Hormônios estrógenos em águas superficiais e de abastecimento : uma análise crítica e avaliação de risco ambiental à saúde humana

Orientador: Prof. Dr. Ramiro Gonçalves Etchepare

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 23/11/2021

Inclui referências

Resumo: A presença de Hormônios Estrógenos (HE) em águas naturais e de abastecimento tem se tornado uma grande preocupação dentre cientistas e profissionais da área ambiental e de saneamento. Os principais hormônios deste grupo são: Estrona (E1), 17ß-Estradiol (E2) e 17a-Ethinylestradiol (EE2). Estes são compostos biologicamente ativos, de meia vida longa, passíveis de bioacumulação e biomagnificação em ambientes e organismos, e de difícil remoção por processos convencionais de tratamento de águas e efluentes. Por esse motivo, o objetivo do presente trabalho foi verificar, por meio de levantamento bibliográfico, as concentrações de HE em águas superficiais e de abastecimento, e avaliar o risco ambiental e à saúde humana relacionado à exposição aos esteroides E1, E2 e EE2, aplicando equações e valores de referência derivados de ensaios biológicos reportados na literatura. Para tanto, foi realizada uma extensa revisão da literatura usando uma metodologia sistêmica e não sistêmica sobre a presença destes hormônios em águas naturais e de abastecimento em países de todo o mundo. A mesma metodologia foi adotada na busca de valores de referência e concentrações limite derivadas de ensaios toxicológicos. Os resultados apontam que China, Brasil e Estados Unidos são os países que mais dedicam esforços à verificação da presença de HE em águas naturais, e para água de abastecimento os países que mais publicaram trabalhos foram Brasil, Estados Unidos e Espanha, sendo o Brasil o país com as maiores concentrações reportadas para HE em corpos hídricos e águas de abastecimento. No entanto, ainda há muitos países sem informações sobre a presença dos HEs em suas matrizes aquosas, dificultando uma avaliação mais abrangente. As concentrações de HE em corpos hídricos variaram na faixa de 0,002 a 5.000; 0,004 a 21.000 e 0,005 a 5.800 ng.L-1, para E1, E2 e EE2 respectivamente. O coeficiente de risco calculado para o meio ambiente foi enquadrado como "alto risco" para mais de 95% das concentrações ambientais reportadas pela literatura. As concentrações de HE em águas de abastecimento variaram na faixa de 0,02 a 3.300, 0,01 a 2.600 e 0,002 a 1.900 ng.L- 1, para o E1, E2 e EE2 respectivamente, apresentando para as maiores concentrações reportadas na literatura um risco classificado como "alto" à saúde humana. Estes resultados apresentam um diagnóstico abrangente para embasar estudos futuros sobre o aprimoramento e/ou desenvolvimento de técnicas de remoção destes compostos, assim como, embasar discussões e processos de tomada de decisão sobre a necessidade de modernização das estações de tratamento de água e efluentes e de formulação de políticas públicas apropriadas para a proteção do meio ambiente e da saúde pública.

Abstract: The presence of estrogen hormones (HE) in natural and drinking water supplies has become a major concern among scientists and environmental and sanitation professionals. The main hormones in this group are: Estrone (E1), 17â-Estradiol (E2) and 17á-Ethinylestradiol (EE2). These are biologically active compounds, with long half-lives, liable to bioaccumulate and biomagnification in environments and organisms, and difficult to remove by conventional water and effluent treatment processes. For this reason, the objective of the present study was to verify, by means of a bibliographic research, the concentrations of HE in surface and supply waters and to evaluate the environmental and human health risk related to exposure to the steroids E1, E2 and EE2, applying equations and reference values derived from biological assays reported in the literature. For this, an extensive literature review was conducted using a systemic and non-systemic methodology on the presence of these hormones in natural and supply waters worldwide. The same methodology was adopted in the search for reference values and threshold concentrations derived from toxicological tests. The results indicate that China, Brazil, and the United States are the countries that have devoted most effort to verifying the presence of HE in natural waters, and for water supplies the countries that presented the most studies were Brazil, United States and Spain. Brazil being the country with the highest reported concentrations for HE in water bodies and water supplies. However, there are still many countries without information on the presence of HEs in their aqueous matrices, making a more extensive evaluation difficult. HE concentrations in water bodies ranged in the range of 0.002 to 5,000; 0.004 to 21,000 and 0.005 to 5,800 ng.L-1, for E1, E2 and EE2 respectively. The calculated risk coefficient for the environment was framed as "high risk" for more than 95% of the environmental concentrations reported by the literature. HE concentrations in supply waters ranged in the range of 0.02 to 3,300, 0.01 to 2,600 and 0.002 to 1,900 ng.L-1, for E1, E2 and EE2 respectively, presenting for the highest concentrations reported in the literature a risk classified as "high" to human health. These results present a comprehensive diagnosis to support future studies on the improvement and/or development of techniques to remove these compounds, as well as to support discussions and decision-making processes on the need to upgrade water and wastewater treatment plants and to formulate appropriate public policies to protect the environment and public health.