Desenvolvimento de um método analítico para a determinação de

Orientador do Projecto: Prof. Doutora Maria de Fátima Alpendurada
Título do Projecto: "Desenvolvimento de um método analítico para a
determinação de sub-produtos de desinfecção da água para consumo
humano: ácidos haloacéticos"
Sub-Grupo de disciplinas em que se insere o Projecto: 1º grupo:
Ciências Químicas, 3º sub-grupo: Química Aplicada
Ano: 4º ano
Semestre: 1º ou 2º semestre
Pré-requisitos: Boa compreensão do Inglês escrito, conhecimento das
propriedades e comportamento dos compostos orgânicos em solução
Critérios de seriação dos candidatos: Os alunos candidatos ao
projecto serão seriados de acordo com a média aritmética das notas das
disciplinas leccionadas no Laboratório de Hidrologia bem como Química
Analítica e Métodos Instrumentais de Análise.
Resumo (que inclui breve descrição do trabalho a desenvolver mas
também a discriminação das competências a desenvolver no estudante):
Breve descrição do trabalho
Durante décadas os interesses da química ambiental centraram-se na
pesquisa e quantificação de substâncias químicas reconhecidamente
tóxicas e persistentes no ambiente (poluentes prioritários
persistentes - POPs). Actualmente, a comunidade científica tem
dedicado crescente atenção a diversas substâncias desconhecidas
enquanto poluentes ambientais ou cuja perigosidade não era devidamente
considerada. São designados Poluentes Emergentes uma vez que não se
encontram regulamentados embora sejam usados em quantidades muito
elevadas na vida quotidiana. Incluem-se nesta categoria os residuos de
produtos farmacêuticos, os detergentes, os plastificantes, os aditivos
da gasolina, as nanoparticulas, as biotoxinas, os pesticidas, os
sub-produtos de desinfecção da água, entre muitos outros. A principal
característica que distingue os poluentes emergentes dos POPs é o
facto de não necessitarem de ser persistentes para serem encontrados
com grande frequência nas águas devido às suas vastas aplicações e uso
diário, permanendo assim em níveis elevados no ambiente. O efeito
desregulador endócrino de alguns destes poluentes nas espécies da vida
selvagem tem sido observado com grande preocupação.
Em particular, os subprodutos de desinfecção da água compreendem mais
de 500 compostos químicos formados no processo de tratamento da água
para consumo humano. A monitorização dos níveis de trihalometanos
(THMs) nestas águas é uma imposição legal contudo tem sido atribuida
crescente relevância igualmente à presença de ácidos haloacéticos
(HAAs), que são o segundo grupo em frequência e concentração nas águas
tratadas. A Agencia de Protecção Ambiental Americana (USEPA) já impõe
um limite de 60 ng L-1 para o total de 5 HAAs: ácido
monocloroacético, ácido dicloroacético, ácido tricloroacético, ácido
monobromoacético e ácido dibromoacético, embora ainda não estejam
sujeitos a quaisquer limites na União Europeia.
Pensa-se que alguns destes compostos possam ser carcinogénicos,
mutagénicos ou teratgénicos mas a informação é ainda muito escassa.
Os HAAs tem a particularidade de serem compostos bastante polares
criando assim dificuldades acrescidas na sua análise em concentrações
típicas de poucos ng L-1. Nesse sentido torna-se necessário
seleccionar os materiais de extracção e concentração mais adequados
bem como técnicas analíticas altamente sofisticadas como a LC-MS-MS.
Este projecto de investigação compreende várias tarefas com vista a
efectuar a optimização de um método de análise de HAAs em águas, sua
validação e aplicação a amostras reais de águas tratadas obtidas dos
sistemas de abastecimento público.
Tarefa 1 - Optimização da separação cromatográfica dos compostos e
ajuste das condições intrumentais de detecção (dupla fragmentação) do
equipamento LC-MS-MS.
Tarefa 2 - Selecção das condições de extracção e concentração por SPE
mais adequadas à análise de HAAs (adsorventes, volume de amostra,
fluxo, eluição, etc.)
Tarefa 3 - Validação completa do método analítico desenvolvido com
vista a determinar as suas caracterícticas de funcionamento e sua
adequação à análise de amostras reais.
Tarefa 4 - Monitorização das quantidades de HAAs e THMs em amostras da
rede pública de abastecimento. Interpretação dos resultados com vista
a relacionar os dois tipos de sub-produtos de desinfecção da água.
Relaccionar, eventualmente, também com a quantidade de matéria
orgânica e teor de cloro residual da água.
Tarefa 5- Redigir um artigo científico (ou poster) relatando os
resultados obtidos e concentrações encontradas com vista à sua
publicação numa revista internacional da área de intervenção.
Competências a desenvolver pelo estudante:
- Identificar e manusear as fontes de informação científica na área da
Química Ambiental: bases de dados de publicações científicas,
proceedings de conferências, etc.
- Assimilar o método científico usado na estruturação lógica do
trabalho experimental e correspondente transposição para os relatórios
e publicações daí resultantes: pesquisa bibliográfica, ensaios
laboratoriais, análise de resultados, conclusões
- Compreender a pesquisa de micropoluentes ambientais nas suas
vertentes toxicológica, saúde pública e requisitos legais impostos por
legislação nacional e comunitária
- Entender as dificuldades e limitações inerentes à pesquisa de
micropoluentes em amostras de águas. Procurar soluções adequadas:
métodos de extracção e concentração, separação e detecção, confirmação
e emissão de resultados analíticos.
- Etapas do processo de desenvolvimento de metodologias inovadoras
para a análise de micropoluentes: optimização, validação e controlo de
qualidade interno e externo.
O orientador
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(assinatura)
O Responsável do Serviço
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(assinatura)