Abstract Sewage treatment systems can prevent the direct discharge of endocrine disruptors, such as 17α-ethinylestradiol (EE2), into the environment. Treatment systems capable of promoting total phosphorus (TP) removal, such as sequencing batch reactors (SBRs), are promising in this regard. Two lab-scale SBRs with different sludge retention times (SRTs) were assessed for their EE2 and TP removal rates. Anaerobic/aerobic/anoxic phases with cycles of 6 h were used to treat sewage containing EE2 at a concentration of 5 μg L-1. The removal rates of chemical oxygen demand and TP were approximately 80% for both the SBRs. Partial nitrification was observed in the SBRs. Initially, concentrations of EE2 above 1.0 μg L-1 in the treated sewage were measured. These concentrations were smaller in SBR 1, which used lower SRTs; EE2 was removed by sludge sorption. After the 56th cycle, the concentrations of EE2 in the treated sewage were below 0.1 μg L-1 in both the SBRs, indicating that its removal may have occurred by biodegradation due to acclimation to the process. Therefore, both TP removal and nitrification seem to play an important role in EE2 removal by SBRs.

Resumo Sistemas de tratamento de esgotos podem representar barreiras no descarte de desreguladores endócrinos como 17α-etinilestradiol (EE2) no meio ambiente. Processos capazes de promover a remoção de fósforo total (FT) como reatores em batelada sequenciais (RBSs) podem ser promissores para esta proposta. Dois RBSs em escala de laboratório aplicando diferentes tempos de retenção de sólidos (TRS) foram avaliados para a remoção de EE2 e FT. As fases anaeróbia/aeróbia/anóxica com ciclos de 6 h foram usadas para tratar esgoto contendo 5 μg L-1 de EE2. As taxas de remoção de demanda química de oxigênio e de FT foram acima de 80% nos RBSs. A nitrificação parcial foi observada nos dois RBSs. Inicialmente valores acima de 1,0 μg L-1 de EE2 no esgoto tratado foram medidos. Estas concentrações foram menores no RBS 1 que usou um menor TRS; logo, provavelmente o EE2 foi removido por sorção no lodo. Após o 56º ciclo, as concentrações de EE2 no esgoto tratado foram abaixo de 0,1 μg L-1 nos dois RBSs mostrando que sua remoção pode ter ocorrido por biodegradação devido a aclimatação do processo. Portanto, tanto a remoção de FT quanto a nitrificação parecem ter um papel importante na remoção de EE2 por RBS.

Resumo Contaminantes emergentes como o 17α-etinilestradiol (EE2) podem ser descartados através dos sistemas de esgotamento sanitário e contaminar as fontes de água. O Lago Paranoá é um reservatório estratégico de Brasília (Brasil) que recebe efluentes tratados de estações de tratamento de esgotos (ETE) e, recentemente, tem sido usado como fonte de abastecimento público. Este estudo monitorou diferentes matrizes da bacia do Lago Paranoá usando o método de Elisa. Este monitoramento foi realizado junto à agência ambiental local em dois períodos. O EE2 foi detectado em todas as amostras de esgoto mostrando que este resíduo está continuamente sendo descartado no lago. No entanto, o EE2 foi encontrado em somente uma amostra da água do lago (0,07 ng L-1), que foi abaixo da concentração preditiva sem efeito considerada como de risco para animais aquáticos. O EE2 não foi detectado na água tratada. Mesmo assim, o aumento no uso da água do lago para abastecimento público indica a necessidade de um monitoramento contínuo de EE2 no lago.

Abstract Emerging contaminants such as 17α-ethynylestradiol (EE2) can be discharged from sewage systems and contaminate water supplies. Paranoá Lake is a strategic water reservoir in Brasília (Brazil) that receives treated sewage from sewage treatment plants (STPs) and has recently become a water supply. This study monitored EE2 residues in different matrices from Paranoá Lake watershed using the ELISA method. This monitoring was performed together with the local environmental agency in two periods. EE2 was detected in all sewage samples showing that this residue is continually being discharged into the lake. However, EE2 was found in only one freshwater sample (0.07 ng L-1), which is below the predicted no-effect concentration considered as a risk for aquatic animals. EE2 was not detected in treated water. Nevertheless, the increased use of freshwater as a water supply signals the need for continuous EE2 monitoring in the lake.

Resumo Os estrogênios são micropoluentes capazes de causar alterações no sistema endócrino de organismos aquáticos. Uma das principais fontes da sua introdução no meio hídrico é através do lançamento de esgotos domésticos. Este artigo apresenta uma revisão sobre a ocorrência dos estrogênios estrona, estradiol, estriol e etinilestradiol em esgotos brutos e tratados e em águas superficiais, bem como sobre sua remoção por diferentes processos de tratamento biológico de esgoto. Os poucos trabalhos realizados no Brasil mostram que a concentração desses compostos nestas matrizes é expressiva. Além disso, foi observado um decaimento nas concentrações desses estrogênios do esgoto bruto ao tratado. Os sistemas aeróbios, como lodos ativados, mostraram melhor desempenho na remoção de estrogênios, sobretudo por meio da sorção ao lodo. No entanto, pouco se sabe sobre os mecanismos de degradação de tais compostos nestes processos e sobre o comportamento de seus conjugados. Portanto, os processos de tratamento biológico de esgoto representam uma barreira à introdução de estrogênios nos corpos hídricos.

Abstract Estrogens are micropollutants that may harm aquatic organisms endocrine system. They enter water bodies mainly through domestic sewage. This paper aims to review the estrone, estradiol, estriol and ethinyl estradiol occurrence in untreated and treated sewage and surface water, as well as their removal efficiency through employment of different sewage biological treatment methods. The few studies carried out in Brazil show a significant concentration of these compounds in the reviewed sources, with a downward trend from raw to treated sewage. Aerobic systems, such as activated sludge, showed better results at removing the estrogens, mainly through adsorption by sludge. However, little is known about the degradation mechanisms of such compounds and the behavior of their conjugates. Therefore, biological processes of sewage treatment represent a barrier to the introduction of estrogens to the water bodies.