[pt] Este trabalho consistiu na implementação, e consequente validação, de metodologia para determinação de bifenilas policloradas (PCBs) em amostras de água e material particulado por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas em tandem (GC-MS/MS). O método de análise de água superficial foi desenvolvido para a determinação simultânea de 41 PCBs; utilizando a Extração Acelerada por Solvente (ASE) para o material particulado em suspensão e a Extração em Fase Sólida (SPE) para a fração dissolvida. A quantificação foi realizada no modo de Monitoramento Seletivo de Reação (SRM), com monitoramento de dois padrões de fragmentação m/z precursor-produto. A linearidade das curvas analíticas foi confirmada pelo valor do coeficiente de determinação (R2), além do comportamento aleatório do gráfico de resíduos e pelo teste F na análise da variância (ANOVA) da regressão. A homocedasticidade dos dados foi confirmada pelo teste de Cochran. O Limite de Detecção (LD) para cada um dos dois métodos de extração utilizados variou de 0,06 a 0,50 ng L(-1) para o SPE e 0,01 a 0,12 ng L(-1) para o ASE. A repetibilidade, expressa através dos coeficientes de variação (CV), apresentou valores inferiores a 20 por cento. A recuperação média dos analitos variou de 60 por cento a 118 por cento quando da extração em fase sólida (SPE) e de 65 a 106 por cento para o material particulado suspenso. A seletividade do método foi avaliada pelo Teste F (Snedecor) de homogeneidade de variâncias e pelo Teste t (Student) de comparação de médias. Possíveis perdas durante o processo foram monitoradas pelo uso do padrão surrogate e encontraram-se em limites aceitáveis. O método validado foi aplicado para a análise da água do Canal do Mangue, região central do Rio de Janeiro, e o intervalo encontrado para o somatório de PCBs totais variou de 2,17 ng L(-1) a 5,29 ng L(-1). / [en] The aim of this work consists of the implementation and validation of a methodology for determination of polychlorinated biphenyls (PCBs) in water samples and particulate matter by gas chromatography coupled to tandem mass spectrometry (GC-MS/MS). The surface water analysis method was developed for the simultaneous determination of 41 PCBs; using the Solvent Accelerated Extraction (ASE) for the suspended particulate matter and the Solid Phase Extraction (SPE) for the dissolved fraction. Quantification was performed in Selective Reaction Monitoring (SRM) mode, with monitoring of two m/z precursor-product fragmentation patterns. The linearity of the analytical curves was confirmed by the coefficient of determination (R2), the random behavior of the residual plots and by the F test in the analysis of variance (ANOVA) for the regression. The homoscedasticity of the data was confirmed by the Cochran test. The limit of detection (LD) for each one of the two extraction methods used vary in a range of 0.06 to 0.50 ng L(-1) for the SPE and 0.01 to 0.12 ng L(-1) for the ASE. Regarding the repeatability studies, the coefficients of variation (CV) found were less than 20 per cent. The average recovery of the analytes ranged from 60 per cent to 118 per cent on Solid Phase Extraction (SPE) and from 65 to 106 per cent for the suspended particulate matter. The Method selectivity was evaluated by the F (Snedecor) test of homogeneity of variances and by the t-Test (Student) of means comparison. Possible losses during the process were monitored by using surrogate standards that were within acceptable limits. The validated method was further applied to analyze the surface water of Mangue Canal, central region of Rio de Janeiro, and the sum of total PCBs ranged from 2.17 ng L(-1) to 5.29 ng L(-1).

[pt] O presente trabalho envolve a implementação e validação de metodologia analítica para determinação de resíduos de agrotóxicos em amostras de alimentos provenientes do Estado do Rio de Janeiro, cujos resultados servirão para um aumento de informações de um banco de dados sobre os mesmos, bem como para o aprimoramento do sistema nacional de saúde e promoção da saúde da população. Foram analisados os agrotóxicos das classes nitrogenados e piretróides. As amostras foram coletadas no CEASA da cidade do Rio de Janeiro, uma vez que este é o principal centro distribuidor de frutas e hortaliças da cidade. As culturas escolhidas para análise foram maçã, manga, morango, pepino e tomate de mesa. Após a otimização das condições cromatográficas, metodologia de extração e validação da metodologia pelos parâmetros de curva analítica e linearidade, seletividade (efeito matriz), repetibilidade, recuperação, homocedasticidade e limite de detecção do método, as amostras foram coletadas e analisadas no período de novembro de 2016 a fevereiro de 2017. A análise foi baseada no método QuEChERS e quantificação por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas tandem, no modo de Monitoramento de Múltiplas Reações. Obteve-se um método de curta duração, inferior a vinte minutos, capaz de quantificar 41 agrotóxicos com dois monitoramentos precursor-produto para cada um dos analitos, apresentando as seguintes vantagens: rápido, econômico, fácil, efetivo, robusto e seguro. O LDM variou de 1,34 a 10,22 ng g(-1). A concentração de agrotóxicos das amostras esteve abaixo desses valores para a maioria (78 porcento dos casos) dos 41 agrotóxicos analisados. Para as culturas de tomate e pepino, os agrotóxicos quantificados estiveram próximos aos seus respectivos limites de detecção. Para a manga, observaram-se alguns picos de maior concentração para o propargito e lambda-cialotrina. O primeiro de uso não autorizado pela ANVISA e o segundo, embora presente, abaixo do limite estabelecido por esta agência. As culturas de maçã e morango apresentaram a maior contaminação por agrotóxicos (38 e 44 porcento acima do LDM, respectivamente), muitos não autorizados pela ANVISA. Por ser um centro de grande distribuição de alimentos, a CEASA é suprida por diferentes fornecedores, sendo assim a variabilidade das fontes de alimentos coletados é muito grande e, portanto, a continuidade desta sistemática de avaliação torna-se necessária. / [en] The present work regards the implementation and validation of a method for analysis of pesticide residues in produce from the state of Rio de Janeiro for the improvement of the national health system. Pyrethroids and triazines class pesticides were analyzed for this research. The samples were collected at CEASA in the city of Rio de Janeiro, since it is the main fruit and vegetable distribution center in the city. The produce chosen for the analyses were apple, mango, strawberry, cucumber and tomato. After optimization of the chromatographic conditions, extraction methodology and evaluation of the parameters linearity, selectivity (matrix effect), repeatability, recovery, homocedasticity and limits of detection of the method, the samples were collected, from November 2016 to February 2017. The QuEChERS method was used for the extraction of pesticide residues and the PSA method was used for the purification of extracts, both in triplicates. The extracts were analyzed by gas chromatography with tandem mass spectrometry in Selected Reaction Monitoring mode (Multiple Reaction Monitoring). A short run method was achieved for the determination of 41 pesticides with two precursor-product for each analyte. The analitycal method showed several advantages - quick, cheap, easy, effective, rugged and safe. The detection limits were 1,34 ng/g and 10,22 ng/g. The majority of the pesticides analysed (78 per cent) were below this result. For tomato and cucumber, the only quantified compounds were close to their respective detection limits. For the analysis of mango pesticides, some peaks of higher concentration for propargite and lambda-cyhalothrin were observed. The first one is not authorized by ANVISA and the second, although present, was found below the limit established by this agency. The apple and strawberry crops showed the highest contamination by pesticides (38 and 444 per cent, respectively), many of which were not authorized by ANVISA. CEASA is a large food distribution center, so it is supplied by different distributers. The variability of the sources of food collected is very large. A more representative study on the quality of food would require a higher number of samples with a higher frequency of sampling.

[pt] Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) de origem antrópica representam uma classe de contaminantes de relevância ambiental por serem derivados de múltiplas fontes petrogénicas e/ou pirolíticas e por apresentarem efeitos tóxicos e carcinogênicos. Quando encontrados em pescados de consumo comercial, podem apresentar um risco adicional para a saúde humana. A análise de HPAs em biota é um desafio analítico, devido à complexidade da matriz e aos níveis baixos de concentração que representam risco para o consumo de pescados. Esse trabalho tem como objetivo otimizar e validar o método QuEChERS para análise de HPAs em tecidos biológicos como uma alternativa aos métodos convencionais. O método QuEChERS apresenta características importantes para a Química Verde, ou seja, reduz o consumo excessivo de solventes, reagentes, quantidade de amostra, tempo, entre outros fatores que diminuem o impacto ambiental. Os parâmetros que afetam a eficiência do método foram estudados e concluiu-se que a etapa de purificação constituída por Z-sep+ com uma coluna fina de sílica e alumina apresentou melhores condições de purificação do extrato. A determinação dos compostos por cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) nos forneceu resultados com alta resolução, seletividade e detectibilidade. A linearidade e sensibilidade do método apresentou valores maiores que 0,990 para todos os HPAs, numa faixa de concentração de 1 ng mL-1 a 50 ng mL-1 no extrato final; limites de detecção e quantificação nos intervalos de 0,377 a 7,45 ng g-1 e 1,13 a 22,36 ng g-1. Os percentuais de recuperação do método ficaram na faixa de 70 a 130 porcento. O procedimento validado permite quantificar HPAs em biota marinha de forma rápida, a baixo custo, livre de interferentes na análise instrumental por GC-MS e em níveis de quantificação que permitem avaliar a qualidade de pescados para consumo humano segundo padrões internacionais. / [en] Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) of anthropogenic origin represent a class of contaminants of environmental relevance because they are derived from multiple petrogenic and/or pyrolytic sources and because they have toxic and carcinogenic effects. When found in commercially relevant fish, they can pose an additional risk to human health. The analysis of HPAs in biota is an analytical challenge, due to the complexity of the matrix and the low levels of concentration that pose a risk to fish consumption. This work aims to optimize and validate the QuEChERS method for analysis of PAHs in biological tissues as an alternative to conventional. The QuEChERS method presenting important characteristics for Green Chemistry, that is, reducing the excessive consumption of solvents, reagents, sample quantity, time, among other factors that reduce the environmental impact. The parameters that affect the efficiency of the method were studied and it was concluded that the purification step consisting of Z-sep+ with a thin column of silica and alumina presented better conditions for extract purification. The determination of compounds by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) provided us with results with high resolution, selectivity and detectability. The linearity and sensitivity of the method presented values greater than 0.990 for all PAHs, in a concentration range from 1 ng mL-1 to 50 ng mL-1 in the final extract; limits of detection and quantification in the ranges of 0.377 to 7.45 ng g -1 and 1.13 to 22.36 ng g -1. The method s recovery percentages ranged from 70 to 130 percent. The validated procedure allows quantifying PAHs in marine biota quickly, at low cost, free from interferences in the instrumental analysis by GC-MS and at quantification levels that allow the quality of fish for human consumption to be assessed according to international standards.

[pt] O atual trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um método multiresíduo e aplicação em testemunhos sedimentares para uma análise geocronológica da contaminação da Baía de Sepetiba por quatro classes de contaminantes orgânicos: (i) hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), (ii) bifenilos policlorados (PCBs); (iii) éteres difenílicos polibromados (PBDEs) e (iv) pesticidas organoclorados (OCPs). Além dos analitos contemplados no método desenvolvido, foram analisados outros parâmetros (HPAs alquilados, Biomarcadores de petróleo, Hidrocarbonetos Alifáticos, Carbono Orgânico Total e Nitrogênio Total) para que fosse possível uma análise mais aprofundada das fontes e da origem da MO e de compostos associados ao petróleo. Os testemunhos sedimentares foram coletados entre julho e outubro de 2016 e foram datados pela análise da atividade do decaimento de 210Pb e validado usando perfis de Zn e Cd. O método desenvolvido é baseado na extração ultrassônica com uma mistura de diclorometano:metanol (9:1 v/v) e cromatografia gasosa acoplada com análise de espectrometria de massa em tandem (GC-MS/MS) no modo de monitoramento de reações múltiplas (MRM). Um total de 89 compostos, dentre HPAs, PCBs, OCPs e PBDEs, foram identificados usando dois padrões de íon produto/precursor para cada analito. O limite de detecção do método (MDL; 0,001 – 0,055 ng g-1) e limite de quantificação do método (MQL; 0,002 – 0,184 ng g-1) estão abaixo dos níveis de poluição aceitáveis adotados pelas diretrizes internacionais de qualidade de sedimentos. O método, que foi publicado na revista Analytical and Bioanalytical Chemstry em maio de 2022, mostrou-se seletivo, sensível, preciso e linear, com a vantagem de reduzir o tempo de manuseio da amostra e a quantidade utilizada de materiais como solvente e adsorventes. A fim de analisar de forma mais aprofundada as fontes e origens dos HPAs nos testemunhos analisados, foi aplicado uma análise de dados baseada na Lógica Fuzzy, mais especificamente pelo algoritmo Fuzzy C-Means (FCM). Para que tivéssemos um melhor embasamento teórico da aplicação dessa ferramenta, um artigo foi publicado na revista Ocean and Coastal Research em fevereiro de 2022, com base na reavaliação estatística dos dados de dois trabalhos sobre contaminação do sedimento de baías costeiras por HPAs. Resultados obtido por meio de ferramentas de avaliação tradicionais foram comparadas com aqueles obtidos por FCM, que apresentaram maior detalhamento qualitativo. Embora a Lógica Fuzzy não produza interpretações quantitativas, sua aplicação gera dados adequados para que se evite uma inferência enviesada de fontes de contaminação de HPAs. A aplicação do método na análise dos testemunhos sedimentares foi bem-sucedida e a maioria das camadas apresentou valores de OCPs e PBDEs abaixo do MQL. Os valores de PCBs variaram de <MQL a 1,47 ng g-1 (média de 0,24 ± 0,38 ng g-1) em T18 e de 0,35 a 6,24 ng g-1 (média de 1,82 ± 1,37 ng g-1) em T26. Os HPAs variaram de 67,97 a 404,61 ng g-1 (média de 192,38 ± 98,48 ng g-1) em T18 e de 154,59 a 685,47 ng g-1 (média de 382,55 ± 168,45 ng g-1) em T26. / [en] The present work aimed at developing a multiresidue method and application in sedimentary testimonies for a geochronological analysis of the contamination of Sepetiba Bay by four classes of organic contaminants: (i) polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), (ii) polychlorinated biphenyls (PCBs); (iii) polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and (iv) organochlorinated pesticides (OCPs). In addition to the analytes contemplated in the method developed, other parameters were analyzed (alkylated PAHs, petroleum biomarkers, aliphatic hydrocarbons, total organic carbon and total nitrogen) to allow a more in-depth analysis of the sources and origin of organic matter and compounds associated with petroleum. Sediment cores were collected between July and October 2016 by Gonçalvez et al. (2020) and were dated by analysis of 210Pb decay activity and validated using Zn and Cd profiles. The developed method is based on ultrasonic extraction with a mixture of dichloromethane:methanol (9:1 v/v) and gas chromatography coupled with tandem mass spectrometry analysis (GC-MS/MS) in multiple reaction monitoring (MRM) mode. A total of 89 compounds, among PAHs, PCBs, OCPs, and PBDEs, were identified using two product/precursor ion standards for each analyte. The method detection limit (MDL; 0.001 - 0.055 ng g-1) and method quantification limit (MQL; 0.002 - 0.184 ng g-1) are below acceptable pollution levels adopted by international sediment quality guidelines. The method, which was published in the journal Analytical and Bioanalytical Chemstry in May 2022, was shown to be selective, sensitive, accurate, and linear, with the advantage of reducing sample handling time and the amount used of materials such as solvent and adsorbents.In order to further analyze the sources and origins of PAHs in the analyzed core samples, we applied a data analysis based on Fuzzy Logic, more specifically the Fuzzy C-Means (FCM) algorithm. In order to have a better theoretical basis for the application of this tool, an article was published in the journal Ocean and Coastal Research in February 2022, based on the statistical re-evaluation of data from two studies on sediment contamination of coastal bays by PAHs. Results obtained through traditional assessment tools were compared with those obtained by FCM, which showed greater qualitative detail. Although Fuzzy Logic does not produce quantitative interpretations, its application generates adequate data to avoid biased inference of PAH contamination sources. The application of the method in the analysis of the sediment cores was successful and most layers showed OCPs and PBDEs values below the MQL. PCBs values ranged from <MQL to 1.47 ng g-1 (mean 0.24 ± 0.38 ng g-1) in T18 and from 0.35 to 6.24 ng g-1 (mean 1.82 ± 1.37 ng g-1) in T26. PAHs ranged from 67.97 to 404.61 ng g-1 (mean 192.38 ± 98.48 ng g-1) at T18 and from 154.59 to 685.47 ng g-1 (mean 382.55 ± 168.45 ng g-1) at T26.

[pt] A matéria orgânica (MO) sedimentar de origem natural na Ria de Aveiro e no estuário Mondego foi caracterizada usando a composição elementar (C e N) e lipídios biomarcadores (esteróis, n-álcoois e triterpenoides). A contribuição por esgotos foi avaliada através de coprostanol e outros esteróis fecais. Amostras de sedimento superficial foram coletadas em 22 estações ao longo das regiões. Os lipídios biomarcadores foram extraídos, purificação com sílica-gel e analisados por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas. O carbono orgânico total (9,94 e 43,00 mg g(-1)) teve uma correlação com o nitrogênio total (r(2) = 0,86). A razão C/N molar (14,34 mais ou menos 1,75) foi um valor típico de MO continental. Existe uma contribuição maior de MO terrestre nas amostras, como mostra as evidencias: a predominância de n-álcoois de cadeia longa (maior ou igual à C22), maior abundancia no somatório de sitosterol, estigmasterol e campesterol sobre outros fitoesterois, como o colesterol e o brassicasterol; e a alta concentração de triterpenoides de plantas superiores, como Beta-amirina e a Alfa amirina. A concentração de coprostanol (0,05 a 16,6 microgramas g(-1)) indicou a presença de esgotos em sete estações localizadas no largo do Laranjo (S4, S5, S6, S7, S10), porto de Aveiro (S14) e no canal de Ílhavo (S16). Os aportes mais significativos foram no largo do Laranjo (S8 e S9) e no porto do Mondego (S19). / [en] The sedimentary organic matter (OM) of natural origin in the Ria de Aveiro and the estuary of Mondego River was characterized using elemental composition (C and N) and lipid biomarkers (sterols, alcohols and triterpenoids). In addition, the contribution by sewage was evaluated by coprostanol and other fecal sterols. Surface sediment samples were collected at 22 stations along the two regions. The lipid biomarkers was extracted, separated with silica-gel and analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry. Concentrations of total organic carbon (9.94 and 43.00 mg g(-1)) was highly correlated with total nitrogen (r(2) = 0.86). The C/N molar ratio: 14,34 plus-minus 1,75 are typical values of OM of continental origin. There is a major contribution of terrestrially OM to the sediments, as suggested by proxies, including: predominance of long-chain (greater-than or equal to C22) alcohols, higher abundance of sitosterol, estigmasterol and campesterol over other phytosterols, like cholesterol and brassicasterol, and elevated concentrations of triterpenoids from higher plants, as Beta-amyrin and Alpha-amyrin. The concentrations of coprostanol (0.05 to 16.6 micrograms g(-1)) indicated the presence of sewage in seven stations located in the Largo do Laranjo (S4, S5, S6, S7, S10), Port of Aveiro (S14) and in Ílhavo Channel (S16). The more significant contribution of sewage was identified in the Largo do Laranjo (S8 and S9) and the Port of Mondego (S19).