A identificação de elementos potencialmente tóxicos em solos, a distribuição destes e sua disponibilidade química são importantes para a avaliação de risco ambiental, diagnóstico esse imprescindível para um desenvolvimento sustentável com segurança dos alimentos, da água, da energia, da estabilidade climática, da manutenção da biodiversidade e do ecossistema. Usualmente, a identificação de áreas contaminadas exige a coleta e análise de um número elevado de amostras de solo, que consequentemente elevam os custos e demandam muitas horas de trabalho. Neste sentido, estratégias que permitem determinações mais rápidas a baixo custo e eficientes são desejáveis. Estratégias de amostragem passiva têm sido desenvolvidas para superar as limitações da análise química convencional, além de possuir vantagens adicionais que permitem incorporar a esse diagnóstico as influências edáficas do local amostrado. Outra forma de reduzir custo e aumentar a frequência analítica é o uso de técnicas de análise direta de sólidos, que eliminam ou minimizam o preparo da amostra, e consequentemente o tempo de análise. Visando contribuir no desenvolvimento da amostragem em campo e técnicas de análise direta em sólidos, este trabalho teve por objetivo desenvolver, avaliar e validar um dispositivo de amostragem passiva composto por papel e resina além de comparar aspectos técnicos entre procedimentos convencionais e as técnicas analíticas de análise direta de sólidos: Fluorescência de Raios X (XRF) e Espectrometria de Emissão Óptica Induzida por Laser (LIBS). Para avaliar o conceito foi realizado mapeamento do solo de uma área experimental supostamente contaminada, analisando o conjunto de dados com o auxílio de ferramentas matemáticas de interpolação baseadas na técnica de Krigagem. Testes foram realizados com o intuito de se determinar a melhor forma de acoplamento, condicionamento, processo de adsorção e extração dos elementos de ambas as partes do dispositivo (papel e resina). As duas técnicas de análise direta de sólidos também foram testadas. A XRF trouxe informações com base na distribuição dos elementos, depois de adsorvidos, no papel e na resina, porém não apresentou viabilidade e capacidade (por ter alto background) na quantificação dos elementos. O LIBS mostrou-se promissor para quantificação dos elementos, proporcionando boa correlação com as concentrações presentes no solo, na resina mais (por esta adsorver mais uniformemente os elementos) que no papel e por ser rápido, além de multielementar. Quando inserido em solo contaminado (com altas concentrações dos metais), o dispositivo apresentou ótimas correlações com a quantidade adicionada e com as intensidades fornecidas pelo LIBS. Porém, quando há baixas concentrações não houve uma relação definida entre os diferentes tipos de extração. Acredita-se que o dispositivo tenha potencial para quantificação de elementos potencialmente tóxicos em solos contaminados, por ter respondido bem a extração e determinação neste tipo de solo / Identification of potentially toxic elements in soils, their distribution and their chemical availability are important for environmental risk assessment, an essential diagnostic for sustainable development with security food, water, energy, climate stability, biodiversity and the ecosystem. Usually, the identification of contaminated areas requires the collection and analysis of a large number of soil samples, which consequently raise costs and require many hours of work. In this sense, strategies that allow faster, cost-effective and efficient determinations are desirable. Passive sampling strategies have been developed to overcome the limitations of conventional chemical analysis, besides possessing additional advantages that allow incorporating to this diagnosis the edaphic influences of the sampled site. Another way of reducing cost and increasing analytical frequency is the use of direct solids analysis techniques, which eliminate or minimize the sample preparation, and consequently the analysis time. Aiming to contribute to the development of field sampling and direct solid analysis techniques, the objective of this work was to develop, evaluate and validate a passive sampling device composed of paper and resin and to compare technical aspects between conventional procedures and analytical analysis techniques direct solids: X-ray Fluorescence (XRF) and Laser Induced Optical Emission Spectrometry (LIBS). In order to evaluate the concept, a soil mapping of a supposedly contaminated experimental area was carried out, analyzing the data set with the aid of mathematical interpolation tools based on the Kriging technique. Tests were performed with the purpose of determining the best way of coupling, conditioning, adsorption and extraction of the elements of both parts of the device (paper and resin). The two techniques of direct solids analysis were also tested. The XRF provided information based on the distribution of the adsorbed elements on paper and resin, but it did not present viability and capacity (because of the high background) in the quantification of the elements. The LIBS showed promise for the quantification of the elements, providing a good correlation with the concentrations present in the soil, in the resin more (by this more uniformly adsorb the elements) than in the paper and because it is fast, besides multielementar. When inserted into contaminated soil (with high concentrations of metals), the device showed excellent correlations with the amount added and the intensities provided by the LIBS. However, when there are low concentrations there was no definite relation between the different types of extraction. It is believed that the device has potential for quantification of potentially toxic elements in contaminated soils, since it has responded well to extraction and determination in this type of soil

A identificação de elementos potencialmente tóxicos em solos, a distribuição destes e sua disponibilidade química são importantes para a avaliação de risco ambiental, diagnóstico esse imprescindível para um desenvolvimento sustentável com segurança dos alimentos, da água, da energia, da estabilidade climática, da manutenção da biodiversidade e do ecossistema. Usualmente, a identificação de áreas contaminadas exige a coleta e análise de um número elevado de amostras de solo, que consequentemente elevam os custos e demandam muitas horas de trabalho. Neste sentido, estratégias que permitem determinações mais rápidas a baixo custo e eficientes são desejáveis. Estratégias de amostragem passiva têm sido desenvolvidas para superar as limitações da análise química convencional, além de possuir vantagens adicionais que permitem incorporar a esse diagnóstico as influências edáficas do local amostrado. Outra forma de reduzir custo e aumentar a frequência analítica é o uso de técnicas de análise direta de sólidos, que eliminam ou minimizam o preparo da amostra, e consequentemente o tempo de análise. Visando contribuir no desenvolvimento da amostragem em campo e técnicas de análise direta em sólidos, este trabalho teve por objetivo desenvolver, avaliar e validar um dispositivo de amostragem passiva composto por papel e resina além de comparar aspectos técnicos entre procedimentos convencionais e as técnicas analíticas de análise direta de sólidos: Fluorescência de Raios X (XRF) e Espectrometria de Emissão Óptica Induzida por Laser (LIBS). Para avaliar o conceito foi realizado mapeamento do solo de uma área experimental supostamente contaminada, analisando o conjunto de dados com o auxílio de ferramentas matemáticas de interpolação baseadas na técnica de Krigagem. Testes foram realizados com o intuito de se determinar a melhor forma de acoplamento, condicionamento, processo de adsorção e extração dos elementos de ambas as partes do dispositivo (papel e resina). As duas técnicas de análise direta de sólidos também foram testadas. A XRF trouxe informações com base na distribuição dos elementos, depois de adsorvidos, no papel e na resina, porém não apresentou viabilidade e capacidade (por ter alto background) na quantificação dos elementos. O LIBS mostrou-se promissor para quantificação dos elementos, proporcionando boa correlação com as concentrações presentes no solo, na resina mais (por esta adsorver mais uniformemente os elementos) que no papel e por ser rápido, além de multielementar. Quando inserido em solo contaminado (com altas concentrações dos metais), o dispositivo apresentou ótimas correlações com a quantidade adicionada e com as intensidades fornecidas pelo LIBS. Porém, quando há baixas concentrações não houve uma relação definida entre os diferentes tipos de extração. Acredita-se que o dispositivo tenha potencial para quantificação de elementos potencialmente tóxicos em solos contaminados, por ter respondido bem a extração e determinação neste tipo de solo / Identification of potentially toxic elements in soils, their distribution and their chemical availability are important for environmental risk assessment, an essential diagnostic for sustainable development with security food, water, energy, climate stability, biodiversity and the ecosystem. Usually, the identification of contaminated areas requires the collection and analysis of a large number of soil samples, which consequently raise costs and require many hours of work. In this sense, strategies that allow faster, cost-effective and efficient determinations are desirable. Passive sampling strategies have been developed to overcome the limitations of conventional chemical analysis, besides possessing additional advantages that allow incorporating to this diagnosis the edaphic influences of the sampled site. Another way of reducing cost and increasing analytical frequency is the use of direct solids analysis techniques, which eliminate or minimize the sample preparation, and consequently the analysis time. Aiming to contribute to the development of field sampling and direct solid analysis techniques, the objective of this work was to develop, evaluate and validate a passive sampling device composed of paper and resin and to compare technical aspects between conventional procedures and analytical analysis techniques direct solids: X-ray Fluorescence (XRF) and Laser Induced Optical Emission Spectrometry (LIBS). In order to evaluate the concept, a soil mapping of a supposedly contaminated experimental area was carried out, analyzing the data set with the aid of mathematical interpolation tools based on the Kriging technique. Tests were performed with the purpose of determining the best way of coupling, conditioning, adsorption and extraction of the elements of both parts of the device (paper and resin). The two techniques of direct solids analysis were also tested. The XRF provided information based on the distribution of the adsorbed elements on paper and resin, but it did not present viability and capacity (because of the high background) in the quantification of the elements. The LIBS showed promise for the quantification of the elements, providing a good correlation with the concentrations present in the soil, in the resin more (by this more uniformly adsorb the elements) than in the paper and because it is fast, besides multielementar. When inserted into contaminated soil (with high concentrations of metals), the device showed excellent correlations with the amount added and the intensities provided by the LIBS. However, when there are low concentrations there was no definite relation between the different types of extraction. It is believed that the device has potential for quantification of potentially toxic elements in contaminated soils, since it has responded well to extraction and determination in this type of soil

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-03-27T15:24:14Z No. of bitstreams: 1 Tese de Maria Andréa da Silva.pdf: 2665297 bytes, checksum: 5d7613a0f2ca73967ba58859bd84a7f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-04-15T14:01:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese de Maria Andréa da Silva.pdf: 2665297 bytes, checksum: 5d7613a0f2ca73967ba58859bd84a7f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-15T14:01:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese de Maria Andréa da Silva.pdf: 2665297 bytes, checksum: 5d7613a0f2ca73967ba58859bd84a7f5 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES / Neste trabalho foram usados amostradores passivos POCIS e Chemcatcher com a técnica de Extração em Fase Sólida SPE e a Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas, GC/MS. O objetivo geral do trabalho foi desenvolver uma metodologia para os amostradores passivos POCIS e Chemcatcher para a análise de agrotóxicos em água superficial e os objetivos específicos: estudar o desempenho dos amostradores passivos através de desenvolvimento de metodologia SPE e GC/MS, calibrar em laboratório, determinando as taxas de amostragem e implantar os amostradores na região do Vale do São Francisco, em Petrolina, Pernambuco. O sorvente usado na SPE foi à base de sílica modificada (C18) e os solventes foram metanol e diclorometano. A validação do método foi feita para disco e cartucho, onde, o LD para disco variou de 0,0080 a 0,096 μg L-1 e para cartucho 0,0070 a 0,43 μg L-1, o LQ de 0,026 a 0,32 μg L-1 e 0,024 a 1,4 μg L-1, respectivamente. Os percentuais de recuperação para o disco variaram de 70,0 a 119,9 para disco e 70,2 a 119,7 para cartucho. Os desvios-padrões para o disco variaram de 2,86 a 19,9 e para cartucho 1,89 a 19,8. A repetitividade com 95% de confiança para disco variou de 0,0070 a 0,089 e 0,0070 a 0,41 para cartucho. As taxas de amostragem para os dispositivos POCIS e Chemcatcher variaram, respectivamente: para 1 dia: sem membrana, 0,105 a 0,693 L dia-1 e 0,100 a 0,757 L dia-1; com membrana PES < 0,0080 a 0,069 L dia-1 e <0,0080 a 0,050 L dia-1; com malha de nylon 0,103 a 0,333 L dia-1 e 0,093 a 0,33 L dia-1. Para 3 dias com renovação de água: com membrana PES < 0,011 a 0,083 L dia-1 e < 0,011 a 0,042 Ldia-1; com malha de nylon 0,077 a 0,80 L dia-1 e 0,074 a 0,95 L dia-1. Durante três dias sem renovação de água: com malha de nylon 0,067 a 0,28 L dia-1 e 0,064 a 0,31 L dia-1. Taxas de amostragem teóricas foram calculadas em função dos coeficientes de difusão dos pesticidas em água e do desenho e configuração dos dois modelos de amostradores passivos. As taxas de amostragem para o POCIS e Chemcatcher variaram respectivamente de 0,11 a 0,23 L dia-1 e 0,077 a 0,16 L dia-1. Considerando-se um ambiente aquático com baixa contaminação (ao nível do LQ do método) o tempo de exposição dos amostradores para captar os pesticidas pode variar, a depender do composto, de 3 a 9 dias para o POCIS e de 4 a 10 dias para o Chemcatcher. O desempenho dos dois modelos pode ser considerado semelhante e seu uso com a técnica SPE e GC/MS é uma alternativa para a metodologia de determinação de pesticidas em água, uma vez que o procedimento é simples, rápido e econômico. / Salvador

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-04-11T12:25:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertaçao_Daniela Franca.pdf: 3281621 bytes, checksum: 1287b71780131176ad9b8eb7d8ab7741 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-10T13:34:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertaçao_Daniela Franca.pdf: 3281621 bytes, checksum: 1287b71780131176ad9b8eb7d8ab7741 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-10T13:34:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertaçao_Daniela Franca.pdf: 3281621 bytes, checksum: 1287b71780131176ad9b8eb7d8ab7741 (MD5) / As crescentes taxas de urbanização, a deficiência de políticas públicas de transporte coletivo, além dos incentivos à produção e compra de veículos no país têm implicado em um aumento expressivo da motorização individual elevando a demanda pelo consumo de combustíveis, levando, por consequência, ao aumento gradativo na taxa de emissão de poluentes atmosféricos. Benzeno, tolueno, etilbenzeno, e os xilenos (o+m+p) - mais conhecidos pela sigla BTEX são poluentes predominantemente emitidos pela frota veicular e apresentam impacto nocivo à saúde humana, pois são bastante tóxicos e, no caso do benzeno, apresenta potencial carcinogênico. Adicionalmente, estes monoaromáticos são considerados importantes precursores na formação do ozônio troposférico. Apesar disso, poucos estudos sobre os níveis de BTEX em atmosferas urbanas têm sido realizados no Brasil. Este trabalho teve como objetivo realizar um estudo sobre os níveis de BTEX em áreas urbanas na cidade de Salvador-BA, utilizando amostragem passiva, visando o diagnóstico da qualidade do ar com baixo custo. Foram utilizados amostradores passivos difusivos da marca Radiello® contendo carvão ativado como adsorvente, que foram expostos durante 14 dias em períodos chuvoso e seco. Os compostos BTEX adsorvidos foram extraídos com 1,0 mL de dissulfeto de carbono (CS2), em banho de ultrassom com água gelada a 15 °C durante 10 min com agitação manual a cada 2 min, sendo posteriormente determinados por cromatografia a gás com detecção por ionização em chama. O método cromatográfico foi validado através da avaliação dos seguintes parâmetros: seletividade, linearidade, precisão, exatidão, limites de detecção e de quantificação e robustez. As concentrações de BTEX apresentaram pouca variação em função do efeito sazonal e encontraram-se na faixa de 0,46-3,47 μg m-3 para benzeno, 0,49- 4,51 μg m-3 para tolueno, 0,42-1,72 μg m-3 para etilbenzeno, 0,25-1,79 μg m-3 para m,p-xileno e 0,39-1,07 μg m-3 para o-xileno. Algumas razões de diagnóstico e análises de correlações entre os BTEX foram utilizadas para a identificação da origem das emissões e com base nos resultados, foi possível inferir que as regiões de estudo são influenciadas principalmente pelas emissões veiculares. Através da avaliação do potencial de formação de ozônio, verificou-se que m,p-xileno e tolueno são responsáveis por aproximadamente 75% de todo o ozônio produzido, a partir de reações envolvendo os compostos BTEX, no período chuvoso. Para a avaliação das relações entre as concentrações de BTEX, parâmetros meteorológicos e concentrações de poluentes convencionais foram realizadas análises de componentes principais e de agrupamento hierárquico, além da matriz de correlação linear, as quais demonstraram que, de maneira geral, nos locais de monitoramento existem correlações e similaridades significativas entre as concentrações dos poluentes, indicando que eles são provenientes da mesma fonte de emissão, além de algumas correlações importantes entre BTEX e parâmetros meteorológicos. / The increasing urbanization rates, the public policy deficiency of public transportation, in addition to the incentives for production and purchase of vehicles in the country have been resulting in a significant growth in the individual usage of vehicles, increasing the demand for fuel consumption, consequently leading to a gradual increase in the emission rate of air pollutants. Benzene, toluene, ethylbenzene, and xylenes (o + m + p) - better known by the acronym BTEX are pollutants predominantly released by the vehicle fleet and have harmful impact on human health, as they are quite toxic and in, the case of benzene, has carcinogenic potential. Additionally, these monoaromatics are considered important precursors in the formation of tropospheric ozone. Nevertheless, few studies on the BTEX levels in urban atmospheres have been made in Brazil. This work aimed to conduct a study on the BTEX levels in urban areas in the city of Salvador, Bahia, using passive sampling, for the diagnosis of air quality at low cost. Diffusive Passive samplers of Radiello® brand containing activated carbon as adsorbent, which were exposed for 14 days in rainy and dry seasons were used. The adsorbed BTEX compounds were extracted with 1.0 mL of carbon disulfide (CS2) in ultrasonic bath with ice water at 15 ° C for 10 min with manual stirring every 2 min, subsequently determined by gas chromatography with flame ionization detection (FID). The chromatographic method was validated by evaluating the following parameters: selectivity, linearity, precision, accuracy, detection and quantification limits and robustness. The BTEX concentrations show little variation due to seasonal effects and were showed in the range of 0.46 to 3.47 μg m-3 for benzene, 0.49 to 4.51 μg m-3 for toluene, 0.42 -1.72 μg m-3 to ethylbenzene, 0.25 to 1.79 μg m-3 to m, p-xylene and from 0.39 to 1.07 μg m-3 for o-xylene. Some reasons for diagnosis and analysis of correlations between BTEX were used to identify the source of emissions and based on the results, it was possible to infer that the regions of study are mainly influenced by vehicle emissions. By evaluating the ozone forming potential, it was found that m, p-xylene and toluene are responsible for approximately 75% of all the ozone produced from reactions involving BTEX compounds in the rainy season. For the evaluation of the relationship between the concentrations of BTEX, meteorological parameters and concentrations of conventional pollutants, principal component analysis and hierarchical clustering were carried out, beyond the linear correlation matrix, which showed that, in general, there exist correlations and significant similarities between the concentrations of pollutants at the monitoring sites, indicating that they come from the same emission source, as well as some important correlations between BTEX and meteorological paramete