LEIDA RAMOS DE ANDRADE
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LEIDA RAMOS DE ANDRADE
CENTRO DAS FACULDADES ASSOCIADAS DE ENSINO – FAE LEIDA RAMOS DE ANDRADE POLUIÇÃO DO AMBIENTE AQUÁTICO POR HORMÔNIOS NATURAIS E SINTÉTICOS: um estudo em Poços de Caldas/MG SÃO JOÃO DA BOA VISTA 2013 CENTRO DAS FACULDADES ASSOCIADAS DE ENSINO – FAE LEIDA RAMOS DE ANDRADE POLUIÇÃO DO AMBIENTE AQUÁTICO POR HORMÔNIOS NATURAIS E SINTÉTICOS: um estudo em Poços de Caldas/MG Dissertação apresentada ao Centro Universitário das Faculdades Associadas de Ensino como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Desenvolvimento Sustentável e Qualidade de Vida. Orientador: Prof. Dr. Olímpio Gomes da Silva Neto SÃO JOÃO DA BOA VISTA 2013 FICHA CATALOGRÁFICA Catalogação na publicação elaborada pela Bibliotecária Eloísa H. Graf Fernandes, CRB – 8/3779, Biblioteca do Centro Universitário das Faculdades Associadas de Ensino – FAE. A568p Neto. Andrade, Leida Ramos de Poluição do ambiente aquático por hormônios naturais e sintéticos: um estudo em Poços de Caldas/MG. Leida Ramos de Andrade. São João da Boa Vista, SP: [sn], 2013. 94p. il. Dissertação (mestrado) – Centro Universitário das Faculdades Associadas de Ensino – FAE; Orientador: Prof. Dr. Olímpio Gomes da Silva 1.Hormônios. 3.Qualidade das águas. II UNIFAE. III Título 504.06 2.Poluição emergente. I Silva Neto, Olímpio Gomes da. CDU- Leida Ramos de Andrade Poluição do ambiente aquático por hormônios naturais e sintéticos: um estudo em Poços de Caldas/MG Dissertação apresentada ao Centro Universitário das Faculdades Associadas de Ensino – FAE como parte dos requisitos para a obtenção do título de mestre em Desenvolvimento Sustentável e Qualidade de Vida. Dissertação de mestrado defendida e aprovada em 08 de Novembro de 2013. BANCA EXAMINADORA: Prof. Dr. Olímpio Gomes da Silva Neto (Orientador) Profª. Drª. Adriana Maria Imperador (Universidade Federal de Alfenas – campus Poços de Caldas) Prof. Dr. Paulo Roberto Alves Pereira (UNIFAE) Prof. Dr. Luciel Henrique de Oliveira (Coordenador do Curso de Mestrado) São João da Boa Vista 2013 Dedico este trabalho ao meu avô materno e ao meu pai, in memoriam, conquistas sempre. inspiradores das minhas AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus, pela vida e por tudo. A minha mãe, irmãos e a toda minha família-raízes sustentadoras. Ao meu médico, Dr. Ronald Soubihe, por me compreender e cuidar muito bem da minha saúde. Ao meu orientador, Prof. Dr. Olímpio Gomes da Silva Neto, pela compreensão e paciência. Ao Prof. Dr. Gilberto De Nucci, pela gentileza e colaboração na realização das análises laboratoriais. Aos colegas Mauro Sucupira, André Arruda e Caroline Honaiser Lescano pelo carinho. A Mayara da Mota Matos, pelo incentivo para que eu iniciasse o mestrado. As amigas e companheiras do mestrado, Zilda de Cássia Moreira Diniz, Andreza Aparecida Barbosa e Jurema Cristina dos Santos Peres. A Adriana Moreira de Carvalho, Laboratorista do DMAE, colaboradora incansável nas coletas das amostras. Obrigada Dri! Aos demais servidores do DMAE: Luiz René Ballerini, Marcos Vinicius da Rocha Miranda, Gilson Souza Lopes, Sebastião Gabriel Santana e Joel José Pinto, pela colaboração. As amigas, Neide Aparecida Mariano, Érika Coaglia Trindade Ramos e Juliete Pereira, pela amizade e carinho. A Fátima Amarante Incrocci, Bruna Ramos Aniceto, Simone Vieira Corrêa, Eduardo Carvalho Dias e Eliane Silva de Sousa pela colaboração. “[...] ensinem as suas crianças o que ensinamos as nossas, que a Terra é nossa mãe. Tudo o que acontecer a Terra, acontecerá aos filhos da Terra. Se os homens cospem no solo, estão cuspindo em si mesmos.” “[...] a terra não pertence ao homem; o homem pertence à Terra.” “[...] todas as coisas estão ligadas como o sangue que une uma família. Há uma ligação em tudo. Os rios são nossos irmãos, saciam nossa sede”. “O índio prefere o suave murmúrio do vento encrespando a face do lago, e o próprio vento, limpo por uma chuva diurna ou perfumado pelos pinheiros.” Chefe Indígena Seattle (1854) RESUMO A essencialidade da água para manter a vida dos seres e o equilíbrio dos ecossistemas é conhecimento universal. Portanto, avaliar a qualidade das águas é de suma importância, principalmente as destinadas ao abastecimento público. Novos agentes poluidores têm causado preocupações para os estudiosos e incentivado muitas pesquisas em todo o mundo. Os chamados poluidores emergentes incluem os hormônios femininos naturais estradiol, estriol, estrona e o sintético etinilestradiol, mediante comprovação dos riscos que eles oferecem até em 1ngL-1. Solicitou-se a investigação destes hormônios na primeira e segunda fases de coletas, sendo que o estriol (1ª fase) e estrona (2ª fase), por motivos técnicos laboratoriais, não foram investigados. Hormônios são mensageiros químicos do organismo, os quais, em condições normais, respondem pela comunicação entre diferentes tipos de células para cumprir diversas funções. A poluição das águas por esses compostos acarreta sérios danos para a saúde humana e algumas espécies de animais, pois interferem nos sistemas endócrinos e, consequentemente, provocam a desestabilização ambiental. Esse tipo de poluição pode ser derivado dos fármacos, dos resíduos industriais e domésticos ou agroindustriais descartados indevidamente, mas são provenientes, principalmente, dos efluentes sanitários. Logo, o presente trabalho visou verificar a presença dos referidos hormônios nas águas do município de Poços de Caldas-MG, por meio da coleta e análise de amostras nas estações de tratamento de água e esgoto (ETA’s e ETE’s), antes e depois dos tratamentos, assim como nas fontes de águas minerais, em corpos d’água próximos ao lixão, de criadores de suínos, próximo ao frigorífico, bebedouros públicos, represas, água engarrafada industrialmente e águas residenciais. As primeiras amostras coletadas foram analisadas no laboratório da Bioagri Ambiental Ltda., localizado na cidade de Piracicaba, SP, pelo método da última versão do Standard Methods - Interf. Endócrinos POP PA 139 / USEPA 8270, SMEWW 6410, por meio do qual não foram encontrados os hormônios para o limite de detecção de 1µg/L nas amostras coletadas. Porém, na amostra da ETE Contorno (afluente e efluente) detectou-se a presença de resíduos fármacos: coprostanol, ibuprofeno, pentaclorofenol, estigmasterol, dibutilftalato, colestanol e cafeína, como também resíduos de colesterol. Para as análises amostrais da segunda fase, as amostras foram encaminhadas para o Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. (CEMSA), em São Paulo- SP. O método utilizado foi a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à espectrometria de massas (CLAE-EM/EM), com base nos padrões do Standard Methods. Nas análises dessas amostras encontrou-se apenas a presença do hormônio estriol (16.300 ngL-1) no córrego a jusante da granja de suínos, localizado próximo ao município de Poços de Caldas, MG. Sugere-se, com esses resultados, a importância do monitoramento da qualidade da água quanto à detecção desses poluentes, bem como buscar soluções para preveni-los e eliminá-los do ambiente aquático, priorizando a saúde e a qualidade de vida populacional, bem como a preservação dos ecossistemas. Palavras-chave: Hormônios, Poluição Emergente, Qualidade das águas. ABSTRACT The essentiality of water to sustain life of beings and the ecosystem balance is universal knowledge. Therefore, assessing the water quality is of paramount importance, especially those intended for the public supply. New pollutants have been causing concern in scholars and incentivized many research worldwide. The so-called emerging pollutants include natural female hormones estradiol, estriol, estrone and the synthetic ethinyl estradiol, upon proof of the risks that they offer. The study of these hormones was requested in the first and second stages of sampling. Estriol (1st stage) and estrone (2nd stage), for laboratory technical reasons, were not investigated. Hormones are chemical messengers of the body, which, under normal conditions, are responsible for the communication between different cell types to fulfill various functions. Water pollution by these compounds causes serious damage to human health and some animal species by interfering in endocrine systems and, consequently, leads to environmental destabilization. This type of pollution can be derived pharmaceuticals, industrial, domestic or agro industrial waste discarded improperly, but mostly by the wastewater. Therefore, this study aims to verify the presence of these hormones in some types of water from Poços de Caldas city, Minas Gerais, through the collection and analysis of samples in water and wasterwater treatments plants (WTP and WWTP), before and after treatments, as well as in the sources of mineral waters, in rivers near the garbage dump, pig farmers, near the fridge, public drinking fountains, dams, industrially bottled water and residential water. The first samples were analyzed in Bioagri Ambiental Ltda. Laboratory, located in Piracicaba city, São Paulo state, through the latest version of Standard Methods – Interf. Endocrine POP PA 139 / USEPA 8270, SMEWW 6410 method, whereby no hormones for the detection limit of 1µg/L in samples collected were found. However, in the sample of WWTP Contorno (influent and effluent) it was detected the presence of pharmaceutical residues: coprostanol, ibuprofen, pentachlorophenol, stigmasterol, dibutyl phthalate, cholestanol and caffeine, as well as cholesterol residues. For the sample analysis of the second stage, samples were sent to the Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda (CEMSA), in São Paulo city, São Paulo state. The method used was the High-Performance Liquid Chromatography coupled to Mass Spectrometry (HPLC-MS/MS), based on the standards of the Standards Methods. In the analysis of these samples it was only found estriol hormone (16.300 ngL-1) in the watercourse downstream a pig farm located near Poços de Caldas city, Minas Gerais state. These results suggest the importance of monitoring water quality for the detection of these pollutants as well as finding solutions to prevent and eliminate them from the aquatic environment, prioritizing the health and quality of life of the population, and also the preservation of ecosystems. . Palavras-chave: Hormones, Emerging Pollution, Water Quality. LISTA DE ILUSTRAÇÕES FIGURA 1: Triple Botton Line................................................................................................. 18 FIGURA 2: Estrutura dos principais hormônios estrógenos .................................................... 21 FIGURA 3: O sistema endócrino ............................................................................................. 22 FIGURA 4: Gráfico comparativo do nascimento de bebês no Brasil entre os anos de 1984 a 2002, classificando por gênero. ................................................................................................ 25 FIGURA 5: Gráfico comparativo do nascimento de bebês entre os anos de 2005 a 2010, classificando por gênero na cidade de Poços de Caldas ........................................................... 26 FIGURA 6 – Relação do consumo de fármacos das classes A, B, C, D, no Brasil ................. 30 FIGURA 7: Possíveis trajetos dos fármacos no ambiente ................................................ 32 FIGURA 8: Gráfico demonstrando as precipitações média, máxima e mínima mensal. ......... 43 FIGURA 9: Localização das bacias hidrográficas da região de Poços de Caldas, MG. .......... 44 FIGURA 10: Mapa da localização dos pontos da primeira fase da coleta ............................... 49 FIGURA 11: Primeira fase da coleta do afluente da ETE Contorno........................................ 50 FIGURA 12: Afluente ETE Contorno ...................................................................................... 50 FIGURA 13: Primeira fase da coleta do efluente da ETE Contorno........................................ 50 FIGURA 14 – Efluente Bortolan .............................................................................................. 53 FIGURA 15 – Afluente Bortolan ............................................................................................. 53 FIGURA 16: Mapa da localização dos pontos da segunda fase da coleta ............................... 54 FIGURA 17 – Cromatograma obtido para Amostra 1 (Branco em água extraída). ................. 63 FIGURA 18 – Cromatograma obtido após injeção da solução mista dos três hormônios ....... 63 FIGURA 19 – Curva analítica (solvente) ................................................................................. 64 FIGURA 20 – Cromatograma representativo da Amostra 14 .................................................. 65 FIGURA 21 – Cromatograma representativo da Amostra 37 – 2 – Pós-Granja (Córrego dos Metais) ...................................................................................................................................... 65 FIGURA 22 – Situação da disposição final dos resíduos sólidos urbanos em Minas Gerais em 2010 .......................................................................................................................................... 71 FIGURA 23 – Lixos medicamentosos descartado no aterro controlado de Poços de Caldas .. 73 Figura 24 – Escoamento do chorume em direção ao Córrego do Moinho próximo ao no aterro controlado de Poços de Caldas ................................................................................................. 73 FIGURA 25 – Aterro controlado de Poços de Caldas .............................................................. 74 FIGURA 26 – Aterro controlado de Poços de Caldas .............................................................. 74 FIGURA 27: Cadeia de custódia - CC ..................................................................................... 94 LISTA DE TABELAS TABELA 1: Excreção diária (µg) per capita de estrogênio por humanos ............................... 27 TABELA 2 – Concentrações dos estrogênios E1 (estrona), E2 (17 – estradiol), E3 (estriol) e .................................................................................................................................................. 35 TABELA 3 – Dados descritivos da primeira fase da coleta ..................................................... 49 TABELA 4: Dados descritivos da segunda fase de coletaFONTE: dados da pesquisa, 2013. 52 TABELA 5 – Dados dos pontos da segunda fase de coleta ..................................................... 54 TABELA 6: Condições de análise da CLAE ........................................................................... 58 TABELA 7: Eluição Isocrática CLAE. .................................................................................... 58 TABELA 8: Parâmetros de MRM, modo positivo ................................................................... 58 TABELA 9: Parâmetros de Multiple Reaction Monitoring(MRM), modo positivo ................ 58 TABELA 10: Tabela descritiva dos resultados da primeira coleta do Kit 1 – ETE Contorno – Afluente .................................................................................................................................... 60 TABELA 11: Tabela descritiva dos resultados da primeira coleta do Kit 2 – ETE Contorno – efluente ..................................................................................................................................... 61 TABELA 12 – Curva Analítica (solvente) ............................................................................... 64 TABELA 13: Resultados das amostras analisadas ................................................................... 66 TABELA 14 - Tabela descritiva dos resultados da primeira coleta Kit 3 – ETA V - afluente 95 TABELA 15 - Tabela descritiva dos resultados da primeira coleta do Kit 4 – ETA V - efluente .................................................................................................................................................. 95 TABELA 16: Tabela descritiva dos resultados da primeira coleta do Kit 5 – ETA III - efluente .................................................................................................................................................. 96 TABELA 17: Tabela descritiva dos resultados da primeira coleta do Kit 6 – ETA III, afluente .................................................................................................................................................. 96 LISTA DE ABREVIATURAS AAF Autorização Ambiental de Funcionamento ADO Androsta-5,16-dienona DDT Dicloro-Difenil-Tricloroetano DEO 10ϵ-17β-diidroxi-1,4-estradienona DES Dietilestilbestrol DMAE Departamento Municipal de Água e Esgoto Dr. Doutor EPI Equipamento de Proteção Individual Esp. Especialista ETA Estação de Tratamento de Água ETE Estação de Tratamento de Esgoto HSFs Hormônios sexuais femininos M.Sc. Master of Science N/D Não detectado PCB Policloretos de bifenilas PPB Partes por bilhão PPT Partes por trilhão RIE Radioimunoensaio TAC Termo de ajuste de conduta TS Testosterona LISTA DE SIGLAS AIDIS Associação Interamericana de Ingenería y Ambiental ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambietal ABNT Associacao Brasileira de Normas Técnicas ANVISA Agência Nacional de Vigilância Sanitária CERH Conselho Estadual de Recursos Hídricos CEMSA Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente CIM - RS Centro de Informações sobre medicamentos do Rio Grande do Sul COPAM Conselho Estadual de Política Ambiental CPRM Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais EPI Equipamento de Proteção Individual EUA Estados Unidos da América FEAM Fundação Estadual do Meio Ambiente FEBRAFARMA Federação Brasileira de Farmácias IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística MS Ministério da Saúde MRM Multiple Reaction Monitoring NBR's Normas Brasileiras Registradas ONU Organização das Nações Unidas OPAS Organização Pan-Americana da Saúde SABESP Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo SNIS Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento SOBRAO Sociedade Brasileira de Osteoporose UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket UNESP Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” USEPA United States Environmental Protection Agency SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 15 2. 2.1 2.2 OBJETIVOS ................................................................................................................... 16 Objetivo geral .................................................................................................................. 16 Objetivos específicos ...................................................................................................... 16 3. REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................................................... 17 3.1 Importância e disponibilidade da água ............................................................................ 17 3.2 Poluentes emergentes em corpos d'água ......................................................................... 19 3.3 Disruptores endócrinos.................................................................................................... 20 3.3.1 Ação dos disruptores endócrinos nos organismos vivos................................................. 23 3.4 Hormônios em corpos d’água ......................................................................................... 30 3.5 Identificação de hormônios em corpos d’água................................................................ 37 3.6 Processos de Tratamento de Água e Esgoto ................................................................... 37 3.7 Qualidades da água ......................................................................................................... 39 3.8 Legislações sobre hormônios na água ............................................................................. 40 3.9 Considerações sobre o local das Coletas das Águas ....................................................... 41 3.9.1 Histórico da Cidade de Poços de Caldas .................................................................... 41 3.9.2 Dados geomorfológicos e climáticos ............................................................................... 42 3.9.3 Sistema de Abastecimento de Água ................................................................................. 44 3.9.4 Coleta e Sistema de Tratamento de Esgoto ..................................................................... 45 4. PROCESSOS METODOLÓGICOS .................................................................................... 47 4.1 Realização das Análises .................................................................................................. 47 4.1.1 Primeira Fase da Coleta ................................................................................................. 48 4.1.2 Segunda Fase da Coleta.................................................................................................. 50 4.2 Metodologia da Análise dos Hormônios ......................................................................... 55 4.2.1 Primeira Fase ................................................................................................................. 55 4.2.2 Segunda Fase .................................................................................................................. 57 4.2.2.1 Equipamentos, Reagentes e Padrões Analíticos Utilizados ............... 57 4.2.2.2 Preparação de Amostras ..................................................................... 57 4.2.2.3 Condições Cromatográficas e de Espectrometria de Massas ............. 58 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................................... 60 5.1 Resultados Primeira Fase ................................................................................................ 60 5.2 Resultados da Segunda Fase ........................................................................................... 62 5.3 Verificação das Políticas Públicas e de Medidas de Prevenção da Poluição por Hormônio em Poços de Caldas................................................................................................. 69 5.3.1 Segregação de Resíduos Medicamentosos ...................................................................... 69 5.4 Aterro Controlado ........................................................................................................... 72 5.5 ETA’s e ETE’s ................................................................................................................ 75 5.6 Licenciamento de atividades poluidoras (granjas de aves e/ou suínos) .......................... 78 6. 6.1 CONCLUSÃO ................................................................................................................ 79 Sugestões para estudos futuros........................................................................................ 80 REFERÊNCIAS ....................................................................................................................... 82 ANEXO A – DECLARAÇÃO UNIVERSAL DO DIREITO DA ÁGUA .............................. 92 ANEXO B – CADEIA DE CUSTÓDIA .................................................................................. 94 ANEXO C – RESULTADOS ANÁLISES BIOAGRI ............................................................ 95 15 1. INTRODUÇÃO Devido ao avanço das pesquisas da medicina, iniciou-se o uso de hormônios em diversos fármacos como nos anticoncepcionais, nas reposições hormonais, na prevenção da osteoporose e até mesmo no tratamento de alguns tipos de câncer como de próstata e mama. Consequentemente, esse fato tem levado a um crescente aumento da poluição dos corpos d’água principalmente pela excreção desses hormônios. O rápido crescimento populacional e as melhorias socioeconômicas proporcionaram o aumento no uso de hormônios, como também dos resíduos medicamentosos. A ausência de uma legislação específica para a poluição hormonal e a falta de orientações quanto ao descarte destes, tem provocado este tipo de poluição ainda pouco conhecida no Brasil. Nesse contexto, pesquisadores alertam em relação à poluição das águas pelos poluentes emergentes, tais como os derivados dos fármacos, os hormônios sexuais e os resíduos de produtos industriais, pelo fato dessas substâncias quando ingeridas em grandes concentrações ou em contato por tempo prolongado (caso dos peixes), poderem interferir no funcionamento das glândulas endócrinas (GHISELLI, 2006). As consequências dos desequilíbrios endócrinos podem ser desastrosas, causando câncer de próstata, dos testículos, redução do número de espermatozoides, câncer de útero, de mama, de vagina, menstruação precoce e distúrbios da tireoide. Oferece também um grande risco para os animais aquáticos, como os peixes e outras espécies de machos, os quais podem se afeminar causando a diminuição da procriação das fêmeas e, consequentemente, o desequilíbrio dos ecossistemas (CHRISTANTE, 2010). Dentre esses poluentes emergentes estão os hormônios sexuais femininos naturais estradiol, estriol e estrona e o sintético etinilestradiol. Suas interferências podem ocorrer mesmo quando expostos em concentrações muito baixas, em níveis de 1 ngL-1 (BILA; DEZOTTI, 2007). Ressalta-se que no Brasil, apesar de já existirem estudos sobre a presença de disruptores endócrinos em ambiente aquático, ainda não há parametrização legal sobre o assunto (DALLEGRAVE, 2012). A motivação deste trabalho baseou-se nos riscos que os hormônios sexuais femininos naturais estradiol, estriol e estrona e o sintético etinilestradiol, trazem para os corpos d’água, para a saúde dos seres vivos e para o desequilíbrio do meio ambiente. A investigação foi realizada no 16 município de Poços de Caldas pelo fato de ser uma cidade privilegiada e famosa pelas suas fontes de águas naturais, as quais atraem muitos turistas que buscam nessas águas, até poderes curativos para alguns males à saúde. Este trabalho contribuirá com as autoridades locais como diretriz de monitoramento e de ações de políticas públicas na preservação da qualidade de suas águas. 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo geral Verificar a presença de hormônios sexuais femininos naturais estradiol, estriol e estrona, e o sintético etinilestradiol nas águas do município de Poços de Caldas, MG. 2.2 Objetivos específicos Verificar a presença dos referidos hormônios em: Estações de Tratamento de Águas (ETA’s) e nas Estações de Tratamento de Esgoto (ETE’s); Fontes de águas minerais (fontanários); Despejo do efluente de uma suinocultura em um corpo d’água; Córrego próximo a um frigorífico; Água engarrafada industrialmente; Águas residenciais provindas do abastecimento público; Amostras das represas Saturnino de Brito e Bortolan. Verificar políticas públicas e medidas de prevenção de poluição por esses hormônios na cidade de Poços de Caldas. 17 3. 3.1 REFERENCIAL TEÓRICO Importância e disponibilidade da água A água deu origem à vida e é a fonte mantenedora de todos os seres vivos. A água potável e de boa qualidade é essencial para a saúde e bem estar da humanidade. Infelizmente, a maioria da população mundial ainda não tem acesso à água com qualidade e os estudos têm demonstrado uma escassez cada vez maior desse precioso líquido, tanto para o consumo humano, quanto para a produção de alimentos e o desenvolvimento econômico. Para atender a essas necessidades, especialistas estimam que o consumo mínimo de água per capita deva ser de, pelo menos, 1.000 m³ por ano. Aproximadamente 30 países, sendo a maioria localizada no continente africano, já se encontram abaixo deste valor e, devido ao rápido crescimento da população, acredita-se que várias outras localidades deverão atingir esta categoria no futuro próximo. Salienta-se que Pequim, Cidade do México, Nova Deli e Recife estão acima desse valor porque optaram pela exploração de águas subterrâneas para poder atender ao grande número populacional e às atividades industriais (NEBEL; WRIGHT, 2000). Os problemas com a água se resumem em dois fatores: o primeiro é que a água é um bem essencial à vida e, o segundo, é o desperdício. O uso da água é quase sempre desregrado para atender as atividades industriais, domiciliares, práticas agrícolas, lazer, turismo, geração de energia, dentre outros, o que muito contribui para a sua escassez. Pode se afirmar, que para o terceiro fator as preocupações maiores deverão ser com a potabilidade, pois milhares de pessoas não possuem acesso à água potável e também as alterações climáticas poderão trazer consequências desastrosas tanto para a água quanto para os alimentos. O sistema econômico é destrutivo no sentido em que atribui valores aos recursos naturais e permite que o mercado financeiro determine uma cota para diversos usos de recursos naturais que venham a escassear. A sociedade deverá ter sabedoria e consciência cívica que a leve a mudar a forma de ver, enfrentar e evitar a problemática da água, que está sendo envolvida por interesses políticos, financeiros e sociais (PETRELLA, 2009). O abastecimento público de água em termos de quantidade e qualidade é uma preocupação constante da humanidade, não apenas devido à escassez dos recursos hídricos, mas também pela deterioração da qualidade dos mananciais. A Figura 1 traz o Triple Botton Line como 18 representação do sistema econômico, do equilíbrio ambiental e do bem estar social, os quais são amplamente beneficiados pela total qualidade e preservação da água. FIGURA 1: Triple Botton Line FONTE: LICENCIAMENTO AMBIENTAL, 2013. A Organização das Nações Unidas (ONU) tem se preocupado com a água, mesmo sabendo que dois terços da Terra sejam formados por ela. Esta preocupação se justifica porque, infelizmente, sabe-se também que pouca quantidade, ou seja: cerca de 0,008% do total da água do planeta, é potável. E para agravar o quadro atual, grande parte das fontes desta água (rios, lagos e represas) está sendo contaminada, poluída e degradada pela ação predatória do homem. Esta situação poderá levar a falta de água, num futuro próximo, para o consumo de grande parte da população. Segundo a Declaração Universal dos Direitos da Água (ANEXO A), “O direito à água é um dos direitos fundamentais do ser humano – o direito à vida, tal qual é estipulado no artigo 3o da Declaração Universal dos Direitos do Homem” (BRASIL, 2012; CPRM, 2012). Os organismos internacionais, como a Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS) e da Associação Interamericana de Ingenería y Ambiental (AIDIS) e nacionais, como o Ministério 19 da Saúde (MS) e o Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), têm reconhecido a problemática da água. Tais preocupações fizeram com que, em 1992, fosse assinada, em Havana, uma declaração para a proteção da qualidade da água, sendo instituído o Dia Interamericano da Água (BRASIL, 2006). O relatório anual da ONU tem feito projeções assustadoras para o futuro da humanidade com relação à escassez e a qualidade da água. A ONU prevê que, em 2050, mais de 45% da população mundial não poderão contar com a mínima porção individual de água para as necessidades básicas. A água constitui cerca de 60% do organismo humano, não sendo vital somente ao ser humano, mas também a outros seres vivos, tais como os animais e vegetais (ZATELLI et al., 2008). Os dados do sistema de abastecimento de água e saneamento básico no Brasil são (INSTITUTO TRATA BRASIL, 2010): A distribuição de água potável atinge 81,1% da população brasileira; A coleta de esgoto atinge 46,2% da população brasileira1; Do esgoto gerado, apenas 37,9% recebe algum tipo de tratamento. A região Centro-Oeste é a que apresenta o melhor índice de tratamento de esgoto (43,1%); Entre 2009 e 2010, houve um crescimento de 7,1% no consumo diário de água por brasileiro. A região Nordeste é a que apresenta o menor consumo (117 litros diários por habitante) e a região Sudeste é a que apresenta o maior (186 litros diários por habitante). Pelos dados observados, justifica-se a urgência de criar momentos de reflexão, análise e implantação de medidas conscientizadoras e obrigatórias para que se economize a água e tenha mais cuidado com a sua potabilidade. 3.2 Poluentes emergentes em corpos d'água Poluentes emergentes são definidos como substâncias ou produtos químicos, ou seja: os fármacos, os hormônios naturais e sintéticos, pesticidas, substâncias tensoativas, polímeros de baixa massa molecular, produtos de uso veterinário, solventes e outros poluentes orgânicos presentes em efluentes municipais e industriais. As ações de alguns destes sobre a biota podem 1 De acordo com o Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS, 2010), apenas 53,3% da população urbana brasileira tem acesso à coleta de esgoto (INSTITUTO TRATA BRASIL, 2012). 20 acarretar disfunções reprodutivas, como também serem indutores de cânceres. Diversas substâncias químicas que estão presentes em efluentes urbanos e industriais e que hoje são consideradas poluentes emergentes, têm demonstrado ação desreguladora endócrina (BARCELÓ, 2003; LOPES et al., 2008). Com relação ao aumento do uso de cosméticos, artigos de limpeza e de determinados medicamentos (diclofenaco, ácido acetilsalicílico, triclosan2), Jardim (1998), citado por Reynol (2010) reforça que isto só vem a aumentar o lixo químico que vai parar nos cursos d’água sem receber tratamento nenhum. Além disso, a legislação a respeito do assunto é omissa, o que pode resultar num aumento da presença dos interferentes hormonais no abastecimento domiciliar. Ainda segundo o autor, esses novos agentes descobertos em muitos países da Europa, nos Estados Unidos e Brasil receberam diversas denominações como: Poluentes Emergentes, Poluição Invisível, Poluição Silenciosa e Desreguladores ou Disruptores Endócrinos. Seja qual for a denominação escolhida, as preocupações dos estudiosos são as mesmas em relação aos riscos que eles podem acarretar, tanto ao meio ambiente, quanto ao homem e a outros seres vivos (JARDIM, 1998). 3.3 Disruptores endócrinos Para melhor definição dos disruptores endócrinos, é necessário conhecer a importância e funcionamento deste sistema. O sistema endócrino está dentre os de maior importância para a saúde e vitalidade do organismo e cada órgão que o compõe possui suas funções específicas, sendo que a principal é a segregação de hormônios. Cada hormônio desempenha sua função característica, finalizando com os efeitos necessários para o equilíbrio de todo o corpo. O sistema endócrino também coordena e regula a comunicação entre as células e é constituído por combinações de glândulas e hormônios, os quais são responsáveis pelas funções biológicas normais, como: reprodução, desenvolvimento embrionário, crescimento e metabolismos (REIS FILHO; ARAÚJO; VIEIRA, 2006). Os disruptores endócrinos podem ser substâncias orgânicas e inorgânicas e são definidos de várias formas por alguns autores. São encontrados em depósitos de lixo (poluindo o solo), em lençóis freáticos, mananciais de água para o abastecimento público, como também, pela queima de resíduos hospitalares e industriais em incineradores. 2 O triclosan é empregado em enxaguatórios bucais (JARDIM, 1998, apud REYNOL, 2010). 21 Os hormônios também estão enquadrados como disruptores endócrinos, porque assim eles atuam quando os fatores externos lhes propiciam um erro nas suas funções. Em condições normais no organismo, eles ativam ou inibem as funções celulares promovendo o controle entre elas. No entanto, quando os hormônios são ministrados em seres humanos e em algumas espécies animais, eles são excretados pelas fezes e urina dos mesmos, podendo retornar para esses ou outros corpos via cadeia alimentar, ingestão de água poluída ou exposição prolongada (ASSUNÇÃO; PESQUERO, 1999). Os hormônios sexuais mais estudados e investigados atualmente são os estrógenos, por serem muito ativos biologicamente e estarem relacionado às causas de diversos tipos de cânceres. Os naturais, estradiol, estriol e estrona, e o sintético etinilestradiol, usados também como medicamentos preocupam pela alta potência e quantidade excretada no ambiente continuamente. Estes hormônios são bem reconhecidos pelos seus receptores, o que resulta em respostas máximas, tornando-os principais responsáveis pela maioria dos efeitos de disrupção endócrina (REIS FILHO; ARAÚJO; VIEIRA, 2006). Os hormônios naturais estradiol, estriol e estrona e o sintético estinilestradiol são desenvolvidos para uso medicinal e muito aplicados em terapias de reposições hormonais femininas e como métodos contraceptivos. Alguns estudos já comprovaram a presença desses hormônios na água, oferecendo riscos para a saúde humana e para os seres vivos do meio aquático, como também ao desequilíbrio desses habitats (GUIMARÃES, 2008). A estrutura química destes compostos hormonais é demonstrada na Figura 2. FIGURA 2: Estrutura dos principais hormônios estrógenos FONTE: REIS FILHO; ARAÚJO; VIEIRA, 2006, p. 21. 22 A Figura 3 demonstra as glândulas que compõem o sistema endócrino no organismo humano. FIGURA 3: O sistema endócrino FONTE: AIRES, 1999. Para cada glândula, a relação de algumas de suas funções: Hipófise ou Pituitária: produz o hormônio de crescimento; Paratireoides: produzem a tiroxina; Tireoide: produz o paratormônio; Timo: produz a timosina alfa (maturação dos linfócitos), timopoetina, timulina e fator tímico circulante; Suprarrenais ou Adrenais: produz a adrenalina; Pâncreas: produz as enzimas digestivas e os hormônios como: insulina, glucagon e a somatostatina; Ovários: produzem a progesterona e estrógeno; Testículos: produz a testosterona (AIRES, 1999). O sistema endócrino normal é composto por alguns órgãos e glândulas, incluindo a glândula pituitária, a tireoide, os ovários, os testículos e outras, que também produzem os hormônios. Os hormônios funcionam como sinais químicos, que emitem os sinais de alerta e transportam informações básicas para o funcionamento normal de outras partes do corpo. Estes sinais, ou informações, são importantes para regular o ciclo menstrual, a pressão arterial, estimular o 23 desenvolvimento dos gêneros masculino e feminino e ainda equilibrar o metabolismo do corpo. Por definição de países integrantes da União Europeia, os disruptores endócrinos podem danificar diretamente um órgão endócrino, ou alterar a função dele, interagir com um receptor de hormônios, ou modificar o metabolismo de um hormônio em um órgão endócrino. O uso de alguns tipos de medicamentos e produtos para esterilização de equipamentos cirúrgicos em algumas áreas de hospitais, também foram citados como interferentes endócrinos e oferecem comprovadamente riscos aos profissionais desta atividade (XELEGATI; ROBAZZI, 2003). 3.3.1 Ação dos disruptores endócrinos nos organismos vivos Somente no final da década de 1990 foi que os efeitos provocados pelos desreguladores endócrinos passaram a ser mais investigados. O termo “poluentes emergentes” refere-se não necessariamente as suas recentes descobertas, mas sim ao fato destes serem um grupo em especial, que possui características peculiares que os tornam ambientalmente importantes em razão de crescentes níveis de utilização e de poluição (BRUCHET et al., 2002). Carson (1962) já mencionava os transtornos desses agentes poluidores quando publicou o livro denominado “Silent Spring” (“Primavera Silenciosa”), no qual relata acontecimentos gravíssimos, causados pelas pulverizações no combate aos insetos nas plantações e dá um grande alerta sobre os perigos dos inseticidas para os seres vivos e o meio ambiente. Os poluentes orgânicos antropogênicos persistem no ambiente por muito tempo e sendo substâncias químicas resistentes a degradação física, química e bioquímica, permanecendo disponíveis para absorção e bioacumulação nos organismos. Pela sua similaridade estrutural com os hormônios endógenos, sua capacidade de interagir com proteínas transportadoras de hormônios ou de alterar o metabolismo hormonal, diversos poluentes antropogênicos mimetiza ou bloqueiam os efeitos de hormônios endógenos acarretando as disrupções. Em 1991, numa conferência na cidade de Wingspread, nos Estados Unidos da América (EUA) originou-se a denominação de tais substâncias: endocrine disruptor (disruptor endócrino) (COLBORN; CLEMENT, 1992). Carson (1962) mencionou que as substâncias usadas para as pulverizações, compostas pelos organoclorados, mais conhecidos por Dicloro-Difenil-Tricloroetano (DDT), destruiu 24 populações inteiras de aves, peixes e outros, que, quando não morriam pela poluição das águas, morriam por se alimentarem dos insetos e alguns anelídeos, como a minhoca, mortos pelas pulverizações. Alguns seres humanos, também perderam suas vidas ou ficaram gravemente enfermos, por desconhecerem os verdadeiros riscos e manipularem esses produtos de forma inadequada. Na década de 1970, ocorreu a tragédia no Lago Ontário (Região dos Grandes Lagos, entre os EUA e o Canadá). Neste lago, foi observada a biomagnificação de policloretos de bifenilas (PCB), afetando desde os fitoplânctons e zooplânctons até as trutas e gaivotas. A concentração de PCB no sedimento do referido lago era o fator inicial. A partir dele, os pesquisadores observaram sua concentração aumentar: fitoplânctons = 250 vêzes; zooplânctons = 500 vezes; truta = 2.800.000 vezes e gaivota = 25.000.000 vezes. Essa ocorrência veio fortalecer os relatos e alertas da pesquisadora, quanto aos riscos ambientais. A obra e luta de Carson, fez com que agências governamentais de vários países, incluindo a United States Environmental Protection Agency (USEPA), adotassem medidas restritivas à fabricação e uso desses produtos (COLBORN; DUMANOSKI; MYERS, 2002). No livro “Nosso Futuro Roubado”, reforçando os esclarecimentos e alertas de Carson, em “Primavera Silenciosa”, os autores revelam resultados preocupantes obtidos em seus estudos e pesquisas. Em populações silvestres, observaram indícios de anomalias sexuais e falhas na reprodução, atribuindo suas causas às substâncias químicas, que substituem os hormônios naturais, desregulando ou até mesmo rompendo os processos normais de reprodução e desenvolvimento (COLBORN; DUMANOSKI; MYERS, 2002). Substâncias como dióxido de titânio, presente em alguns corantes, protetores solares e sucos artificiais em pó, podem causar danos ao comportamento natatório e na frequência cardíaca de crustáceos, como também matar algas. Nos países asiáticos, onde a população é grande consumidora de peixes e frutos do mar, está exposta a sérios riscos pelo alto nível de poluentes nos peixes, o que motivou os órgãos competentes a implantar uma regulamentação. Já a Agência Europeia para Segurança Alimentar, estabeleceu limites máximos para a presença das referidas substâncias na comida e o bisfenol A, que é um composto com atividade hormonal, foi banido em diversos países (JARDIM, 1998 apud REYNOL, 2010). Segundo a USEPA, os desreguladores endócrinos são agentes exógenos que interferem na produção, liberação, transporte, metabolismo, ligação, ação ou eliminação de hormônios 25 naturais, os quais são responsáveis pela manutenção da homeostase e como reguladores do desenvolvimento e do comportamento. As formas de ação desses desreguladores endócrinos podem ocorrer de pelo menos três maneiras: 1) imitando a ação de um hormônio produzido naturalmente pelo organismo, como o estrógeno e a testosterona, desencadeando reações químicas semelhantes no corpo; 2) bloqueando os receptores nas células que recebem os hormônios, impedindo assim a ação dos hormônios naturais; 3) prejudicando a síntese, o transporte, o metabolismo e a excreção dos hormônios naturais do organismo (GHISELLI, 2006). A redução de nascimentos de bebês do sexo masculino também pode estar relacionada às ações dos hormônios como disruptores endócrinos (CHRISTANTE, 2010). Porém, dados levantados entre os anos de 1984 a 2002 pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) não confirmaram o maior número de nascimento do gênero feminino, conforme Figura 4. FIGURA 4: Gráfico comparativo do nascimento de bebês no Brasil entre os anos de 1984 a 2002, classificando por gênero. FONTE: INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE), 2010. Outro levantamento do IBGE também constatou que, em Poços de Caldas-MG, houve mais nascimentos de bebês do gênero masculino no período de 2005 a 2011 (diferença de 130 bebês no valor acumulado), demonstrado na Figura 5. 26 1040 Quantidade de nascimentos 1020 1000 980 960 940 Masculino 920 Feminino 900 880 860 840 2005 2006 2007 2008 Ano 2009 2010 2011 FIGURA 5: Gráfico comparativo do nascimento de bebês entre os anos de 2005 a 2010, classificando por gênero na cidade de Poços de Caldas. FONTE: INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE), 201 0. Apesar do uso de anticoncepcionais ter-se iniciado em grande escala na década de 1970, não foi encontrado nenhum registro de controle de natalidade constando os gêneros dos bebês a partir desta década até 2005, em Poços de Caldas MG (IBGE, 2010). As inquietações e alertas dos pesquisadores sobre a presença desses poluentes emergentes se dão pelo fato de que o aumento da utilização desses compostos hormonais é significativo, principalmente devido às mudanças dos padrões quanto à atividade sexual dos jovens, a preocupação com o planejamento familiar, como também, o uso indiscriminado desses hormônios na bovinocultura, suinocultura, avicultura e equinocultura. Tais hormônios são excretados por meio da urina e fezes destes animais, como também dos humanos, chegando aos efluentes na forma in natura ou tratados, causando a poluição hormonal do ambiente aquático. Johnson et al. (2000) apud Bila e Dezotti (2007) revisaram as quantidades diárias dessas substâncias excretadas pelos humanos, conforme a Tabela 1. 27 TABELA 1: Excreção diária (µg) per capita de estrogênio por humanos Categoria Estrona 17β-estradiol Estriol Homens 3,9 1,6 Mulheres menstruando 8 3,5 Mulheres na menopausa 4 2,3 Mulheres grávidas mulheres 600 259 Mulheres FONTE: JOHNSON et al. (2000 apud BILA; DEZOTTI, 2007, p. 657). 1,5 4,8 1 6.000 - 17αetinilestradiol 35 O estradiol é o hormônio natural mais abundante e o mais potente encontrado em corpos d’água. Degrada-se facilmente a estrona, por ação de uma dehidrogenase específica. O estriol é um produto metabólico e de excreção do estradiol e da estrona, com fraco efeito estrogênico (GUIMARÃES, 2008). Calcula-se que são lançados diarimente nos esgotos de todo o Brasil, aproximadamente meia tonelada de 17 β-estradiol por dia (RAIMUNDO, 2007). Seu acúmulo pode ser consequência do déficit de infraestrutura no processo de saneamento como também pela ineficiência tecnológica para a remoção desses compostos nas Estações de Tratamento de Água ou de Efluentes, além da falta de políticas públicas na gestão para descarte dos resíduos químicos medicamentosos (GUIMARÃES, 2008; ALVES, 2007). Alguns estudos desenvolvidos na França, Escócia e Dinamarca mostraram que em indivíduos mais jovens a qualidade dos espermatozoides não é boa. Na Dinamarca comprovou-se que rapazes com idade entre 18 e 20 anos nascidos por volta de 1980, obtiveram a pior contagem de espermas já registrada em homens dinamarqueses normais. Os pesquisadores relatam que os fatores ambientais ou de estilo de vida também podem ser as causas mais prováveis para a diminuição da quantidade e qualidade dos espermas, assim comprometendo a fertilidade masculina. Acredita-se ainda que estejam surgindo no meio ambiente, substâncias capazes de interferirem no sistema hormonal alterando os seus mecanismos normais (SKAKKEBAEK; RAJPERT-DE; MAIN, 2001). No final da década de 1950, os médicos ainda acreditavam que a barreira placentária somente podia ser afetada por radiações. Não se acreditava que medicamentos e agentes químicos fossem capazes de passar pela placenta, atingir o útero e o feto, causando reações indesejáveis. Em 1962, tornou-se pública a tragédia da talidomida. Tal acontecimento fez com que as opiniões mudassem, pois os médicos passaram a perceber algo assustador: um medicamento 28 que não afetava a mãe poderia trazer consequências trágicas ao feto (COLBORN; DUMANOSKI; MYERS, 2002). Nos primeiros relatos das substâncias químicas como disruptoras endócrinas, foi descrito o dietilestilbestrol (DES), como medicamento usado por mulheres grávidas (como forma de prevenir o aborto), entre os anos de 1950 e 1970, as quais apresentaram resultados desastrosos como o câncer de vagina e infertilidade nas filhas nascidas de mães que o usaram, comprovando assim o seu efeito teratogênico (BILA; DEZOTTI, 2003). As filhas nascidas de mães que fizeram uso do DES, além de sofrerem as deformações irreversíveis do útero, muitas delas só tiveram conhecimento dos problemas aos vinte anos de idade. Os meninos também nascidos dessas mães que usaram o mesmo medicamento durante a gravidez vieram a sofrer de criptorquídea, que é a ausência de testículos no escroto (COLBORN; DUMANOSKI; MYERS, 2002). E os homens que trabalhavam nas fábricas do referido medicamento, tiveram crescimento das mamas (BOWLER; CONE, 2001). Lopes et al. (2008) reforçam os relatos de Bila e Dezotti (2007), acrescentando que a presença de hormônios estrogênicos na água podem ocasionar também a redução no crescimento de plantas. Grande parte dos estrogênios naturais tem vida curta e não se acumulam nos tecidos. Mas os estrogênios sintéticos como 17α-etinilestradiol e DES são mais estáveis e permanecem no organismo por mais tempo que os estrogênios naturais (TAPIERO et al., 2002). Os estrogênios naturais e sintéticos exibem atividades estrogênicas na faixa de cem a um milhão de vezes maior que os compostos químicos possuem, evidenciando o fato de esses estrogênios causarem anomalias em organismos aquáticos, mesmo em concentrações muito baixas, ordem de 1ng L-1 (ROUTLEDGE; SUMPTER, 1996; TANAKA et al., 2001). O 17β-estradiol é o principal estrogênio humano por possuir alta potência estrogênica e por ser utilizado como padrão (controle positivo), na medida da atividade estrogênica por ensaios (in vivo e in vitro) (COLDHAM et al., 1997). Este hormônio é também o responsável pela formação das características femininas, comportamento sexual, ciclo menstrual e ovulação. Atua ainda, na formação óssea, no sistema cardiovascular, na memória, pele e no sistema imunológico (ROUTLEDGE; SUMPTER, 1996; TAPIERO et al., 2002; NOGUEIRA, 2003; KUSTER et al., 2004; NGHIEM et al., 2004). 29 O 17α-etinilestradiol é encontrado nos anticoncepcionais e aplicado em terapias de reposição hormonal. É considerado pelos pesquisadores, como um dos desruptores endócrinos mais importante do ambiente aquático por ser altamente estrogênico, resistente à biodegradação e bioacumulativo (SNYDER et al., 1999; LIU et al., 2004 apud FERREIRA, 2008). A reposição hormonal, cuja finalidade pode ser um dos fatores que contribui muito para poluir as águas e uma de suas finalidades é a prevenção da osteoporose. Os estrógenos estão entre os fatores sistêmicos associados à homeostase do tecido ósseo, que são fundamentais para a regulação desse metabolismo. A importância desses compostos é tão significativa que a queda em suas taxas está diretamente relacionada à ocorrência da osteoporose, pois esses compostos inibe a reabsorção óssea, impedindo a sua perda. A perda óssea acarreta o desenvolvimento de um quadro de osteopenia e, posteriormente, a osteoporose, que é uma doença “silenciosa” e ligada às fraturas frequentes. No Brasil, em 2004, ocorreram, aproximadamente, 100.000 fraturas de fêmur, de acordo com a Sociedade Brasileira de Osteoporose (SOBRAO) (SOCIEDADE BRASILEIRA DE OSTEOPOROSE, 2004, apud FALONI; CERRI, 2007). A osteoporose afeta milhões de pessoas na Europa, Japão e nas Américas, desenvolvendo-se, principalmente em mulheres acima de 50 anos, quando, normalmente, iniciam-se as perdas hormonais (HILDEBOLT, 1997). No Brasil, cerca de 10 milhões de brasileiros sofrem de osteoporose (SOCIEDADE BRASILEIRA DE OSTEOPOROSE, 2004, apud FALONI; CERRI, 2007). Uma estimativa do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) calculou que haverá em 2050 o aumento da longevidade para aproximadamente 15 milhões de idosos com 80 anos de idade ou mais. Consequentemente, o índice de fraturas por osteoporose também tende a aumentar, e, considerando, a baixa capacidade de reparos para estas lesões, elas resultam em alto custo para o tratamento, acarretando um problema de saúde pública (INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, 2006, apud FALONI; CERRI, 2007). O uso de métodos anticoncepcionais é amplo no mundo todo. No Brasil cresceu acentuadamente nas últimas décadas e os fármacos contraceptivos são contribuintes da poluição aquática por hormônios. Uma entrevista realizada por Lubianca e Wannmacher (2011) com 8.707 mulheres em idade de 15 a 44 anos revelou que 27,4% das entrevistadas fazem uso de anticoncepcionais orais, por ser este considerado o mais efetivo método reversível e o mais utilizado dentre os medicamentos anticoncepcionais. 30 As causas do aumento para o uso dos anticoncepcionais devem-se ao crescimento do poder aquisitivo, a elevação da participação da mulher no mercado de trabalho e o controle da fertilidade para o desenvolvimento profissional feminino. Cada comprimido possui concentrações de 30 a 300 µg de hormônios sexuais femininos (HSFs) e a eliminação contínua pode chegar até a 80%, sendo a maior liberação pela urina e a menor pelas fezes (FERNANDES, 2007 apud MACHADO, 2010). A Federação Brasileira de Farmácias (FEBRAFARMA), também relacionou o consumo geral dos medicamentos com o poder aquisitivo populacional, no qual em torno de 84% dos medicamentos são consumidos pelas classes A e B no Brasil, conforme Figura 6. FIGURA 6 – Relação do consumo de fármacos das classes A, B, C, D, no Brasil FONTE: FEBRAFARMA, 2004 apud RODRIGUES, 2009. O consumo indevido de fármacos está diretamente ligado à renda do consumidor e não a real necessidade terapêutica do indivíduo, pois estudos comprovam que cerca de 1/3 da população mundial não tem acesso regular aos medicamentos essenciais (RENOVATO, 2008 apud RODRIGUES, 2009). 3.4 Hormônios em corpos d’água 31 Desde o início do século XX, preocupações com a poluição dos lagos, rios, lençóis freáticos e mares têm motivado os estudiosos a se voltarem para os problemas ambientais no mundo. Em diversos estudos destaca-se a ocorrência de resíduos fármacos em corpos hídricos. A população em geral faz descarte indevido dos fármacos, medicamentos em desuso, vencidos ou deteriorados, que normalmente são destinados a aterros e lixões, os quais se associam aos resíduos domiciliares, acabando por poluir as águas superficiais e profundas (GIL; MATHIAS, 2005). De acordo com Ghiselli e Jardim (2007), as aglomerações urbanas e o saneamento precário aumentam a concentração de hormônios em corpos d'água. Esses hormônios parecem inofensivos pelo fato de fazerem parte do cotidiano dos seres humanos, mas quando concentrado nas águas ingeridas, ou em contato por tempo prolongado, que é o caso de outras espécies como os peixes, eles podem ser prejudiciais interferindo no sistema endócrino. Os hormônios naturais são produzidos nos organismos humanos e animais, ou são ingeridos na forma de medicamentos e neste caso entram também os hormônios sintéticos. Posteriormente são excretados pelas fezes e urina, para a rede coletora de esgoto, no caso dos humanos. Em algumas circunstâncias, o esgoto é lançado in natura, diretamente nos corpos d'água e em outros, o esgoto passa pelo processo de tratamento em Estações de Tratamento de Esgoto (ETE’s) e o efluente também é lançado nos corpos d'água. Essas águas, após passarem por Estações de Tratamento de Água (ETA’s), que ainda utilizam apenas os métodos convencionais, vão para o abastecimento público, sem que as substâncias hormonais sejam removidas e, no final, acabam sendo ingeridas pela população (OKHO et al., 2002 apud LOPES et al., 2008). A Figura 7 exemplifica possíveis trajetos dos fármacos no ambiente. 32 FIGURA 7: Possíveis trajetos dos fármacos no ambiente FONTE: COSTA; DORDIO, 2010. Alves (2007) investigou sobre o descarte de resíduos químicos medicamentosos no município de Uberaba, MG. Após um questionário aplicado em 403 pessoas sobre quais os medicamentos consumidos pela população, assim como seu armazenamento e descarte, verificou-se que os hormônios, seguidos pelos anti-hipertensivos e analgésicos, eram os mais utilizados. Após esta constatação foi realizada a análise da água dos poços de monitoramento do aterro sanitário da referida cidade, objetivando verificar se os resultados desta análise condiziam, ou não, com os dados obtidos na pesquisa de campo. Foi identificada a presença de substâncias hormonais tais como noretindrona, levonorgestrel, etinilestradiol, que são consideradas disruptores endócrinos frequentes. Concluiu-se que isto ocorria pela falta de conhecimento e orientação da população, principalmente em relação ao descarte, e que campanhas e politicas públicas deveriam ser frequentemente, realizadas no sentido de informar e conscientizar a população sobre a forma correta de dispor os medicamentos. Uma das primeiras cidades a enfrentar esse tipo de poluição foi Las Vegas, nos Estados Unidos. Sendo uma região extremamente seca, o município depende de uma grande quantidade de água 33 retirada do Lago Mead, o qual também recebe o esgoto da cidade. Apesar de contar com um bom tratamento de esgoto, a água da cidade acabou provocando alterações hormonais nas comunidades de animais aquáticos do lago, com algumas espécies de peixes tendo apresentado altos índices de feminilização. Universidades e concessionárias de água se uniram para estudar o problema e chegaram à conclusão de que o esgoto precisava de melhor tratamento. “Foi uma abordagem madura, racional e que contou com o apoio da população, que se mostrou disposta até a pagar mais em troca de uma água limpa desses contaminantes” (JARDIM, 1998 apud REYNOL, 2010). De acordo com Verbinnen, Nunes e Vieira (2010), o 17α-etinilestradiol (estrógeno sintético), a estrona, o 17β-estradiol e o estriol (estrógenos naturais) podem afetar o sistema endócrino de peixes em concentrações de 1ngL-1, mas podem ser encontrados no meio ambiente em concentrações que variam na ordem de µg.L-1. A bioconcentração de medicamentos foi estudada em plasma sanguíneo de peixes expostos a efluente de esgoto tratado em três locais na Suécia, por 14 dias com base na lipofilidade. As concentrações plasmáticas de fármacos nesses organismos aproximavam-se dos níveis terapêuticos encontrados em humanos. Dos 25 fármacos analisados, 16 foram detectados no plasma do peixe em concentrações superiores a 1/1.000 à concentração plasmática terapêutica humana. Com relação ao hormônio sintético levonorgestrel, sua concentração no plasma sanguíneo dos peixes analisados de acordo com a espectrometria de massa, cromatografia gasosa de alta resolução, apresentou em concentrações de 8,5 – 12 ngL-1, excedendo o nível plasmático terapêutico humano. Diante da constatação dos níveis elevados do levonorgestrel nessa pesquisa, desencadearam-se preocupações aos estudiosos, porque com estes valores pode se afirmar que ocorre a interferência nos órgãos reprodutores comprometendo a fertilidade de peixes (FICK et al., 2010). Cordeiro (2009) afirma que o levonorgestrel, por persistir no meio ambiente, acumula no solo e ao longo da cadeia trófica, causando desequilíbrio hormonal em humanos e animais. Além disso, pode provocar distúrbios no sistema hormonal de recém-nascidos ao ser excretado pelo leite materno. Comparado com os hormônios de origem vegetal, estes não são tão danosos à saúde quanto os de origem sintética, como o levonorgestrel, por exemplo, porque eles não se acumulam nos tecidos corpóreos. 34 Os fármacos são compostos muito persistentes e pouco biodegradáveis. Nos Estados Unidos, em 139 riachos foram identificados aproximadamente 100 poluentes orgânicos e, dentre eles, os fármacos (KOLPIN et al., 2002). Um estudo realizado pela Brune University e pelas Universidades de Exeter and Reading e do Centre for Ecology & Hidrology demonstrou que um grupo de bloqueadores químicos de testosterona está presente nos rios do Reino Unido, afetando a fauna e potencialmente, os humanos. A conclusão do estudo foi publicada na revista Environmental Health Perspectives com a identificação de que um grupo de produtos químicos age inibindo a função do hormônio masculino, a testosterona, reduzindo a fertilidade masculina e também acarretando a feminização em peixes machos. Ainda na demonstração dessa pesquisa, os hormônios sexuais femininos, como os estrogênios e alguns produtos químicos, mimetizam os estrogênios naturais, desencadeando um processo diferente e assim, contribuindo para a anomalia sexual (JOBLING, 2009). Em outros países já constataram distúrbios em algumas espécies, como nos ursos polares no Ártico e os pinguins-de-adélia da Antártida, tendo menos filhotes. Na Flórida, já se encontram crocodilos com dois gêneros, como também, no litoral brasileiro onde foi encontrado moluscos com as mesmas anomalias, as quais podem ser atribuídas à poluição das águas por hormônios (CHRISTANTE, 2010). Estudos realizados por Sant’Anna et al. (2008), biólogo da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (Unesp), em São Vicente, no litoral do estado de São Paulo, também constatou alterações nos caranguejos ermitões, com a masculinização das fêmeas. O ocorrido se deu em apenas 2% a 8% das populações dos ermitões. A presença desses hormônios na água, mesmo em baixas concentrações, é um risco porque o normal do nosso corpo é trabalhar com pequenas quantidades de hormônios, portanto, qualquer valor para mais ou para menos, pode desencadear um desequilíbrio. Em amostras de água tratada indicando a presença deles, nos revela que os métodos tradicionais de tratamento nem sempre impedem que pequenas quantidades cheguem à população (BILA; DEZOTTI, 2007). A Tabela 2 apresenta as concentrações da estrona, estradiol, estriol e etinilestradiol encontrados em afluentes e efluentes de ETE’s, em águas superficiais e potáveis de alguns países. 35 TABELA 2 – Concentrações dos estrogênios E1 (estrona), E2 (17 – estradiol), E3 (estriol) e EE2 (etinilestradiol) no afluente e no efluente de ETE’s em água superficial e potável de vários países. FONTE: LOPES et al., 2008, p. 124. De acordo com a Tabela 2, com relação ao afluente da ETE, o Brasil comparando com os outros países, apresentou na região de Campinas, SP, índices bem mais altos para hormônios estrona (E1) e 17β-estradiol (E2), 4800 e 6700 ngL-1 respectivamente. Os outros países estudados apresentaram índices para um ou outro estrogênio em concentrações capazes também de trazer interferências na saúde humana; pois estão acima de 1ngL-1 Já para o efluente da ETE, em relação ao afluente analisado, o Brasil apresentou uma redução de aproximadamente 15% para o estrona (E1) e de 16% para o estradiol (E2). A Itália apresentou uma queda de aproximadamente 82% para o estrona (E1) e de 90% para o estradiol 36 (E2); a Alemanha apresentou uma queda de aproximadamente 66% para o estrona (E1) e de 93% para o estradiol (E2). Quanto ao hormônio estriol, o Canadá apresentou uma redução de 88%. Na avaliação das águas superficiais, o Brasil na região de Campinas e Jaboticabal apresentou índices elevados quando comparados com outros países, em torno de 5.000 ngL-1 e 600 ngL-1 para o estrona (E1) e de 6.000 ngL-1 e 30 ngL-1 para 17β-estradiol, respectivamente. Outros países apresentaram índices bem inferiores para os poluentes mencionados. A concentração encontrada nos diversos países avaliados de 0,1 ngL-1 e 2,5 ngL-1 para água potável mostrou-se bem significativa para as amostras analisadas no Brasil (região de Campinas) para o estradiol em 2.600 ngL-1. Além da excreção hormonal humana, alguns animais como as aves, os bovinos e suínos também contribuem para a poluição hormonal aquática, porque somando à produção hormonal natural do organismo, eles excretam pelas fezes e urina os hormônios oriundos dos fármacos aplicados pela medicina veterinária. Os níveis de excreção variam de 0,1 a 160 mgdia-1, sendo que os bovinos, excretam mais pelas fezes e os suínos pela urina (MACHADO, 2010). As preocupações com a poluição, proveniente das atividades agropecuárias, vêm desde as últimas décadas e, no futuro, elas tendem a aumentar. As produções, cada vez mais especializadas, fazem com que prevaleçam os modelos de concentração da criação em grandes unidades produtoras e a monocultura. Estes sistemas acabam gerando uma grande concentração e regionalização de atividades produtivas, o que leva ao desequilíbrio ambiental, pela impossibilidade do meio em absorver os resíduos específicos de uma atividade única em áreas relativamente restritas. Exemplificando, na região Sul do Brasil se alojam cerca de 13 milhões de suínos de um total de 32 milhões de animais que compõem o rebanho nacional. Na região de concentração dos suínos o relevo acidentado é predominante, o que desfavorece o plantio de culturas que adsorveriam os dejetos decorrentes desta atividade e ainda facilitaria o aporte dos resíduos nos corpos d’água superficiais pela erosão e lixiviação do solo. Outro agravante, é que os sistemas de tratamento para os efluentes suinícolas não são satisfatórios (HIGARASHI, et al. 2004). Complementando as ideias expostas, Lopes et al. (2008) citam a poluição das nascentes localizadas no nordeste do estado do Arkansas, nos Estados Unidos, pelo hormônio 17βestradiol, local com intensiva criação de aves e gado. 37 3.5 Identificação de hormônios em corpos d’ água Para a determinação de estrogênios e outros desruptores endócrinos em amostras de águas, publicam-se frequentemente os métodos analíticos baseados na extração por fase sólida (EFS), derivatização e detecção por CG/EM, CG/EM/EM ou CLAE/EM. Esta extração é uma técnica simples, rápida e requer menos solvente. Segundo Birkett e Lester (2003) citado por Bila e Dezotti (2007) algumas técnicas biológicas também relatadas na identificação e quantificação de estrogênios naturais e sintéticos são os ensaios de imunoadsorção enzimática (ELISA e o radioimunoensaio (RIE)). Ainda segundo as autoras, o método ELISA é baseado no uso de antígenos e tido como altamente sensível e seletivo para esses hormônios, como também para outros desreguladores endócrinos aquáticos. Outros métodos analíticos estão sendo desenvolvidos baseados em imunoensaios objetivando monitorar estrogênios e pesticidas em amostras aquáticas. Um exemplo é o biossensor óptico. 3.6 Processos de Tratamento de Água e Esgoto De acordo com Jardim (1998), as estações de tratamento de água no Brasil ainda fazem uso de tecnologias ultrapassadas e métodos seculares. Novas tecnologias somente serão incorporadas pelas empresas por meio de uma legislação específica, uma vez que elas encarecem o sistema de tratamento de água. Como não há legislação, as empresas de distribuição não fazem a retirada dessas substâncias do esgoto que se joga nos rios e nem da água deles captada. Alguns estudos já demonstram métodos específicos para serem usados nas estações de tratamento de água, com a finalidade de eliminar esses agentes poluentes. São eles: osmose reversa, oxidação química, carvão ativado e ozonólise. Sabe-se que o ozônio reage com grande número de compostos e que a constante de velocidade de reação do dióxido de cloro é duas ordens de magnitude menor que a do ozônio, mas maior que a do cloro gasoso. Os dois oxidantes, dióxido de cloro e o cloro gasoso, reagem primeiramente com grupos funcionais ricos em elétrons, como fenóis e aminas, portanto contribuiriam na oxidação de estrogênios, quando aplicados no tratamento de água (HUBER et al., 2005). 38 Outros materiais que possuem capacidade de adsorver estrogênios presentes em água, também podem ser utilizados no tratamento convencional. Dentre eles, o carvão ativado granular, a quitosana, a quitina e adsorvente orgânico preparado a partir do lodo de ETE calcinado. Estudos comparativos mostraram melhor desempenho para o adsorvente orgânico (87.500 mLg-1 para estrona e 116.000 mLg-1 para 17β-estradiol), seguido do carvão ativado granular (9.290 mLg-1 para estrona e 12.200 mLg-1 para 17β-estradiol). A desvantagem desse método é quanto ao tempo para atingir o equilíbrio, que no caso do carvão ativo granular, pode levar até 125 horas (ZHANG; ZHOU, 2005). Nessas novas tecnologias enquadram-se também a nanofiltração e a ultrafiltração. Em todos estes, a remoção ocorre devido à carga e ao volume molecular. A nanofiltração é diferente da osmose reversa, porque a osmose reversa retém somente íons multivalente. Já as membranas de nanofiltração possuem características intermediárias entre a ultrafiltração e a osmose reversa. A capacidade de remoção no processo nanofiltração fica entre 95 e 99% na faixa de concentração 1 e 1.000 ngL-1 (SCHAFER et al., 2003 apud AMORIM, 2007). Uma outra técnica de tratamento é a degradação por fotocatálise com TiO. Ela consiste em uma técnica avançada, apresentando degradação de mais de 99% de 17ß-estradiol em 30 minutos, numa solução com concentração 10-6 mol.L-1. Para esse caso, a geração de produtos identificou como sendo 10ϵ-17β-diidroxi-1,4-estradienona3 (DEO), androsta-4,16-dienona (ADO) e testosterona (TS) (OKHO et al., 2002 apud LOPES et al., 2008). No Brasil, as etapas para o Tratamento de Água realizado pela Sabesp são: pré-cloração, préalcalinização, coagulação, floculação, decantação, filtração, pós-alcalinização, desinfecção por cloro e fluoretação (COMPANHIA DE SANEAMENTO BÁSICO DO ESTADO DE SÃO PAULO – SABESP, 2013). Reafirmando, a implantação dessas formas de limpeza das águas, implica num custo bastante elevado, o que dificulta adotá-las nas empresas. Quanto ao Tratamento de Esgoto, Ternes et al. (1999) realizaram o monitoramento de estrogênios naturais e do contraceptivo sintético etinilestradiol, na ETE da Penha/RJ. No esgoto doméstico foram encontrados os estrogênios, estradiol e o estrona e detectados em concentrações de 0,021 e 0,04 µgL-¹, respectivamente. As taxas de remoção de estrona observadas foram de 67% para o efluente tratado em filtro biológico e 83% para o efluente tratado pelo processo de lodos ativados. Para o estradiol, estas taxas foram de 92,0% e 99,9% 39 para efluente tratado em filtro biológico e para o efluente tratado pelo processo de lodos ativados, respectivamente. Para o estrogênio contraceptivo etinilestradiol, as taxas de remoção na ETE foram de 64% para o efluente do filtro biológico e 78% para o efluente do tanque de lodos ativados. A maioria dos estudos realizados refere-se ao sistema de tratamento por lodos ativados, sendo que no Brasil as lagoas de estabilização representam uma das principais tecnologias de tratamento de esgotos. Ainda é necessário comprovar a eficiência na remoção dos disruptores endócrinos (PESSOA et al., 2012). Tem sido também pesquisado o uso de bioadsorventes, o qual consiste em utilizar produtos naturais no processo de despoluição apresentando-se em uma proposta mais promissora se comparados aos demais métodos (BILA; DEZOTTI, 2007). Os bioadsorventes que já estão sendo bastante utilizados são: sabugo de milho, serragem de madeira, mesocarpo de coco e bagaço de cana-de-açúcar (SANTOS et al., 2007). Na Alemanha, como prioridade numa abordagem que visa à determinação de bioindicadores para a qualidade das águas e com embasamento científico, utilizaram-se bactérias, fungos e protozoários. E como qualquer grupo pode ser utilizado em programas de biomonitoramento, desenvolveram-se também metodologias de avaliação para macrófitas aquáticas, peixes e macros invertebrados. A utilização da comunidade de peixes com essa finalidade tem sido extensamente implantada, principalmente nos Estados Unidos, o qual já tem planos em usar no programa para todo país (BUSS et al., 2003). 3.7 Qualidades da água Devido à reformulação na estrutura do Ministério da Saúde (MS), a Portaria MS nº 1.469/20003 foi revogada, passando a vigorar a Portaria MS – nº 518 4 , de 25 de março de 2004. Essa portaria estabelece em seus capítulos e artigos a responsabilidade por parte de quem produz a água. No caso são os sistemas de abastecimento de água com soluções alternativas no cumprimento do exercício de “controle de qualidade da água”, como também das autoridades 3 Portaria n. 1.469: Controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade (BRASIL, 2000). Esta portaria foi substituída pela Portaria n. 2.914 de 12 de dezembro de 2011. 4 Portaria n. 518: Estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade para o consumo humano e seu padrão de portabilidade, e dá outras providências (BRASIL, 2004). 40 sanitárias das diversas instâncias de governo, a quem cabe à missão de “vigilância da qualidade da água para o consumo humano”. A ampla difusão e implantação dessa portaria no país constituem um importante instrumento para o efetivo exercício da vigilância e do controle da qualidade da água para o consumo, visando garantir a prevenção de inúmeras doenças e promover a saúde da população. Essa lei estabelece seu padrão de potabilidade para o consumo humano e o não cumprimento deste padrão se sujeita à vigilância da qualidade da água. A lei estabelece também, que os parâmetros microbiológicos, físicos, químicos e radioativos atendam ao padrão de potabilidade e que não ofereçam riscos à saúde (BRASIL, 2004). 3.8 Legislações sobre hormônios na água A Deliberação Normativa Conjunta do Conselho Estadual de Política Ambiental (COPAM) e do Conselho Estadual de Recursos Hídricos (CERH), de Minas Gerais, n.1, de 05 de maio de 2008 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 dá outras providências (CONSELHO ESTADUAL DE POLÍTICA AMBIENTA – COPAM– /CONSELHO ESTADUAL DE RECURSOS HÍDRICOS – CERH, 2008). A Lei n.º 13.199/99 e o Decreto n.º 41.578, de 08 de março de 2001 do COPAM, no uso das atribuições que lhe são conferidas pela Lei Delegada nº 178, de 29 de janeiro de 2007, regulamentada pelo Decreto nº 44.667, de 3 de dezembro de 2007, tendo em vista o disposto no seu regulamento interno e com base no art. 1º e § 1º do art. 2º da Resolução do CONAMA n.º 237, de 19 de dezembro de 1997 e o CERH de Minas Gerais, no uso de suas atribuições, especialmente aquelas contidas no art. 41, inciso I de março de 2001 (CONSELHO ESTADUAL DE POLÍTICA AMBIENTAL – COPAM – / CONSELHO ESTADUAL DE RECURSOS HÍDRICOS – CERH, 2008), consta dentre as várias considerações desta Deliberação Normativa, a citação sobre os poluentes emergentes: Substância com efeito endócrino: compostos orgânicos que atuam como disruptores endócrinos perturbando o sistema hormonal e, em particular os hormônios sexuais, acarretando riscos à fertilidade, provocando a feminilização e masculinização nos sexos opostos da biota aquática, como também nos seres humanos. (CONSELHO ESTADUAL DE POLÍTICA AMBIENTAL – COPAM – / CONSELHO ESTADUAL DE RECURSOS HÍDRICOS – CERH, 2008). Conforme levantamento bibliográfico, no Brasil, ainda não há legislação para os poluentes emergentes na água e é fundamental que ela seja implementada devido à constatação de alguns riscos oferecidos por este tipo de poluição. Exemplificando, os hormônios tem sido um dos 41 poluentes de maior preocupação para os cientistas e autoridades envolvidas com a preservação e fornecimento da água tendo em vista que o crescimento populacional e a melhora do poder aquisitivo têm propiciado um aumento deste agente poluidor e, consequentemente, os fatores de risco. Para que se façam controles eficientes para tais poluentes, é necessário o estabelecimento de limites legais para eles. No Brasil, novos critérios para a potabilidade da água são estipulados na Portaria n. 2.914 do Ministério da Saúde, publicada no Diário Oficial da União em 14 de dezembro de 2011, com a finalidade de revisar a Portaria n. 518/04, no atendimento ao disposto em seu artigo 4º, o qual determina a revisão da Norma no prazo de cinco anos, ou a qualquer tempo com solicitação justificada. A revisão ainda não foi concluída, porque o Ministério da Saúde requer mais estudos comprobatórios para especificar quantidades limites dessas substâncias. A Europa e os Estados Unidos estão mais a frente sobre a legislação e cuidados com os poluentes emergentes. A Federação Europeia das Associações Nacionais de Serviços de Água e Esgoto já regula a quantidade de algumas substâncias farmacêuticas na água, como o hormônio etinilestradiol e o anti-inflamatório diclofenaco, como também defende novos estudos objetivando estabelecer limites para outros produtos. Nos Estados Unidos, a Agência de Proteção Ambiental iniciou pesquisas para estipular os limites legais para esses agentes poluidores (ROSA, 2012). 3.9 Considerações sobre o local das Coletas d as Águas 3.9.1 Histórico da Cidade de Poços de Caldas Inicialmente, por volta de 1675, acreditavam-se encontrar na região, hoje denominada Poços de Caldas, alguns metais valiosos como o ouro e pedras preciosas. Na ausência destes, era necessário buscar alternativas exploratórias, o que não foi difícil, porque o local era privilegiado com uma terra fértil e água em abundância. A descoberta das águas sulfurosas de origens vulcânicas, consideradas possuidoras de poderes curativos, as fontes de águas minerais, belas cachoeiras e cascatas foram os fatores principais para que, no final do século XVIII, fizessem com que mais pessoas viessem à região em busca das mesmas, o que também propiciou a sua valorização. Nessa fase, as águas eram conhecidas como “Caldas” por significar, na época, “fontes, nascentes de águas minerais ou estação de águas termais”. A crença de que elas possuíam propriedades terapêuticas, foi um dos motivos para a atração de 42 muitos turistas. Depois de ter passado pela denominação de arraial e distrito, em 1889, a região recebeu o nome de Poços de Caldas e também se dava o início do seu crescimento. No século XX, foi inaugurado o prédio Palace Cassino, o qual atraía personalidades famosas para os jogos. Posteriormente, com a proibição dos jogos, ele recebeu a denominação de Palace Hotel, e nesta época foi construído o prédio das Thermas Antônio Carlos. Essas duas arquiteturas tornaram-se chamativas para mais turistas; pois o conforto do hotel, mais os banhos relaxantes e medicinais das Thermas, foram os responsáveis de um grande impulso para que a pequena cidade ganhasse fama e prestígio (PREFEITURA MUNICIPAL DE POÇOS DE CALDAS, 2012). 3.9.2 Dados geomorfológicos e climáticos As características básicas de Poços de Caldas estão em seu solo: na região norte, localizam-se as terras férteis para a agricultura, na região sul, as terras de campo e as jazidas minerais, e no centro estão as águas ditas medicinais. Sua área física encontra-se sobre um planalto composto por montanhas, campos, vales e área total de 547, 26 km², sendo a zona urbana, uma área de 91 km2 e a zona rural 456 km². Sua localização geográfica está a 21°50ʼ20ˮ de latitude e 25°33ʼ53ˮ de longitude. Está localizada a 1.186 metros de altitude, sendo que a altitude máxima é de 1.686 metros. É considerada a maior cidade do sul de Minas Gerais, fazendo divisa com as cidades de Botelhos e Bandeira do Sul ao Norte, Caldas ao Leste, Andradas ao Sul e Águas da Prata, São Sebastião da Grama, Caconde e Divinolândia ao Oeste, ambos os últimos no estado de São Paulo. O município possui um clima mesotérmico com inverno seco nos meses de abril a setembro e com verão úmido nos meses de outubro a março. Tem uma precipitação média anual de 1.745 mm com variações entre 25 mm em julho e 297 mm em janeiro, aproximadamente (FIGURA 7). A temperatura média é de 17,6ºC com valores mínimos e máximos já registrados de -6,0ºC e 31,7ºC (SANTOS et al., 2008). Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), o censo de 2010 registrou 152.435 habitantes e a estimativa para o fim de 2012 era de 154.974 habitantes (PREFEITURA MUNICIPAL DE POÇOS DE CALDAS, 2012). A Figura 8 apresenta as precipitações média, máxima e mínima mensais em Poços de Caldas durante 12 meses do ano de 2012. 43 600 550 500 Precipitação (mm) 450 400 350 300 Média 250 Máxima 200 Mínima 150 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 Mês 8 9 10 11 12 FIGURA 8: Gráfico demonstrando as precipitações média, máxima e mínima mensal. FONTE: dados da pesquisa (2012). A partir do Gráfico 8 nota-se que a precipitação de chuvas no município de Poços de Caldas são de baixa densidade nos meses de maio, junho, julho, agosto e setembro. A bacia hidrográfica da cidade de Poços de Caldas, inserida na unidade de Gestão GD6 (Mogi Guaçu/Pardo) da Bacia do Rio Grande, é representada, principalmente, pelo Rio Pardo, tendo como afluente principal o Rio Lambari. Os rios Ribeirão da Serra e Ribeirão de Caldas cortam o centro da cidade e, ao se encontrarem, formam o rio Ribeirão de Poços no início da Avenida João Pinheiro, o qual deságua no Rio das Antas. Fazem parte também da bacia hidrográfica do município, o Ribeirão do Córrego do Vai-e-Volta, o Ribeirão Várzea de Caldas, o Ribeirão do Cipó e o Córrego José Avelino (FIG. 8). Poços de Caldas possui 23 minas de águas naturais distribuídas pela cidade (DMAE, 2011). A Figura 9 localiza as bacias hidrográficas próximas à região estudada. 44 FIGURA 9: Localização das bacias hidrográficas da região de Poços de Caldas, MG . FONTE: dados da pesquisa (2012). 3.9.3 Sistema de Abastecimento de Água O serviço de abastecimento de água é prestado pela prefeitura, por meio do Departamento Municipal de Água e Esgoto (DMAE), autarquia municipal criada em 1965, com a finalidade de administrar os serviços de saneamento básico do município (água e esgoto). A autarquia considera que há 99,7% de cobertura dos serviços de água, com extensão de rede de 1.048,07 km. O DMAE possui, atualmente, três estações de tratamento de água (ETA’s) em funcionamento e todas dotadas de um mesmo sistema: cloração, floculação, decantação, filtração e fluoretação, em que são tratados 16.681.350 m3 de água (DMAE, 2012): ETA I, conhecida como São Benedito, foi construída em 1943 e ampliada em 1957 no bairro de São Benedito. Os pontos de captação de água para tratamento são os da Represa Saturnino de Brito, Ribeirão da Serra e Marçal Santos, com vazão total de tratamento de aproximadamente 210 L/s-1, em torno de 30% do total. Abastece as regiões leste em sua totalidade, toda a região norte e parte da central do município e recebe contribuições da ETA V; ETA III é manual, recebe água do Ribeirão Várzeas de Caldas e abastece parte da Região centro, bairros São Geraldo, Santa Augusta, Bandeirantes, Centenário, Quisisana, São José 45 e proximidades, com vazão de tratamento de, aproximadamente, 75 L/s-1, o que corresponde a 10% do total; ETA V, localizada na Rodovia do Contorno, possui pontos de captação no Ribeirão do Cipó e abastece quase toda a cidade, contribuindo com a ETA I. É automatizada e possui vazão aproximada de 420 L/s-1, o que corresponde a 60% do total. Conforme informações do DMAE, até o presente momento, Poços de Caldas não possui controle sobre a presença dos hormônios em águas das ETA’s e ETE’s, mas a empresa utiliza a Portaria do Ministério da Saúde nº 2.914, de 12 de dezembro de 2011, a qual substituiu a Portaria n° 518 de 24 de março de 2004, que “dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade” (BRASIL, 2011). O Departamento segue na íntegra as exigências da referida Portaria de acordo com o número da população da cidade. 3.9.4 Coleta e Sistema de Tratamento de Esgoto A coleta de esgoto realizada pelo DMAE é de aproximadamente 99,2% com extensão de rede de 986,5 Km. O DEMAE possui atualmente, duas estações de tratamento de esgoto em funcionamento. A ETE contorno, a qual na segunda fase da coleta encontrava-se desativada, e a ETE Bortolan. A ETE Contorno voltou a operar e atende à grande parte da Zona Sul da cidade, o que corresponde ao esgoto de 40.000 habitantes. A ETE Bortolan, localizada na Represa Bortolan, apresenta vazão recebida de 12 L/s, com percentual de tratamento de, aproximadamente, de 5 a 8% do esgoto recebido, que corresponde ao atendimento de 3.000 habitantes (DMAE, 2012). As etapas de tratamento de esgoto são: por gravidade e bombeamento, o esgoto chega à estação de tratamento, passa por uma grade para reter a parte sólida e o líquido passa para a caixa de areia, onde ocorre filtragem (tratamento preliminar). Por bombeamento, ele é lançado na elevatória e desta para o tanque, onde se realiza o primeiro processo bacteriológico anaeróbico, o qual leva de 4 a 5 horas. Finalizando esta etapa, o esgoto passa para outro tanque e inicia-se outro processo bacteriológico, que é o aeróbico (tratamento secundário). Este processo é de 46 aproximadamente 1 hora. O efluente tratado passa por um filtro e é descartado no córrego das Antas. 47 4. PROCESSOS METODOL ÓGICOS Este trabalho consistiu em uma pesquisa descritiva, exploratória, qualitativa e quantitativa e cujo objetivo foi a investigação da presença de hormônios sexuais femininos naturais estradiol, estriol e estrona, e o sintético etinilestradiol, nas águas de Poços de Caldas, MG, e no seu entorno. Porém, reafirmando que por motivos técnicos laboratoriais, o estriol e o estrona não foram investigados. As amostras para o processo investigatório foram coletadas em corpos d’água do referido município nos seguintes pontos: Estações de Tratamento de Esgotos (ETE’s) e Estações de Tratamento de Águas (ETA’s), em seus afluentes e efluentes, em fontes de águas minerais, em águas de residências que são abastecidas pelas respectivas ETA’s, em amostra de água engarrafada industrialmente, no córrego próximo ao aterro controlado, córrego localizado próximo a um frigorífico, no córrego a montante e a jusante de uma criação de suínos, bebedouros públicos e nas represas Bortolan e Saturnino de Brito. Os materiais utilizados nas coletas foram: Um recipiente inox (coletor com braço fixo); Frascos de polietileno; Frascos âmbar de capacidade de 500 mL Equipamento de Proteção Individual (EPI) - (luvas de látex, óculos de segurança, máscara); Um funil de alumínio; Caixa de isopor com gelo; Álcool etílico 70% para desinfecção dos materiais. Nas análises das amostras das águas foram consideradas as possibilidades de detectarem a presença ou não dos hormônios femininos naturais estradiol, estriol e estrona e o sintético estinilestradiol. 4.1 Realização das Análises Inicialmente o projeto para o desenvolvimento deste trabalho seria a realização das análises em uma única fase e em um único laboratório, mas houve dificuldades para encontrar um laboratório que realizasse as análises para os referidos hormônios em um nível de detecção desejável. Além disso, os poucos laboratórios encontrados eram inviáveis considerando o alto custo das análises e a logística de operação de coleta para as análises. 48 Diante do exposto, o Laboratório Bioagri Ambiental Ltda., localizado na cidade de PiracicabaSP, apresentou uma proposta com valores mais acessíveis, a qual foi aceita para a realização de análises em seis amostras de águas. No entanto, os resultados emitidos pelo referido laboratório foram apresentados em µg/L-1 e como nesse nível é mais difícil detectar a presença de hormônios, optou-se então pela busca de outro laboratório que realizasse as análises com nível de detecção em ngL-1, necessitando de uma segunda fase de coletas. Contatou-se o Prof. Dr. Gilberto De Nucci, médico e Professor em Farmacologia da Faculdade de Ciências Médicas da Universidade de Campinas (UNICAMP) e Professor do Departamento de Farmacologia do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (USP) e a ele foi solicitada ajuda para a realização das análises da segunda fase de coletas. O Dr. Gilberto prontamente se dispôs a ajudar e ofereceu para que as amostras fossem analisadas na Galleno Research Centre, a qual ele dirige e está localizada na mesma cidade. Após o acordo, foi solicitado que o número de amostras deveria ser 50 em frascos de 1,5 litros com réplica, perfazendo um total de 100 amostras. Atendeu-se a solicitação e as amostras foram levadas até a Galleno Research Centre. Porém, por problemas técnicos as análises não puderam ser realizadas na Galleno, sendo providenciado para que as mesmas fossem levadas ao Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. - CEMSA, localizado em São Paulo – SP, onde foram analisadas. 4.1.1 Primeira Fase da Coleta Na primeira fase, coletaram-se amostras de águas de seis pontos: ETA III (afluente e efluente), ETA V (afluente e efluente) e ETE Contorno (afluente e efluente). Estas coletas foram feitas em fevereiro de 2013 e nesta ocasião as referidas ETA’s e ETE se encontravam em condições normais de operação. A Figura 10 demonstra pontos de amostragem da primeira fase de coleta. 49 FIGURA 10: Mapa da localização dos pontos da primeira fase da coleta FONTE: Google Maps - modificado (2013). Os dados descritivos dos pontos de coleta da primeira fase encontram-se na Tabela 3. TABELA 3 – Dados descritivos da primeira fase da coleta KIT Descrição do Local Data Horário Kit 1 ETE CONTORNO 20/02/2013 16:35 Kit 2 ETE CONTORNO 20/02/2013 16:40 Kit 3 ETA V 20/02/2013 17:00 Kit 4 ETA V 20/02/2013 17:06 Kit 5 ETA III 20/02/2013 17:40 Kit 6 ETA III 20/02/2013 17:45 FONTE: Dados da pesquisa, 2013. Chuva 24h (S/N) N N N N N N Observações Afluente Efluente Afluente Efluente Efluente Afluente Para coletar as amostras do afluente da ETE Contorno, usou-se um frasco de polietileno de 500 ml (FIGURA 11) e em seguida transferiu-se para um recipiente de vidro âmbar de 500 ml, conforme demonstra a Figura 12. 50 FIGURA 11: Primeira fase da coleta do afluente da ETE Contorno FONTE: arquivo pessoal, 2013. FIGURA 12: Afluente ETE Contorno FONTE: arquivo pessoal, 2013. Na coleta de amostra do efluente da mesma ETE Contorno, utilizou-se um coletor com braço fixo e longo devido à altura do ponto de coleta como mostra a Figura 13. FIGURA 13: Primeira fase da coleta do efluente da ETE Contorno FONTE: arquivo pessoal, 2013. Nas coletas amostrais da ETA V e da ETA III inicialmente também foram usados frascos de polietileno, no entanto, as amostras dos afluentes quanto as dos efluentes foram transferidas para os frascos âmbar para uma preservação adequada. 4.1.2 Segunda Fase da Coleta Na segunda fase, repetiram-se os seis pontos de coleta da primeira fase (afluentes e efluentes das ETA’s III e V, afluentes e efluentes da ETE Bortolan, como também coletaram-se amostras de outros pontos da cidade e no seu entorno, nos dias 16, 17 e 18 de junho de 2013. 51 Para esta fase foram escolhidos pontos estratégicos da cidade de Poços de Caldas – MG, a seguir: Afluente e efluente das ETA's e ETE’s, para averiguar se há eficiência dos tratamentos dessas estações quanto à remoção dos possíveis agentes; Em três residências, localizadas uma em cada região de abastecimento das ETA’s, para averiguação de possível poluição das águas após o abastecimento; Em duas represas, Saturnino de Brito e Bortolan, que são os maiores pontos de captação das ETA’s e de despejos de efluentes industriais; Na água mineral engarrafada industrialmente e envasada com águas do fontanário Fonte dos Amores, na cidade; A montante e a jusante à suinocultura, no Córrego dos Metais e no córrego Ponte Alta próximo a um frigorífico, para verificar se há poluição das águas por hormônios utilizados nessas criações e processos industriais; A jusante do Córrego do Moinho próximo ao aterro controlado da cidade de Poços de Caldas; Fontanários Afonso Junqueira (Fonte dos Amores), Biaggio Varallo (Bairro Vila Rica), José Alves (Rua Assis Figueiredo com Avenida David Benedito Ottoni), Ipê (Bairro Jardim Ipê) e Monjolinho (Bairro Monjolinho), pontos de águas de consumo direto da população; Bebedouros públicos. Na Tabela 4 constam as descrições das referidas coletas da segunda fase como: local, data, hora, condições meteorológica e observações pertinentes ao processo de coleta, demonstrando as ETA’s e ETE’s. 52 TABELA 4: Dados descritivos da segunda fase de coleta Ponto 1 2 3 1EM 2SM 3EM 4SM 4 5EM 6SM 7EM 8SM 5 6 7 1ET 2ST 8 9 10 11 12 13 14 1EM 2SM 3EM 3SM 15 16 4SM 4EM 5EM 5SM 18 19 1ET 1ST 2ET 2ST 7ST 7ET 2SN 1EN 17 20 1EM 1SM TORNEIRA BEBEDOURO Descrição do Local Próximo à nascente do Córrego dos Metais Após a Granja no Córrego dos Metais Após o lixão no Córrego do Moinho Entrada da ETA V - Água Bruta Saída da ETA V - Água Tratada Entrada da ETA III - Água Bruta Saída da ETA III - Água Tratada Rua Peru, 209, Jardim Quisisana Entrada da ETA I - Água Bruta Saída da ETA 1 - Água Tratada Entrada da ETE II - Esgoto Bruto Saída da ETE II - Esgoto Tratado Ponte do Frigorífico Fontanário Afonso Junqueira Fontanário Biagio Varallo Entrada ETE II - Esgoto Bruto Saída ETE II - Esgoto Tratado Rua Arnaldo Tavares Fontanário José Alves Fontanário Ipê Rua Tupinambás Rua Comendador João Afonso Junqueira, 388, aptp 43, Jardim dos Estados Ponte do Frigorífico Fontanário Monjolinho Entrada ETA I - Água Bruta Saída ETA I - Água Tratada Entrada ETA III - Água Bruta Saída ETA III - Água Tratada Após o lixão no Córrego do Moinho Represa Saturnino de Brito Saída ETA V - Água Tratada Entrada ETA V - Água Bruta Entrada ETE II - Esgoto Bruto Saída ETE II - Esgoto Tratado Próximo à nascente do Córrego dos Metais Após a Granja no Córrego dos Metais Entrada ETA I - Água Bruta Saída ETA I - Água Tratada Entrada ETE II - Esgoto Bruto Saída ETE II - Esgoto Tratado Saída ETA V - Água Tratada Entrada ETA V - Água Bruta Saída ETE II - Esgoto Tratado Entrada ETE II - Esgoto Bruto Represa Bortolan Água mineral envasada Poços de Caldas Entrada ETE II - Esgoto Bruto Saída ETE II - Esgoto Tratado Torneira da Cozinha dos Servidores Bebedouro da entrada do Prédio A Data 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 16/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 17/jun 18/jun 18/jun 18/jun 18/jun 18/jun Horário Chuva 24h (S/N) 08:00 N 08:25 N 10:30 N 11:25 N 11:35 N 09:50 N 09:55 N 10:10 N 12:05 N 12:09 N 12:30 N 12:40 N 15:45 N 16:00 N 16:15 N 17:20 N 17:15 N 18:00 N 18:20 N 18:40 N 06:25 S 06:00 S 08:00 S 08:50 S 08:40 S 08:30 S 09:10 S 09:15 S 09:30 S 09:45 S 10:00 S 10:05 S 12:30 S 12:40 S S S 15:00 S 15:10 S 13:30 S 13:45 S 17:45 S 17:50 S 19:00 S 19:15 S 10:45 S 11:00 S 08:00 S 08:15 S 13:00 S 13:15 S Observações Granja de suíno Granja de suíno Residência Bortolan Bortolan Na Fonte dos Amores Bairro Vila Rica Bortolan Bortolan Filtro Santa Rosália Filtro José Alves Bairro Jardim Ipê Bairro Vila Togni Residência - ETA 1 Bairro Monjolinho Lixão de Poços de Caldas Bortolan Bortolan Bortolan Bortolan Bortolan Bortolan Bortolan Bortolan FONTE: dados da pesquisa, 2013. As amostras foram acondicionadas em freezer e enviadas para o laboratório. Nas coletas foram utilizados os procedimentos de acordo com as referências e critérios das Normas Brasileiras Registradas (NBR 9898), preservações e técnicas de amostragem para efluentes líquidos e corpos receptores da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). 53 Na NBR 9898 ainda não constam as orientações quanto às coletas e o armazenamento de águas especificamente quando o objetivo das análises é a detecção de hormônios. A Figura 14 e 15 mostram os procedimentos de coletas do efluente e afluente da ETE Bortolan, respectivamente. FIGURA 14 – Efluente Bortolan FONTE: arquivo pessoal, 2013. FIGURA 15 – Afluente Bortolan FONTE: arquivo pessoal, 2013. Os materiais utilizados para a coleta das amostras de águas na segunda fase foram os mesmos da primeira. Salientando que coletaram 50 amostras de 1,5 litros cada e mais 50 em duplicatas, totalizando 100 amostras. A Tabela 5 especifica as localizações dos pontos de coleta da segunda fase. 54 TABELA 5 – Dados dos pontos da segunda fase de coleta Nº Mapa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Local Lixão Após Granja SP Nascente Metais UNIFAL Represa Bortolan ETE 2 Rua Tupinambás Frigorífico Tamoyo Fontanário Biagio Varallo Fontanário Afonso Junqueira Água mineral envasada Poços de Caldas Fontanário José Alves Rua Comendador João Afonso Junqueira Rua Armando Sales Fontanário Monjolinho Rua Peru Represa Saturnino de Brito Fontanário Bosque Ipê ETA V ETA I ETA III Latitude (°) -21° 53' 13.37" -21° 52' 12.76" -21° 52' 36.34" -21° 49' 12.00" -21° 46' 51.01" -21° 46' 43.25" -21° 47' 0.39" -21° 47' 47.59" -21° 46' 51.82" -21° 46' 48.46" -21° 46' 50.70" -21° 46' 40.83" -21° 47' 3.57" -21° 46' 52.94" -21° 47' 37.60" -21° 47' 51.07" -21° 49' 3.15" -21° 48' 2.04" -21° 50' 0,97" -21° 47' 17,25" -21° 48' 37,58" Longitude (°) Altitude (m) -46° 34' 14.21" 1.270 -46° 40' 27.74" 1.221 -46° 40' 42.36" 1.239 -46° 39' 44.69" 1.239 -46° 38' 6.89" 1.244 -46° 37' 36.42" 1.244 -46° 36' 6.94" 1.208 -46° 30' 12.67" 1.308 -46° 35' 10.69" 1.237 -46° 34' 13.06" 1.249 -46° 34' 15.41" 1.248 -46° 33' 51.24" 1.263 -46° 33' 16.53" 1.223 -46° 32' 21.52" 1.326 -46° 33' 23.10" 1.248 -46° 33' 59.09" 1.268 -46° 32' 59.12" 1.273 -46° 32' 42.18" 1.301 -46° 36' 6,10" 1.262 -46° 33' 41,66" 1.302 -46° 34' 3,99" 1.342 FONTE: dados da pesquisa, 2013. A Figura 16 ilustra a representação dos pontos de coleta no município de Poços de Caldas, MG, descritos na Tabela 5. FIGURA 16: Mapa da localização dos pontos da segunda fase da coleta FONTE: Google maps modificado (2013). 55 4.2 Metodologia da Análise dos Hormônios 4.2.1 Primeira Fase As seis amostras da primeira fase foram coletadas e enviadas ao laboratório Bioagri Ambiental Ltda. e analisadas conforme a última versão do Standard Methods, SVOC normal, baseada no EPA 8270D. Os procedimentos para a análise dos compostos foram: extração, concentração dos extratos e análises dos compostos. O processo de extração consistiu nas seguintes etapas: Retirou-se a amostra da geladeira e esperou-se até que fosse atingida a temperatura ambiente; Em funil de separação de 2,0 L, adicionou-se 1,0 L da amostra; Conferiu-se o PH por meio de fita universal e anotou-se o resultado no livro de registro. Este devia estar na neutralidade (PH = 7) e, para os casos em que não estavam, foram corrigidos com soluções de NaOH ou H2SO4; Adicionou-se 60 mL de diclorometano e agitou-se vigorosamente por no mínimo 1 minuto, tomando-se o cuidado de abrir periodicamente o funil para a saída dos gases formados; Transferiu-se a fase orgânica para um balão de fundo chato, passando por um funil de transferência contendo papel de filtração rápida e sulfato de sódio; Repetiu-se a adição de diclorometano e filtração em sulfato de sódio; O PH foi corrigido para ≤ 2 com ácido sulfúrico; Repetiu-se mais duas vezes a adição de diclorometano e filtração em sulfato de sódio; A fase aquosa foi descartada e a fase orgânica recolhida no balão de fundo chato. A concentração dos extratos consistiu nos seguintes passos: Concentrou-se a fase orgânica num volume aproximado de 1 mL no rota evaporador com banho a 45ºC ou no concentrador automático Buchi, no programa 5 (temperatura da base a 60ºC e temperatura da tampa 70ºC); Transferiu-se o extrato para um vial de 2 mL com auxilio de uma pipeta; 56 Lavou-se muito bem o balão com diclorometano e transferiu-se novamente para o vial de 2 mL; Concentrou-se a fase orgânica até 1 mL com fluxo baixo de gás inerte (TecVap), com muito cuidado, pois se o volume fosse reduzido demais, poder-se-ia perder alguns compostos; Os extratos foram armazenados em vial de 2 mL, devidamente identificados; Conservaram-se os extratos refrigerados até o momento que que foram levadas para o equipamento de análise. As análises dos compostos foram realizadas em cromatógrafo gasoso acoplado a espectrômetro de massas (Agilent, modelo do GC 6890 e massas 5975), com a coluna cromatográfica e fase 5% fenilmetilsiloxano – 20 m; ID 180 µm; Film 0,18 µm (agilent-db5-MS) e todos os padrões de referência dos interferentes (puros ou em solução) adquiridos comercialmente, devidamente certificados e armazenados em freezers, com temperaturas ≤ -10ºC. As soluções preparadas são armazenadas da mesma maneira. Não foram realizadas análises para o hormônio estriol nesta fase devido a falta de um padrão de referência. O controle de qualidade da análise, conforme recomendação do método foi feito por meio do branco LCS e checagem de curva de calibração do equipamento. As condições cromatográficas foram: Volume injetado: 2 uL; Forno da coluna; Temperatura inicial: 60°C; Tempo inicial: 2 min; Tempo de execução: 16,17 min; Superfície de entrada; Modo: injector de vaporização Temperatura inicial: 250 oC; Fluxo (constante): 1 mL/min; Tipo do gás: Hélio. 57 4.2.2 Segunda Fase As análises de 17--estradiol, estriol e 17--etinilestradiol, foram realizadas pelo método de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à espectrometria de massas (CLAEEM/EM), com base nos padrões do Standard Methods. Segundo informações desse laboratório, por motivos técnicos, não foi possível efetuar a análise do hormônio estrona. 4.2.2.1 Equipamentos, Reagentes e Padrões Analíticos Utilizados CLAE (Bomba binária, degaseificador e forno de coluna), modelo Agilent 1200, marca Agilent Technologies; Injetor automático modelo Agilent 1200, marca Agilent Technologies; Espectrômetro de massas, modelo 5500 QTRAP, marca AB Sciex; Fonte modelo APCI, marca AB Sciex; Programa de aquisição de dados modelo Analyst 1.5.2, marca AB Sciex. Metanol, marca J.T.Baker, especificação grau CLAE Água, marca Millipore, especificação tipo 1; Ácido fórmico marca Sigma-Aldrich especificação Grau LC-MS; Padrões analíticos: 17--estradiol, estriol e 17--etinilestradiol, ambos da marca SigmaAldrich, especificações de analito. 4.2.2.2 Preparação de Amostras As amostras foram filtradas utilizando filtro 0,45 µm (Millipore), trocando o filtro entre cada amostra. Após filtração as amostras foram passadas em coluna de fase sólida. Em um suporte foram colocadas as colunas abertas a qual contém a fase sólida (Oasis) para eluição. Em seguida foram adicionados 5 mL de metanol e 5 mL de metanol/água (90:10) para acondicionar as colunas. Adicionou-se 7 mL de cada amostra nas colunas repetindo por 29 vezes. Lavou-se as colunas com 5 mL de metanol/água (90:10). A eluição das amostras foi feita com 5 mL de diclometano / metanol (60:40). Após eluição as amostras foram secas em nitrogênio a 25 º C por 20 minutos. 58 Todas as amostras foram recebidas em tubo de ensaio (resíduo de SPE seco) e foram mantidas refrigeradas (4ºC) até o momento das análises. Então, todas as amostras secas foram reconstituídas com 0,200 mL (200 L) da solução metanol: água na proporção 50h50min (v/v) e analisadas no CLAE-EM/EM. 4.2.2.3 Condições Cromatográficas e de Espectrometria de Massas As condições da análise de CLAE estão expressas nas Tabelas 6 e 7. As condições de ionização e parâmetros de Multiple Reaction Monitoring (MRM) encontram-se nas Tabelas 8 e 9. TABELA 6: Condições de análise da CLAE Coluna :KINETEX C18 50x2.1mm 2.6µm Fase móvel (A) :H2O Tipo I + 0.1 % Ácido Fórmico (v/v) Metanol + 0.1 % Ácido Fórmico (v/v) Fase móvel (B) Temperatura da coluna :45°C Fluxo :0,550 mL min-1. Volume de injeção :5 µL Tempo de corrida :3 min. Solução para lavagem de agulha :ACN:H2O (60:40) (v/v) FONTE: CEMSA – Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. TABELA 7: Eluição Isocrática CLAE. Tempo %A %B (min.) 0.0 50 50 0 3.0 50 50 1 FONTE: CEMSA – Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. Etapas TABELA 8: Parâmetros de MRM, modo positivo Parâmetros – Modo Compostos Valores Positivo Monitorados 17 alfaCurtain Gas 25 etinilestradiol Needle Current (NC) 4 Estriol Source Temp. 550 ºC 17 beta-estradiol Íon Precursor [M+H – H2O]+ [M+H – H2O]+ [M+H – H2O]+ Q1 279.3 271.2 255.0 Gas 1 (nebulizer) 40 a.u. Gas 2 (aux.) 30 a.u. FONTE: CEMSA – Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. TABELA 9: Parâmetros de Multiple Reaction Monitoring(MRM), modo positivo Compostos monitorados Íon precursor Q1 Q3 17α-etinilestradiol [M + H – H2O]+ 279.3 133.2 159.2 Q3 133.2 159.2 133.0 159.0 133.0 159.0 59 Estriol [M + H – H2O]+ 371.2 133.0 159.0 17β-estradiol [M + H – H2O]+ 255.0 133.0 159.0 FONTE: CEMSA – Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. 60 5. RESULTADOS E DISCUSS ÃO 5.1 Resultados Primeira Fase Na primeira fase coletaram-se as águas de seis pontos no munícipio de Poços de Caldas para investigação dos hormônios femininos estradiol, estrona e estriol e o sintético etinilestradiol. As amostras foram enviadas ao Laboratório Bioagri Ambiental Ltda. para serem analisadas. O procedimento de coleta foi descrito no Capítulo 4 – Processos Metodológicos. As Tabelas 10 e 11 mostram os resultados do Kit 1 - ETE Contorno – afluente e Kit 2 - ETE Contorno – efluente. Os Kits são especificações utilizadas pelo Laboratório Bioagri para identificar as amostras. TABELA 10: Tabela descritiva dos resultados da primeira coleta do Kit 1 – ETE Contorno – Afluente FONTE: Bioagri Ambiental Ltda. (2013) 61 TABELA 11: Tabela descritiva dos resultados da prime ira coleta do Kit 2 – ETE Contorno – efluente FONTE: Bioagri Ambiental Ltda. (2013). Conforme as Tabelas 10 e 11, para as amostras coletadas na ETE contorno (Kit 2), afluente e efluente, respectivamente, nenhum destes hormônios foi encontrado em concentrações maiores que 1µg/L-1. No entanto, detectou-se a presença da cafeína que apesar de não ter sido o objetivo do projeto, é uma substância vista com certo cuidado pelos estudiosos por ser considerada indicadora da qualidade dos mananciais e do tratamento de água. Ela pode ser encontrada em fármacos, refrigerantes, chás, bebidas a base de café, bebidas energéticas e produtos de higiene pessoal (SANTANA, 2013). A presença da cafeína na água tratada pode indicar que outros poluentes químicos também não tenham sido eliminados no processo de tratamento. Essa substância consta em diversos trabalhos de monitoramento de água no Brasil e alguns pesquisadores justificam relacionar o hábito populacional em consumir substâncias com alto teor de cafeína, como a erva mate (chimarrão), muito usada em Porto Alegre – Rio Grande do Sul, mas ainda necessitando de mais estudos comprobatórios (SANTOS 2012). O Conselho da Associação Médica dos Estados Unidos em Assuntos Científicos (American Medical Association on Scientific Affairs) recomenda consumo moderado da cafeína em até 62 250mg ao dia (GARDINALI; ZHAO, 2002). A cafeína não é vista como substância suspeita de agir interferindo no sistema endócrino e não se conhece seus efeitos na biota, mas em alguns casos ela foi associada à elevada concentrações de nitrato no meio aquático (CHEN et al., 2002 citado por RAIMUNDO, 2007), como também à presença de coliformes totais, por vezes usados como traçador de contaminação fecal (PIOCOS E DE LA CRUZ, 2000, citado por RAIMUNDO, 2007). Isso justificaria a utilização da cafeína em muitos estudos como traçador de atividades humanas. As substâncias descritas nas Tabelas 10 e 11 (colesterol, coprostanol, estigmasterol, dibutilfitalato e colestanol) não foram substâncias previamente definidas para análise, mas deve se considerar como sendo sugestivas de atenção pela forma e concentração que apareceram nas amostras e por serem substâncias de crescente presença no meio ambiente indicando poluição de resíduos medicamentosos. Para as análises do Kit 3 – ETA V – afluente, Kit 4 – ETA V – efluente, Kit 5 – ETA III – efluente e Kit 6 ETA III – afluente também não foram encontrados os hormônios femininos estradiol, estrona e estriol e o sintético etinilestradiol além das substâncias encontradas no Kit 1 e 2. Os resultados completos referentes aos Kits 3, 4, 5 e 6 da primeira fase (Laboratório Bioagri Ambiental Ltda.), encontram-se no Anexo C. 5.2 Resultados da Segunda Fase Os resultados da segunda fase para investigação dos hormônios naturais estradiol e estriol e o sintético etinilestradiol em Poços de Caldas foi expedido pelo Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. (CEMSA), conforme as descrições. A Figura 17 representa o resultado do Cromatograma obtido por meio da Amostra 1 (Branco em água extraída). Os hormônios utilizados como padrões para as análises de cada amostra estão representados em cores descritas na legenda. Nesta análise não houve elevação de pico para nenhum dos hormônios investigados, concluindo a ausência deles na amostra. 63 FIGURA 17 – Cromatograma obtido para Amostra 1 (Branco em água extraída). FONTE: CEMSA – Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. Cores Legenda: A Figura 18 mostra a solução mista dos três hormônios (15ng mL-1). Para o hormônio Estriol (Tr.: 0.60 min), 17 beta-estradiol (Tr.: 2.05 min) e 17 alfa-etinilestradiol (Tr.: 2.21). FIGURA 18 – Cromatograma obtido após injeção da solução mista dos três hormônios (15ng mL -1 ) em Metanol: H 2 O (50:50). FONTE: CEMSA – Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. Para análise da curva analítica em solvente foram preparados 6 pontos de concentração em solvente (metanol: água 50:50 v/v) de cada hormônio avaliado, cuja faixa de trabalho aplicada 64 foi o intervalo de 2,5 ng mL-1 a 100 ng mL-1. A Tabela 12 mostra o resultado obtido a partir da curva analítica (solvente). TABELA 12 – Curva Analítica (solvente) 17β-etinilestradiol (279>133) 17β-estradiol (255>159) Ponto conc. (ng/mL) Área (cps) Área (cps) P1 2.5 1.56E+04 N/D P2 5 2.91E+04 3.31E+04 P3 15 7.78E+04 9.21E+04 P4 35 1.84E+05 2.19E+05 P5 50 2.78E+05 3.25E+05 P6 100 5.40E+05 6.19E+05 FONTE: CEMSA – Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. Estriol (271>133) Área (cps) N/D N/D 3.59E+04 6.88E+04 1.09E+05 2.05E+05 A Figura 19 ilustra de forma clara os pontos, a concentração e as áreas dos hormônios da Curva Analítica (solvente). Curva Analítica (solvente) 7.00E+05 6.00E+05 y = 6206.x + 3387. R² = 0.999 Area (cps) 5.00E+05 y = 5409.x + 257.2 R² = 0.999 4.00E+05 3.00E+05 17B-Etinilestradiol 17B-Estradiol 2.00E+05 y = 2014.x + 3843 R² = 0.996 1.00E+05 Estriol 0.00E+00 0 20 40 60 80 100 120 conc. (ng/mL) FIGURA 19 – Curva analítica (solvente) FONTE: CEMSA – Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. A Figura 20 mostra os resultados das amostras que foram injetadas conforme a lista de pontos de coletas enviada para o laboratório. Considerou para amostra 14 o mix estradiol, etinilestradiol e estriol 20 ng/L em água extraída. 65 FIGURA 20 – Cromatograma representativo da Amostra 14 FONTE: CEMSA – Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. Observa-se para os resultados apresentados no Cromatograma acima, ter havido vários ruídos os quais podem ter surgido como consequência da presença de substâncias diferentes daquelas que se pretendeu investigar e estas terem causado interferências nos compostos que eram o foco da pesquisa. A Figura 21 demonstra o resultado da amostra 37 (pós-granja – Córrego dos Metais), na qual detectou-se a presença do hormônio estriol, representado pela elevação do pico. FIGURA 21 – Cromatograma representativo da Amostra 37 – 2 – Pós-Granja (Córrego dos Metais) FONTE: CEMSA – Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. 66 A Tabela 13 mostra o resultado completo das amostras analisadas na segunda fase pelo Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. (CEMSA). Esclarecendo que as abreviações representam entrada e saída de água ou esgoto nos períodos da manhã, tarde e noite. SM= saída manhã, EM= entrada manhã, ET= entrada tarde, ST= saída tarde e SN= saída noite. TABELA 13: Resultados das amostras analisadas Nº Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Descrição da amostra 8 - Rua Armando Tavares 2 - ET - Entrada esgoto bruto 2 - SM - Saída água tratada ETA – 5 5 - EM - Entrada esgoto bruto 19 - Pós - granja (Córrego dos Metais) EM - Saída água tratada ETA -5 4 - Perv, 209 – Quisisana 20 - Água mineral industrializada 18 - Próxima nascente (Córrego dos Metais) 6 - Fontanário Afonso Junqueira 7 - ST - saída água tratada ETA -5 12 - Rua Comend. J. A. Junqueria 11 - Rua Tupinambás, 210 10 - Fontanário Ipê 17 - Represa Bortolan 9 - Fontanário José Alves 1 - Próxima nascente (Córrego Metais) 14 - Fontanário Monjolinho 4 - SM - Saída água tratada ETA -3 5 – Córrego Ponte Alta- Frigorífero 7 - Fontanário Biagio Varalo 1 - EM - Entrada esgoto bruto 1 - EM - Entrada água bruta ETA -5 Estriol Conc. (ng/L) 17β Estradiol Conc. (ng/mL) 17 αEtinilEstradiol Conc.(ng/mL) N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D 17BEstriol Area 17B-Etinil Estradiol Area - - - - - N/D - - - N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - Estriol Area - 67 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 1 - EM - Entrada esgoto bruto 3 - SM - Saída água tratada ETA – 3 13 –Córrego Ponte Alta- frigorífico 5 - SM - Saída água tratada 4 - SM - Saída água tratada ETA -5 7 - EM - Entrada esgoto bruto 5 - EM - Entrada água bruta ETA 1 Bebedouros públicos 2 - SM - Saída água tratada 16 - Represa Saturnino Brito 15 - Pós –Córrego do Moinho 3 - EM - Entrada água bruta ETA – 3 7 - ET - Entrada água bruta ETA – 5 2 – Pós- Granja (Córrego dos Metais) Bebedouros públicos 1 - ST - Saída água tratada ETA – 1 1 - EM - Entrada água bruta ETA -1 1 - ET - Entrada água bruta ETA – 1 2 - SN - Saída esgoto tratado 1 - ET - Entrada esgoto bruto 3 - Pós - aterro (Córrego do Moinho) 3 - SM - Entrada água bruta ETA 3 8 - SM - Saída esgoto tratado 1 - SM - Saída esgoto tratado 2 - ST - Saída esgoto tratado 2 - ST - Saída esgoto tratado 6 - SM - Saída água tratada ETA – 1 N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - 16.300 N/D N/D 36.716,5 - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - N/D N/D N/D - - - - - - N/D N/D N/D Fonte: CEMSA – Centro de Espectrometria de Massas Aplicada Ltda. Observam-se na Tabela 13 os resultados para as amostras de águas coletadas nas residências, bebedouros públicos bem como na água engarrafada industrialmente, fontanários, águas das 68 represas Saturnino de Brito e Bortolan, Córrego do Moinho, Córrego Ponte Alta, afluente Córrego dos Metais, ETE - Bortolan e ETA’s. Não houve a detecção da presença dos hormônios naturais estriol, estradiol e o sintético etinilestradiol investigados para concentrações superiores a 1 ngL-1. Porém, em uma das amostras do efluente Córrego dos Metais (após a granja de suínos) no entorno de Poços de Caldas, destacada na Tabela 13 (Amostra 37), verificou-se a presença do hormônio estriol na concentração de 16.300 ngL-1. O estriol foi detectado somente para esta amostra devido a sua alta concentração. Sua ausência na outra amostra (Amostra 5, mesmo ponto de coleta da Amostra 37) pode ser justificada pela presença dos ruídos, de acordo com o cromato-grama da Figura 20, como impedimento para não ter sido detectado o mesmo hormônio, como também dos outros hormônios investigados. Avaliando o método de preparação e análise verificou-se que o cromatógrafo não foi padronizado para identificar os micropoluentes que estavam presentes nas amostras da primeira fase (resíduos fármacos). No entanto, sabe-se que a presença deles nas últimas amostras analisadas podem ter gerado os muitos ruídos que apareceram, sendo considerado grande obstáculo para a identificação das substâncias hormonais no nível de detecção desejado. Mesmo algumas substâncias tendo sido encontradas em baixos níveis, vale lembrar que os autores reforçam a preocupação com a presença desses hormônios, pois eles podem atingir os mananciais e água potável em concentrações acima de 1 ngL-1, dose mínima para causar efeitos biológicos. Em uma conversa informal com vizinhos próximos da granja de suínos, os mesmos relataram que já houve várias reclamações, com a presença da mídia e atuação da CETESB ( pelo fato do referido entorno pertencer ao Estado de São Paulo). Foi informada também, a ocorrência de descargas regulares do efluente sem tratamento, gerando um odor insuportável, além é claro, da poluição da água. Isto pode ainda justificar a ausência do Estriol na Amostra 5 quando comparada com a Amostra 37, as quais foram coletadas em dias diferentes e neste dia pode não ter ocorrido a descarga do mesmo. O processo de excreção dos hormônios por esses animais normalmente ocorre em sua maioria pela urina. No entanto, como a granja tem matrizes para reprodução dos mesmos, de acordo com a literatura, durante o período de gestação das fêmeas ocorre um aumento significativo na produção de hormônios, que também são excretados pela urina e em uma quantidade muito 69 superior, excretados durante o parto, aumentando a concentração dos hormônios no efluente gerado. Quanto a interferência pluviométrica, acredita-se que não foi um fator relevante na detecção dos hormônios investigados, pois as coletas das amostras foram realizadas no mês de Junho, onde a precipitação é baixa, não contribuindo para a diluição dos hormônios nos corpos d’água. 5.3 Verificação das Políticas Públicas e de Medidas de Prevenção da Poluição por Hormônio em Poços de Caldas 5.3.1 Segregação de Resíduos Medicamentosos As substâncias encontradas nas amostras da primeira fase (o colesterol, coprostanol, ibuprofeno, pentaclorofenol, estigmasterol, dibutilftalato e colestanol) podem ser em decorrência do aumento no uso dos produtos medicamentosos, principalmente os que são vendidos sem prescrição médica, o que faz aumentar a presença dos seus resíduos em corpos d’água. As técnicas analíticas mais sensíveis os detectam até em ngL-1 e os pesquisadores veem estudando a origem, o destino e seus efeitos adversos a biota. Muitos desses fármacos após ministrados são excretados por meio das fezes e urina em uma mistura contendo o medicamento que não foi metabolizado pelo organismo e seus metabólitos. Por exemplo, para o ibuprofeno, apenas 15% do que foi ingerido é eliminado na forma original enquanto 26% são excretados nas formas hidroxi-ibuprofeno e 43% como carboxi-idrupofeno (Weigel et al., 2004 citado por Raimundo, 2007). Pouco se sabe sobre as rotas dos fármacos no ambiente, mas os esgotos domésticos e hospitalares são as principais fontes de contaminação, sobretudo de matrizes aquáticas. Entre as substâncias citadas, não se observou atividades estrogênicas, mas a maneira como os resíduos medicamentosos vêm aumentando é motivo de preocupação, necessitando assim de medidas preventivas como a segregação e disposição final. Os novos padrões de consumo da sociedade industrial fez crescer a produção de resíduos de diversos produtos sem que a natureza possa absorvê-los. Os descartes inadequados dos resíduos medicamentosos colocam em riscos os recursos naturais, e compromete as gerações futuras. O conhecimento das autoridades envolvidas bem como da população em geral, sobre a segregação de resíduos medicamentosos e a disposição destes na forma adequada, é o primeiro 70 passo para a prevenção e eliminação dos resíduos fármacos no ambiente aquático. Alves (2007) após a sua pesquisa, concluiu a falta de conhecimento e orientação da população em relação aos descartes dos medicamentos, sugerindo campanhas e políticas públicas de conscientização e informações à população, sobre a forma correta do destino destas substâncias. Além disso, pode-se verificar que o maior consumo de medicamentos é da classe A e B, pelo seu maior poder aquisitivo, o que de certa forma facilitaria a conscientização da problemática causada pela não segregação dos resíduos medicamentosos e a aplicação de políticas públicas como meio de atenuar o problema (FEBRAFARMA (2004) apud RODRIGUES, 2009). De acordo com a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) os resíduos são classificados conforme as suas características e os possíveis riscos que podem causar a saúde dos seres e ao meio ambiente. Os resíduos medicamentosos estão classificados no grupo B, por acarretar riscos já descritos e ainda considerando suas características de inflamabilidade, corrosividade, reatividade e toxicidade (CENTRO DE INFORMAÇÕES SOBRE MEDICAMENTOS DO RIO GRANDE DO SUL – CIM-RS, 2011). A segregação dos resíduos medicamentosos é de fundamental importância para evitar a poluição do ambiente aquático. Na resolução da ANVISA RDC-306/04 consta a exigência de documentos direcionados aos estabelecimentos de saúde para cumprirem as exigências seguindo as orientações estipuladas. Dentre elas constam não só a segregação, mas também a geração, o acondicionamento, coleta, manejo dos resíduos sólidos, observação das características e os riscos, armazenamento, transporte e disposição final. Portanto, é necessário que os responsáveis pelos órgãos geradores de resíduos nos serviços de saúde e outros, implantem Programas de Gerenciamento para esses resíduos bem como sistemas de orientações a população quanto ao uso indiscriminado de medicamentos e descartes apropriados. Destacando que no Brasil são gerados 120 mil toneladas de lixo ao dia e deste total 1 a 3% é de origem de estabelecimentos de saúde, e ainda, deste total de 10 a 25% oferecem riscos ao meio ambiente e a saúde da população (ANVISA, 2006 apud RODRIGUES, 2009). Uma opção para diminuir a quantidade de resíduos medicamentosos é o fracionamento de remédios, pois permite o consumo na quantidade e dose certas e consequentemente promove o uso racional de medicamentos (CIM-RS, 2011). Segundo informações obtidas por meio da Prefeitura Municipal de Poços de Caldas não possui um gerenciamento de serviços para a coleta seletiva dos resíduos fármacos. É a Secretaria de 71 Saúde quem se responsabiliza pela coleta desses resíduos nas instituições de saúde e o seu destino final. A cidade também não possui programas de conscientização e segregação dos resíduos medicamentosos junto à população do município, fatores estes de fundamental necessidade mediante comprovações das condições de saneamento e disposição dos resíduos sólidos domésticos, industriais e hospitalares (PREFEITURA MUNICIPAL DE POÇOS DE CALDAS, 2012). De acordo com a Fundação Estadual do Meio Ambiente (FEAM) as destinações finais dos resíduos sólidos nos munícipios de Minas Gerais, estão conforme o mapa ilustrado na Figura 22. FIGURA 22 – Situação da disposição final dos resíduos sólidos urbanos em Minas Ger ais em 2010 FONTE: FUNDAÇÃO ESTADUAL DO MEIO AMBIENTE – FEAM, 2010. Legenda: 72 Minas Gerais possui 853 municípios e destes 311 possuem lixões, 60 municípios possuem aterro sanitário, l município possui aterro sanitário não regularizado, 8 municípios possuem aterro sanitário/usina de triagem e compostagem regularizados, 112 municípios possuem usina de triagem e compostagem regularizada, 15 municípios possuem usina de triagem e compostagem não regularizada, 288 municípios possuem aterro controlado, 3 municípios possuem seus lixões fora do estado de Minas Gerais e 55 municípios possuem Autorização Ambiental de Funcionamento (AAF) em verificação. Na Figura 22 pode se observar que Poços de Caldas é a cidade em destaque e segundo classificação da FEAM (2010) o município possui aterro controlado. 5.4 Aterro Controlado Como a cidade de Poços de Caldas não possui um programa de segregação dos resíduos medicamentosos e que os mesmos tem como destino final o aterro controlado evidencia-se o impacto que isso pode ocasionar nos solos e consequentemente nos corpos hídricos. Alguns estudos de diagnósticos no aterro existente, utilizando algumas técnicas geofísicas como sondagens por caminhamento dipolo-dipolo, constatou infiltração de chorume o qual diminui a resistividade da zona saturada. Os períodos de chuvas são críticos, pois ocorrem maiores penetrações das águas nos resíduos que interagindo com estes geram mais chorume e consequentemente maiores riscos destes atingirem as águas subterrâneas (ELIS, 2008). Isso demonstra a capacidade de infiltração não só do chorume mas também do lixiviado, o que acarreta na contaminação do solo e também dos corpos d’água. No diagnóstico realizado por Medeiros et al. (2009) no aterro do município de Poços de Caldas também foi constatado que os resíduos sólidos urbanos continuam sendo dispostos a céu 73 aberto, além do local encontrar-se em estado de degradação. Verificou-se ainda que no aterro do município não existe um sistema de drenagem pluvial o que faz aumentar o risco de lixiviação e estes atingirem os cursos d’água. As Figuras 23 e 24 ilustram, respectivamente, os resíduos fármacos descartados no referido aterro e o escoamento do chorume em direção ao Córrego do Moinho, próximo ao local. As Figuras 23 e 24 evidenciam a situação de degradação que o aterro se encontra, como também os riscos de poluição e desequilíbrio do ambiente. FIGURA 23 – Lixos medicamentosos descartado no aterro controlado de Poços de Caldas FONTE: MEDEIROS et al. 2009. Figura 24 – Escoamento do chorume em direção ao Córrego do Moinho próximo ao no aterro controlado de Poços de Caldas FONTE: MEDEIROS et al. 2009. Com a finalidade de verificar e comparar a situação atual do aterro controlado de Poços de Caldas com as fotos de Medeiros et al. (2009), foi feita uma visita ao aterro e as Figuras 25 e 26 demonstram situação do local. 74 FIGURA 25 – Aterro controlado de Poços de Caldas FONTE: arquivo pessoal, 2013. FIGURA 26 – Aterro controlado de Poços de Caldas FONTE: arquivo pessoal, 2013. As fotos foram feitas no dia 05 de outubro de 2013 próximas ao aterro, pois o portão de acesso encontrava-se fechado. O visual das últimas fotos não difere muito das anteriores e vistas ao longe não se podem identificar os tipos de resíduos dispostos atualmente. O que caracteriza um aterro controlado, é que o lixo deve ser coberto por camadas de terra podendo ser misturada a entulhos, a cada disposição dos lixos. As camadas devem cobrir todo o lixo depositado e logo em seguida fazer o trabalho de compactação com o auxílio de um trator, evitando assim o mau cheiro, a presença de alguns insetos como as moscas, também dos ratos e urubus. A Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental (CETESB) esclarece que a confecção dos aterros deve seguir estudos de engenharia que adotam critérios importantes para que esses aterros sejam seguros quanto à defesa do meio ambiente e corpos d’água (CETESB, 2008). Porém pode se observar pelas fotos, que o aterro da cidade de Poços de Caldas não condiz com um aterro controlado, pois o lixo não se encontra totalmente coberto e a compactação das camadas não estão conforme o recomendado. Além dos outros agravantes, a preocupação maior é com a infiltração do chorume o qual polui o solo e os corpos hídricos. Especificamente neste aterro, constatou-se que parte do chorume gerado tem descarte direto no Córrego do Moinho. Observa-se que do lado sul do aterro existe uma plantação de eucaliptos, onde há pouco lixo exposto e a maioria está envolto pela terra, mas o cheiro ainda é característico de um lixão. Os 75 resíduos que puderam ser observados foram os vindos de construção civil, muitos plásticos, resíduos eletrônicos e domésticos. Pelo que foi constatado pode-se verificar que o aterro municipal de Poços de Caldas não se enquadra como aterro controlado por não se encontrar nos padrões recomendados. Firmando a urgência para a execução do aterro sanitário, a cidade necessita elaborar Planos Municipais de Gerenciamentos Integrados de Resíduos Sólidos Urbanos, incluindo os medicamentosos, como também projetos para que o Aterro Sanitário possa acolher estes resíduos e que os sistemas sejam sustentáveis. Para tanto, terão que se dispor de uma equipe técnica composta por profissionais da área de Engenharia Civil, Sanitária e Ambiental na condução dos trabalhos. A Prefeitura Municipal de Poços de Caldas informou que já foi assinado um acordo junto a Promotoria denominado Termo de Ajuste de Conduta (TAC), constando que se deve construir um aterro sanitário com a previsão de estar concluído em 2016. A construção será em frente ao aterro controlado existente localizado na Rodovia BR 146 que liga as cidades de Poços de Caldas e Andradas, no município de Poços de Caldas, a cerca de 12 Km da área urbana de Poços de Caldas, à margem do córrego do Retiro dos Moinhos, na bacia do Rio das Antas. 5.5 ETA’s e ETE’s O Departamento Municipal de Água e Esgoto (DMAE) da cidade de Poços de Caldas-MG, possui atualmente três estações de tratamento de água em funcionamento. A ETA I, ETA III e a ETA V e todas são dotadas de um mesmo sistema: cloração, floculação, decantação, filtração e fluoretação (DMAE, 2012). Mesmo na amostragem e análise de hormônios neste trabalho não ter encontrado quantidades de hormônios a montante e a jusante das ETA’s, deveria ser considerado um planejamento para adequações dos tratamentos com técnicas mais apuradas quanto a remoção dos hormônios, visto que como foi verificado na literatura, os tratamentos convencionais utilizados pelas ETA’s no Brasil não são eficientes na remoção dos hormônios. Alguns países europeus, como a Holanda e a França e também os Estados Unidos, há tempos utilizam o ozônio no processo de desinfecção de suas águas em substituição ao cloro por ser este mais rápido na inativação de bactérias, alto poder de oxidação, não produzir toxinas e 76 maior rapidez no processo (SNATURAL, 2011). Ressaltando que a utilização do ozônio é bem mais dispendiosa que o cloro, podendo ser um fator de impedimento para a sua implantação nas Estações de Tratamento de Águas no Brasil. Para os micropoluentes atuantes como disruptores endócrinos, vários estudos buscando eficiência nos sistemas de tratamentos de águas para removê-los foram desenvolvidos e mostraram que os tratamentos convencionais não são satisfatórios. Alguns tratamentos já provaram eficiência na remoção do estradiol, etinilestradiol, nonilfenol, bisfenol A e dietilftalato e são: carvão ativado em pó, carvão ativado granular, ultrafiltração, nanofiltração, osmose reversa e filtro biológico com MnO2 (PÁDUA, 2013). Quanto as ETEs coordenadas pelo Departamento Municipal de Água e Esgoto (DMAE) Poços de Caldas constatou-se que aproximadamente 70 % do esgoto gerado são descartados em corpos d’água sem tratamento (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL - ABES, 2013). A promissora Estação de Tratamento de Esgoto (ETE- I), ainda não está concluída e a ETE-III opera de forma indesejável. A falta de autonomia e de recursos financeiros impediu a realização do Plano Diretor dos Recursos Hídricos em Poços de Caldas, segundo a conselheira do Comitê Ângela Maria dos Santos (ABES, 2013). As tecnologias mais usadas no Brasil para remover os constituintes emergentes das águas residuárias são: fossa séptica de filtro anaeróbio, lagoas facultativas, lagoas anaeróbicas seguidas por facultativas, lodos ativados e reatores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), seguidos por pós-tratamento. Nas ETE’s brasileiras os sistemas compostos por lagoa de aeração, sedimentação e lodo estão entre os mais utilizados nos tratamentos de efluentes (REIS FILHO et al., 2007). Em Poços de Caldas o Sistema de Tratamento dos Efluentes ocorre da seguinte forma: por gravidade e bombeamento, o esgoto chega à estação de tratamento. Passa pela grade de retenção das partículas sólidas e o líquido vai para a caixa de areia (tratamento preliminar), desta para a elevatória e para o tanque onde ocorre o primeiro processo bacteriológico anaeróbico, o qual leva de 4 a 5 horas. No final deste e em outro tanque, inicia-se o processo bacteriológico aeróbico (tratamento secundário) e finalizando o efluente tratado passa por um filtro e é descartado no córrego das Antas. 77 Ressaltando que os motivos expostos anteriormente, como presença de substâncias não hormonais bem como os ruídos, podem ter sido os obstáculos para não identificação da presença dos hormônios investigados estriol, estradiol, estrona e etinilestradiol, nas amostras dos afluentes e efluentes coletadas nas ETE’s Contorno e Bortolan na cidade de Poços de Caldas. Inúmeras técnicas são propostas e recomendadas para os Tratamentos de Efluentes no sentido de melhorar a eficiência e auxiliar na remoção de micropoluentes como os hormônios e os fármacos. E algumas delas já estão sendo usadas principalmente nas grandes cidades brasileiras, como a Adsorção por Carvão Ativado e Osmose Reversa. Outras técnicas recomendadas são: ozonização, radiação UV, filtração em membranas (nanofiltração), tratamento terciários seguido de injeção em aquífero (soil-aquifer treatment - SAT). Essas técnicas são mais dispendiosas, o que pode dificultar implantá-las em todos os sistemas de tratamentos no Brasil. Na Europa as três fases de tratamentos de efluentes, ocorrem da seguinte forma: O tratamento primário (mecânica) retira parte dos sólidos em suspensão enquanto que o tratamento secundário (biológico) utiliza microrganismos aeróbios ou anaeróbios para decompor a maior parte da matéria orgânica e reter alguns dos nutrientes (cerca de 20 - 30%). Na fase terciária (avançada), a remoção da matéria orgânica ocorre de forma mais eficiente incluindo geralmente a retenção de fósforo e, em alguns casos, a remoção de nitrogênio (EUROPEAN ENVIRONMENT AGENCY, 2012). Os bioadsorventes também já estão sendo utilizados no Brasil e podem ser alternativas promissoras para os tratamentos de efluentes poluídos com resíduos fármacos, os quais consistem em usar produtos naturais por um custo mais reduzido. São eles: sabugo de milho, serragem de madeira, palha de arroz, mesocarpo de coco e bagaço de cana-de-açúcar. Recomenda-se também, o uso de ensaios de toxicidade específicos na busca de atividades farmacodinâmica nas águas de lançamentos das ETE’s. Ressaltando que na nova resolução do CONAMA 357/2005, capítulo VI inciso 1º, citado por Reis Filho et al. (2007) onde consta que: “O efluente não deverá causar ou possuir potencial para causar efeitos tóxicos aos organismos aquáticos no corpo receptor, de acordo com os critérios de toxicidade estabelecido pelo órgão ambiental competente”. 78 Verificou-se neste trabalho, a presença de substâncias significativas de fármacos nas amostras de água coletas na cidade de Poços de Caldas as quais podem oferecer certos riscos para a saúde do homem e do meio ambiente. Assim sendo, fica claro a necessidades de mais atenção por parte das autoridades envolvidas com a qualidade das águas, principalmente a dos abastecimentos públicos. Sabendo-se ainda que estas substâncias poluidoras não sejam removidas pelas técnicas convencionais de Tratamentos de Águas e Esgoto utilizados em diversas cidades no país, devem se buscar alternativas mais eficientes e viáveis economicamente e que as mesmas sejam implantadas nas Estações de Tratamentos e Distribuições priorizando a saúde populacional e o equilíbrio dos ecossistemas. 5.6 Licenciamento de atividades poluidoras (granjas de aves e/ou suínos) Nos países europeus e nos Estados Unidos, as atividades relacionadas a granjas de aves e/ou suínos são controladas por órgãos ambientais com foco na gestão ambiental e autorizam esse tipo de empreendimento apenas se houver o manejo nutricional, ou seja, se os dejetos forem usados como adubo e ainda há a determinação da área de produção. No Brasil, as licenças ambientais são requeridas para a produção animal e são exigidas caso o empreendimento ou atividade utilizem recursos ambientais e/ou são capazes de causar degradação ambiental (PALHARES, 2008). Entre as exigências, tem-se o estabelecimento da distância mínima entre as instalações de produção de suínos e manejo de resíduos, bem como dos recursos naturais e ainda o atendimento de padrões de descarga de efluentes em corpos d’água. No entanto, não existe um monitoramento quanto ao lançamento de hormônios nos corpos d’águas para essa atividade. Levantou-se junto a Prefeitura Municipal de Poços de Caldas sobre os dispostos legais para a implantação de granjas de aves e/ou de suínos no município e foi relatado que o município não possui licenciamentos específicos para estas criações, porque seguem as normas do Código de Postura do município as quais proíbem esse tipo de criação (PREFEITURA MUNICIPAL DE POÇOS DE CALDAS, 2012). 79 6. CONCLUS ÃO Esse trabalho resultou em informações que foram discutidas no Capítulo 5 e que podem ser resumidas em algumas conclusões: Com a realização deste trabalho pode–se verificar a dificuldade de conhecer e monitorar a qualidade da água que é consumida pela população. Os diferentes caminhos de poluição por esses hormônios devem ser melhores estudados, assim como o desenvolvimento de metodologias de análise em corpos d’água menos dispendiosas, possibilitando o monitoramento dos mesmos. Além disso, a criação de uma legislação mais específica também contribuiria para a manutenção e melhora da qualidade dos corpos d’água, consequentemente da qualidade de vida. A partir da pesquisa e das análises realizadas nas águas do município de Poços de Caldas – MG pode-se verificar em uma primeira fase, que não foram encontrados os hormônios investigados, hormônios femininos naturais: estradiol, estrona e estriol e o hormônio sintético etinilestradiol para concentração superior a 1µL-1, porém foram encontradas outras substâncias como; colesterol, coprostanol, estigmasterol, dibutilftalato, colestanol e cafeína. A cafeína está presente nos fármacos, refrigerantes e em outros produtos, além de ser um indicador para a presença de agentes poluidores da água tratada. Observou-se em uma segunda fase, que também não foi detectada a presença dos hormônios investigados, para concentrações superiores a 1 ngL-1, porém, em seu entorno foi verificada a presença do hormônio estriol na amostra do efluente pós-granja de suínos, que pode ser resultado de descargas regulares de efluente sem tratamento. A ausência dos hormônios investigados nas amostras da segunda fase não significou que os mesmos não estavam presentes. Na análise foram observados ruídos durante o processo de investigação dos hormônios solicitados. Tais ruídos ocorreram provavelmente devido a presença de outras substâncias, cujas massas moleculares são maiores do que as dos hormônios, dificultando a detecção dos mesmos. Quanto às políticas e medidas de prevenção da poluição realizadas pela prefeitura da cidade de Poços de Caldas em relação aos hormônios investigados, verificou-se a necessidade de adotar medidas preventivas, como esclarecer e orientar a população quanto a segregação e descarte de 80 resíduos medicamentosos, os quais podem poluir os corpos d’água pela lixiviação dos resíduos e pelo chorume gerado no aterro, ou mesmo pelo seu descarte direto no esgoto pela população. O aterro controlado da cidade mostrou-se inapropriado para o descarte dos resíduos, que pode ser verificado por fotos, pelo manejo inadequado dos resíduos, como o recobrimento por terra e pela compactação incorreta dos resíduos, verificada por estudos sobre infiltração de chorume e de lixiviação do referido aterro o qual não contém a lona impermeabilizante de proteção do solo e dos corpos d’água, que é exigida para o aterro sanitário. Portanto, providências por parte das autoridades envolvidas se faz necessárias e urgentes, visando adequar o aterro. Outro ponto verificado foi à insuficiência de Estações de Tratamento de efluentes, pois de todo o esgoto coletado é tratado aproximadamente somente 1/3 do mesmo, sendo o restante descartado em corpos d’água. Além disso, sugere-se a implantação de novas tecnologias nas Estações de Tratamento de Água de abastecimento, uma vez que a tecnologia empregada atualmente é de baixa eficiência. Apesar das dificuldades para a realização das análises já relatadas anteriormente, fica claro concluir que os objetivos gerais e específicos traçados no início deste trabalho para verificar a presença de hormônios femininos naturais e sintéticos foram atingidos, embora não tenha sido possível analisar o estriol na primeira fase e o estrona na segunda fase. O trabalho mostrou que ainda há muito a ser discutido e avaliado para melhor compreensão dos riscos que podem causar os hormônios sexuais femininos ou outras substâncias poluentes do sistema aquático, principalmente por agirem como disruptores endócrinos afetando a saúde dos seres vivos e do meio ambiente. Espera-se que a partir das informações aqui levantadas e abordadas, possa ser desenvolvidos mais estudos sobre o assunto despertando e conscientizando as pessoas quanto à problemática dos poluentes emergentes. 6.1 Sugestões para estudos futuros Sugere-se a continuidade deste trabalho e se possível, o monitoramento dos mesmos pontos de coletas, o qual virá contribuir no futuro para o controle da qualidade das águas de Poços de Caldas-MG. 81 O estudo e desenvolvimento de metodologia de análises mostraram-se muito importante no intuito de viabilizar o monitoramento. 82 REFERÊNCIAS AIRES, M. de M. Fisiologia. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara, 1999. ALVES, H. M. Investigação sobre o descarte de resíduos químicos medicamentosos no município de Uberaba, MG, Brasil. 2007. Dissertação (Mestrado). UNAERP, Tecnologia Ambiental, Engenharia Química. AMORIM, F. F. 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Cada continente, cada povo, cada nação, cada região, cada cidade, cada cidadão é plenamente responsável aos olhos de todos. Art. 2º - A água é a seiva do nosso planeta. Ela é a condição essencial de vida de todo ser vegetal, animal ou humano. Sem ela não poderíamos conceber como são a atmosfera, o clima, a vegetação, a cultura ou a agricultura. O direito à água é um dos direitos fundamentais do ser humano: o direito à vida, tal qual é estipulado do Art. 3 º da Declaração dos Direitos do Homem. Art. 3º - Os recursos naturais de transformação da água em água potável são lentos, frágeis e muito limitados. Assim sendo, a água deve ser manipulada com racionalidade, precaução e parcimônia. Art. 4º - O equilíbrio e o futuro do nosso planeta dependem da preservação da água e de seus ciclos. Estes devem permanecer intactos e funcionando normalmente para garantir a continuidade da vida sobre a Terra. Este equilíbrio depende, em particular, da preservação dos mares e oceanos, por onde os ciclos começam. Art. 5º - A água não é somente uma herança dos nossos predecessores; ela é, sobretudo, um empréstimo aos nossos sucessores. Sua proteção constitui uma necessidade vital, assim como uma obrigação moral do homem para com as gerações presentes e futuras. Art. 6º - A água não é uma doação gratuita da natureza; ela tem um valor econômico: precisa-se saber que ela é, algumas vezes, rara e dispendiosa e que pode muito bem escassear em qualquer região do mundo. Art. 7º - A água não deve ser desperdiçada, nem poluída, nem envenenada. De maneira geral, sua utilização deve ser feita com consciência e discernimento para que não se chegue a uma situação de esgotamento ou de deterioração da qualidade das reservas atualmente disponíveis. 93 Art. 8º - A utilização da água implica no respeito à lei. Sua proteção constitui uma obrigação jurídica para todo homem ou grupo social que a utiliza. Esta questão não deve ser ignorada nem pelo homem nem pelo Estado. Art. 9º - A gestão da água impõe um equilíbrio entre os imperativos de sua proteção e as necessidades de ordem econômica, sanitária e social. Art. 10º - O planejamento da gestão da água deve levar em conta a solidariedade e o consenso em razão de sua distribuição desigual sobre a Terra. 94 ANEXO B – CADEIA DE CUSTÓDIA FIGURA 27: Cadeia de custódia - CC FONTE: Bioagri Ambiental Ltda. 95 ANEXO C – RESULTADOS A NÁLISES BIOAGRI TABELA 14 - Tabela descritiva dos resultados da primeira coleta Kit 3 – ETA V - afluente FONTE: Bioagri Ambiental Ltda., 2013. TABELA 15 - Tabela descritiva dos resultados da primeira coleta do Kit 4 – ETA V - efluente FONTE: Bioagri Ambiental Ltda., 2013 96 TABELA 16: Tabela descritiva dos resultados da primeira coleta do Kit 5 – ETA III - efluente FONTE: Bioagri Ambiental Ltda., 2013 TABELA 17: Tabela descritiva dos resultados da primeira coleta do Kit 6 – ETA III, afluente FONTE: Bioagri Ambiental Ltda., 2013.