Contaminantes químicos emergentes em águas naturais e de abastecimento público : desenvolvimento analítico e estudo de caso envolvendo capitais estaduais do Brasil

• Main Author: Machado, Genikelly Cavalcanti
• Other Authors: Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: 2017
• Subjects: Química; Água - Controle de qualidade; Poluentes; Analise cromatografica; Teses
• Online Access: http://hdl.handle.net/1884/46353

Orientador : Prof. Dr. Marco Tadeu Grassi === Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 18/09/2015 === Inclui referências : f. 110-122 === Área de concentração: Química analítica === Resumo: Um numero crescente de substancias orgânicas de origem natural e sintética vem sendo incorporadas ao meio ambiente ao longo das ultimas décadas. Isso se deve principalmente ao aumento do padrão de consumo da sociedade moderna, cuja demanda e responsável pelo aumento da produção e disposição dessas substancias para o meio ambiente. Agrotóxicos, plastificantes, surfactantes, hormônios, fármacos, entre outros, estão entre as substancias que fazem parte de uma grande classe de contaminantes ambientais denominados Contaminantes Emergentes. Tais contaminantes, normalmente estão presentes em baixas concentrações no meio ambiente, contudo, podem causar efeitos adversos aos seres vivos mesmo em concentrações da ordem de ?g L-1 e ng L-1. Os contaminantes emergentes estão sendo frequentemente detectados em ambientes aquáticos, pois estes recebem grande parte da carga de poluentes liberados no meio ambiente. Como a agua e uma das principais vias de exposição dos seres vivos a esses contaminantes, a presença deles tanto em aguas superficiais quanto na agua tratada vem sendo estudada. O presente trabalho teve como objetivo a otimização de um protocolo analítico para determinação de contaminantes emergentes em agua tratada empregando a cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (GCMS). O método proposto se mostrou adequado para ser empregado na determinação desses contaminantes em agua tratada, com potencial para ser aplicado também na analise de outras matrizes aquosas, como aguas superficiais. Os limites de detecção e de quantificação obtidos estão dentro da faixa de concentração normalmente descrita na literatura para esses contaminantes em matrizes aquosas, ou seja, ?g L-1 a ng L-1. O método otimizado foi aplicado na investigação da presença de contaminantes emergentes em agua tratada destinada ao abastecimento da população de Curitiba. A presença desses contaminantes em aguas de abastecimento publico foi também avaliada nas capitais, Florianópolis, Porto Alegre e Campo Grande, por cromatografia liquida acoplada a espectrometria de massas sequencial (LC-MS/MS). Foi detectada a presença de contaminantes emergentes na agua tratada de todas as capitais avaliadas. As substancias encontradas foram: cafeína, atrazina, bisfenol A, triclosan e ibuprofeno. A cafeína foi detectada em 100 % das amostras em concentrações que variaram de 3,9 a 236 ng L-1. A segunda substancia com maior frequência de detecção foi a atrazina, sendo detectada em 75 % das amostras, em concentrações que variaram de 3,0 a 15,0 ng L-1. Estes resultados mostram que a presença de contaminantes emergentes na agua tratada e uma realidade no Brasil e que, apesar de não se conhecer as doses seguras de ingestão para a maioria deles, o conhecimento acerca das concentrações dessas substancias e de grande relevância. Palavras-chave: contaminantes emergentes, agua tratada, cromatografia gasosa, espectrometria de massas. === Abstract: A growing number of organic substances from both natural and synthetic origins have been incorporated into the environment over the past decades. This is mainly due to the increase in the consumption pattern of modern society, which the demand is responsible for increasing the production and disposal of these substances into the environment. Pesticides, plasticizers, surfactants, hormones, pharmaceuticals and others are among the substances which belong to a large class of environmental contaminants called Emerging Contaminants. These contaminants are usually present in low concentrations in the environment; however, it may cause adverse effects on living beings even in ?g L-1 and ng L-1 concentrations. The presence of emerging contaminants in aquatic environments has been recurrent because most of the pollutants are released into these environments. Since water is one of the main routes of exposure of living beings to these contaminants, their presence both in surface waters and in treated water has been studied. This study aimed to optimize an analytical protocol for the determination of emerging contaminants in treated water using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). The method was suitable to be applied in the determination of these contaminants in treated water, with the potential to be applied also in the analysis of other aqueous matrices, such as surface water. The limits of detection and quantification are within the concentration range described in the literature for these contaminants in aqueous matrices. The optimized method was applied to investigate the presence of emerging contaminants in the treated water supplied to the Curitiba population. The presence of these contaminants in public supply waters was also evaluated in Florianopolis, Porto Alegre and Campo Grande. However, the samples collected in these cities were analyzed by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS / MS). Emerging contaminants were detected in all treated water samples collected in the Brazilian capitals assessed in this study. The contaminants determined were: caffeine, atrazine, bisphenol A, triclosan and ibuprofen. Caffeine was detected in 100 % of the samples, in concentrations ranging from 3.9 to 236 ng L-1. The second substance with the highest frequency of detection was atrazine, being detected in 75 % of samples in concentrations ranging from 3.0 to 15.0 ng L-1. These results show that the presence of emerging contaminants in treated water is a reality in Brazil. Despite the safe levels of intake for many of these compounds are not yet known, the knowledge about their concentrations is important. Keywords: emerging contaminants, treated water, gas chromatography, mass spectrometry.