Toxicity identification and evaluation of cosmetic industry wastewater

Os efluentes líquidos gerados por indústrias de cosméticos podem ser formados por misturas complexas de substâncias químicas, apresentando potencial tóxico aos organismos aquáticos quando lançados nos corpos-d água sem tratamento ou insuficientemente tratados. Apesar da importância em se englobar a avaliação ecotoxicológica no monitoramento de efluentes líquidos, há ainda a necessidade em se identificar os compostos responsáveis pela toxicidade, possibilitando a sua efetiva redução. A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos desenvolveu um método para auxiliar na identificação de substâncias tóxicas, conhecido como Avaliação e Identificação da Toxicidade (AIT), que baseia-se na manipulação das amostras através de uma série de processos físicos e químicos, objetivando separar grupos de compostos para verificar seu potencial tóxico. Neste trabalho foi aplicada a metodologia de AIT aos efluentes líquidos gerados por uma indústria de cosméticos de pequeno porte, localizada no estado de Minas Gerais. A caracterização físico-química e ecotoxicológica de amostras coletadas na entrada e na saída da Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) para as três campanhas realizadas revelaram uma operação ineficiente do sistema de tratamento implantado (processo físico-químico de coagulação, floculação, decantação e filtração). Foram detectados teores de matéria orgânica, sólidos em suspensão totais e surfactantes em desconformidade com os padrões legais para lançamento de efluentes, e testes de toxicidade aguda e crônica com organismos de três níveis tróficos (Vibrio fischeri, Daphnia similis, Ceriodaphnia dubia e Pseudokirchneriella subcapitata) indicaram elevada toxicidade dos efluentes tratados. Após a aplicação dos procedimentos previstos na fase I do protocolo de AIT, foram descartadas as fontes de toxicidade por amônia, metais catiônicos e compostos oxidantes, sendo a toxicidade associada a materiais particulados, compostos voláteis ou subláteis e a compostos orgânicos apolares ou moderadamente polares. Tais resultados indicaram os surfactantes, ingredientes empregados em elevadas quantidades no processo produtivo, como possível fonte da toxicidade. A avaliação da toxicidade individual e combinada dos principais surfactantes utilizados na indústria puderam confirmar essa suspeita, apesar de não terem sido descartadas outras possíveis fontes, como, por exemplo, das fragrâncias empregadas.Cosmetic industry wastewaters can contain a complex mixture of chemicals, representing potential toxicity to aquatic organisms when released untreated or insufficiently treated into receiving waters. Despite the importance of including ecotoxicological assessment in the wastewater monitoring, there is still the need to identify the compounds responsible for toxicity, to allow its effective reduction. The United States Environmental Protection Agency has developed a method to assist in the identification of toxic substances, known as Toxicity Identification and Evaluation (TIE), which is based on sample manipulation by a series of physical and chemical processes, aimed at separating classes of compounds to determine their potential toxicity. In this work, the TIE methodology was applied to wastewater generated at a small cosmetics industry, located in the state of Minas Gerais. The physical-chemical and ecotoxicological analysis of samples collected from the inlet and outlet of the wastewater treatment plant (WTP) revealed an inefficient operation of the system (physical-chemical processes of coagulation, flocculation, sedimentation and filtration). Organic matter, suspended solids and surfactants concentrations in the treated effluent samples exceeded the legal standards for effluent discharge. Acute and chronic toxicity testing with organisms from three trophic levels (Vibrio fischeri, Daphnia similis, Ceriodaphnia dubia and Pseudokirchneriella subcapitata) indicated high toxicity of treated effluents. After application of the procedures described in Phase I of the TIE protocol, sources of toxicity from ammonia, cationic metals and oxidant compounds were discarded, and the toxicity was associated with particulate matter, volatile or sublatable and nonpolar to moderately polar organic compounds. These results indicated surfactants, ingredients used in large quantities in the production process, as a possible source of toxicity. The evaluation of individual and combined toxicity of the major surfactants used in the industry was able to confirm this suspicion, even though other possible sources of toxicity, such as fragrances, should not be discarded.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio