Um desafio significativo na atualidade é a crescente ocorrência, em ambientes aquáticos, de contaminantes de preocupação emergente (CPE), como os fármacos. A quantificação desses fármacos em matrizes ambientais é feita a partir de técnicas cromatográficas sensíveis e robustas, como a cromatografia líquida de ultra-alta eficiência. A ecotoxicidade crônica dos fármacos em concentrações ambientalmente relevantes (e.g. µg L^-1 e ng L^-1) ainda é pouco conhecida. Dessa forma, a avaliação de técnicas para remoção desses CPE, como a adsorção, é de grande valia. Na presente pesquisa foram avaliados os efeitos dos fármacos albendazol (ABZ), cafeína (CAF) e carbamazepina (CBZ), e as associações ABZ + CAF e CBZ + CAF, sobre a Raphidocelis subcapitata, por meio da taxa de crescimento, produção de clorofila-a e dos parâmetros do modelo de Gompertz Modificado (e.g. densidade celular máxima, velocidade de crescimento e lag-time) dessa microalga. O processo de adsorção dos fármacos isoladamente e em associação foi investigado, comparando-se dois carvões ativados, um granular e outro pulverizado, por meio de isotermas e modelos cinéticos. Para os ensaios de adsorção, utilizou-se, além da CAF e da CBZ, o principal metabólito do ABZ, o ricobendazol (RBZ). Todos os fármacos avaliados apresentaram toxicidade para algum parâmetro de crescimento da microalga. O ABZ se mostrou mais tóxico para a R. subcapitata nos parâmetros taxa de crescimento (EC₅₀ 6,97 ± 0,55 µg L^-1) e densidade celular máxima (EC₅₀ 1,48 ± 0,13 µg L^-1), enquanto a CBZ afetou mais significativamente a produção de clorofila-a (EC₅₀ 1,54 ± 0,22 µg L^-1). A CAF diminuiu o efeito tóxico do ABZ e da CBZ sobre a R. subcapitata, agindo como antagonista. Os ensaios de adsorção mostraram que o carvão ativado pulverizado foi mais eficaz para a remoção dos fármacos (≥ 76%). Nos ensaios multicomponentes, a remoção da CAF foi prejudicada, a qual foi reduzida em 30% na presença de ABZ e da CBZ. Todos os dados de adsorção se ajustaram melhor à isoterma de Freundlich (R² ≥ 0,805) e aos modelos cinéticos de Elovich e pseudo segunda ordem (R² ≥ 0,990). Concluiu-se que a avaliação da ecotoxicidade dos fármacos e sua potencial remoção em estações de tratamento é essencial para compreensão dos efeitos desses CPE sobre a biota aquática. Além disso, ensaios multicomponentes se mostram de grande valia para o entendimento dos efeitos dos fármacos sobre organismos aquáticos e para avaliação do potencial de remoção desses CPE nas estações de tratamento. Por fim, recomenda-se o uso dos ensaios rápidos em coluna de escala reduzida (ERCER) como um próximo passo para o melhor entendimento do processo de adsorção e avaliação da remoção de CPE em colunas de carvão ativado.

A major challenge today is the increasing occurrence, in aquatic systems, of the emerging contaminants of concern (CPE), such as pharmaceuticals. The quantification of these pharmaceuticals in environmental matrices is made by sensitive and robust chromatographic techniques, such as ultra high-performance liquid chromatography. The chronic ecotoxicity of pharmaceuticals at environmentally relevant concentrations (e.g. ng L^-1 e µg L^-1) is still poorly understood. Thus, the evaluation of techniques aimed at removing these CPE, such as adsorption, is of great value. The present research evaluated the effects of albendazole (ABZ), caffeine (CAF), and (CBZ), and the associations ABZ + CAF and CBZ + CAF, on the microalgae Raphidocelis subcapitata with statistics basis. The parameters of evaluations were growth rate, chlorophyll-a production, and Modified Gompertz model parameters (e.g., maximum cell density, growth velocity, and lag-time). The adsorption process of isolated pharmaceuticals and their associations was investigated comparing two activated carbons (CA), a granular and a pulverized one, isotherms and kinetic models. In the adsorption process, in addition to CAF and CBZ, the main metabolite of ABZ, ricobendazole (RBZ), was used. All pharmaceuticals evaluated presented toxicity to R. subcapitata, affecting their growth parameters. ABZ was more toxic to R. subcapitata in the growth rate (EC₅₀ 6.97 ± 0.55 µg L^-1) and maximum cell density (EC₅₀ 1.48 ± 0.13 µg L^-1), while CBZ most significantly affected chlorophyll-a production (EC₅₀ 1.54 ± 0.22 µg L^-1). CAF decreased the toxic's effect of ABZ and CBZ on R. subcapitata, by acting as an antagonist, in associations evaluation. Adsorption assays showed that pulverized activated carbon was more effective for pharmaceutical removal (≥ 76%). In the multicomponent assays, CAF removal was impaired, reducing its removal by 30% in the presence of ABZ or CBZ. The data for all adsorption process best fit in Freundlich's isotherm (R² ≥ 0.805), and Elovich and pseudo-second-order kinetic models (R² ≥ 0.990). It was concluded that assessing ecotoxicity and pharmaceutical removal in treatment plants is essential for the understanding of the effects of these CPE on aquatic biota. Further, multicomponent assays are of great value for understanding the effects of pharmaceuticals on aquatic organisms and for evaluating the potential for removing these CPE in treatment plants. Finally, the use of Rapid Small Scale Column Tests (ERCER) as a next step is recommended for a better understanding of the adsorption process and evaluation of the CPE removal by carbon activated columns.