VANESSA SILVA GRANADEIRO GARCIA

VANESSA SILVA GRANADEIRO GARCIA

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Evaluation of the combination of Linear Alkylbezene Sulfonate (LAS) with emerging pollutants
2024 - GARCIA, VANESSA S.G.; TOMINAGA, FLAVIO K.; BOIANI, NATHALIA F.; FEHER, ANSELMO; BORRELY, SUELI I.
Avaliação do efeito agudo, em organismos aquáticos, do surfactante Linear Alquilbenzeno Sulfonado (LAS) e redução de toxicidade após tratamento com radiação ionizante (feixe de elétrons)
2023 - GARCIA, VANESSA S.G.; TALLARICO, LENITA de F.; GUIMARAES, MARIA C.F.; NAKANO, ELIANA; BORRELY, SUELI I.
Os surfactantes são exemplos de compostos críticos contidos em efluentes industriais e domésticos devido à sua persistência, elevado teor de matéria orgânica e de fósforo e por causar efeitos deletérios à biota aquática. Além disso, a espuma formada em corpos hídricos devido à presença de surfactantes altera parâmetros importantes da qualidade da água, reduzindo a capacidade de biodegradação e trocas gasosas, contribuindo para o florescimento de algas e influenciando a solubilidade de contaminantes orgânicos. Devido a sua complexidade, remover surfactantes de efluentes tem sido uma questão fundamental. Neste contexto, os Processos Oxidativos Avançados vêm sendo utilizados para melhorar a tratabilidade desse tipo de contaminante, complementando o tratamento biológico. A irradiação por feixe de elétrons vem sendo estudada como mais uma possibilidade tratamento de efluentes. Este estudo avaliou os efeitos agudos do surfactante aniônico – Linear Aquilbenzeno Sulfonado (LAS) antes e após o tratamento com feixe de elétrons. Nos ensaios ecotoxicológicos foram empregados: Vibrio fischeri (bactéria luminescente), Daphnia similis (cladocera) e Biomphalaria glabrata (molusco). O surfactante LAS foi submetido à irradiação em acelerador de elétrons, nas doses de 2,5 kGy e 5 kGy. Da exposição aguda ao LAS, D. similis foi o organismo mais sensível (CE50 = 9,52 mg/L ± 0,43), seguido por B. glabrata (CL50=19,17 mg/L) e de V. fischeri (CE50 = 29,54 mg/L ± 0,57). Os resultados de toxicidade obtidos após tratamento do surfactante LAS com feixe de elétrons foram promissores, com significativa eficiência na redução da toxicidade para os organismos D. similis e V. fischeri: acima de 45% - 2,5 kGy e 70% - 5kGy. A proposta da abordagem ecotoxicológica de surfactantes fornece informações relevantes sobre o comportamento destes poluentes perigosos em corpos hídricos frente à biota aquática, permitindo avaliar os impactos de surfactantes no ecossistema aquático. Assim, os dados de toxicidade são importante ferramenta de avaliação também sobre a eficácia do tratamento proposto e podem ser associados a planos de gestão e tratamento adequados desse grupo de contaminantes.
Efeito da irradiação com feixe de elétrons na degradação e remoção de toxicidade da mistura binária de fármacos
2023 - TOMINAGA, FLAVIO K.; LEBRE, DANIEL; SILVA, THALITA T.; GARCIA, VANESSA S.G.; BORRELY, SUELI I.
Fármacos são compostos biologicamente ativos que têm sido frequentemente detectados em várias matrizes ambientais em baixas concentrações (ng/L a μg/L), apresentando potencial para afetar a qualidade da água e impactar em ecossistemas e na saúde pública. Dentre os diferentes ingredientes ativos, a fluoxetina (antidepressivo) e a ciprofloxacina (antibiótico) tem atraído atenção especialmente devido ao alto risco ecológico e ao desenvolvimento de resistência microbiana, respectivamente. A irradiação por feixe de elétrons tem sido apresentada como uma tecnologia alternativa e ecológica para o tratamento de misturas complexas, podendo neutralizar, quase que instantaneamente, os poluentes com risco biológico. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar a aplicação da irradiação por feixe de elétrons na degradação e redução de toxicidade de uma mistura binária de fluoxetina e ciprofloxacina. As irradiações ocorreram em um acelerador industrial de elétrons, sendo avaliadas as doses de 1,0 e 2,5 kGy. A avaliação da toxicidade dos subprodutos formados foi realizada com organismos aquáticos de diferentes níveis tróficos (microcrustáceo Daphnia similis, alga Raphidocelis subcapitata e bactéria Vibrio fischeri). Degradação superior a 98% foram verificados em todas as doses aplicadas para ambos os compostos em mistura. Em relação aos ensaios biológicos, os resultados de toxicidade aguda com o microcrustáceo D. similis (48h de exposição) não demonstraram diferenças significativas após os tratamentos (de 2.07 ± .18 UT para 3.30 ± 0.31 UT em 1.0 kGy e 3.11 ± 0.06 UT em 2.5 kGy). Para os ensaios de toxicidade aguda com a bactéria Vibrio fischeri (15 minutos de exposição), foi demonstrado um aumento da inibição da bioluminescência em 1.0 kGy kGy (de 12,99 ± 3,52% a 41,88 ± 6,23%), seguida e redução em 2,5 kGy (30,74 ± 7,02%), indicando, assim, que as bactérias foram mais sensíveis aos produtos de degradação. Em contrapartida, os ensaios de toxicidade crônica com a alga R. subcapitata mostraram elevada remoção de toxicidade (superior a 98%). A toxicidade reduziu de 119,55 ± 30,01 para 1,77 ± 0,18 UT (1,0 kGy) e 0,88 ± 0,18 (2,5 kGy). Desta forma, a irradiação por feixe de elétrons tem se apresentado como uma alternativa interessante para degradação e remoção de toxicidade de misturas de fármacos.
Emerging pollutants in textile wastewater
2024 - GARCIA, VANESSA S.G.; TOMINAGA, FLAVIO K.; ROSA, JORGE M.; BORRELY, SUELI I.
Water and several chemicals, including dyestuffs, surfactants, acids, and salts, are required during textile dyeing processes. Surfactants are harmful to the aquatic environment and induce several negative biological effects in exposed biota. In this context, the present study aimed to assess acute effects of five surfactants, comprising anionic and nonionic classes, and other auxiliary products used in fiber dyeing processes to aquatic organisms Vibrio fischeri (bacteria) and Daphnia similis (cladocerans). The toxicities of binary surfactant mixtures containing the anionic surfactant dodecylbenzene sulfonate + nonionic fatty alcohol ethoxylate and dodecylbenzene sulfonate + nonionic alkylene oxide were also evaluated. Nonionic surfactants were more toxic than anionic compounds for both organisms. Acute nonionic toxicity ranged from 1.3 mg/L (fatty alcohol ethoxylate surfactant) to 2.6 mg/L (ethoxylate surfactant) for V. fischeri and from 1.9 mg/L (alkylene oxide surfactant) to 12.5 mg/L (alkyl aryl ethoxylated and aromatic sulfonate surfactant) for D. similis, while the anionic dodecylbenzene sulfonate EC50s were determined as 66.2 mg/L and 19.7 mg/L, respectively. Both mixtures were very toxic for the exposed organisms: the EC50 average in the anionic + fatty alcohol ethoxylate mixture was of 1.0 mg/L ± 0.11 for V. fischeri and 4.09 mg/L ± 0.69 for D. similis. While the anionic + alkylene oxide mixture, EC50 of 3.34 mg/L for D. similis and 3.60 mg/L for V. fischeri. These toxicity data suggested that the concentration addition was the best model to explain the action that is more likely to occur for mixture for the dodecylbenzene sulfonate and alkylene oxide mixtures in both organisms. Our findings also suggest that textile wastewater surfactants may interact and produce different responses in aquatic organisms, such as synergism and antagonism. Ecotoxicological assays provide relevant information concerning hazardous pollutants, which may then be adequately treated and suitably managed to reduce toxic loads, associated to suitable management plans.
Toxicidade aguda e avaliação de riscos ecológicos de fármacos pertencentes a diferentes classes detectados em ambientes aquáticos
2021 - TOMINAGA, F.K.; BOIANI, N.F.; GARCIA, V.S.G.; SILVA, T.T.; LEO, P.; BORRELY, S.I.
Avaliação da toxicidade da mistura de fármacos submetidos a irradiação por feixe de elétrons
2021 - BOIANI, N.F.; SILVA, T.T.; TOMINAGA, F.K.; GARCIA, V.S.G.; BORRELY, S.I.
Acute and chronic ecotoxicological effects of pharmaceuticals and their mixtures in Daphnia similis
2022 - TOMINAGA, FLAVIO K.; BOIANI, NATHALIA F.; SILVA, THALITA T.; GARCIA, VANESSA S.G.; BORRELY, SUELI I.
Pharmaceuticals have increasingly received attention from the scientific community due to their growing intake, improved detection and potential ecological risks. Several pharmaceuticals, including antidepressants, anti-inflammatory and antidiabetic compounds and antibiotics, have been described as contaminants in different water matrices. In this context, the aim of the present study was to assess the acute and chronic effects of four classes of pharmaceuticals (acetylsalicylic acid, fluoxetine, metformin and ciprofloxacin) individually and in binary and quartenary mixture. Furthermore, the toxicity of binary mixtures containing the antidepressant fluoxetine was also evaluated. The results of the single acute and chronic toxicity assays indicate lower acetylsalicylic acid and higher fluoxetine toxicity towards Daphnia similis. Regarding the evaluated mixture toxicity, the nature of potential toxicological interactions was predicted by applying mathematical concentration addition and independent action models. The findings revealed both antagonistic and synergistic features, depending on the applied amounts and doses. Finally, the chronic assays performed with the quaternary mixture indicated the presence of a hormetic effect at low concentrations. In sum, the present study demonstrated that the effects of individual pharmaceuticals can underestimate the risk level of these contaminants in the environment.
Acute toxicity assessment of fluoxetine hydrochloride (Prozac®) when submitted to electron beam irradiation
2011 - SANTOS, D.R.A.; GARCIA, V.S.G.; VILARRUBIA, A.C.S.; BORRELY, S.I.
The large-scale production of medicinal products is directly related to the presence of pharmaceutical drugs in sewage and water. The continuous input of medicines and its residues into the environment especially by sewage and wastewater generates an increasing need of new methods for its treatment and suitable control. The fluoxetine hydrochloride (FH), also known as Prozac®, is an active ingredient used in the treatment of depressive and anxiety disorders [1]. The present study focused on applying the ionizing radiation in order to reduce the acute toxicity of the FH drug solution, under its manipulated formula, to aquatic organisms. Hyalella azteca and Daphnia similis were the organisms used in the biological assays applied for the toxicity studies. It was used a Dynamitron electron beam accelerator and its energy was fixed at 1,4MeV for 5kGy and 10kGy doses [2]. For the calculation of the effective concentration (EC50) it was used the statistic program Trimmed Spearman - Karber. The average values for acute toxicity of FH were 0.59mg.L-1 (EC5 096h) for Hyalella azteca and of 1,44mg.L-1 (EC5 048h) for Daphnia similis. After irradiation of the FH aqueous solution, the following EC50 average values were obtained: 7.81mg.L-1 (5kGy) and 7.97mg.L-1 (10kGy) for Hyalella azteca; 8,46mg.L-1 (5kGy ) and 7.31mg.L-1 (10kGy ) for Daphnia similis. The obtained results revealed the FH as a very toxic compound. These results are confirmed by the EU - Directive 93/67/EEC (Commission of the European Communities) [3]. A significant reduction of the acute effects was obtained when 5kGy and 10kGy were applied.
Ecotoxicological approach of surfactants treated by ionizing radiation
2021 - GARCIA, VANESSA S.G.; ROSA, JORGE M.; SILVA, THALITA T.; BORRELY, SUELI I.
Removing surfactants from liquid effluents has been a fundamental issue since they are found in several industrial effluents, hospitals, restaurants, and even homes. When disposed into aquatic environmental, surfactants can implicate in significant changes, including several adverse effects to aquatic organisms. The present study was developed to assess the ecotoxicological effects of surfactants (anionic and nonionic) to aquatic organisms Vibrio fischeri bacteria, Daphnia similis crustacean. The ionizing radiation (Electron Beam Irradiation - EBI) was applied as a possible technology for the treatment of these contaminants in order to reduce acute toxic effects. The obtained data showed that the surfactants were toxic for both organisms, and the nonionic were more toxic than anionic. EB irradiation reduced surfactants toxicity by 40% acute toxic effects for nonionic surfactant and more than 70% for anionic, for both exposed organisms classes.
Avaliação ecotoxicológica de efluente têxtil submetido a radiação ionizante
2021 - GARCIA, VANESSA S.G.; TALLARICO, LENITA de F.; ROSA, JORGE M.; NAKANO, ELIANA; BORRELY, SUELI I.
O setor têxtil demanda elevada quantidade de água para o processo de beneficiamento das fibras, e adicionalmente gera um grande volume de efluente colorido e com diversos contaminantes. Estes são responsáveis por uma parcela importante na degradação dos corpos hídricos em diversas regiões do mundo, causando efeitos adversos aos ecossistemas. Devido a elevada carga tóxica, composição e coloração, geralmente esses efluentes necessitam de tratamentos complementares para melhorar a degradação. Desta forma, tem-se buscado tecnologias mais eficientes para a oxidação destes contaminantes, com ênfase para os processos oxidativos avançados, como a irradiação por feixe de elétrons. O processo com radiação ionizante promove a radiólise da água com formação de radicais hidroxila ou produtos moleculares que atuam na degradação dos compostos orgânicos. O presente estudo dedicou-se a análise da toxicidade aguda de um efluente têxtil (contendo corante reativo Red 239) em dois níveis tróficos do ambiente aquático, o microcrustáceo Daphnia similis e o caramujo Biomphalaria glabrata. A exposição para D. similis foi de 48 horas e o efeito observado foi a imobilidade dos organismos expostos, já para B. glabrata a exposição foi de 24h e observada a letalidade. Os resultados de toxicidade foram expressos pela CE(L)50 (Concentração efetiva/letal mediana). A radiação ionizante por feixe de elétrons foi proposta como tecnologia para tratamento do efluente visando a redução da toxicidade, sendo avaliadas as doses de 2,5 kGy e 5 kGy. As amostras foram irradiadas em Acelerador de Elétrons (Dynamitron®), com energia fixada em 1,4 MeV. A eficiência da irradiação quanto à redução de toxicidade foi obtida a partir dos valores de CE(L)50, transformados para unidade de toxicidade (UT= 100/CE(L)50). Com relação ao efeito agudo para os organismos avaliados, pode-se observar que o efluente bruto foi mais tóxico para o microcrustáceo, com CE50= 9,61% enquanto para B. glabrata foi obtido o valor de CL50=25,09%. As amostras irradiadas, os valores em relação a redução da toxicidade foram melhores se comparados ao efluente bruto: D. similis, CE50%= 12,62 (2,5 kGy); 17,24 (5 kGy), B. glabrata, CL50= 63% (2,5 kGy) e 70,71% (5 kGy). A partir da dose de 2,5 kGy já foi possível observar eficiência em relação a redução da toxicidade para ambos os organismos. Com 5 kGy, a eficiência em relação a redução de efeitos agudos foi superior a 64% em B. glabrata e superior a 44% para D. similis. Os resultados aqui obtidos confirmam que efluentes industriais, como os do setor têxtil, são críticos do ponto de vista de contaminação ambiental, destacando, assim, a necessidade de melhor gerenciamento, tratamento e descarte adequados destes efluentes. Com a tecnologia por feixe de elétrons, foram obtidos dados promissores em termos de tratamento com diminuição significativa da toxicidade.