Avaliação ecotoxicológica de solos contaminados por ibuprofeno

Os produtos farmacêuticos são substâncias químicas muito utilizados em medicina, veterinária e ainda na agricultura. Nos anos 90, foi descoberta a presença de fármacos em meio aquático, verificando-se que a sua remoção nas Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) não era completa. Durante as duas últimas décadas foi identificada a presença de mais de oitenta compostos no meio ambiente e actualmente são considerados poluentes emergentes. Podem contaminar solos e águas, depois de serem usados e excretados (inalterados ou metabolizados) por humanos e animais, ou quando são indevidamente lançados directamente no meio ambiente. Os estudos ecotoxicológicos efectuados com estes poluentes têm sido direccionados, sobretudo, para as águas, existindo uma ausência de trabalhos sobre solos. O Ibuprofeno (IB) é um anti-inflamatório não esteróide, utilizado também como analgésico e antipirético, sendo um dos produtos farmacêuticos mais vendidos em todo o mundo, o que justifica a sua forte presença no meio ambiente. Por isso, e dada a ausência de trabalhos ecotoxicológicos de solos contaminados por fármacos, o IB foi o produto farmacêutico selecionado para a realização deste trabalho. A ecotoxicidade pode ser avaliada através de bioensaios. Estes têm a capacidade de avaliar a toxicidade de uma determinada substância de forma global, usando organismos vivos que funcionam como bio-indicadores. O presente trabalho tem como objectivos avaliar o impacte causado nos solos pelo IB, testar a toxicidade de dois processos de descontaminação para remover o referido fármaco dos solos assim como avaliar a toxicidade provocada por águas residuais, de três unidades hospitalares e de uma indústria farmacêutica. Esta avaliação foi efectuada através de ensaios de toxicidade aguda de germinação e de alongamento de raiz de sementes de alface, variedade bola de manteiga (Lactuca sativa), em solo arenoso. Os ensaios de ecotoxicidade aguda em solos contaminados por IB foram realizados para uma gama de concentrações entre 0,1 e 1000 μg/L. Verificou-se uma redução do número de sementes germinadas e do comprimento médio da planta no solo contaminado com 0,5 e 20 μg/L de IB. No solo contaminado com 1000 μg/L de IB observou-se uma redução da germinação, acompanhada por uma indução de crescimento da raiz da espécie Lactuca sativa. Os dois tratamentos de descontaminação de solos, reagente de Fenton e Nanopartículas de ferro zero valente, revelaram toxicidade, tendo-se obtido uma percentagem de germinação entre 32,2 ± 3,5 e 48,5 ± 6,2 e inibição do crescimento da raiz do organismo teste em cerca de 85,0 %. Em relação às águas residuais hospitalares verificou-se uma redução da percentagem de germinação entre 31,1 ± 5,0 e 72,3 ± 12,4 e uma inibição do crescimento da raiz situada entre 13,0 ± 6,4 e 20,2 ± 10,0 %. Para a água residual industrial ocorreu uma inibição da percentagem de germinação de 60,5 ± 13,1, contudo nas plantas germinadas observou-se uma indução do crescimento da raiz de 14,9 ± 7,7 %.

Pharmaceuticals are chemical substances widely used in human and veterinary treatment, and in agriculture. In the 90’s, it has been discovered its presence in aquatic environment and it has been verified that its removal in the Sewage Treatment Plants was incomplete. During the last two decades, it was found the presence of over 80 compounds in the environment and nowadays they are included in the group of emergent pollutants. They can contaminate waters and soils, after being used and excreted (inaltered or metabolized) by humans and animals, and when unproperly discharged in the environment. The ecotoxicological studies on this pollutants have been specially directed towards waters, creating an absence of studies on soils. Ibuprofen is an anti-inflammatory, non-steroid, used also as painkiller and antipyretic, being one of the most sold pharmaceutical products in the whole world, what justifies its great presence in the environment. For that, and due to the absence of studies about the presence of IB on soils, this pharmaceutical has been selected for this study. Environmental toxicity can be assessed by bioassays. The latter have the capacity to evaluate the overall toxicity using living organisms, which work as biomarkers. The present work evaluates the impact caused by Ibuprofen in the soil, tests two clean-up strategies designed to remove IB from soils and screens sewage waters from three hospital units and from a pharmaceutical industry. This evaluation was made through bioassays of acute toxicity of germination and root elongation using lettuce seeds var. buttercrunch (Lactuca sativa) in sandy soil. Acute ecotoxicity assays in contaminated soils by IB were assessed using a range of concentrations between 0,1 and 1000 μg/L. In the soil contaminated with 0,5 and 20 μg/L of IB it was verified a reduction in the number of germinated seeds and also in the mean length of the plant. For the soil contaminated with 1000 μg/L of IB it was observed a reduction of the germination, followed by an induction of the root growth of the species Lactuca sativa. Fenton’s reagent and the Nanoparticules of iron were the two processes of soils decontamination for which acute toxicity was assessed. The obtained results reveal that both treatments induced an effect in the germination percentage between 32,2 ± 3,5 and 48,5 ± 6,2 and the growth of the root was inhibited of about 85,0 %. The obtained results for hospital sewage waters indicate a decrease of germination percentage between 31,1 ± 5,0 and 72,3 ± 12,4 and a decrease of its length between 13,0 ± 6,4 and 20,2 ± 10,0 %. For the industrial sewage water, it was verified a decrease of germination percentage of 60,5 ± 13,1 and an increase of length of 14,9 %.