Resumo
Estudos têm mostrado que os fármacos são continuamente introduzidos no ambiente aquático. As emissões das estações de tratamento de águas residuárias urbanas estão entre as principais fontes pontuais de contaminação das águas de superfície por fármacos, devido à baixa eficiência de remoção destes poluentes pelos processos convencionalmente aplicados nestas estações. Diferentes processos de remoção e/ou de degradação de efluentes contaminados por fármacos têm sido avaliados. Dentre esses processos, a adsorção em carvão ativado se destaca por apresentar taxas de remoção bastante significativas, para diferentes classes de fármacos além da não geração de subprodutos. Desta forma, com o intuito de colaborar com o controle da poluição ambiental provocada por esta classe de contaminante, este trabalho teve como objetivo geral avaliar a remoção de fármacos em meio aquoso através da adsorção em amostras de carvão ativado com características químicas e texturais distintas. Neste estudo foi investigada a adsorção competitiva e isolada de uma série de quatro fármacos (dipirona, paracetamol, ácido acetilsalicílico e amoxicilina) em sistemas em batelada, utilizando-se quatro diferentes amostras de carvão ativado obtidas do endocarpo do coco-da-baía e ativadas de formas distintas. A avaliação do processo de adsorção na remoção experimental dos fármacos se deu através de testes cinéticos em reatores a banho finito, sendo a concentração dos fármacos no meio aquoso determinada por espectrofotometria UV/Vis e/ou obtenção do carbono orgânico total (COT). As cinéticas de adsorção isolada e competitiva dos fármacos evidenciaram uma redução significativa dos fármacos no meio aquosos, sendo, em geral, a maior parte dessa remoção nos primeiros dois minutos de contato adsorvato/adsorvente e o equilíbrio atingido ainda na primeira hora de contato entre eles. Comparando-se o desempenho dos carvões, observou-se que a adsorção isolada e competitiva dos fármacos foi mais rápida e eficiente empregando-se amostras de carvão ativadas quimicamente. Com base nos resultados obtidos é possível concluir que tanto os carvões ativados quimicamente quanto fisicamente são bons adsorventes dos fármacos avaliados quando presentes de forma isolada em meio aquoso, sendo os fármacos paracetamol e AAS mais eficientemente removidos pelas amostras de carvão ativadas fisicamente, e a amoxicilina e a dipirona mais eficientemente removidas pelos carvões ativados quimicamente. Contudo, na adsorção competitiva as amostras ativadas quimicamente parecem reunir as melhores características para a remoção destes fármacos em meio aquoso.
Introdução
Os produtos farmacêuticos são importantes e imprescindíveis elementos da vida moderna. Nas últimas décadas, vários estudos têm demonstrado que os mesmos estão sendo encontrados nas águas residuárias, nos ambientes aquáticos naturais e até mesmo nas águas servidas pelas companhias responsáveis pelo abastecimento de água (Aherne e Briggs, 1989; Heberer, 2002; Mompelat et al., 2009; Huerta-Fontela et al., 2011; Jongh et al., 2012). O principal motivo apontado para a presença cada vez mais comum destes contaminantes no meio aquático se deve, principalmente, ao fato do tratamento convencional, em geral, aplicado nas estações de tratamento de efluentes domésticos e de água não conseguir abater de forma eficiente todas as classes desses contaminantes.
Embora estes produtos sejam detectados no ambiente em baixas concentrações, o fato dos mesmos serem biologicamente ativos e poderem desencadear efeitos dinâmicos em organismos aquáticos são fatores preocupantes, do ponto de vista da saúde ambiental, haja vista que a presença destes compostos nos meios aquáticos pode comprometer a qualidade dos mesmos, a biodiversidade, além de alterar o equilíbrio destes ecossistemas.
Vários são os processos usados no tratamento de efluentes e águas contaminadas por fármacos, entretanto em virtude da variedade e complexidade destes produtos não há um consenso de qual a melhor tecnologia e/ou conjunto delas capaz de promover uma adequada remoção destes contaminantes, tornando a presença destes no meio aquático um dos problemas da sociedade moderna.
Assim, a adsorção de fármacos contidos em matrizes aquosas tem sido objeto de vários estudos nos últimos anos, conforme podemos observar nos trabalhos apresentados na literatura recente (Grover et al., 2011; Baccar et al., 2012; Delgado et al., 2012; Nam et al., 2014; Mestre et al., 2014; Rizzo et al., 2015; Mansouri et al, 2015), cujo adsorvente mais usado é o carvão ativado. A aplicação da adsorção em carvão ativado cobre um vasto espectro de sistemas, incluindo aí o tratamento de água com fins de potabilidade e de águas residuárias de diversos setores industriais (alimentício, bebidas, farmacêutico, químico, etc.). Devido a esta versatilidade, a adsorção em carvão ativado tem sido citada pela Agência de Proteção Ambiental Americana (EPA) como uma das melhores tecnologias disponíveis de controle ambiental (Moreno-Castilla, 2004).
Os resultados apresentados nestes estudos mostram, em geral, altas taxas de eliminação dos fármacos, revelando que a adsorção é um processo promissor para o controle ambiental destes contaminantes. Entretanto, quase a totalidade destes estudos se limita a avaliar a adsorção de fármacos em sistemas simples, ou seja, contendo apenas um dado fármaco. Neste contexto, este estudo teve como objetivo testar a viabilidade de quatro amostras de carvão ativado, obtidas a partir do endocarpo do coco-da-baía e ativadas por diferentes processos, na adsorção de fármacos em matriz aquosa, de forma isolada e competitiva, de forma a contribuir para um melhor gerenciamento da qualidade do meio aquático.
Autores: Kessya Rayanne de Araujo Santos; Letícia da Silva Santos; Christiano Cantarelli Rodrigues e Selêude Wanderley da Nóbrega.
