Desenvolvimento de um método de microextração por filme fino acoplado à cromatografia com detecção por espectrometria de massas para determinação de contaminantes emergentes em águas naturais

• Processo: 22/02230-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Geologia
• Pesquisador responsável: Ricardo César Aoki Hirata
• Beneficiário: Ibraima Djalo
• Instituição Sede: Instituto de Geociências (IGC). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/15434-0 - SACRE: soluções integradas para cidades resilientes, AP.TEM
• Assunto(s): Hidrogeologia Águas subterrâneas Poluição de águas subterrâneas Contaminantes emergentes Espectrometria de massas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Águas Subterrâneas | contaminação de aquiferos | contaminantes emergentes | espectrometria de massa | Hidrogeologia

Resumo

Na busca de alternativas para aumentar a resiliência das áreas urbanas em um contexto de mudanças climáticas, é importante conhecer os fatores que interferem na qualidade das águas subterrâneas e possíveis relações com características da cidade, como hábitos de consumo das populações locais, relacionado também ao descarte gerado, de forma correta ou incorreta, que pode deleteriamente afetar os sistemas aquáticos. Os contaminantes emergentes estão entre os poluentes mais estudados em matrizes ambientais nas últimas décadas. Essa classe de substâncias pode causar efeitos adversos ao homem e à biota mesmo em concentrações de ng L-1. Devido a isso é evidente e urgente a necessidade de se desenvolver técnicas analíticas, menos onerosas e trabalhosas, eficazes e confiáveis para a determinação destes compostos, contribuindo para a elaboração de legislações que determinem os padrões de qualidade das águas de consumo. O presente trabalho espera contribuir de forma positiva, com o meio ambiente, com a população e com o poder público desenvolvendo e validando metodologia analítica que envolva um menor consumo de solvente no preparo de amostra, capaz de extrair, detectar e quantificar contaminantes emergentes que até o presente não são legisladas. Uma das maiores dificuldades encontradas na química analítica voltada para a área ambiental são aquelas inerentes a complexidade das matrizes de amostras a serem analisadas e às baixas concentrações que se deseja analisar. Devido a isso, se faz necessário a preparação destas amostras antes da análise, sendo uma das etapas mais críticas que envolvem a determinação dos compostos orgânicos. O pré-tratamento das amostras incluem processos de extração, isolamento e pré-concentração dos analitos. Uma técnica de preparo de amostras recentemente desenvolvida é a microextração em filme fino (TF-SPME), que tem por fundamento a alteração da geometria em relação a microextração em fase sólida (SPME), tornando a extração mais rápida e eficiente. No preparo de amostra, o tempo de extração se torna algo determinante, pois, havendo um grande número de amostras a serem analisadas, a análise se torna muito demorada, e assim, comercialmente inviável. Para corrigir este problema, um sistema foi desenvolvido para se realizar 96 experimentos de forma simultânea, sendo denominado 96-well plate. Este é ideal para se trabalhar em conjunto com a TF-SPME, o que acarreta um menor tempo de análise laboratorial e, consequentemente, aumenta-se a frequência analítica. Nessa perspectiva, este trabalho visa desenvolver dispositivos e estratégias baseadas em estratégias de Química Analítica Verde para análise de água, eliminando ou reduzindo o consumo de produtos químicos perigosos durante o fluxo de trabalho do método analítico. Para isso, a microextração de filmes finos (TFME) será empregada como método de preparo de amostras, visto que essa técnica também tem potencial para ser empregada como técnica de amostragem in loco; portanto, eliminando a necessidade de coleta e transporte de amostras do local analisado até o laboratório. Filmes finos serão produzidos pela incorporação de diferentes tipos de partículas sorventes comumente empregadas em LC e/ou SPE em um leito de aglutinante, como poliacrilonitrila ou polidimetilsiloxano. Empregando tais filmes, métodos cromatográficos acoplados a detecção por espectrometria de massas serão desenvolvidos e validados para a determinação de contaminantes emergentes (como produtos de higiene pessoal, produtos farmacêuticos e pesticidas) em águas naturais. Além disso, com base nos resultados de métodos in-lab, espera-se o futuro desenvolvimento de filmes finos flexíveis que possibilitem a amostragem/extração on-site, sem a necessidade de coleta e transporte das amostras, a fim de obter-se um verdadeiro snapshot do nível de contaminação de um certo ponto de um corpo de água natural. (AU)