Otimização e validação de métodos empregando DLLME, SPE, HPLC-DAD e LC-ESI-MS/MS para determinação de agrotóxicos em água subterrânea

A preocupação com a poluição das águas por agrotóxicos tem aumentado, visto que aumentou o número de detecções de agrotóxicos em águas. A falta de avaliação da qualidade da água consumida pela população de áreas rurais onde não existe o abastecimento público de água potável, deve ser considerada, pois essas águas se encontram próximo a áreas de cultivo, onde há intensa aplicação de agrotóxicos. Nessas regiões, o abastecimento de água para as residências e para a irrigação é feito geralmente através das águas de poços. Neste trabalho, um método para determinação dos agrotóxicos carbofurano, clomazona, 2,4-D e tebuconazol em água subterrânea foi desenvolvido e validado. O método utilizou a Extração em Fase Sólida (SPE) e determinação por Cromatografia Líquida de Alta eficiência com Detecção por Arranjo de Diodos (HPLC-DAD) e confirmação por Cromatografia Líquida tandem Espectrometria de Massas (LC-MS/MS). Para a SPE utilizou-se cartuchos C18 de 200 mg, e eluição com 1 mL de metanol. Após a otimização dos parâmetros de extração e separação dos compostos, o método foi validado avaliando-se curva analítica, linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão (recuperação). Todas as curvas analíticas apresentaram valores de r maiores que 0,99. Os LOQs para o método, considerando a etapa de pré-concentração de 250 vezes, foram de 0,2 µg L -1 para todos os agrotóxicos por HPLC-DAD e, por LC-MS/MS, 4,0 ng L -1 para clomazona, carbofurano e tebuconazol e de 40,0 ng L -1 para 2,4-D. As recuperações foram entre 60,3 e 107,7% para a repetitividade e entre 67,5 e 115,3% para a precisão intermediária, com RSD de 0,8 a 20,7% para todos os compostos por HPLC-DAD. Para o LC-MS/MS a precisão em termos de repetitividade, variou entre 0,97 e 20,7%, e as recuperações entre 67,0 e 108,9%. O método foi aplicado na determinação de agrotóxicos em amostras de águas subterrâneas durante um ano. Nas amostras foram detectados agrotóxicos em níveis de µg L -1 . Dentro do contexto atual da Química Analítica, de desenvolver métodos mais rápidos, que utilizem menor quantidade de solvente, de amostra e com altos fatores de enriquecimento, foi otimizado um método de extração para os agrotóxicos carbofurano, clomazona e tebuconazol utilizando a Microextração Líquido-Líquido Dispersiva (DLLME) e determinação por LC-MS/MS. Foram otimizados alguns parâmetros que influenciam no processo de extração, como: tipo e volume dos solventes dispersores e extratores, tempo de extração, força iônica e velocidade de centrifugação. Nas condições otimizadas, as recuperações para os níveis de concentração entre 0,02 e 2,0 g L -1 variaram entre 62,7 e 120,0%, com valores de RSD entre 1,9 e 9,1%. O LOQ do método foi de 0,02 µg L -1 para todos os compostos. Quando comparado com a SPE se demonstrou rápido, simples, de baixo custo, além de necessitar de menores volumes de amostra para determinação de agrotóxicos em águas. O método mostrou-se adequado à análise dos agrotóxicos em água subterrânea e todos os parâmetros de validação obtidos estão dentro dos limites sugeridos para validação de métodos cromatográficos

Otimização e validação de um método para o preparo de suspensões e determinação de fulereno n-C60 em matriz aquosa

Com o aumento da produção do fulereno C60 e sua aplicação comercial é previsível que este composto acabe sendo liberado no ambiente, tornando-se um contaminante. Em razão das suas características físico-químicas e sua capacidade de formar agregados (n-C60) quando em contato com a água, o C60 pode se tornar um carreador de outros contaminantes (como metais e compostos orgânicos), facilitando a sua entrada nos organismos. Neste sentido, a sua toxicidade (tanto de forma isolada como em associação com outros contaminantes) vem sendo avaliada. Sendo assim, a fim de viabilizar os estudos com C60, uma metodologia para preparo de suspensões aquosas foi validada, sendo quantificada por CLAE/UV-Vis. As suspensões foram preparadas sem a adição de solvente de duas formas distintas, com aquecimento (50ºC) e à temperatura ambiente (≈20 ºC), onde se mantiveram sob agitação constante e exposição à luz artificial por até 2 meses. A cada 15 dias a suspensão foi quantificada. Além disso, três métodos distintos de extração e pré-concentração (extração líquido-líquido (ELL), extração em fase sólida (EFS) e micro-extração dispersiva líquido-líquido (MEDLL)) foram validados e comparados quanto a sua eficiência. Coeficientes de correlação ≥ 0,99 foram obtidos para as curvas de calibração. Os LDM e LQM foram de 0,08 e 0,3 ng mL-1 para EFS e ELL, considerando o fator de concentração de 500 vezes, e de 0,8 e 3,0 ng mL-1 para a MEDLL, considerando o fator de concentração de 50 vezes, respectivamente. A precisão (intermediária e repetitividade) variou entre 0,46 e 4,03 (%RSDpi) e entre 0,69 e 3,59 (%RSDr), enquanto que a exatidão ficou entre 72,3 e 85,6% para ELL, 86,1 e 115,5% para a EFS e 87,9 e 111,4% para MEDLL. Com base nestes parâmetros relativos a análise de suspensões aquosas de C60, a EFS foi considerada o método mais eficiente. O aquecimento se mostrou relevante no tamanho dos agregados, que foram significativamente maiores na suspensão sem aquecimento, porém o tempo de preparo da suspensão não influenciou na concentração final da suspensão. Portanto, recomenda-se o preparo das suspensões aquosas de C60 sem aquecimento por um período de agitação de 30-45 dias.

Otimização e validação de método empregando SPE e LC-APCI-MS/MS para determinação de fármacos em água de supefície e de abastecimento público

O uso mundial dos fármacos classificados como contaminantes emergentes tornouse um novo problema ambiental devido à possível contaminação das águas de superfície e de abastecimento, podendo impactar o meio ambiente e causar danos à saúde pública. Na cidade de Rio Grande, RS, Brasil, o suprimento de água potável é realizado pela CORSAN (Companhia Riograndense de Saneamento), que capta a água do Canal São Gonçalo, o qual estabelece uma ligação entre as lagoas: dos Patos e Mirim. Neste trabalho um método analítico empregando Extração em Fase Sólida (SPE) e Cromatografia Líquida com Fonte de Ionização Química a Pressão Atmosférica acoplada a Espectrometria de Massas (LC-APCI-MS/MS) foi desenvolvido e validado para a determinação dos fármacos atenolol, cafeína, diclofenaco, fluoxetina e sulfametoxazol em amostras de água superficial e de abastecimento público. O método foi validado conforme parâmetros do INMETRO e SANCO. Os limites de detecção do método variaram entre 0,053 – 0,53 µg L -1 , enquanto para os limites de quantificação a variação foi de 0,16 – 1,6 µg L-1 . Todos os compostos apresentaram excelente linearidade, com coeficiente de correlação maior do que 0,99. Os valores de recuperação estiveram na faixa de 70 a 120%, com RSD menores que 20% para todos os compostos. Através do monitoramento de múltiplas reações (MRM), duas transições diferentes (íon precursor – íon produto) foram selecionadas para cada composto, uma para quantificação e outra para confirmação, o que aumentou a seletividade do método. O efeito de matriz foi avaliado, e dois compostos apresentaram supressão de sinal. O efeito de matriz foi compensado com calibração dos padrões na matriz.

Estudo da adição do resíduo proveniente da extração de minério de ferro em argilas do Rio Grande do Norte

The mining industry is responsible for the generation of waste from their natural process of extraction. The mining impacts in urban areas are of special importance due to the high urban occupation, which are exacerbated due to the proximity of the mined areas and populated areas. Some solutions to wastedisposal have the potential to significantly reduce the environmental risks and liabilities, but represent higher costs in the stages of deployment and operation. The addition of mining waste as raw material in the development of commercial products reduces the environmental impacts, transforming the waste into a positive element in the generation of employment and income. This thesis studies the incorporation of waste iron ore in two clays, one from the ceramic industry of the City of Natal and the other from the ceramic industry of the Seridó Region, both in the State of Rio Grande do Norte, Brazil. Percentages of iron ore waste of 5%, 10% , 15%, 20%, 25% and 30% were used in the tested ceramic matrix. The two clays and the iron ore waste used as part of this investigation were characterized by X-ray diffraction tests, X-ray fluorescence tests, differential thermal analysis, thermogravimetric analysis and dilatometric analysis. The samples were sintered under temperatures of 850 °C, 950 °C and 1050°C at a heating rate of 5 °C/min with isotherms of two hours. The following tests were performed with the samples: linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, apparent density, mass loss in fire and bending resistance in order to obtain their physical and mechanical properties. An amount of 5% of waste iron ore in the matrix clay at a temperature of 850 0C resulted in na increase of about 65% in the tensile strength of the clay samples from the Natal ceramic industry. A linear shrinkage of only 0.12% was observed for the samples, which indicates that the physical properties of the final product were not influenced by the addition of the waste

Efeito da aplicação continuada de biosólido na compartimentalização de metais em solo cultivado com banana (Musa spp).

EFEITO DA APLICAÇÃO CONTINUADA DE BIOSÓLIDO NA COMPARTIMENTALIZAÇÃO DE METAIS EM SOLO CULTIVADO COM BANANA (MUSA SPP). MA040 Germana Breves Rona1; Fernanda Ardilha1; Fernanda Serrenho1; Sarai de Alcantara1; Daniel Vidal Perez2; Luiz A.S. Melo3., germanarona@hotmail.com 1Instituto de Química/UFRJ, Av. Brig. Trompovsky, s/nº, Cidade Universitária, CEP 21949-900, Rio de Janeiro (RJ); 2Embrapa Solos, R. Jardim Botânico, 1024, CEP: 22460-000, Rio de Janeiro (RJ). 3Embrapa Meio Ambiente, Caixa Postal 69, CEP: 13820-000, Jaguariúna (SP) (INTRODUÇÃO) O lodo de esgoto é rico em matéria orgânica e nutrientes, podendo substituir, ainda que parcialmente, os fertilizantes minerais. Graças a essas características, esse resíduo pode desempenhar importante papel na produção agrícola e na manutenção da fertilidade do solo. Entretanto, esse composto apresenta materiais pesados em sua composição. Assim torna-se necessário ponderar as variações das formas disponíveis desses elementos. Nesse sentido, a extração seqüencial é uma metodologia que permite avaliar o destino principal de dado metal no solo em função de suas preferências de ligação química na matriz organomineral. No entanto, essa análise consome muito tempo e reagente. A possibilidade de relacionar essa extração complexa com uma mais simples seria interessante. É o objetivo do presente trabalho, portanto, avaliar a relação entre uma metodologia de extração seqüencial e os dois métodos de extração simples mais usados no Brasil, Mehlich 1 e DTPA. (METODOLOGIA) As amostras foram coletadas em um ensaio instalado no campo experimental da Embrapa-Meio Ambiente (Jaguariúna, SP) em um Argissolo Vermelho- Amarelo. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com 5 repetições. Os tratamentos estudados foram: 1. fertilização mineral (NPK), com base na análise de solo; 2. aplicação de lodo de esgoto com base na sua concentração de nitrogênio e mantendo a metade da quantidade aplicada na fertilização mineral (N/2); 3 aplicação de lodo de esgoto mantendo a quantidade de N aplicada na fertilização mineral (N); 4. duas vezes a concentração de lodo de esgoto aplicada no tratamento 3 (2N). Dois tipos de lodo foram aplicados: entre 2000 e 2004 usou-se lodo originário da região de Barueri (SP), tipicamente industrial.; em 2005 foi aplicado lodo originário do município de Jundiaí (SP), que pode ser considerado de característica doméstica. Ambos foram fornecidos pela SABESP, na forma adequada para aplicação agrícola. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-20 cm no ano de 2006. A extração seqüencial foi a descrita por Wasserman et al. (2005). As extrações simples, DTPA e Mehlich 1 seguiram a metodologia da Embrapa (1997). A determinação de Fe, Cu, Zn e Cr foi realizada por ICP-OES (PE OTIMA 3000). (RESULTADOS) As extrações simples de Fe, Cu, Zn e Cr correlacionaram-se positiva e significativamente com as principais fases do solo ligadas à biodisponibilidade. Os elementos Fe e Zn, extraídos tanto por Mehlich 1, como por DTPA, correlacionaram-se com mais significânica com a Fase 1, ligada à CTC do solo. Já os elementos Cu e Cr, correlacionaram-se melhor com a Fase 3, relacionada à matéria orgânica. O Mn extraído por DTPA apresentou melhor correlação com a Fase 1. (CONCLUSÃO) Todos os metais analisados apresentaram uma tendência em aumentarem sua concentração total em função da dose de lodo aplicada. As fases 1 e 3 apresentam importância neste sentido, sendo este um motivo de grande preocupação, por serem frações biodisponíveis, podendo agravar seriamente, os riscos de contaminação pelos metais em questão. No entanto, as concentrações encontradas são bem menores que aquelas recomendadas pela CONAMA no375/2006. Agradecimentos: CNPq, FAPERJ, FUJB, Embrapa

Remoção de metais pesados em efluentes sintéticos utilizando vermiculita como adsorvente

Heavy metals are used in many industrial processestheirs discard can harm fel effects to the environment, becoming a serious problem. Many methods used for wastewater treatment have been reported in the literature, but many of them have high cost and low efficiency. The adsorption process has been used as effective for the metal remoal ions. This paper presents studies to evaluate the adsorption capacity of vermiculite as adsorbent for the heavy metals removal in a synthetic solution. The mineral vermiculite was characterized by differents techniques: specific surface area analysis by BET method, X-ray diffraction, raiosX fluorescence, spectroscopy in the infraredd region of, laser particle size analysis and specific gravity. The physical characteristics of the material presented was appropriate for the study of adsorption. The adsorption experiments weredriveal finite bath metod in synthetic solutions of copper, nickel, cadmium, lead and zinc. The results showed that the vermiculite has a high potential for adsorption, removing about 100% of ions and with removal capacity values about 85 ppm of metal in solution, 8.09 mg / g for cadmium, 8.39 mg/g for copper, 8.40 mg/g for lead, 8.26 mg/g for zinc and 8.38 mg/g of nickel. The experimental data fit in the Langmuir and Freundlich models. The kinetic datas showed a good correlation with the pseudo-second order model. It was conducteas a competition study among the metals using vermiculiti a adsorbent. Results showed that the presence of various metals in solution does not influence their removal at low concentrations, removing approximat wasely 100 % of all metals present in solutions

Biological and chemical strategies for the recovery of precious and rare metals as nanoparticles

Tese de Doutoramento, Ciências do Mar da Terra e do Ambiente, Ramo: Ciências e Tecnologias do Ambiente, Especialidade em Biotecnologia, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016

Mobilidade de metais potencialmente tóxicos numa área de tratamento de minério, em clima tropical

Neste trabalho avaliou-se a mobilidade de metais com vista à escolha da metodologia de remediação mais adequada à recuperação de uma área contaminada pela actividade de uma fábrica de zinco situada em Três Marias, Estado de minas Gerais.

Riscos associados à dragagem de materiais sedimentares contaminados por metais pesados. Um caso de estudo em Minas Gerais (Brasil)

Neste trabalho descreve-se uma simulação em laboratório de uma dragagem invasiva, com base nos dados recolhidos no campo, na envolvente de um córrego onde os sedimentos estão contaminados por metais pesados devido à actividade de uma fábrica de produção de zinco situada em Três Marias, Estado de Minas Gerais. Durante o ensaio determinou-se o efeito do remeximento dos sedimentos na coluna de água em termos de contaminação em metais, de forma a compreender as principais limitações associadas à utilização da dragagem como método de remediação.

Remediação do solo e da água: aspectos gerais.

Historicamente, o solo tem sido utilizado por gerações como receptor de substâncias resultantes da atividade humana. A partir da Revolução Industrial, a liberação descontrolada de poluentes para o ambiente e sua consequente acumulação no solo e nos aquíferos sofreu uma mudança drástica de forma e de intensidade, explicada pelo aumento do volume e dos tipos de resíduos gerados pelas atividades urbanas, industriais e agrícolas. Dentro deste contexto, o estudo das interações de diversos tipos de poluentes inorgânicos e orgânicos em solos, como forma de mitigar sua acumulação e possível impacto sobre a biota e as águas subterrâneas é fundamental.

Polímeros biomiméticos em química analítica. Parte 1: preparo e aplicações de MIP (Molecularly Imprinted Polymers) em técnicas de extração e separação

MIPs are synthetic polymers that are used as biomimetic materials simulating the mechanism verified in natural entities such as antibodies and enzymes. Although MIPs have been successfully used as an outstanding tool for enhancing the selectivity or different analytical approaches, such as separation science and electrochemical and optical sensors, several parameters must be optimized during their synthesis. Therefore, the state-of-the-art of MIP production as well as the different polymerization methods are discussed. The potential selectivity of MIPs in the extraction and separation techniques focusing mainly on environmental, clinical and pharmaceutical samples as applications for analytical purposes is presented.

Otimização do processo de extração e isolamento do antimalárico artemisinina a partir de Artemisia annua L.

Malaria is still one of the major diseases in the world, causing physical and economic problems in tropical regions. Artemisinin (Qinghaosu), a natural compound identified in Artemisia annua L. , is an effective drug mainly against cerebral malaria. The action of this drug is immediate and parasitaemia in the treatment of drug-resistant malaria is rapidily reduced, justifying the industrial production of artemisinin. This article focuses on the industrial production of this potent antimalarial drug, including strategies for enhancing yield using inexpensive and easy steps.

Novos sorventes baseados em poli (metiloctilsiloxano) sobre sílica para uso em extração em fase sólida

This paper presents an easy and practical procedure to obtain silica-based C-8 type sorbents for use in solid-phase extraction. The materials are prepared by depositing poly(methyloctylsiloxane), PMOS, on the silica support. Two different treatments for immobilization were used: thermal treatment or gamma irradiation. Suitable recoveries were obtained after pre-concentration of dilute solutions, at the ng/L level, of a mixture of pesticides, indicating the good performance of the materials.

Classificação de água de coco processada e natural por meio de HCA, PCA e teores de íons metálicos determinados por ICP OES

Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry was used to determine Ca, Mg, Mn, Fe, Zn and Cu in samples of processed and natural coconut water. The sample preparation consisted in a filtration step followed by a dilution. The analysis was made employing optimized instrumental parameters and the results were evaluated using methods of Pattern Recognition. The data showed common concentration values for the analytes present in processed and natural samples. Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) indicated that the samples of different kinds were statistically different when the concentrations of all the analytes were considered simultaneously.

Desempenho analítico de laboratórios prestadores de serviço na determinação de metais em águas

Analytical laboratories are expected to produce reliable results. Decision makers are guided in their actions (financial, legal and environmental) using analytical data provided by numerous laboratories. This work aimed to evaluate the analytical performance of Brazilian laboratories on producing trustworthy results. Nineteen laboratories, accredited and non-accredited ones, were contracted to analyze a USGS (United States Geological Survey) certified water sample for 17 chemical elements (mostly metals) without knowing the origin of the sample. Considering all the results produced, only 35% of them were valid. Three laboratories present satisfactory performances, whereas the majority showed a very poor overall performance. The outcomes of this work show the need for a more effective analytical quality program to Brazilian laboratories.