Estratégias analíticas para a avaliação química de solos e liquens da Antártica marítima / Analytical strategies for the chemical analysis of soils and lichens from Maritime Antarctica

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

12/08/2011

RESUMO

Esta tese de doutorado está centrada no estudo de amostras de solos e liquens provenientes da Antártica, coletadas em regiões submetidas a elevado impacto antrópico. Amostras de solos superficiais foram coletadas nas imediações de diversas estações de pesquisa da Antártica: estação brasileira (Comandante Ferraz), estação argentina (Esperanza), estações chilenas (Eduardo Frei Montalva e Escudero), estação chinesa (Great Wall), estação russa (Bellingshausen) e estação uruguaia (Artigas). Amostras de solos (referência) foram coletadas em locais pouco afetados por atividades humanas (distantes das estações). Amostras de liquens (Usnea antarctica e Usnea aurantiaco-atra) foram coletadas nas vizinhanças das estações chilenas e russa, assim como em um ponto controle distante pelo menos 0,5 km da estação mais próxima. A Fluorescência de raios-X foi utilizada como ferramenta analítica para a avaliação preliminar de contaminação por metais nas amostras de solos. Diversas soluções extratoras (água régia, procedimento de extração sequencial, DTPA e CaCl2) foram usadas para acessar diferentes estoques de metais nas amostras de solos. Para a determinação dos elementos Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn nos extratos das amostras de solos, várias estratégias analíticas foram empregadas como a determinação sequencial rápida destes elementos empregando a FAAS no modo convencional , assim como a STAT-FAAS. O TS-FFAAS foi avaliado para a determinação de Cd e Pb em extratos de solos usando DTPA como agente extrator. Devido à vasta quantidade de informação gerada pelas determinações analíticas das amostras de solos, algumas ferramentas quimiométricas foram empregadas como: HCA, PCA e PARAFAC. Fatores de enriquecimento foram calculados para verificar o grau de contaminação dos solos coletados no entorno das estações de pesquisa. Regiões próximas aos tanques de xiii óleo diesel das estações de pesquisa estudadas possuem sistematicamente elevadas concentrações de Cr e Pb, dentre os elementos investigados. As amostras de solos coletadas no entorno da estação Esperanza destacam-se como as mais intensamente contaminadas por todos os elementos potencialmente tóxicos determinados, exceto pelo Cr. Amostras de solos provenientes dos locais mais contaminados no entorno da estação Esperanza, exibem concentrações pseudototais médias de 46, 18993 e 4823 mg kg-1 para Cd, Pb e Zn, respectivamente. O uso da FAAS e STAT-FAAS no modo sequencial rápido permitiu aliar alta frequência analítica e ganho em sensibilidade (STAT-FAAS) além de minimizar a geração de resíduos tóxicos e propiciar economia de reagentes. O uso das ferramentas quimiométricas foi uma estratégia importante que permitiu a visualização de agrupamentos de amostras e a avaliação conjunta das variáveis responsáveis por estes agrupamentos. Foi proposto um método mais simples e rápido para a determinação da fração pseudotototal de metais nas amostras de solos. Neste método as amostras são extraídas com menor volume de água régia e por menor tempo (quando comparado com o método oficial) em tubos de centrífuga de 15 mL. A técnica LA-ICP-MS foi empregada para a determinação direta de Pb nas amostras de liquens assim como para construir bioimagens da distribuição deste elemento nos talos destes organismos simbiontes. As amostras de liquens coletadas nos pontos afetados pelas estações de pesquisa possuem concentrações de Pb mais elevadas ([Pb] = 8,71 mg kg-1 para o ponto mais contaminado) quando comparadas com o ponto controle ([Pb] = 1,12 mg kg-1). A técnica LA-ICP-MS mostrou-se como uma ferramenta viável para a determinação direta de Pb nas amostras de liquens, sobretudo ao se utilizar carbono como padrão interno. Além disso, essa técnica permitiu acessar o perfil de distribuição do Pb nas estruturas anatômicas dos liquens, mostrando que a região medular desses organismos é o local onde o elemento Pb se acumula preferencialmente.

ASSUNTO(S)

química analítica antártica solos metais espectrometria quimiometria quimica

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