Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10174/11104

Title: Studies on pharmaceuticals removal from water potential use of constructed wetlands systems
Authors: Dordio, Ana Vitória Martins Neves Barrocas
Advisors: Costa, Cristina Maria Barrocas D. Teixeira
Pinto, Ana Paula Honrado
Keywords: Studies on pharmaceuticals removal from water
Wetlands systems
Issue Date: 2009
Publisher: Universidade de Évora
Abstract: Pharmaceutical residues in the environment and their potential toxic effects have been recognized as one of the emerging research areas in environmental chemistry. Many reports are available in the literature about the detection of several of the most consumed pharmaceuticals, their metabolites and transformation products in effluents of domestic wastewater treatment plants (WWTPs) as well as surface and ground waters and even, in drinking waters worldwide. This situation can be attributed to the general inadequacy of conventional treatment processes used. in WWTPs in dealing with trace pollutants. An option for removal of organic xenobiotics from WWTPs effluents is the implementation of constructed wetlands systems (CWS). In comparison with other tertiary or advanced treatment technologies, CWS present the advantage of being an essentially low-cost and low-maintenance technology. CWS have been already applied with success for the treatment of other organic xenobiotics, but their use for pharmaceuticals removal has been only scarcely tested. Moreover, these systems have been approached primarily as a "black-box", without a thorough understanding of the processes involved. The efficiency of CWS in the removal of pollutants can be significantly enhanced by using adequate support matrices with a greater capacity to retain contaminants by sorption phenomena, ionic exchange or other physico-chemical processes and plant species with high capacity to tolerate and remove pollutants froco contaminated waters. The main goal, of this work was to evaluate the ability of a microcosm CWS to remove selected pharmaceuticals from domestic wastewater that has received secondary treatment. The selection of the pharmaceuticals to be studied was based on the following criteria: data on consumption and presence in the environment, behavior in. WWTPs, and characteristics such as biodegradability, acid-base character, hydrophobicity and water solubility. Four pharmaceuticals were selected, in particular two acidic substances (ibuprofen, IB, and clofibric acid, CA), a neutral one (carbamazepine, CB) and another with an alkaline character (atenolol, AT). These are moderately lipophilic compounds, with the exception of AT, which is a somewhat hydrophilic substance. Among these, one of the compounds is biodegradable (IB), another one is only moderately biodegradable (AT), whereas the other two (CA and CB) are hardly biodegradable. /RESUMO - A qualidade da água é uma das grandes preocupações actuais em química analítica ambiental. Em particular, a ocorrência e destino de fármacos no ambiente aquático tem vindo a ser reconhecido como um dos problemas emergentes nesta área. De facto, a frequente detecção de fármacos utilizados em medicina humana, seus metabolitos e produtos de transformação em efluentes de estações de tratamento de águas residuais urbanas (ETARs) bem como em águas naturais, superficiais e subterrâneas, e até mesmo em águas para consumo, tem demonstrado a existência de um problema real devido à crescente quantidade e diversidade de substâncias deste tipo que são excretadas e libertadas nos sistemas de recolha de efluentes líquidos urbanos. Como consequência da geralmente baixa eficiência de remoção destes contaminantes pelos processos de tratamento convencionais utilizados na maioria das ETARs, resulta que muitas destas substâncias acabam por ser descarregadas com os efluentes nos meios receptores hídricos e disseminadas pelos meios aquáticos. As implicações resultantes desta descarga de fármacos no ambiente aquático sugerem a urgente necessidade de encontrar processos complementares ou alternativos para a sua remoção dos efluentes antes de alcançarem os cursos de água. A utilização de processos de tratamento terciário ou de afinação nas ETARs, como por exemplo a utilização de processos de membranas ou oxidação química, podem permitir o aumento das eficiências de remoção obtidas. No entanto, a implementação e manutenção deste tipo de processos têm custos elevados e são dificeis de adaptar para uma utilização em larga escala em ETARs. Os leitos construídos de macrófitas (LCMs) têm surgido ultimamente como sistemas complementares ou, nalguns casos, alternativos de tratamento de águas residuais urbanas. Os LCMs, ou zonas húmidas construídas, são sistemas artificiais projectados e construidos para tirar partido do mesmo tipo de processos que ocorrem nas zonas húmidas naturais, utilizando vegetação, solos e colónias de microorganismos típicas destes sistemas, mas actuando de uma forma controlada e optimizada com o propósito de aplicação para tratamento de efluentes. Os mecanismos de tratamento nos LCMs são extremamente diversificados, caracterizados por uma interacção complexa de processos fisicos, químicos e biológicos, que ocorrem ao nível das plantas, da matriz de suporte e dos microrganismos adaptados à toxicidade do efluente.
URI: http://hdl.handle.net/10174/11104
Type: doctoralThesis
Appears in Collections:BIB - Formação Avançada - Teses de Doutoramento

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