Abstract: As evidências da contaminação das águas por resíduos de medicamentos e seus subprodutos levou esse grupo de resíduos a compor a lista de poluentes orgânicos emergentes, como consequência da expansão do uso de medicamentos, como o antidepressivo cloridrato de fluoxetina e o anti-inflamatório diclofenaco. Diversos Processos Oxidativos Avançados vêm sendo aplicados para a degradação destes compostos. Dentre eles, o processo de irradiação com feixe elétrons obteve bons resultados na remoção de toxicidade e degradação de fármacos. O presente estudo consistiu em aplicar radiação ionizante como uma possível tecnologia para degradar os fármacos em águas. A irradiação de solução aquosa contendo os fármacos foi aplicada usando acelerador de elétrons, cuja eficiência foi discutida mediante análises químicas (Cromatografia Líquida Ultra Rápida e Carbono Orgânico Total (COT)), ecotoxicológicas (ensaios de toxicidade com Vibrio fischeri e Daphnia similis) e biológicas (Ensaios Respirométricos). Os resultados de COT indicaram mineralização não significativa dos compostos, mesmo sendo observada degradação máxima de 99,9% para o diclofenaco e 55% para o cloridrato de fluoxetina na mistura (1:1) em 5.0 kGy. Foi observada toxicidade aguda dos fármacos, sendo mais acentuada para a fluoxetina, seguido do diclofenaco e, finalmente, da mistura para V. fischeri. Quando D. similis foram empregadas nessa avaliação, a ordem de toxicidade foi de fluoxetina, a mistura de ambos os medicamentos e do diclofenaco. Além disso, foi observada remoção de toxicidade nas amostras irradiadas em todas as doses aplicadas para a bactéria V. fischeri, com maior eficiência de remoção de toxicidade de 55%, em 5 kGy, na mistura dos dois fármacos. Para a D. similis, foi observada remoção significativa de toxicidade da mistura apenas na dose 2,5 kGy. Os ensaios respiroétricos não indicaram biodegradabilidade após o tratamento.

Palavras-Chave: waste water; radioactive waste processing; pollution control; electron beams; ionizing radiations; toxicity; drugs; mixtures; carbon; organic compounds; aquatic organisms; bacteria; daphnia; metabolism; chemical analysis

TOMINAGA, FLAVIO K. Efeito da irradiação na toxicidade de fármacos em solução aquosa: cloridrato de fluoxetina, diclofenaco de sódio e mistura de ambos. Orientador: Sueli Ivone Borrely. 2016. 141 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-04102016-080908. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26825. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O processo de beneficiamento têxtil utiliza importante quantidade de água durante a produção, enquanto gera efluentes que possuem diversos tipos de compostos químicos, como: surfactantes, peróxidos, ácidos, sais e corantes. Devido a sua complexidade, comumente estes efluentes possuem elevada carga tóxica e coloração. Os Processos Oxidativos Avançados vêm sendo utilizados para melhorar a tratabilidade desse tipo de efluente, complementando o tratamento biológico. A irradiação com feixes de elétrons tem sido proposta como tecnologia para tratamento de efluentes têxteis, auxiliando na redução da toxicidade, coloração, demanda química de oxigênio, entre outros parâmetros. Os principais objetivos deste trabalho foram: avaliar a toxicidade de compostos químicos utilizados no beneficiamento das fibras de algodão, além do efluente final (contendo corante reativo Red 239) em organismos aquáticos; e avaliar a eficiência da irradiação por feixe de elétrons no tratamento destes contaminantes. Os ensaios de toxicidade para efeito agudo foram realizados com organismos aquáticos: bactéria Vibrio fischeri e o crustáceo Daphnia similis. Este último também foi empregado para avaliar efeito crônico: reprodução, efeitos subletais e comprimento córporeo, pela exposição de 21 dias ao efluente têxtil contendo o corante reativo Red 239. O efluente, bem como os compostos orgânicos, foram submetidos à irradiação em acelerador de elétrons, com variação de dose de radiação entre 0,5 e 15 kGy. O tratamento com irradiação reduziu a toxicidade, a coloração, a demanda química de oxigênio e o carbono orgânico total do efluente. Em relação à toxicidade aguda, para o efluente bruto os valores médios de CE 50% ficaram entre 2,93 ± 0,13 e 9,28 ± 0,32 para D. similis e 5,65 ± 0,16 e 8,40 ± 1,45 para V. fischeri. O tratatamento com feixe de elétrons foi efetivo na redução da toxicidade das amostras de efluente, sendo obtidos os seguintes valores com 5 kGy: CE50% = 16,36 ± 5,37, representando 61,43% de remoção de toxicidade para D. similis e 15,05 ± 2,93, remoção de toxicidade de 50,73% para V. fischeri. Enquanto 10 kGy resultou em mais de 70% de remoção de efeitos agudos para ambos os organismos expostos. Com relação à redução de cor, 5 kGy resultou em eficiência superior a 95%. Dentre os surfactantes analisados, os não-iônico, óxido de alquileno e o etoxilado, foram os mais tóxicos para ambos os organismos, com valores médios de CE 50 inferiores a 4,5 mg L-1. Em relação à exposição crônica de D. similis ao efluente têxtil bruto (concentração 3%) foram observados efeitos subletais, como deposição de corante no sistema filtrador e má formação de ovos.

Palavras-Chave: chemical effluents; industrial wastes; liquid wastes; wastewater treatment; clothes dryers; textiles; waste processing; aquatic organisms; daphnia; crustaceans; bacteria; desulfovibrio; surfactants; toxicity; decontamination; detoxification; synchrotrons; linear accelerators; electron beams; radiation sources

GARCIA, VANESSA S.G. Emprego de acelerador de elétrons para a redução da toxicidade de efluente têxtil e de produtos químicos aplicados durante o tingimento do algodão. Orientador: Sueli Ivone Borrely. Coorientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva. 2020. 128 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-21092020-152150. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31520. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A Estação de Tratamento de Esgotos de Suzano, ETE Suzano, localizada em Suzano, recebe efluentes e esgotos domésticos de cinco municípios que concentram forte atividade industrial. A região merece estudos que visem à preservação do rio tendo em vista sua proximidade à nascente do mesmo, além da importância para o estado de São Paulo. O objetivo deste trabalho foi utilizar ensaios de toxicidade com organismos aquáticos de níveis tróficos distintos para avaliar a carga tóxica que chega na estação, a eficiência do tratamento biológico aplicado na mesma, bem como a influência da estação no seu entorno.Os resultados obtidos para os cinco locais amostrados indicaram que para o afluente a toxicidade foi bastante superior comparada aos demais locais e esse resultado se repetiu para todos os organismos testados, com valores de CE(I)50 variando entre 1,02% e 21,14% para V. fischeri, e entre 0,60 até 83,84% para D. similis . Com relação ao efluente tratado os resultados mais críticos foram determinados para a Ceriodaphnia dubia com valor crônico de 7,07%, em outubro de 2006. Nas demais campanhas os valores críticos do efluente tratado variaram entre 15,81% até 86,60%. Para Vibrio fischeri em todas as campanhas foi observada toxicidade para a amostra do afluente P2, sendo que a maior toxicidade foi verificada na primeira campanha. Ainda na primeira campanha o P4 apresentou toxicidade 2 vezes maior que em relação ao P1 mostrando que na água do P4 ainda existem contaminantes que prejudicam a vida aquática. Nas campanhas posteriores os valores verificados para P1 e P4 estiveram bem próximos, com moderada toxicidade. Para Daphnia similis foi constatada toxicidade nas 2ª e 3ª campanhas para o P4 enquanto que o P1 não apresentou toxicidade. Os resultados dos ensaios realizados com C. dubia visando ao potencial de efeito crônico demonstraram importante diferença entre natalidade obtida no ponto controle e os pontos do rio Tietê, jusante e montante. Ficou evidenciada que no entorno da estação comparativamente ao ponto controle a capacidade de reprodução desse organismo foi prejudicada. Da mesma forma alguns contaminantes orgânicos puderam ser determinados nesses locais e outro parâmetro crítico para a manutenção da vida aquática, o oxigênio dissolvido na água, resultou em valores entre 6,80ppm a 7,20 ppm no ponto controle (reservatório) enquanto que na água do rio esse parâmetro se manteve entre 0,5ppm e 0,7ppm , muito abaixo de 2,0 mg/L previsto pelo CONAMA.

Palavras-Chave: toxicity; bioassay; gamma radiation; cobalt 60; waste processing; waste water; bacteria; daphnia; fishes

HAMADA, NATALIA. Ensaios de toxicidade empregados na avaliacao de efeitos no sistema de tratamento de esgotos e efluentes, Ete Suzano, e seu entorno, utilizando organismos aquaticos. Orientador: Sueli Ivone Borrely. 2008. 60 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-07072009-180736. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9394. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os medicamentos são essenciais para a saúde pública e para a manutenção da qualidade de vida, visto que são aplicados tanto para o tratamento ou prevenção de doenças humanas quanto dos animais. Em contrapartida, o elevado uso dos fármacos tem gerado a contaminação em diversos ambientes aquáticos, com potencial para impactar ecossistemas. A irradiação por feixe de elétrons é um Processo Oxidativo Avançado que vem sendo aplicado como uma tecnologia alternativa para a degradação e detoxificação de diversos poluentes orgânicos. Os principais objetivos do presente estudo foram: avaliar a toxicidade e o risco ecológico de quatro fármacos; avaliar as possíveis interações das misturas de fármacos; aplicar a radiação ionizante como uma possível tecnologia para o tratamento de misturas de fármacos. Os ensaios de toxicidade foram realizados com a bactéria Vibrio fischeri, o microcrustáceo Daphnia similis e a levedura Saccharomyces cerevisiae. As soluções aquosas contendo os fármacos foram submetidas a irradiação em um acelerador de elétrons com variação de doses de 1,0 a 5,0 kGy. Os ensaios de toxicidade aguda indicaram que D. similis foi a mais sensível à maioria dos fármacos ao passo que a levedura foi a menos sensível. A avaliação de risco dos medicamentos deste estudo indicou possível risco, exceto para a ciprofloxacina que demonstrou baixo risco para a biota aquática. Os ensaios de toxicidade de misturas com o antidepressivo indicaram tanto efeitos sinergéticos quanto efeitos antagônicos, dependendo da proporção ou concentração dos fármacos. Os ensaios de toxicidade com V. fischeri indicaram que houve aumento de toxicidade em 2,5 kGy para as amostras irradiadas de ciprofloxacina e ácido acetilsalicílico, ao passo que não houve alteração da toxicidade para metformina. Em contrapartida, os ensaios com as misturas binárias, indicaram apenas aumento de toxicidade para a mistura do antidepressivo e antibiótico. Para D. similis, a irradiação dos fármacos individualmente levou ao aumento da toxicidade, entretanto, na presença das misturas foi verificado uma redução de toxicidade na mistura de fluoxetina e ácido acetilsalicílico, e para as demais misturas não houve aumento de toxicidade. Por fim, as análises cromatográficas para a mistura quaternária indicaram que a irradiação por feixe de elétrons foi eficiente para a degradação, com remoção superior a 80%.

Palavras-Chave: radiopharmaceuticals; toxicity; drugs; adioenzymatic assay; reducing agents; crustaceans; daphnia; desulfovibrio; sulfate-reducing bacteria; ultraviolet spectra; liquid column chromatography; linear accelerators; environmental impacts; environmental engineering

TOMINAGA, FLAVIO K. Irradiação com feixe de elétrons proposta como tratamento oxidativo avançado para a degradação e redução de toxicidade para misturas de medicamentos. Orientador: Sueli Ivone Borrely. 2022. 166 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-03062022-150509. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33132. Acesso em: $DATA.

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