Surveillance of Giardia and Cryptosporidium in sewage from an urban area in Brazil / Monitoramento de Giardia e Cryptosporidium em esgoto de uma área urbana no Brasil

Abstract Cryptosporidium and Giardia are protozoan parasites that cause diarrhea in humans and animals. Molecular characterization of these pathogens in sewage may provide insight on their occurrence and prevalence in Brazil. This study aimed to investigate the presence of Giardia and Cryptosporidium in raw and treated sewage from Londrina, Paraná, Brazil. Samples were collected every two weeks during a year. Samples were concentrated, then DNA was extracted and subjected to a nested PCR targeting the Giardia 18S rRNA gene and the Cryptosporidium 18S rRNA gene. Species of Cryptosporidium were characterized by restriction fragment length polymorphism (RFLP). All raw sewage and 76% of the treated sewage were positive for Giardia; 84% of raw sewage samples and 8% of treated sewage were positive for Cryptosporidium. C. muris, C. hominis, C. baileyi, C. parvum and C. suis were detected in 100%, 19%, 9%, 9% and 4% of raw sewage, respectively. C. muris was the only species found in treated sewage. Multiple species of Cryptosporidium were present in 19.04% of the raw sewage. Treated sewage water can pose a threat to human health. The speciation of Cryptosporidium revealed the presence of non-common zoonotic species as C. suis and C. muris.

Resumo Cryptosporidium e Giardia são protozoários causadores de diarreia em animais e humanos. A caracterização molecular destes protozoários em esgoto pode prover dados ainda desconhecidos da ocorrência de espécies. O objetivo do presente estudo foi monitorar a ocorrência de Giardia e espécies de Cryptosporidium em esgoto bruto e tratado em uma estação de tratamento de esgoto (ETE) de Londrina, Paraná. Amostras de esgoto bruto e tratado foram coletadas no período de um ano, com periodicidade quinzenal. A ocorrência destes protozoários foi caracterizada por meio de concentração das amostras e posterior extração de DNA seguida de nested-PCR para amplificação de fragmentos dos genes 18S rRNA de Giardia e 18S rRNA de Cryptosporidium. A caracterização das espécies de Cryptosporidium foi realizada por meio de análise por polimorfismo de comprimento do fragmento de restrição (RFLP) dos produtos obtidos. Foram coletadas no total 25 amostras de cada, esgoto bruto e esgoto tratado. Para Giardia, todas as amostras de esgoto bruto e 76% das de esgoto tratado foram positivas. Cryptosporidium esteve presente em 84% das amostras de esgoto bruto e em 8% do tratado. No esgoto tratado foi encontrado apenas C. muris, já nas amostras de esgoto bruto foram encontradas cinco espécies: C. muris, C. hominis, C. baileyi, C. suis e C. parvum em 100%, 19%, 9%, 9% e 4%, respectivamente. A presença de espécies mistas foi observada em 19,04% das amostras. A presença de Giardia e Cryptosporidium em esgoto tratado pode pôr em risco a saúde humana. A discriminação de espécies de Cryptosporidium revelou a presença de espécies zoonóticas incomuns como C. suis e C. muris.

Ocorrência de fármacos e desreguladores endócrinos em esgoto bruto e tratado na cidade de Belo Horizonte (MG) / Occurrence of drugs and endocrine disrupters in raw and treatment sewage in the city of Belo Horizonte / MG, Brazil

RESUMO Os compostos de preocupação emergente (contaminants of emerging concern - CECs) atingem constantemente os corpos d'água via lançamento de esgoto sanitário, efluentes industriais e lixiviados de aterro, disposição inadequada de resíduos sólidos e escoamento superficial, ocasionando a poluição dos cursos d'água. Geralmente estes se encontram em concentrações da ordem de nanograma por litro ou micrograma por litro, dificultando sua análise ou onerando esse processo, demandando, assim, o desenvolvimento de técnicas de preparo e extração. Nesse contexto, destaca-se a Partição a Baixa Temperatura (EPBT), que se baseia na partição do analito de interesse entre fase aquosa e fase orgânica. Face ao exposto e à relevância do tema, o presente trabalho teve como objetivo avaliar, pelo uso da EPBT e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas, a ocorrência de 16 CECs no esgoto bruto e no tratado de Belo Horizonte (MG).

ABSTRACT Contaminants of Emerging Concern (CECs) constantly reach water bodies through the discharge of sanitary sewage, industrial effluents and landfill leachate, inadequate disposal of solid waste and surface runoff, causing the pollution of watercourses. In general, these are in concentrations of the order of mg / L or ng / L, making it difficult to analyze or burden this process, thus requiring the development of preparation and extraction techniques. In this context, it stands out the Low Temperature Patitioning Extraction (LTPE), which is based on the partition of the analyte of interest between aqueous phase and organic phase. Bearing this and the relevance of the subject in mind, the present work had the objective of evaluating the occurrence of 16 CECs in the crude and treated sewage of Belo Horizonte / MG, by using LTPE and gas chromatography coupled to mass spectrometry.

Avaliação do comportamento de metais pesados no tratamento de esgotos por disposição no solo / Assessment of the behavior of heavy metals in the sewage treatment by disposal in soil

Este trabalho apresenta os níveis de contaminação do solo por metais pesados, decorrentes de 16 anos de operação da Estação de Tratamento de Esgotos, por escoamento à superfície, localizada no município de Populina (São Paulo). As análises realizadas para esta avaliação envolveram o pH e os seguintes metais pesados cobre, zinco, alumínio, cádmio, mercúrio, molibdênio, níquel e chumbo. Os resultados mostraram que a grande maioria dos metais apresentou comportamento semelhante, com concentrações consideráveis até 30 e 50 m de distância do ponto de lançamento, nos primeiros 20 cm de profundidade. Deverão ser realizadas novas pesquisas devido aos valores elevados de Hg, Ni, Pb e Al registrados a 20 m de distância do ponto de lançamento dos esgotos, pois se isto for confirmado existem grandes riscos de contaminação dos lençóis subterrâneos.

This assay presents the soil contamination levels by heavy metals, from 16 years of a sewage plant operation, by overland flow, in Populina City, São Paulo State, Brazil. The analyses carried out for this evaluation were the pH and the following heavy metals: copper, zinc, aluminum, cadmium, mercury, molybdenum, nickel and lead. The results showed that the majority of the metals presented similar behavior, with considerable concentration up to 30 and 50m of distance from the launching spot, concentrated on the first 20cm of depth. The dumping from gas stations on the sewage collecting system seems to contribute to the increase of the lead levels. New researches should be carried out due to the high values of Hg, Ni, Pb and Al registered 20m far from the sewage launching spots, because if it is confirmed there will be high contamination risks to the table waters.