO
Ao longo desta pesquisa foram feitas duas campanhas (coletas), no período de
chuva e de estiagem em Estações de Tratamento de Esgoto e Água de Goiânia-GO,
tendo como fator preponderante avaliar a existência ou não de substâncias, que alte-
ram os sistemas endócrinos de seres vivos, os quais segundo o manual da USEPA são
conhecidos como Desreguladores Endócrinos (DEs)
A eficiência da extração em fase sólida (SPE), utilizada para concentrar as
amostras complexas como as estudadas, influenciou na identificação e quantificação
dos dois esteroides, pelo método ELISA, validada pela USEPA.
Os resultados obtidos durante a pesquisa para os DEs no período de chuva fo-
ram menores, devido à diluição em relação ao período de estiagem, mesmo assim,
apresentaram concentrações capazes de provocar alterações fisiológicas em seres
aquáticos, conforme já avaliados por outros pesquisadores. E tanto os valores das
concentrações para o E2 como para a Progesterona, estão concordantes com vários
pesquisadores, no Brasil e no mundo, mesmo usando metodologias de quantificação
diferentes, como a Cromatografia e a Espectrometria de Massa. Isso comprova que o
método Ensaios de Imunoadsorção Enzimática (ELISA – “Enzime Linked Immuno
Sorbent Assay”) é eficiente, e tem alta precisão, pois trabalha com valores de concen-
tração em pg/L, logo é tão útil quanto os outros, para realizar análise de traços em
matrizes ambientais.
Para quantificar os valores dos dois desreguladores endócrinos, também se
avaliou nos efluentes das ETEs e nas águas do rio Meia Ponte, os parâmetros físico-
químicos, que estão alterados devidos aos descartes desses materiais nas duas cam-
panhas.
Em relação ao OD e a DBO os valores se encontram em não conformidade
com as legislações brasileiras (Resolução CONAMA Nº 357/05 e 430/2011). Dados
61
sobre Turbidez, CE e DQO corroboraram para avaliar a presença de matéria orgânica
e inorgânica, tanto no afluente como nos pontos do rio.
Ainda com relação aos parâmetros físico-químicas (DBO e DQO), pode-se
afirmar que não está havendo degradação da matéria orgânica e inorgânica, porque a
relação entre os dois parâmetros, ultrapassaram o valor proposto pela literatura, suge-
rindo que existe ainda muito material inorgânico não degradado dentro desses ecos-
sistemas.
Diante do que foram analisados, os resultados mostraram que os esteroides
presentes em amostras ambientais podem produzir efeitos reprodutivos na biota resi-
dente no rio, assim como, os parâmetros físico-químicos encontrados em valores al-
terados, também podem dificultar a sobrevida de seres vivos que habitam esses lo-
cais.
Conclui-se que o aumento dos DEs e a alteração dos parâmetros físico-
químicos das águas, se devem ao possível aumento da população, sem prévio contro-
le da urbanização, como também a existência de ETEs e ETA, incapazes ou com ca-
pacidade reduzida, de tratar o esgoto doméstico e a água da região. Contudo, outros
fatores subestimados não podem ser descartados para justificar os resultados encon-
trados.
62
ANEXOS
63
ANEXO A- Curva de calibração do período chuvoso das ETEs HSB e S dos
hormônios Progesterona primeira campanha. Cálculo da concentração: A) Densidade
Óptica (DO) do padrão = DO padrão – DO NSB. B) % de ligação = DO padrão / DO
Bo x 100
NS
B
0,118
Fórmula
Y
X
Bo 0,527 DOBo=0,527 – 0,118=0,409
Padrões DOp=padrão-NSB % de ligação=DOp /
Bo x 100
Log % Log [ ]
P1 0,162 DOp=0,162 – 0,118=0,044 % de ligação=0,044 /
0,409 x 100
10,70 500
P2 0,208 DOp=0,208 – 0,118=0,09 % de ligação=0,09 /
0,409 x 100
22,00 250
P3 0,224 DOp=0,224 – 0,118=0,106 % de ligação=0,106 /
0,409 x 100
26,00 125
P4 0,25 DOp=0,250 – 0,118=0,132 % de ligação=0,132 /
0,409 x 100
32,30 62,5
P5 0,291 DOp=0,291 – 0,118=0,173 % de ligação=0,173 /
0,409 x 100
42,30 31,25
P6 0,371 DOp=0,371 – 0,118=0,253 % de ligação=0,253 /
0,409 x 100
61,80 15,62
64
ANEXO B - Curva de calibração do período chuvoso das ETEs HSB e S dos
hormônio 17β-Estradiol. Cálculo da concentração: A) Densidade Óptica (DO) do
padrão = DO padrão – NSB. B)% de ligação = DO padrão/DO Bo x 100
N
S
B
0,096
Fórmula
Y
X
B
o
1,057 DO Bo= 1,057 –
0,096=0,961
Padrões DOp=padrão-NSB % de ligação=DOp / Bo x 100 Log % Log[ ]
P1 0,138 DOp=0,138 –
0,096=0,042
% de ligação=0,042 / 0,961 x 100 4,37 1000
P2 0,218 DOp=0,218 –
0,096=0,122
% de ligação=0,122 / 0,961 x 100 12,7 500
P3 0,273 DOp=0,273 –
0,096=0,177
% de ligação=0,177 / 0,961 x 100 18,4 250
P4 0,397 DOp=0,397 –
0,096=0,301
% de ligação=0,301 / 0,961 x 100 31,3 125
P5 0,586 DOp=0,586 –
0,096=0,490
% de ligação=0,490 / 0,961 x 100 51,0 62,5
P6 0,521 DOp=0,521 –
0,096=0,425
% de ligação=0,425 / 0,961 x 100 44,2 31,3
P7 0,756 DOp=0,756 –
0,096=0,660
% de ligação=0,660 / 0,961 x 100 68,7 15,6
65
ANEXO C- Curva de calibração do período estiagem das ETEs HSB e S do
hormônio Progesterona da segunda campanha. Cálculo da concentração. A)
Densidade Óptica (DO) do padrão = DO padrão – DO NSB. B) % de ligação = DO
padrão / DO Bo x 100
NSB 0,183
Fórmula
Y
X Bo 0,462 OD Bo= 0,462 – 0,183=0,279
Padrões ODp=padrão-NSB % de ligação=ODp / Bo x 100 Log % Log [ ]
P1 0,235 ODp=0,235 – 0,183=0,052 % de ligação=0,052 / 0,279 x 100 18,6 500
P2 0,225 ODp=0,225 – 0,183=0,042 % de ligação=0,042 / 0,279 x 100 15,0 250
P3 0,306 ODp=0,306 – 0,183=0,123 % de ligação=0,123 / 0,279 x 100 44,0 125
P4 0,325 ODp=0,325 – 0,183=0,142 % de ligação=0,142 / 0,279 x 100 50,8 62,5
P5 0,406 ODp=0,406 – 0,183=0,223 % de ligação=0,223 / 0,279 x 100 79,9 31,25
P6 0,416 ODp=0,416 – 0,183=0,233 % de ligação=0,233 / 0,279 x 100 83,5 15,62
66
ANEXO D - Curva de calibração do período de estiagem das ETEs HSB e S dos
hormônio 17β-Estradiol. Calculo da concentração. A) Densidade Óptica (DO) do
padrão = DO padrão – DO NSB. B) % de ligação = DO padrão/DO Bo x 100
NSB 0,114
Fórmula
Y
X Bo 0,714 DO Bo= 0,714 – 0,144=0,600
Padrões DOp=padrão-NSB % de ligação=DOp / Bo x 100 Log % Log [ ]
P1 0,142 DOp=0,142 – 0,114=0,028 % de ligação=0,028 / 0,600 x 100 4,60 1000
P2 0,245 DOp=0,245 – 0,114=0,131 % de ligação=0,131 / 0,600 x 100 21,8 500
P3 0,315 DOp=0,315 – 0,114=0,201 % de ligação=0,201 / 0,600 x 100 33,5 250
P4 0,398 DOp=0,398 – 0,114=0,284 % de ligação=0,284 / 0,600 x 100 47,3 125
P5 0,533 DOp=0,533 – 0,114=0,419 % de ligação=0,419 / 0,600 x 100 69,8 62,5
P6 0,633 DOp=0,633 – 0,114=0,519 % de ligação=0,519 / 0,600 x 100 86,5 31,3
P7 0,702 DOp=0,702 – 0,114=0,588 % de ligação=0,588 / 0,600 x 100 98,0 15,6
67
ANEXO E- Curva de calibração do período chuvoso da ETE PA e da ETA JC do
hormônio Progesterona na primeira campanha. Cálculo da concentração: A)
Densidade Óptica (DO) do padrão = DO padrão – DO NSB. B) % de ligação = DO
padrão / DO Bo x 100
NS
B
0,217
Fórmula
Y
X
Bo 0,535 DO Bo= 0,535 – 0,217=0,
Padrões DOp=padrão-NSB % de ligação=DOp / Bo x 100 Log
%
Log [ ]
P1 0,168 DOp=0,168– 0,217=-0,049 % de ligação=-0,049 / 0,217 x 100 ------
--
1000
P2 0,263 DOp=0,263 – 0,217=0,046 % de ligação=0,046 / 0,217 x 100 21,2 500
P3 0,243 DOp=0,243 – 0,217=0,026 % de ligação=0,026 / 0,217 x 100 11,9 250
P4 0,325 DOp=0,325 – 0,217=0,108 % de ligação=0,108 / 0,217 x 100 49,7 125
P5 0,406 DOp=0,406 – 0,217=0,189 % de ligação=0,189 / 0,217 x 100 87,1 62,5
P6 0,416 DOp=0,416 – 0,217=0,199 % de ligação=0,199 / 0,217 x 100 91,7 31,3
68
ANEXO F- Curva de calibração do período chuvoso da ETE PA e da ETA JC do
hormônio 17β-Estradiol na primeira campanha. Cálculo da concentração. A)
Densidade Óptica (DO) do padrão = DO padrão – NSB. B) % de ligação = DO
padrão/DO Bo x 100
NSB 0,093
Fórmula
Y
X Bo 0,724 DO Bo=0,724 – 0,093=0,631
Padrões DOp=padrão-NSB % de ligação=DOp / Bo x 100 Log % Log [ ]
P1 0,128 DOp=0,128 – 0,093=0,035 % de ligação=0,035 / 0,631 x 100 5,54 1000
P2 0,144 DOp=0,144 – 0,093=0,051 % de ligação=0,051 / 0,631 x 100 8,08 500
P3 0,160 DOp=0,160 – 0,093=0,067 % de ligação=0,067 / 0,631 x 100 10,61 250
P4 0,240 DOp=0,240 – 0,093=0,147 % de ligação=0,147 / 0,631 x 100 23,29 125
P5 0,308 DOp=0,308 – 0,093=0,215 % de ligação=0,215 / 0,631 x 100 34,07 62,5
P6 0,436 DOp=0,436 – 0,093=0,343 % de ligação=0,436 / 0,631 x 100 54,35 31,3
P7 0,540 DOp=0,540 – 0,093=0,447 % de ligação=0,540 / 0,631 x 100 70,83 15,6
69
ANEXO G - Curva de calibração do período estiagem da ETE PA e da ETA JC do
hormônio Progesterona na segunda campanha. Cálculo da concentração. A)
Densidade Óptica (DO) do padrão = DO padrão – DO NSB. B) % de ligação = DO
padrão / DO Bo x 100
NSB 0,217
Fórmula
Y
X
Bo 0,535 DO Bo= 0,535 – 0,217=0,318
Padrões DOp=padrão-NSB % de ligação=DOp / Bo x 100 Log % Log [ ]
P1 0,239 DOp=0,239– 0,217=-0,022 % de ligação=-0,022 / 0,318 x 100 6,9 500
P2 0,200 DOp=0,200 – 0,217=-0,017 % de ligação=0,017 / 0,318 x 100 5,3 250
P3 0,223 DOp=0,223 – 0,217=0,006 % de ligação=0,006 / 0,318 x 100 1,8 125
P4 0,349 DOp=0,349 – 0,217=0,132 % de ligação=0,132 / 0,318 x 100 41,5 62,5
P5 0,376 DOp=0,376 – 0,217=0,159 % de ligação=0,159 / 0,318 x 100 50,0 31,25
P6 0,433 DOp=0,433 – 0,217=0,216 % de ligação=0,216 / 0,318 x 100 67,9 15,62
70
ANEXO H - Curva de calibração do período de estiagem da ETE PA e da ETA JC
dos hormônio 17β-Estradiol na segunda campanha. a) Densidade Óptica (DO) do
padrão = DO padrão – NSB. b) % de ligação = DO padrão/DO Bo x 100
NSB 0,125
Fórmula
Y
X Bo 0,586 DO Bo=0,586 –
0,125=0,461
Padrões DOp=padrão-NSB % de ligação=DOp / Bo x 100 Log
%
Log [ ]
P1 0,180 DOp=0,180 – 0,125=0,055 % de ligação=0,055 / 0,461 x
100
11,9 1000
P2 0,220 DOp=0,220 – 0,125=0,095 % de ligação=0,095 / 0,461 x
100
20,6 500
P3 0,312 DOp=0,312 – 0,125=0,187 % de ligação=0,187 / 0,461 x
100
40,5 250
P4 0,420 DOp=0,420 – 0,125=0,295 % de ligação=0,295 / 0,461 x
100
63,9 125
P5 0,436 DOp=0,436 – 0,125=0,311 % de ligação=0,311 / 0,461 x
100
67,4 62,5
P6 0,496 DOp=0,496 – 0,125=0,371 % de ligação=0,371 / 0,461 x
100
80,4 31,3
P7 0,580 DOp=0,580 – 0,125=0,455 % de ligação=0,455 / 0,461 x
100
98,6 15,6
71
ANEXO I - Quantificação das concentrações do hormônio 17β-Estradiol e
Progesterona encontrados nas matrizes ambientais das ETEs, ETA, rio Meia Ponte e
Ribeirão João Leite.
pontos DO AHSB
DO PA
DO S DO JC
P.C. P.E. P.C. P.E. P.C. P.E. P.C. P.E.
AFLUE
NTE
0,168 0,527 0,200 0,293 0,188 0,575 ---- ----
CER 0,393 0,180 0,215 0,175 0,319 0,349 ---- ----
J 0,605 0,274 0,271 0,185 0,359 0,379 ---- ----
CAP. ---- ---- ---- ---- ---- ---- 0,590 0,412
AT ---- ---- ---- ---- ---- ---- 0,638 0,551
NSB 0,096 0,093 0,114 0,125 Média 0,107
Bo 1,057 0,724 0,714 0,586 Média 0,770 0,770-0,107=0,663
Progesterona
Afluente
s
0,203 0,212 0,216 0,222 0,209 0,346 ---- ----
CER 0,224 0,205 0,230 0,258 0,202 0,230 ---- ----
J 0,256 0,260 0,245 0,284 0,262 0,273 ---- ----
CAP. ---- ---- ---- ---- ---- ---- 0,289 0,272
AT. ---- ---- ---- ---- ---- ---- 0,297 0,299
NSB 0,118 0,217 0,183 0,217 Média 0,183
Bo 0,527 0,535 0,462 0,535 Média 0,514 0,514-0,183=0,331
P.C. = Período de Chuva, P.E. = Período de Estiagem
Fórmula: (DO Amostra - DO NSB) / Bo x 100 = %
Log % = Y
[ ] = 10X
pg/mL
Equação : Y = - 0,5570. X + 0,6076 (17β-estradiol)
Equação : Y = - 0,7524. X + 0,8086 (Progesterona)
72
ANEXO J- Curva de calibração da DQO em amostra de Efluentes
Curva de calibração do Nitrogênio kjeldah em amostra de efluente
73
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80
CURRICULUM VITAE
Manoel Barbosa Soares e-mail: [email protected]
Dados Pessoais
Nome: Manoel Barbosa Soares
Nacionalidade: Brasileiro
Residente: Av. Wilson Quirino nº 1156 – Cidade: Inhumas-Go – Bairro:
Central
Filiação
Nome da mãe: Adacira Sousa Soares
Nome do pai: João Soares de Sousa
Atuação Profissional
Instituição: Colégio Estadual José Rodrigues Naves (CEJRN)
Período: 1999 até o presente
Instituição: Escola Municipal Agropecuária de Inhumas
Período: 2007 até o presente
Formação Acadêmica
Especialização
Instituição: Universidade Estadual de Goiás
Curso: Docência Universitária – Início:2009 – Conclusão:2011
Carga Horária: 444
Título da Monografia: Educação Ambiental no Ensino Formal
Graduação
Instituição: Universidade Estadual de Goiás
Curso: Licenciatura em Química – Início: 2001 - Conclusão: 2004
Produção Científica
Artigo completo publicados em periódicos:
SOARES, M. B., TIRADENTES, C. P., VASCONCELOS, A. M.: EDUCAÇÃO
AMBIENTAL NO ENSINO FORMAL: ESTUDO DE CASO. Revista Sapiência:
sociedade, saberes e práticas educacionais. V. 04 p. 111-119, 2015.
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Trabalhos publicados em anais de eventos (resumo expandido):
BOFIM, J. M., MARTINS, T. P., EGITO, A. S., SOARES, M. B., VASCONCELOS,
A. M.: Composição bromatológica do soro de leite bovino proveniente do processo
de fabricação de queijo Mozarela In: CONGRESSO NORDESTINO DE
PRODUÇÃO ANIMAL, 2015, TERESINA-PIAUI.
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