Poluentes emergentes, como compostos farmacêuticos, são detectados em diversas matrizes ambientais, podendo causar impactos negativos para o ecossistema e saúde humana. Neste contexto o presente trabalho visa apresentar uma avaliação do comportamento de adsorção do fármaco Atenolol no sedimento do arroio Esteio em Esteio/RS. Os experimentos foram divididos em 3 principais etapas distintas: caracterização do sedimento, estudo do comportamento de adsorção do Atenolol no sedimento e comparação com as isotermas de Langmuir e Freundlich. A partir dos resultados da caracterização do sedimento, observou-se que a amostra possui textura argilosa, ácida e percentual de carbono orgânico baixo e a presença de metais. As concentrações de 5 e 10 mg/L de Atenolol foram completamente adsorvidas no sedimento, considerando os limites de detecção do método de análise. Já nas concentrações de 20 a 100 mg/L de Atenolol foram observadas eficiências de remoção na faixa entre 17 a 31 %. Nestas condições, a isoterma de Langmuir apresentou R2 de 0,9026, Qmax de 357,1 e KL 5,73x10-6 e Freundlich R2 de 0,9667 KF 4,05x10-4 e n 0,71. Assim, concluiu-se que o fármaco Atenolol é adsorvido no sedimento estudado e que a isoterma de Freundlich melhor se adapta aos valores experimentais de adsorção da amostra coletada.