Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10773/33504
Title: Disinfection of wastewater in the mitigation of SARS-CoV-2 by photodynamic treatment
Other Titles: Desinfeção de águas residuais na mitigação do SARS-CoV-2 por tratamento fotodinâmico
Author: Gomes, Marta Silva de Carvalho
Advisor: Almeida, Adelaide de
Gomes, Ana Teresa Peixoto de Campos
Keywords: Pseudomonas syringae
Photodynamic inactivation (PDI)
Environmental factors
Porphyrin
Wastewater
Phage ɸ6
Defense Date: 14-Dec-2021
Abstract: Since December 2019, the world has faced a pandemic caused by SARS-CoV-2. Although most patients present symptoms at the level of the respiratory system, it is already known that this virus is also present in the intestinal tract. As such, transmissions via the fecal-oral or fecal-nasal route cannot be excluded as possibilities. It is therefore imperative to understand the survival of this new virus in wastewater (WW) under different environmental conditions, as well as to study efficient and safe ways to inactivate SARS-CoV-2 in water, as the methods currently used can lead to the formation of toxic compounds, be expensive or ineffiicient. As such, photodynamic inactivation (PDI) with photosensitizers, oxygen and visible light should be taken into account, as it has already proven to be efficient against several microorganisms, namely viruses. In this work the phage ɸ6 was used as a model of virus SARS-CoV-2. The viability of phage in WW, its inactivation by PDI and the impact of PDI-treated WW on aquatic microorganisms were evaluated. The results of the phage ɸ6 viability tests indicate that it remains viable in WW for: (1) 84 days at 17 ºC, 35 days at 25 ºC and 24 hours at 37 ºC; (2) 63 days when the pH of the water was adjusted to 8 and 9 and at least 84 days at pH 6; (3) at least 84 days when the water salinity value is 15 g kg-1 and 34 g kg-1; (4) 24 hours when irradiated by UV-B light; and (5) 4 hours when exposed to solar radiation. PDI, using TetraPy(+)Me as photosensitizer and artificial white light at 50 mW cm-2, proved to be efficient to inactivate phage ɸ6 after 10 minutes of treatment in PBS and 30 minutes in WW. When the proportion of WW previously treated by PDI is greater than 1:2, no negative effects were observed in native aquatic marine microorganisms. The results of this work showed that phage ɸ6 remains viable in different environments for a considerable amount of time, with PDI being an efficient approach for its inactivation, not affecting native microorganisms in the marine environment where WW are released after treatment.
Desde dezembro de 2019 que o mundo se tem deparado com uma pandemia causada pelo SARS-CoV-2. Apesar da maioria dos pacientes apresentar sintomas ao nível do sistema respiratório, o vírus também está presente no trato intestinal. É então perentória a necessidade de perceber a sobrevivência deste novo vírus em águas residuais (AR) em diferentes condições ambientais, bem como, de estudar formas eficientes e seguras para inativar o SARS-CoV-2 nas AR, uma vez que os métodos usados atualmente podem levar à formação de compostos tóxicos, sendo dispendiosos e pouco eficientes. Como tal, a inativação fotodinâmica microbiana (IF) usando fotossensibilizadores, oxigénio e luz visível, deve ser tida em conta, visto já ter dado provas da sua eficiência contra vários microrganismos, nomeadamente, vírus. Neste estudo, o fago ɸ6 foi usado como modelo do vírus SARS-CoV-2. Foi avaliada a viabilidade do fago em AR, a sua inativação por IF e o impacto da AR tratada por IF sobre os microrganismos aquáticos. Os resultados dos testes de viabilidade do fago ɸ6 indicam que este se mantém viável em AR durante: (1) 84 dias a 17 ºC, 35 dias a 25 ºC e 24 horas a 37 ºC; (2) 63 dias em AR com pH 8 e pH 9, e pelo menos 84 dias a pH 6; (3) pelo menos 84 dias quando o valor de salinidade das águas é de 15 g kg-1 e 34 g kg-1; (4) 24 horas quando irradiado por luz UV-B; e (5) 4 horas quando exposto a radiação solar. A IF, usando como fotossensibilizador a TetraPy(+)Me e luz branca artificial a 50 mW cm-2, provou ser eficiente na inativação do fago ɸ6, ao fim de 10 minutos de tratamento em PBS e 30 minutos em AR. Quando a proporção de efluente e AR previamente tratada por IF é superior a 1:2, não foi verificada toxicidade nos microrganismos marinhos aquáticos nativos. Este trabalho mostrou que o ɸ6 se mantém viável em diferentes ambientes por um período de tempo considerável, sendo a IF uma abordagem eficiente para a sua inativação, não afetando os microrganismos nativos do meio ambiente marinho onde as AR são libertadas após tratamento.
URI: http://hdl.handle.net/10773/33504
Appears in Collections:UA - Dissertações de mestrado
DBio - Dissertações de mestrado

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