Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T19:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guedes_NiveaCristinadeCarvalho_D.pdf: 4953955 bytes, checksum: 1152bc5a0e4999e2d110490ec6abbb2c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Um protocolo para avaliar o mercúrio potencialmente tóxico em águas naturais foi proposto de acordo com as seguintes etapas: (i) investigação de um redutor seletivo para espécies de mercúrio potencialmente tóxicas presentes em sistemas aquáticos; (ii) otimização do método; (iii) calibração experimental do método realizada com soluções contendo 50 mg L de Hg e diferentes ligantes em diferentes razões metal:ligante, utilizando-se ácido húmico (AH), cisteina (Cys), histidina (Hys) e ácido nitrilotriacético (NTA); (iv) aplicação do método em amostras de águas naturais, provenientes de sistemas aquáticos distintos (naturais e impactados), enriquecidas com diferentes concentrações de Hg (5, 10, 25 e 50 mg L), baseado na titulação das amostras de águas com concentrações conhecidas de Hg, seguida da determinação do metal pela técnica proposta; (v) para inferir o potencial tóxico do Hg determinado a partir do metodo proposto, a relação entre os resultados analíticos e respostas dos testes de toxicidade aguda com a bactéria Escherichia coli e o microcrustaceo Daphnia similis foram avaliados. Foi utilizado um espectrofotômetro de absorção atômica do vapor frio acoplado a um sistema FIA com amostragem discreta (o reagente é adicionado na amostra e não em fluxo). Os resultados mostraram que a utilização do ácido ascórbico (AA) como redutor do Hg (HgAA), em proporções definidas em relação a quantidade da amostra, em pH 6,4 ± 0,1 (tampão fosfato), com detecção após 60 ± 10 min, apresentou LQ = 0,5 mg L, desvio padrão relativo (n= 6) em 50 mg L de Hg de 4%, para uma faixa de trabalho de 0,5 - 60,0 mg L e fator de linearidade da curva de 97,3%. Os valores de HgAA determinados nas soluções com os ligantes foram diretamente influenciados pela natureza e pela proporcao molar dos complexos formados, sendo Cys > Hys > AH > NTA. Nas amostras de águas naturais o HgAA apresentou relação direta com o material particulado e carbono orgânico total e inorgânico. Uma significativa correlação foi determinada entre os resultados analíticos e a resposta bacteriana (ANOVA, teste F95%), sendo, r = 0,97 para as soluções com os ligantes e r = 0,94 para as amostras naturais. A correlação com os resultados da D. similis nas amostras naturais em relação ao HgAA obtido, foi r = 0,65, essa correlação não foi significativa pelo teste F95%, mas pode ser considerada expressiva visto o diferente mecanismo de interação deste organismo aquático e o Hg. Considerando que o método apresentou sensibilidade na faixa de trabalho, repetibilidade analítica e significativa correlação com os resultados biológicos, essa nova proposta de determinação de Hg pode ser útil para gerar informações relacionadas com a toxicidade aguda do Hg em águas naturais / Abstract: A protocol for the assessment of potentially toxic mercury in natural waters has been developed in accordance to the following stages: (i) research for a selective reductant of potentially toxic mercury species present in natural water samples; (ii) method optimization; (iii) experimental calibration carried out with solutions containing 50 mg L of Hg and different organic ligands at different ratios metal:ligand, including humic acid (HA), cysteine (Cys), histidine (Hys) and nitrilotriacetic acid (NTA); (iv) method application in samples from distinct aquatic ecosystems (natural and impacted) were carried out using different concentrations of Hg (5, 10, 25 e 50 mg L) based on titration of water samples with known Hg concentrations and followed by the metal determination using the purposed method; (v) to infer the Hg toxic potential determined with the proposed method, the relationship between analytical results and acute toxicity test with the bacterium Escherichia coli and the microcrustacean Daphnia similis was evaluated. A cold vapor atomic absorption spectrophotometer coupled to flow injection (FIA) system with stop-flow sampling was used. The results showed that the use of ascorbic acid (AA) as a reductant (HgAA), in specifc ratios sample:reductant, at pH 6.4 ± 0.1 (phosphates buffer), with detection after 60 ± 10 min, presented a limit of quantification (LOQ) of 0.5 mg L, with a relative standard deviation (n=6) at 50 mg L of Hg of 4%, linear range of 0.5 ¿ 60.0 mg L and linearity factor of 97.3%. The values of HgAA determinated in the presence of ligands were directly dependent with the ligand nature and concentration, being Cys > Hys > HA > NTA. In natural water samples, HgAA was directly related to particulate matter, total organic and inorganic carbon. A significant correlation (ANOVA, F95% test) was observed between analytical results and bacteria response, being r = 0.97 for the synthetic solutions with ligands and r = 0.94 for natural samples. The correlation with Daphnia results and HgAA in natural samples was r = 0.65, not significance at F95%, but it can be expressive, once accepted the different mechanisms of interaction of this aquatic organism. Considering that the method has adequate sensitivity, analytical repeatability and significant correlation with biological results, this new protocol for the determination of Hg can be useful in generating information concerning the Hg acute toxicity in natural water / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciencias Quimicas

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2097791 bytes, checksum: ca496bec445fdfe57f7800a142dda529 (MD5) Previous issue date: 2010-10-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Due to the intense activity in the textile business Piranhas River, which traverses the city of São Bento-PB is serving as the depletion for the waste generated in the steps of bleaching and dyeing of yarn, since the networks are made by artisans, many them in the backyards of residences. On this context, for this work, we collected water and sediment samples at three different points of the Piranhas, with the objective to evaluate a possible contamination of these compartments resulting from dumping of textile effluent. Were also determined the variables Dissolved Oxygen (DO), Total Dissolved Solids (TDS), OM (Organic Matter), Conductivity, pH and temperature. The results obtained for these parameters are consistent with those expected for the location of the environment under study, where the rainfall is marked by extreme irregularity. An analysis screening using the voltammetry technique was used to indicate the presence of trace metals in water, this analysis showed the possible presence of metals, Zn, Pb and Cu. Concerning the sediment samples, the quantitative analysis performed using the technique of ICP-MS (Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry) showed that among the investigated metals, Cd, Pb, Cu, Cr, Ni, Cr and Ni elements were those with higher levels during the study period. Using parameters of the sediment quality evaluators, it was observed that the metals Cr and Ni had values that exceeded the lower limit TEL (Canadian guideline value) thus indicating a deleterious made occasional on aquatic biota of the environment under study. Principal components analysis (PCA) using variables such as the physical-chemical parameters and concentrations of metals investigated, highlighted the influence of parameters and STD Conductivity, pH and organic matter in the grouping of data and also showed that the differences in metal contents between months in the study (rainy and dry) were more relevant than the differences between the sampling sites investigated. From the results and taking into account the variables measured along the river, it was found that there is no evidence that the textile wastewater at the moment, is affecting the characteristics of the Piranhas. / Devido à intensa atividade no ramo têxtil o Rio Piranhas, que atravessa o município de São Bento- PB, está servindo como esgotamento para os resíduos gerados nas etapas de branqueamento e tingimento dos fios, uma vez que as redes são fabricadas de maneira artesanal, muitas delas nos quintais das residências. Neste contexto, para este trabalho, foram coletadas amostras de água e sedimento em três pontos distintos do Rio Piranhas, com o objetivo de avaliar uma possível contaminação desses compartimentos resultante do despejo do efluente têxtil. Também foram determinadas os parâmetros físico-químicos oxigênio dissolvido (O.D), sólidos totais dissolvidos (STD), matéria orgânica (M.O), condutividade, pH e temperatura. Os resultados obtidos para estes parâmetros estão de acordo com os esperados para a localização do ambiente em estudo, onde o regime pluviométrico é marcado por extrema irregularidade. Uma análise qualitativa utilizando a técnica de voltametria foi realizada para indicar a presença de metais traço na água, essa análise mostrou a possível presença dos metais Zn, Pb e Cu. Em relação às amostras de sedimento, a análise quantitativa realizada através da técnica de espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), mostrou que dentre os metais investigados, Cd, Pb, Cu, Cr e Ni, o Cr e o Ni foram os que apresentaram maiores teores ao longo do período em estudo. Utilizando indicadores estatísticos de qualidade do sedimento, foi observado que Cr e Ni apresentaram valores que ultrapassaram o limite inferior TEL (valor guia canadense) indicando assim, um efeito deletério ocasional sobre a biota aquática do ambiente em estudo. Análises de componentes principais (PCA) utilizando como variáveis os parâmetros físico-químicos e as concentrações dos metais investigados, ressaltou a influência dos parâmetros STD e condutividade, M.O e pH no agrupamento dos dados e mostrou ainda que, as diferenças nos teores de metais entre os meses em estudo (período chuvoso e de seca) foram mais relevantes do que as diferenças entre os pontos de coleta investigados. A partir dos resultados e levando-se em conta os parâmetros medidos no trecho do rio, verificou-se que não há evidência de que o efluente têxtil até o presente momento, esteja afetando as características do Rio Piranhas.