Resumo Foi avaliada a relação entre a distribuição de medicamentos usados na pandemia por SARS-COV-19 no município do Rio de Janeiro e o nível de risco ambiental estimado provocado por seus resíduos. Foi coletada a quantidade de medicamentos distribuídos pelas unidades de atenção primária à saúde (APS) entre 2019 e 2021. O quociente de risco (QR) correspondeu à razão entre a concentração ambiental preditiva estimada (PECest), obtida pelo consumo e excreção de cada fármaco, e a sua concentração preditiva não efetiva (PNEC). Os PECest da azitromicina e da ivermectina aumentaram entre 2019 e 2020, tendo uma queda em 2021 provavelmente devido ao desabastecimento. Já o da dexclorfeniramina (DEX) e da fluoxetina (FLU) tiveram uma queda, retornando o crescimento em 2021. Enquanto o PECest do diazepam (DIA) aumentou ao longo desses três anos, o etinilestradiol (EE2) diminuiu, possivelmente pela priorização da APS no tratamento da COVID-19. Os maiores QR foram de FLU, EE2 e AZI. O padrão de consumo desses medicamentos não refletiu seu risco ambiental, pois os mais consumidos possuem baixa toxicidade. Vale destacar que alguns dados podem estar subestimados devido ao incentivo que foi dado durante a pandemia para o consumo de determinados grupos de fármacos.

Abstract The relationship between the distribution of medicines used in the Pandemic by SARS-COV-19 in the municipality of Rio de Janeiro and the estimated level of environmental risk caused by their residues was evaluated. The amount of medicines distributed by primary health care (PHC) units between 2019 and 2021 were collected. The risk quotient (RQ) corresponded to the ratio between the estimated predictive environmental concentration (PECest) obtained by the consumption and excretion of each drug and its non-effective predictive concentration (PNEC). Between 2019 and 2020, the PECest of azithromycin (AZI) and ivermectin (IVE) increased between 2019 and 2020, with a decrease in 2021 probably due to shortages. Dexchlorpheniramine (DEX) and fluoxetine (FLU) fell, returning to growth in 2021. While the PECest of diazepam (DIA) increased over these 3 years, ethinylestradiol (EE2) decreased possibly due to the prioritization of PHC in the treatment of COVID-19. The largest QR were from FLU, EE2 and AZI. The consumption pattern of these drugs did not reflect their environmental risk because the most consumed ones have low toxicity. It is worth noting that some data may be underestimated due to the incentive given during the pandemic to the consumption of certain groups of drugs.

Abstract The relationship between the distribution of medicines used in the Pandemic by SARS-COV-19 in the municipality of Rio de Janeiro and the estimated level of environmental risk caused by their residues was evaluated. The amount of medicines distributed by primary health care (PHC) units between 2019 and 2021 were collected. The risk quotient (RQ) corresponded to the ratio between the estimated predictive environmental concentration (PECest) obtained by the consumption and excretion of each drug and its non-effective predictive concentration (PNEC). Between 2019 and 2020, the PECest of azithromycin (AZI) and ivermectin (IVE) increased between 2019 and 2020, with a decrease in 2021 probably due to shortages. Dexchlorpheniramine (DEX) and fluoxetine (FLU) fell, returning to growth in 2021. While the PECest of diazepam (DIA) increased over these 3 years, ethinylestradiol (EE2) decreased possibly due to the prioritization of PHC in the treatment of COVID-19. The largest QR were from FLU, EE2 and AZI. The consumption pattern of these drugs did not reflect their environmental risk because the most consumed ones have low toxicity. It is worth noting that some data may be underestimated due to the incentive given during the pandemic to the consumption of certain groups of drugs.

Resumo Foi avaliada a relação entre a distribuição de medicamentos usados na pandemia por SARS-COV-19 no município do Rio de Janeiro e o nível de risco ambiental estimado provocado por seus resíduos. Foi coletada a quantidade de medicamentos distribuídos pelas unidades de atenção primária à saúde (APS) entre 2019 e 2021. O quociente de risco (QR) correspondeu à razão entre a concentração ambiental preditiva estimada (PECest), obtida pelo consumo e excreção de cada fármaco, e a sua concentração preditiva não efetiva (PNEC). Os PECest da azitromicina e da ivermectina aumentaram entre 2019 e 2020, tendo uma queda em 2021 provavelmente devido ao desabastecimento. Já o da dexclorfeniramina (DEX) e da fluoxetina (FLU) tiveram uma queda, retornando o crescimento em 2021. Enquanto o PECest do diazepam (DIA) aumentou ao longo desses três anos, o etinilestradiol (EE2) diminuiu, possivelmente pela priorização da APS no tratamento da COVID-19. Os maiores QR foram de FLU, EE2 e AZI. O padrão de consumo desses medicamentos não refletiu seu risco ambiental, pois os mais consumidos possuem baixa toxicidade. Vale destacar que alguns dados podem estar subestimados devido ao incentivo que foi dado durante a pandemia para o consumo de determinados grupos de fármacos.

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 Os processos de tratamento biológico de esgotos com remoção biológica de nitrogênio são potenciais fontes de emissão de óxido nitroso (N2O). No entanto, é importante ampliar o conhecimento dos principais fatores de controle associados à produção de N2O para propor estratégias de mitigação de sua emissão. O objetivo deste estudo foi identificar os parâmetros que favoreceram o acúmulo de nitrito (NO2 -) e sua influência na produção e emissão de N2O em um reator em batelada sequencial anaeróbio/aeróbio/anóxico/aeróbio com remoção de nitrogênio. Mesmo com a concentração de oxigênio dissolvido e o potencial redox controlados, a primeira fase aeróbia promoveu apenas a nitrificação parcial resultando em acúmulo de NO2 - (variando de 29 a 57%) e geração de N2O. Este NO2 - não foi totalmente consumido na fase anóxica subsequente promovendo uma produção ainda maior de N2O pela desnitrificação parcial. Foi observada uma relação direta entre o acúmulo de NO2 - nessas fases e a produção de N2O. Enquanto na primeira fase aeróbia a razão N2O/NO2 - variou entre 0,5 a 8,5%, na anóxica foi entre 8,3 e 22,7%. Portanto, houve uma maior produção de N2O durante a fase anóxica do que na primeira fase aeróbia. Com isso, os maiores fluxos de N2O ocorreram na segunda fase aeróbia, variando de 706 a 2416 mg N m-2 h-1, assim que a aeração foi acionada. A promoção da nitrificação e da desnitrificação completas neste sistema mostrou ser o fator chave para evitar o acúmulo de NO2 - e, consequentemente, a emissão de N2O.

Abstract Biological wastewater treatment processes with biological nitrogen removal are potential sources of nitrous oxide (N2O) emissions. It is important to expand knowledge on the controlling factors associated with N2O production, in order to propose emission mitigation strategies. This study therefore sought to identify the parameters that favor nitrite (NO2 -) accumulation and its influence on N2O production and emission in an anaerobic/aerobic/anoxic/aerobic sequencing batch reactor with biological nitrogen removal. Even with controlled dissolved oxygen concentrations and oxidation reduction potential, the first aerobic phase promoted only partial nitrification, resulting in NO2 - build-up (ranging from 29 to 57%) and consequent N2O generation. The NO2 - was not fully consumed in the subsequent anoxic phase, leading to even greater N2O production through partial denitrification. A direct relationship was observed between NO2 - accumulation in these phases and N2O production. In the first aerobic phase, the N2O/NO2 - ratio varied between 0.5 to 8.5%, while in the anoxic one values ranged between 8.3 and 22.7%. Higher N2O production was therefore noted during the anoxic phase compared to the first aerobic phase. As a result, the highest N2O fluxes occurred in the second aerobic phase, ranging from 706 to 2416 mg N m-2 h-1, as soon as aeration was triggered. Complete nitrification and denitrification promotion in this system was proven to be the key factor to avoid NO2 - build-up and, consequently, N2O emissions.

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 Este trabalho realizou uma revisão integrativa de artigos científicos indexados entre 2007 e 2017 em diferentes bases de dados sobre o tratamento e o reúso de efluentes provenientes da indústria de antibióticos. Foram encontrados 31 artigos, sendo que somente 4 abordaram o reúso de efluente, e 1 utilizou um sistema de tratamento em escala real. A maior parte desses estudos foi realizado na Ásia, com destaque para a China. Observa-se que, no Brasil, que é um dos grandes produtores e consumidores de fármacos do mundo, esse tipo de pesquisa ainda é incipiente. Os processos mais encontrados foram os oxidativos avançados que mostraram maior eficiência na remoção de antibióticos, mas podem gerar subprodutos, o que pode representar um risco ainda maior dependendo da substância formada. Os processos biológicos devem ser primeiramente aclimatados aos antibióticos para não serem impactados, entretanto, a liberação desses micro-organismos resistentes no corpo receptor também apresenta um risco ambiental. Os sistemas integrados de membranas ao biológico também foram bem eficientes, mas atenta-se ao risco na destinação final dessas membranas que foram capazes de reter esses compostos. No geral, são necessários mais estudos sobre essa abordagem para reduzir os riscos no desenvolvimento de micro-organismos multirresistentes no meio ambiente.

ABSTRACT This work carried out an integrative review of scientific articles indexed between 2007 and 2017 in different databases on treatment and reuse of effluents from the antibiotic industry. Thirty-one articles were found and only four addressed effluent reuse, and one used a full-scale treatment system. Most of these studies were conducted in Asia, with emphasis on China. In Brazil, which is one of the largest producers and consumers of drugs in the world, this type of research is still incipient. The most commonly found processes were oxidative advanced processes that showed greater efficiency in removing antibiotics, but may generate by-products, which might pose an even greater risk depending on the substance formed. Biological processes must first be acclimated to antibiotics in order not to be impacted, however, the release of these resistant microorganisms into the water bodies also presents an environmental risk. Biological integrated membrane systems were also very efficient, but attention should be given to the risk in the final destination of these membranes that were able to retain those compounds. Overall, further studies on this approach are needed to reduce the risks of developing multi-resistant microorganisms in the environment.

RESUMO O abastecimento público de água de maneira segura e eficiente ainda é um desafio no Brasil. Isso pode levar a um aumento na incidência de agravos como Doença Diarreica Aguda (DDA) e hepatite A. O objetivo deste trabalho foi associar a qualidade da água distribuída e a ocorrência de DDA e hepatite A no Distrito Federal (DF) (Brasil) entre 2012 e 2017. Os dados referentes aos índices de reclamação relativos à água e da não conformidade da sua qualidade foram cedidos pela Companhia de Abastecimento do DF. As taxas de ocorrência de DDA e hepatite A foram obtidos pela Secretaria de Saúde. Os índices de reclamação tiveram relação direta com os de não conformidades na concentração de cloro residual livre e de turbidez da água; no entanto, essa relação foi inversa aos agravos. Isso mostra que o monitoramento realizado pelo controle de qualidade da concessionária teve relevância na redução desses agravos, inclusive durante o período de intermitência no abastecimento (2017). O canal de comunicação entre os usuários e o prestador de serviços, portanto, foi fundamental para as ações corretivas da empresa, o que refletiu na redução de casos de DDA e de hepatite A.

ABSTRACT Safe and efficient public water supply is still a challenge in Brazil. This may lead to an increased incidence of diseases such as Acute Diarrheal Disease (ADD) and hepatitis A. The aim of this study was to associate the quality of water distributed and the occurrence of ADD and hepatitis A in the Federal District (FD) (Brazil) between 2012 and 2017. Data regarding the complaint rates related to water and the non-compliance of its quality were provided by the Supply Company of the FD. The occurrence rates of ADD and hepatitis A were obtained by the Department of Health. Complaint rates were directly related to the non-conformities in relation to free residual chlorine concentration and turbidity of water; however, that relation was inverse to the injuries. This shows that the monitoring carried out by the concessionaire's quality control was relevant in reducing these problems, even during the intermittent supply period (2017). Therefore, the communication channel between users and the service provider was fundamental for the company's corrective actions, which reflected in the reduction of ADD and hepatitis A cases.

RESUMO O abastecimento público de água de maneira segura e eficiente ainda é um desafio no Brasil. Isso pode levar a um aumento na incidência de agravos como Doença Diarreica Aguda (DDA) e hepatite A. O objetivo deste trabalho foi associar a qualidade da água distribuída e a ocorrência de DDA e hepatite A no Distrito Federal (DF) (Brasil) entre 2012 e 2017. Os dados referentes aos índices de reclamação relativos à água e da não conformidade da sua qualidade foram cedidos pela Companhia de Abastecimento do DF. As taxas de ocorrência de DDA e hepatite A foram obtidos pela Secretaria de Saúde. Os índices de reclamação tiveram relação direta com os de não conformidades na concentração de cloro residual livre e de turbidez da água; no entanto, essa relação foi inversa aos agravos. Isso mostra que o monitoramento realizado pelo controle de qualidade da concessionária teve relevância na redução desses agravos, inclusive durante o período de intermitência no abastecimento (2017). O canal de comunicação entre os usuários e o prestador de serviços, portanto, foi fundamental para as ações corretivas da empresa, o que refletiu na redução de casos de DDA e de hepatite A.

ABSTRACT Safe and efficient public water supply is still a challenge in Brazil. This may lead to an increased incidence of diseases such as Acute Diarrheal Disease (ADD) and hepatitis A. The aim of this study was to associate the quality of water distributed and the occurrence of ADD and hepatitis A in the Federal District (FD) (Brazil) between 2012 and 2017. Data regarding the complaint rates related to water and the non-compliance of its quality were provided by the Supply Company of the FD. The occurrence rates of ADD and hepatitis A were obtained by the Department of Health. Complaint rates were directly related to the non-conformities in relation to free residual chlorine concentration and turbidity of water; however, that relation was inverse to the injuries. This shows that the monitoring carried out by the concessionaire's quality control was relevant in reducing these problems, even during the intermittent supply period (2017). Therefore, the communication channel between users and the service provider was fundamental for the company's corrective actions, which reflected in the reduction of ADD and hepatitis A cases.

RESUMO Este trabalho realizou uma revisão integrativa de artigos científicos indexados entre 2007 e 2017 em diferentes bases de dados sobre o tratamento e o reúso de efluentes provenientes da indústria de antibióticos. Foram encontrados 31 artigos, sendo que somente 4 abordaram o reúso de efluente, e 1 utilizou um sistema de tratamento em escala real. A maior parte desses estudos foi realizado na Ásia, com destaque para a China. Observa-se que, no Brasil, que é um dos grandes produtores e consumidores de fármacos do mundo, esse tipo de pesquisa ainda é incipiente. Os processos mais encontrados foram os oxidativos avançados que mostraram maior eficiência na remoção de antibióticos, mas podem gerar subprodutos, o que pode representar um risco ainda maior dependendo da substância formada. Os processos biológicos devem ser primeiramente aclimatados aos antibióticos para não serem impactados, entretanto, a liberação desses micro-organismos resistentes no corpo receptor também apresenta um risco ambiental. Os sistemas integrados de membranas ao biológico também foram bem eficientes, mas atenta-se ao risco na destinação final dessas membranas que foram capazes de reter esses compostos. No geral, são necessários mais estudos sobre essa abordagem para reduzir os riscos no desenvolvimento de micro-organismos multirresistentes no meio ambiente.

ABSTRACT This work carried out an integrative review of scientific articles indexed between 2007 and 2017 in different databases on treatment and reuse of effluents from the antibiotic industry. Thirty-one articles were found and only four addressed effluent reuse, and one used a full-scale treatment system. Most of these studies were conducted in Asia, with emphasis on China. In Brazil, which is one of the largest producers and consumers of drugs in the world, this type of research is still incipient. The most commonly found processes were oxidative advanced processes that showed greater efficiency in removing antibiotics, but may generate by-products, which might pose an even greater risk depending on the substance formed. Biological processes must first be acclimated to antibiotics in order not to be impacted, however, the release of these resistant microorganisms into the water bodies also presents an environmental risk. Biological integrated membrane systems were also very efficient, but attention should be given to the risk in the final destination of these membranes that were able to retain those compounds. Overall, further studies on this approach are needed to reduce the risks of developing multi-resistant microorganisms in the environment.

Resumo Este trabalho apresenta uma revisão descritiva de leis e normas adotadas pelos países da Europa, das Américas e Austrália sobre gestão de medicamentos e de seus resíduos. Esta revisão integra pontos relevantes de documentos oficiais das agências reguladoras desses países, bem como de trabalhos científicos importantes. Todos os países pesquisados realizam gestão de medicamentos concomitantemente com a gestão de seus resíduos, atuando desde programas de conscientização sobre o uso racional e os riscos dos medicamentos até na coleta e disposição segura de seus resíduos. A Alemanha, os EUA e a Suécia exigem uma avaliação prévia do impacto ambiental provocado pelo medicamento como critério de seu registro. Em destaque, a Suécia que periodicamente atualiza uma lista de medicamentos essenciais baseada na avaliação do risco e do perigo ambiental de seus resíduos. No Brasil, as medidas legais propostas como prescrição racional e logística reversa ainda não foram efetivamente implementadas. A avaliação prévia de impacto ambiental resguarda os riscos à saúde humana e da biota selvagem causados pela exposição aos resíduos de medicamentos. Portanto, esses modelos internacionais poderiam servir de base para discussões e/ou alterações legais e normativas no Brasil.

Abstract This paper presents a descriptive review of laws and regulations on the management of drugs and the residues thereof adopted by countries in Europe, the Americas and Australia. This review integrates relevant points of official documents of regulatory agencies in these countries, as well as important scientific works. All countries surveyed carry out drug management concomitant with the management of the residues thereof, ranging from awareness programs on the rational use and the risks of drugs through to the collection and safe disposal of such residues. Germany, the USA and Sweden demand a prior assessment of the environmental impact caused by a given drug as a criterion for its registration. Sweden is noteworthy in that it periodically updates a list of essential drugs based on risk assessment and the environmental risks posed by the residues thereof. In Brazil, the legal measures proposed including rational prescription and reverse logistics have not yet been effectively implemented. Prior environmental impact assessment safeguards the risks to human health and the wild biota caused by exposure to drug residues. Therefore, these international models could serve as a basis for discussion and/or legal and regulatory changes in Brazil.

Resumo Este trabalho apresenta uma revisão descritiva de leis e normas adotadas pelos países da Europa, das Américas e Austrália sobre gestão de medicamentos e de seus resíduos. Esta revisão integra pontos relevantes de documentos oficiais das agências reguladoras desses países, bem como de trabalhos científicos importantes. Todos os países pesquisados realizam gestão de medicamentos concomitantemente com a gestão de seus resíduos, atuando desde programas de conscientização sobre o uso racional e os riscos dos medicamentos até na coleta e disposição segura de seus resíduos. A Alemanha, os EUA e a Suécia exigem uma avaliação prévia do impacto ambiental provocado pelo medicamento como critério de seu registro. Em destaque, a Suécia que periodicamente atualiza uma lista de medicamentos essenciais baseada na avaliação do risco e do perigo ambiental de seus resíduos. No Brasil, as medidas legais propostas como prescrição racional e logística reversa ainda não foram efetivamente implementadas. A avaliação prévia de impacto ambiental resguarda os riscos à saúde humana e da biota selvagem causados pela exposição aos resíduos de medicamentos. Portanto, esses modelos internacionais poderiam servir de base para discussões e/ou alterações legais e normativas no Brasil.

Abstract This paper presents a descriptive review of laws and regulations on the management of drugs and the residues thereof adopted by countries in Europe, the Americas and Australia. This review integrates relevant points of official documents of regulatory agencies in these countries, as well as important scientific works. All countries surveyed carry out drug management concomitant with the management of the residues thereof, ranging from awareness programs on the rational use and the risks of drugs through to the collection and safe disposal of such residues. Germany, the USA and Sweden demand a prior assessment of the environmental impact caused by a given drug as a criterion for its registration. Sweden is noteworthy in that it periodically updates a list of essential drugs based on risk assessment and the environmental risks posed by the residues thereof. In Brazil, the legal measures proposed including rational prescription and reverse logistics have not yet been effectively implemented. Prior environmental impact assessment safeguards the risks to human health and the wild biota caused by exposure to drug residues. Therefore, these international models could serve as a basis for discussion and/or legal and regulatory changes in Brazil.

Resumo O principal objetivo deste estudo foi determinar os efeitos das diferentes condições operacionais, tais como carga orgânica variável, diferentes idades do lodo e taxas de aeração, limitação das concentrações de oxigênio dissolvido (OD) e choque de carga de amônio (NH4 +), nas rotas de remoção do nitrogênio total (NT) e nas emissões de óxido nitroso (N2O) provenientes de um sistema de lodos ativados em escala de bancada. Idades do lodo reduzidas (5 dias) combinadas com baixas concentrações de OD (0,5 mg L-1) foram responsáveis por uma baixa eficiência de oxidação do NT Kjeldahl (NTK) e, consequentemente, negligenciáveis taxas de acúmulo de nitrito (NO2 -). Esses resultados sugerem uma perda na eficiência da nitrificação completa em razão do maior comprometimento do OD com à oxidação da matéria orgânica, com a maior parcela do N removida pela incorporação ao lodo excedente. O aumento da idade do lodo (de 5 para 10 dias) combinada com o aumento da concentração de OD para 1,0 mg L-1, levaram ao alcance das taxas máximas de oxidação do NTK e de acúmulo de NO2 -, o que representou uma condição ótima para ambos os processos de oxidação da matéria orgânica e nitrificação incompleta. Sob essas condições, a transferência de gás para a atmosfera tornou-se a rota preferencial de remoção do NT. No entanto, a contribuição do N2O foi estimada em até 5,6% da carga de NT afluente. Condições de stress (choque de carga de NH4 +) e aeração insuficiente podem causar períodos de limitação de OD e acúmulo de NO2 -, podendo levar assim à maiores emissões de N2O. Portanto, o controle adequado das concentrações de OD é o fator chave para evitar o acúmulo de NO2 - e, consequentemente, maiores emissões de N2O.

Abstract This study sought to determine the effects of different operating conditions, such as variable organic loading, different sludge retention times (SRTs) and airflow rates, limited dissolved oxygen (DO) concentrations and ammonium (NH4 +) shock loading on total nitrogen (TN) removal routes and nitrous oxide (N2O) emissions in a lab-scale activated sludge system. Short SRT (5 days) combined with very low DO levels (0.5 mg L-1) were responsible for lower TKN oxidation efficiencies and, consequently, negligible NO2 - accumulation rates. These results suggest that nitrification efficiency was hampered by the oxidation of organic matter, with a large part of TN removed by sludge waste process. As the SRT increased (from 5 to 10 days) and DO was set to 1.0 mg L-1, TKN oxidation rates and NO2 - accumulation reached their maxima, which are thought to be the optimal conditions for both organic matter oxidation and partial nitrification. Under these conditions, gas transfer to the atmosphere became the preferential route for TN removal instead of incorporation into the sludge waste. However, N2O contribution is estimated as less than 5.6% (with respect to TN in the influent). Insufficient aeration and stress conditions (such as NH4 + shock loading) can cause limited DO conditions and NO2 - accumulation, leading to higher amounts of emitted N2O. Therefore, the adequate control of DO concentrations is a key factor to avoid NO2 - accumulation and consequently high N2O emissions.

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.