Efluentes hospitalares e sua relação com as estações de tratamento de esgoto com ênfase na composição microbiológica

Abstract

Os efluentes hospitalares são considerados contaminantes emergentes em águas residuais de estações de tratamento de esgoto, e tem gerado uma preocupação crescente nos últimos anos. Com avanço na produção de novos medicamentos, é inevitável sua maior distribuição e aplicação, visando melhora na saúde. Todavia, é importante ressaltar que os fármacos são complexos desenvolvidos e usados com o objetivo de promover efeitos biológicos específicos e serem excretados com facilidade, na sua forma original ou como metabólito. Quando excretados, seu destino é uma estação de tratamento, que utiliza a mesma metodologia para tratar os afluentes urbanos, sendo assim, qualquer descontaminação dos efluentes hospitalares é fortuita e inerente ao processo de tratamento. Esse estudo apresenta uma análise comparativa entre três estações de tratamento localizadas em Barretos – SP, sendo que duas delas recebem os resíduos gerados pelo Hospital do Câncer, um dos maiores e mais sofisticados centros de tratamento oncológico da América Latina. Nos anos de 2022 e 2023, foram realizadas coletas durante as quatro estações do ano, a fim de entender as diferenças e as similaridades encontradas entre as estações de tratamento. As estações foram avaliadas sob três áreas de investigação: (i) análise do material presente na biomassa das estações por Espectroscopia de Infravermelho, Análise elementar e avaliação dos paramentos físico-químicos para estabelecer uma comparação com o aceito pela legislação ambiental (ii) análise do microbioma por sequenciamento do gene ribossomal 16S em conjunto com mapeamento de oligonucleotídeos e (iii) caracterização fenotípica de suscetibilidade antimicrobiana em conjunto com a identificação bioquímica dos microrganismos. Os resultados, mostram uma similaridade tanto na análise do material presente na biomassa, quanto na identificação microbiológica e abundância relativa dos microrganismos nas três estações de tratamento, principalmente no esgoto bruto sem tratamento. Todavia, vale ressaltar que em relação a resistência microbiana, as estações de tratamento que estão ligadas ao despejo diário dos resíduos do Hospital do Câncer, apresentam índices mais elevados de fenótipos resistentes, do que quando comparado com a estação que recebe apenas o afluente urbano, sendo isso atrelado há um problema de saúde pública que merece atenção de órgãos ambientais.

Hospital effluents are considered emerging contaminants in wastewater of sewage treatment plants and have generated increasing concern in recent years. With advancements in the production of new medications, their wider distribution and application for health improvement are inevitable. However, it is important to highlight that pharmaceuticals are complex compounds developed and used to induce specific biological effects and are easily excrete either in their original form or as metabolites. When excreted, their destination is a treatment plant that employs the same methodology to treat urban effluents. Consequently, any decontamination of hospital effluents is incidental and inherent to the treatment process. This study presents a comparative analysis of three treatment plants located in Barretos – SP, Brazil. Two of these plants receive waste generated by the Cancer Hospital, one of the largest and most sophisticated oncology treatment centers in Latin America. In the years 2022 and 2023, samples were collected during all four seasons to understand the differences and similarities among the treatment plants. The plants were assessed in three investigative areas: (i) analysis of material present in the plants biomass using Infrared Spectroscopy, Elemental Analysis and assessment of physicochemical parameters to establish a comparison with standards set by environmental regulations, (ii) microbiome analysis through 16S ribosomal gene sequencing combined with oligonucleotide mapping, and (iii) phenotypic characterization of antimicrobial susceptibility in conjunction with biochemical identification of microorganisms. The results show similarities in both the analysis of material in the biomass and microbiological identification and relative abundance of microorganisms in the three treatment plants, particularly in the untreated raw sewage. However, it is worth noting that concerning microbial resistance, the treatment stations linked to the daily disposal of waste from the Cancer Hospital show higher levels of resistant phenotypes compared to the station receiving only urban effluents. This is tied to a public health issue that warrants attention from environmental agencies.