Os materiais de referência certificados (MRCs) desempenham importante papel na obtenção de resultados de medições rastreáveis ao Sistema Internacional de Unidades (SI), por meio de uma cadeia contínua de comparações. Dessa forma, a demanda por novos materiais de referência certificados (MRC) aumenta a cada dia em todas as áreas do conhecimento. A disponibilidade de materiais de referência, principalmente no Brasil, ainda é incipiente, face a demanda que excede em muito a variedade disponível desses materiais. Entre as diversas áreas carentes de materiais de referência, destaca-se a área de alimentos pela importância desses produtos na balança comercial do país. A certificação de produtos alimentícios, destinados tanto para exportação como para o consumo interno, requer metodologias de análise que ofereçam resultados precisos e exatos a fim de assegurar a qualidade do produto. Este trabalho descreve a produção e certificação de um material de referência na matriz peixe em mercúrio e metilmercúrio. O estudo reúne desde a etapa de seleção do material, preparação, desenvolvimento dos estudos de homogeneidade e estabilidade e a caracterização. A certificação foi realizada por meio de medições utilizando duas técnicas analíticas, a Espectrofotometria de Absorção Atômica (AAS) com sistema de injeção em fluxo e geração de vapor frio (FIA-CV-AAS) e a Diluição Isotópica aplicada a Espectrometria de Massas (IDMS), sendo este um método primário. Neste trabalho as normas da série ISO 30 (ABNT 3034) e ISO Guide 35 foram utilizadas como base para a preparação e caracterização do material. Para o cálculo de incertezas foi utilizado o GUM e o guia Eurachem. Como resultado, foi produzido e certificado um lote do material em relação ao teor de mercúrio (Hg = 0,271±0,057 μg g-1) e metilmercúrio (MeHg = 0,245±0,038 μg g-1), além de valores informativos de chumbo e arsênio. / The certified reference materials (CRMs) play an important role in obtaining measurement results traceable to the International System of Units, through an unbroken chain of comparisons. Thus, the demand for new certified reference materials (CRMs) increases every day in all areas of knowledge. The availability of reference materials, mainly in Brazil is still incipient, given that the demand far exceeds the available variety of these materials. The amount of certified reference materials available in the country is insufficient to meet the need of the scientific community and demands for development of new methodologies. Among the many areas in need of reference materials, we highlight the importance for the food trade balance for these products within the country. The certification of food products, intended both for export and for domestic consumption, requires analysis methods that provide precise and accurate results to ensure product quality. This paper describes the preparation and certification of a reference material in the fish matrix in mercury and methylmercury. The study brings together since the stage of material selection, preparation, development of homogeneity and stability studies and characterization. The certification was performed by means of measurements using two analytical techniques, flow injection analysis - cold vapor atomic absorption spectrometry (FIA-CV-AAS) and isotope dilution applied to mass spectrometry (IDMS), which is a primary method. In this work the standards of the ISO 30 (ABNT 30-34) and ISO Guide 35 was used as the basis for the preparation and characterization of the material. For the calculation of uncertainties was used the GUM and Eurachem guide. As a result, was produced and certified a lot of material in relation to the concentration of mercury (Hg = 0.271 ± 0.057 mg g-1) and methylmercury (MeHg = 0.245 ± 0.038 mg g-1), and informational values of lead and arsenic .

Os materiais de referência certificados (MRCs) desempenham importante papel na obtenção de resultados de medições rastreáveis ao Sistema Internacional de Unidades (SI), por meio de uma cadeia contínua de comparações. Dessa forma, a demanda por novos materiais de referência certificados (MRC) aumenta a cada dia em todas as áreas do conhecimento. A disponibilidade de materiais de referência, principalmente no Brasil, ainda é incipiente, face a demanda que excede em muito a variedade disponível desses materiais. Entre as diversas áreas carentes de materiais de referência, destaca-se a área de alimentos pela importância desses produtos na balança comercial do país. A certificação de produtos alimentícios, destinados tanto para exportação como para o consumo interno, requer metodologias de análise que ofereçam resultados precisos e exatos a fim de assegurar a qualidade do produto. Este trabalho descreve a produção e certificação de um material de referência na matriz peixe em mercúrio e metilmercúrio. O estudo reúne desde a etapa de seleção do material, preparação, desenvolvimento dos estudos de homogeneidade e estabilidade e a caracterização. A certificação foi realizada por meio de medições utilizando duas técnicas analíticas, a Espectrofotometria de Absorção Atômica (AAS) com sistema de injeção em fluxo e geração de vapor frio (FIA-CV-AAS) e a Diluição Isotópica aplicada a Espectrometria de Massas (IDMS), sendo este um método primário. Neste trabalho as normas da série ISO 30 (ABNT 3034) e ISO Guide 35 foram utilizadas como base para a preparação e caracterização do material. Para o cálculo de incertezas foi utilizado o GUM e o guia Eurachem. Como resultado, foi produzido e certificado um lote do material em relação ao teor de mercúrio (Hg = 0,271±0,057 μg g-1) e metilmercúrio (MeHg = 0,245±0,038 μg g-1), além de valores informativos de chumbo e arsênio. / The certified reference materials (CRMs) play an important role in obtaining measurement results traceable to the International System of Units, through an unbroken chain of comparisons. Thus, the demand for new certified reference materials (CRMs) increases every day in all areas of knowledge. The availability of reference materials, mainly in Brazil is still incipient, given that the demand far exceeds the available variety of these materials. The amount of certified reference materials available in the country is insufficient to meet the need of the scientific community and demands for development of new methodologies. Among the many areas in need of reference materials, we highlight the importance for the food trade balance for these products within the country. The certification of food products, intended both for export and for domestic consumption, requires analysis methods that provide precise and accurate results to ensure product quality. This paper describes the preparation and certification of a reference material in the fish matrix in mercury and methylmercury. The study brings together since the stage of material selection, preparation, development of homogeneity and stability studies and characterization. The certification was performed by means of measurements using two analytical techniques, flow injection analysis - cold vapor atomic absorption spectrometry (FIA-CV-AAS) and isotope dilution applied to mass spectrometry (IDMS), which is a primary method. In this work the standards of the ISO 30 (ABNT 30-34) and ISO Guide 35 was used as the basis for the preparation and characterization of the material. For the calculation of uncertainties was used the GUM and Eurachem guide. As a result, was produced and certified a lot of material in relation to the concentration of mercury (Hg = 0.271 ± 0.057 mg g-1) and methylmercury (MeHg = 0.245 ± 0.038 mg g-1), and informational values of lead and arsenic .

A represa Billings é o maior reservatório de água que abastece o estado de São Paulo. Está localizada na bacia do Alto Tietê na região metropolitana de São Paulo, em uma área de proteção ambiental. Contudo, desde o início da sua inundação, vem sofrendo sérias agressões ambientais. Entre elas, o fluxo de entrada de água do rio Pinheiros, usado para controle de enchentes na região metropolitana de São Paulo. A constante entrada de contaminantes na represa se torna preocupante, considerando que, no seu entorno, há diferentes tipos de assentamentos, entre os quais de famílias de pescadores, que usam estas águas sem tratamentos convencionais para consumo doméstico e pesca artesanal para subsistência. Portanto, este estudo teve como objetivo realizar uma avaliação temporal dos níveis de metais presentes na água e em tecidos dos peixes da represa, correlacionando estes valores com o fluxo de entrada de água do rio Pinheiros e do índice pluviométrico na região. Durante o período de um ano, cerca de 800 indivíduos, dentre as principais espécies de peixes consumidas na região Geophagus brasiliensis (acará), Hoplias malabaricus (traíra), Tilapia rendalli (tilápia) e Astyanax ssp (lambari), de sete pontos de pesca, foram coletadas e analisados. Amostras de águas foram coletadas em 13 pontos sugeridos pelos pescadores locais. Considerando cada espécie de peixe analisada, os níveis de metais estão na mesma ordem de magnitude, independentemente da região de captura. Os níveis de Cr, em cerca de 60% dos acarás, 98% dos lambaris, 67% dos traíras e 100% de tilápia não atenderam ao limite estabelecido pela ANVISA. Cu e Hg, em todas as amostras atenderam aos limites estabelecidos pela legislação nacional. A inserção das águas do rio Pinheiros claramente afeta a qualidade da água da represa. As regiões mais contaminadas são: Pedreira, Margem do Bororé, Alvarenga, Barragem Taquacetuba, Casa Caída e Ilha do Biguá. Observou-se também que 100% de amostras não atendem ao limite estabelecido pelo CONAMA; para Cu, Mn, Ni, cerca de 50% não cumprem o limite estipulado para Cd e 20% para Zn. Em linhas gerais, observou-se que esta inserção altera todo o regime natural da represa, mas que ainda assim é possível absorver a contaminação recebida. / The Billings Dam is the largest reservoir of water that supplies in the state of São Paulo. It is part of the Alto Tiete basin, which is located in the metropolitan region of São Paulo in an environmentally protected area. In spite of that, since the beginning of its flooding, several environmental aggressions were observed. Among them the inflow of water from Pinheiros river, used to control floods in the metropolitan region of Sao Paulo .The constant input of contaminants in the dam becomes worrisome, considering that, in its surroundings, there are different kinds of settlements, among them families of fishermen, who use these waters without conventional treatments for domestic consumption and artisanal fishing for livelihood. Therefore, this study aimed to carry out a temporal evaluation of metal levels present in dam\'s water and fish tissue, correlating these values with the water input flow of Pinheiros River and pluviometric index in the region. During a period of one year, circa of 800 individuals among the main consumed fish species in the region Geophagus brasiliensis (acará), Hoplias malabaricus (traíra), Tilapia rendalli (tilápia) e Astyanax ssp (lambari), from seven fishing places were collected and analysed. It was also collected water from thirteen places chosen by local fishermen. Considering each fish specimen analyzed, the levels of metals are in the same order of magnitude regardless of the region of capture. The levels of Cr in circa of 62% of acarás, 98% of lambaris, 67% of traíras and 100% of tilapia do not meet the limit stipulated by ANVISA. Cu and Hg, in all samples meet the limits set by national legislation. The Pinheiros river water clearly affects the quality of dam\'s water. The most contaminated regions were: Pedreira, Margem do Bororé, Alvarenga, Barragem Taquacetuba, Casa Caída and Ilha do Biguá. It was observed that 100% of samples do not meet the limits established for water quality by CONAMA for Cu, Mn and Ni, 50% do not meet the limit for Cd and 20% for Zn . In general, we can observe the entry of to the waters of Pinheiros River during operation of the flotation system and even during the flood control changes the whole natural scheme of the dam, although the dam still manages to absorb the contamination that is received.

A represa Billings é o maior reservatório de água que abastece o estado de São Paulo. Está localizada na bacia do Alto Tietê na região metropolitana de São Paulo, em uma área de proteção ambiental. Contudo, desde o início da sua inundação, vem sofrendo sérias agressões ambientais. Entre elas, o fluxo de entrada de água do rio Pinheiros, usado para controle de enchentes na região metropolitana de São Paulo. A constante entrada de contaminantes na represa se torna preocupante, considerando que, no seu entorno, há diferentes tipos de assentamentos, entre os quais de famílias de pescadores, que usam estas águas sem tratamentos convencionais para consumo doméstico e pesca artesanal para subsistência. Portanto, este estudo teve como objetivo realizar uma avaliação temporal dos níveis de metais presentes na água e em tecidos dos peixes da represa, correlacionando estes valores com o fluxo de entrada de água do rio Pinheiros e do índice pluviométrico na região. Durante o período de um ano, cerca de 800 indivíduos, dentre as principais espécies de peixes consumidas na região Geophagus brasiliensis (acará), Hoplias malabaricus (traíra), Tilapia rendalli (tilápia) e Astyanax ssp (lambari), de sete pontos de pesca, foram coletadas e analisados. Amostras de águas foram coletadas em 13 pontos sugeridos pelos pescadores locais. Considerando cada espécie de peixe analisada, os níveis de metais estão na mesma ordem de magnitude, independentemente da região de captura. Os níveis de Cr, em cerca de 60% dos acarás, 98% dos lambaris, 67% dos traíras e 100% de tilápia não atenderam ao limite estabelecido pela ANVISA. Cu e Hg, em todas as amostras atenderam aos limites estabelecidos pela legislação nacional. A inserção das águas do rio Pinheiros claramente afeta a qualidade da água da represa. As regiões mais contaminadas são: Pedreira, Margem do Bororé, Alvarenga, Barragem Taquacetuba, Casa Caída e Ilha do Biguá. Observou-se também que 100% de amostras não atendem ao limite estabelecido pelo CONAMA; para Cu, Mn, Ni, cerca de 50% não cumprem o limite estipulado para Cd e 20% para Zn. Em linhas gerais, observou-se que esta inserção altera todo o regime natural da represa, mas que ainda assim é possível absorver a contaminação recebida. / The Billings Dam is the largest reservoir of water that supplies in the state of São Paulo. It is part of the Alto Tiete basin, which is located in the metropolitan region of São Paulo in an environmentally protected area. In spite of that, since the beginning of its flooding, several environmental aggressions were observed. Among them the inflow of water from Pinheiros river, used to control floods in the metropolitan region of Sao Paulo .The constant input of contaminants in the dam becomes worrisome, considering that, in its surroundings, there are different kinds of settlements, among them families of fishermen, who use these waters without conventional treatments for domestic consumption and artisanal fishing for livelihood. Therefore, this study aimed to carry out a temporal evaluation of metal levels present in dam\'s water and fish tissue, correlating these values with the water input flow of Pinheiros River and pluviometric index in the region. During a period of one year, circa of 800 individuals among the main consumed fish species in the region Geophagus brasiliensis (acará), Hoplias malabaricus (traíra), Tilapia rendalli (tilápia) e Astyanax ssp (lambari), from seven fishing places were collected and analysed. It was also collected water from thirteen places chosen by local fishermen. Considering each fish specimen analyzed, the levels of metals are in the same order of magnitude regardless of the region of capture. The levels of Cr in circa of 62% of acarás, 98% of lambaris, 67% of traíras and 100% of tilapia do not meet the limit stipulated by ANVISA. Cu and Hg, in all samples meet the limits set by national legislation. The Pinheiros river water clearly affects the quality of dam\'s water. The most contaminated regions were: Pedreira, Margem do Bororé, Alvarenga, Barragem Taquacetuba, Casa Caída and Ilha do Biguá. It was observed that 100% of samples do not meet the limits established for water quality by CONAMA for Cu, Mn and Ni, 50% do not meet the limit for Cd and 20% for Zn . In general, we can observe the entry of to the waters of Pinheiros River during operation of the flotation system and even during the flood control changes the whole natural scheme of the dam, although the dam still manages to absorb the contamination that is received.

This thesis deals with the reliability of methods for the speciation of mercury in environmental and biological samples. Problems with speciation methods that couple chromatography to atomic spectrometric detection and how to overcome the problems are discussed. Analytical techniques primarily studied and evaluated are high performance liquid chromatography-cold vapour-atomic absorption spectrometry (HPLC-CV-AAS), HPLC-inductively coupled plasma-mass spectrometry (HPLC-ICP-MS), capillary electrophoresis-ICP-MS (CE-ICP-MS) and gas chromatography-ICP-MS (GC-ICP-MS). Applying a multi-capillary approach increased the analyte amount injected into a CE-ICP-MS system and improved the overall sensitivity. A microconcentric nebulizer with a cyclone spray chamber was shown to improve the detection limits for mercury species 3-13 times in HPLC-ICP-MS and 11-19 times in CE-ICP-MS compared to a cross-flow nebulizer with a Scott spray chamber. To decrease the interference of water vapour in HPLC-CV-AAS a Nafion dryer tube was inserted between the CV-generation and the detector. Methyl mercury was however lost in the Nafion unless it was reduced to elemental mercury prior transport through the dryer tube. During sample pre-treatment, incomplete extraction, losses and transformation (alkylation, dealkylation, oxidation and reduction) of mercury species can lead to significant errors (underestimation and overestimation) in the determination of the concentrations. Methods to detect and determine the degree of transformation as well as correct for errors caused by transformation are presented in the thesis. The preferable method use species-specific enriched stable isotope standards in combination with MS detection and a matrix based calculation scheme. This approach is very powerful as both the concentrations of the species as well as the degrees of transformation can be determined within each individual sample.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The cold vapor generation coupled to atomic absorption spectrometry was used to develop a simple and efficient methods for the determination of mercury in ethanol fuel and soil samples. In the first chapter, a method for the determination of Hg2+ in ethanol fuel samples diluted with water by atomic absorption spectrometry (AAS) after cold vapor (CV) generation is proposed. The optimized chemical conditions for these procedure were 0,4%, (w/v) NaBH4, 5,0 mol L-1 HCl and 50% (v/v) ethanol concentration. The calibration curve showed a linear response over the studied range (1,0-25,0 μg L-1), with a correlation coefficient of 0,9999 and limits of detection and quantification of 0,06 e 0,19 μg L-1, respectively. The relative standard deviations were lower than 3,2%. The accuracy of the method was estimated by applying the recovery test and recovery values between 94 and 108% were obtained. A sample throughput of 45 h-1 was achieved. Simplicity and sensitivity are among the advantages offered by the proposed method. In the second chapter, using also the cold vapor generation coupled to atomic absorption spectrometry, another method was developed for the determination of HgTotal and Hg2+ in soil samples treated with an alkaline reagent, called Universol®. The selectively reduction of the Hg2+ and CH3Hg+ was performed by use of SnCl2 and NaBH4, respectively. The optimized chemical conditions for the determination of the HgTotal and Hg2+ were, 1,0 % (w/v) NaBH4, 3 mol L-1 HCl, 0,1% (w/v) KMnO4 and 0,75 % (w/v) SnCl2. For the step of sample solubilization, the optimized conditions were 150 mg of the ERM CC580 (500 μL of the 40% v/v Universol®), 500 mg of the soil sample (1000 μL of the 40% v/v Universol®), 0,5% (v/v) antifoam, 1,0 % (w/v) L-cysteine, 30 minutes of the solubilization (60 °C). The accuracy of the procedure was evaluated using a certified reference material (ERM CC580) and by applying the recovery test. The analytical results were in good agreement with the certified reference values of HgTotal at a 95% confidence. The concentration of Hg2+ was consistent with the expected value (HgTotal - CH3Hg+). The value obtained for CH3Hg+ was higher than the certified value, the difference can be explained by the presence of the other organic mercury compounds in the ERM CC580. Recovery values between 98 and 102% were obtained for HgTotal, and 96-100% for Hg2+. The relative standard deviations were lower than 2.7%. The detection limits were 0,07 and 0,08 mg kg-1 for HgTotal and Hg2+, respectively. Five samples were analyzed and HgTotal e Hg2+ concentration was found only in one sample and the values does not exceed the value of prevention (0,5 mg kg- 1), established by the brazilian legislation. The use of Universol® combined with CV AAS technique proved to be simple and efficient for the determination of HgTotal and Hg2+ in soil and sediment samples. / A geração de vapor frio acoplada a espectrometria de absorção atômica foi usada para o desenvolvimento de métodos simples e eficientes para a determinação de mercúrio em amostras de álcool combustível e solos. No primeiro capítulo, foi proposto um método para a determinação de Hg2+ em amostras de etanol combustível, através da diluição das amostras em água, por geração de vapor frio acoplada a espectrometria de absorção atômica (CV AAS). As investigações realizadas neste estudo mostraram que as condições ótimas para a determinação de Hg2+ em amostras de álcool combustível são NaBH4 0,4%, m/v, HCl 5 mol L-1 e concentração de etanol na amostra de 50% v/v. A curva analítica mostrou uma resposta linear dentro do intervalo estudado (1,0-25,0 μg L-1), com um coeficiente de correlação de 0,9999 e limites de detecção e quantificação de 0,06 e 0,19 μg L-1, respectivamente. Os desvios padrão relativos foram menores que 3,2%. A precisão do método foi estimada pela aplicação do teste de adição e recuperação, onde valores entre 94 e 108% foram obtidos. A taxa de amostragem foi de 45 amostras por hora. Simplicidade e sensibilidade estão entre as vantagens oferecidas pelo método proposto. No segundo capítulo, também usando a geração de vapor frio acoplada a espectrometria de absorção atômica, outro método foi desenvolvido, para a determinação de HgTotal e Hg2+ em amostras de solo tratadas com um reagente alcalino, denominado Universol®. A extração seletiva das espécies de CH3Hg+ e Hg2+ foi realizada com o uso de NaBH4 e SnCl2, respectivamente. Os parâmetros ótimos obtidos para a determinação de HgTotal e Hg2+ por CV AAS foram NaBH4 1,0 % (m/v), HCl 3 mol L-1, KMnO4 0,1% (m/v) e SnCl2 0,75 % (m/v). Para a etapa de solubilização das amostras, as melhores condições de estudo foram obtidas com 150 mg de material certificado de referência, ERM CC580 (500 μL de Universol® 40% v/v), 500 mg de amostra de solo (1000 μL de Universol® 40% v/v), antiespumante 0,5% (v/v), Lcisteína 1,0 % (m/v), 30 minutos de solubilização, a 60 °C. As curvas analíticas para HgTotal e Hg2+, apresentaram respostas lineares dentro da faixa de concentração de 1,0 a 30,0 μg L-1, com coeficientes de correlação de 0,9998 e 0,9996, respectivamente A exatidão do método foi avaliada pela análise de material de referência certificado e pelo teste de adição e recuperação em amostras de solo. O valor obtido para HgTotal foi concordante com o valor certificado de acordo com o teste t, para um nível de confiança de 95%. A concentração de Hg2+, também foi condizente com o valor esperado (HgTotal - CH3Hg+). Já o valor obtido para CH3Hg+, foi maior do que o valor certificado, diferença esta justificada pela presença de outros compostos mercuriais no material certificado de referência (ERM CC580). Valores de recuperação foram obtidos na faixa de 98-102% para HgTotal e de 96-100% para Hg2+. Os desvios padrão relativos foram menores que 2,7%. Os limites de detecção para HgTotal e Hg2+ foram 0,07 e 0,08 mg kg- 1, respectivamente. Somente uma das amostras, do total de cinco analisadas, apresentou concentrações de HgTotal e Hg2+ acima do limite de quantificação do método, e estes valores não ultrapassaram o Valor de Prevenção (0,5 mg kg-1) estabelecido pela legislação brasileira vigente. O uso do Universol® como solubilizante combinado com a técnica de CV AAS, mostrou-se simples e eficiente para a determinação de HgTotal e Hg2+ em amostras de solo e sedimentos. / Doutor em Química