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Na Natureza, a água é um recurso muito escasso e indispensável para a vida e sustentabilidade do meio ambiente. Como consequência da rápida evolução humana e económica e da utilização inadequada, a qualidade da água tem vindo a degradar-se de forma acentuada.

Durante décadas, toneladas de substâncias biologicamente activas, sintetizadas para serem utilizadas na agricultura, indústria e medicina, têm sido descarregadas no médio ambiente sem se ter em atenção as consequências futuras. No entanto, progressivamente, têm sido adoptadas medidas legislativas para evitar a poluição química da água e os respectivos riscos associados. Contudo, a crescente procura da água e a contínua descoberta de novos contaminantes potencialmente perigosos, demonstram a necessidade de se continuar a investigar nas áreas relacionadas com a protecção da saúde humana e do meio ambiente, bem como conseguir uma utilização sustentável da água.

Durante o ciclo da água e devido às diferentes actividades humanas a qualidade da água diminuiu drasticamente pois esta é contaminada por compostos tóxicos e poluentes.

As principais vias de entrada de contaminantes no meio aquático são as águas residuais, sejam urbanas, industriais ou de origem agrícola ou de criação de gado (Thomas 2002).

1.2.1. CONTAMINANTES EMERGENTES/PPCPs

A purificação dos recursos hídricos constitui uma das mais antigas preocupações ambientais da Humanidade uma vez que os poluentes que são introduzidos em águas de consumo humano atingem rapidamente a saúde das populações. A lista de classes de poluentes aquáticos é muito extensa, facto pelo qual apenas se enumeram as que usualmente são eliminadas com recurso à adsorção em carvões activados: metais, corantes, pesticidas e herbicidas, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, fenóis, solventes aromáticos (benzeno, tolueno, etc) (Moreno-Castilla 2004; Przepiórski 2006).

Para além de todos os compostos já contemplados pelas regulamentações governamentais, existem também os “contaminantes emergentes” que correspondem na maioria dos casos, a contaminantes não regulamentados mas que podem ser candidatos para futuras regulamentações e são portanto poluentes que têm sido descobertos recentemente no meio ambiente. Muitos dos contaminantes emergentes resultam da degradação de alguns compostos orgânicos ou da introdução de medicamentos no meio natural. O que caracteriza este grupo de contaminantes é o facto de não ser necessário que tenham longos períodos de persistência no meio ambiente para causarem efeitos negativos, uma vez que as suas rápidas taxas de transformação/remoção podem ser compensadas pela sua contínua introdução no meio ambiente (Barceló 2003).

Os contaminantes emergentes, são actualmente alvo de estudos prioritários nos principais organismos dedicados à protecção da saúde pública e meio ambiental, tais como a World Health

Organization (WHO) e a Comissão Europeia, pois sabe-se ainda muito pouco acerca do

impacto destes contaminantes no meio ambiente (Cunningham et al. 2006).

Entre os contaminantes emergentes, salientam-se os compostos farmacêuticos e de higiene e cuidado pessoal, os denominados PPCPs (do acrónimo inglês para Pharmaceutical and

Personal Care Products).Este estudo tem também como objectivo a remoção por adsorção em

carvão activado preparado a partir dum resíduo sólido dois compostos deste grupo, nomeadamente Iopamidol e Paracetamol.

O consumo de fármacos nos países da União Europeia cifra-se em toneladas por ano, e muitos dos mais utilizados, como os antibióticos, são consumidos em quantidades semelhantes às dos

pesticidas (Jones et al. 2007). Dependendo das propriedades físico-químicas dos fármacos, dos seus metabolismos e produtos de degradação e das características dos solos, estas substâncias podem chegar até as águas subterrâneas e contaminar aquíferos ou ficarem retidas no solo e acumularem-se afectando o ecossistema através da cadeia alimentar.

Os fármacos detectados no meio hidrico incluem analgésicos, anti-inflamatórios, antibióticos, antiepilépticos, β-bloqueadores, reguladores de lípidos, meios de contraste radiológico, anticonceptivos orais, esteróides e outros, como bronco-dilatadores e tranquilizantes (Hernando et al. 2006).

Na figura 1 é apresentado um esquema com um resumo das possíveis fontes e percursos que originam a presença de resíduos de PPCPs no meio aquático (Thomas 2002).

Figura 1 - Esquema representativo das possíveis fontes e caminhos para a presença de resíduos farmacêuticos no meio ambiente aquático (adaptado de (Thomas 2002)).

1.2.2. MEIOS DE CONTRASTE RADIOLÓGICO – IOPAMIDOL

Os meios de contraste radiológicos são considerados um dos grupos de fármacos mais perigosos pois são muito persistentes, não sendo eliminados nas estações de tratamento e alcançando facilmente as águas subterrâneas por percolação através dos solos.

O iopamidol é um agente de diagnóstico iodado não iónico que é usado para contraste radiológico.

Na tabela 1 encontram-se as características do iopamidol. Tabela 1 – Características do iopamidol.

Iopamidol

Estrutura

Fórmula molecular C17H22 I3N3O8

Número CAS 60166-93-0

Peso molecular (g mol-1_{) 777,08}

Solubilidade em água (30 ºC) 850000 mg L-1_{(Fklder et al. 1988)}

pKa 10,70

1.2.3. PARACETAMOL

O paracetamol, ou acetaminofeno, é um fármaco com propriedades analgésicas, mas sem propriedades anti-inflamatórias clinicamente significativas, tendo contudo efeitos antipiréticos. É comercializado na forma de cápsulas, comprimidos, gotas, xaropes e injectáveis.

Actualmente é um dos analgésicos mais utilizados por ser bastante seguro e não interagir com a maioria dos medicamentos.

Este fármaco é bastante investigado devido ao seu uso comum e às decorrentes overdoses observadas pela administração deste medicamento provocando falhas hepáticas, danos ao nível

do fígado, e morte. Neste sentido, Terzyk, foi dos primeiros investigadores a desenvolver estudos relativos à adsorção deste fármaco em carvões activados (Terzyk & Rychilcki 2000). A origem das palavras acetaminofeno e paracetamol derivam da nomenclatura usada em química orgânica N-acetil-p-aminofenol ou p-acetil-aminofenol. Desde 1993, a IUPAC recomenda o nome sistemático N-(4-hidroxifenil)etanamida. A tabela 2 ilustra a fórmula estrutural da molécula de paracetamol e as suas especificações.

Tabela 2 - Fórmula estrutural e especificações do paracetamol.

Paracetamol (Merck)

Estrutura

Fórmula molecular C8H9NO2

Número CAS 103-90-2

Peso molecular (g mol-1_{) 151,16} Solubilidade em água (30 ºC) 17390 mg L

-1_{(Granberg & Rasmuson} 1999)

pKa 9,50

O paracetamol é metabolizado principalmente no fígado, onde grande quantidade desta substância se converte em compostos inactivos, sendo posteriormente excretados pelos rins (Kolpin et al. 2002). Estudos feitos em cursos de água nos Estados Unidos da América nos anos de 1999 e 2000 revelaram que o paracetamol é um dos 30 contaminantes orgânicos detectados com mais frequência (Nadeem et al. 2006).