Pesquisadores publicam artigo sobre nova abordagem para a detecção de poluentes em chorume

Postado por: Rodrigo Fioravante

Applied Optics, um jornal da sociedade de óptica (OSA), publicou recentemente um artigo de pesquisadores brasileiros, entre eles, um professor do Instituto de Física da UFMS, professor Bruno Spolon Marangoni. Os demais pesquisadores são dois da Embrapa Instrumentação de São Carlos, três da USP de Lorena e um pesquisador da Itália.

O artigo, com o título “Nova Abordagem para Melhorar a Detecção de Poluentes em Percolado Liquido de Aterro Sanitário”, faz parte de um projeto de pesquisa, desenvolvido pelos mesmos pesquisadores, que teve início no final de 2014: Desenvolvimento de equipamento LIBS Ressonante: Estudo de caso para quantificação de metais pesados (Pb e Hg – Chumbo e Mercúrio).

Um aterro sanitário é uma espécie de depósito onde são descartados resíduos sólidos (lixo) provenientes de residências, indústrias, hospitais e construções, e consiste em camadas alternadas de lixo e terra que evita mau cheiro e a proliferação de animais.

Os aterros sanitários são construídos, na maioria das vezes, em locais distantes das cidades. Isto ocorre em função do mau cheiro e da possibilidade de contaminação do solo e de águas subterrâneas.

Essa contaminação pode ocorrer por infiltração de uma substância chamada percolado líquido, conhecido como “chorume”, que contém componentes tóxicos que flui do lixo para o solo e corpos d’água.

À medida que a água da chuva flui através de um aterro sanitário, vários tipos de contaminantes são dissolvidos e suspensos. Os administradores de aterro sanitário devem coletar e tratar esse fluido antes que ele possa transportar esses elementos para as redondezas do terreno. Para saber quais métodos de tratamento empregar, os responsáveis dependem de testes que detectam os contaminantes específicos presentes na amostra, que devem ser reduzidos abaixo dos limites legais de concentração, via tratamento.

De acordo com Marangoni, existe uma técnica, conhecida como LIBS, do acrônimo em inglês Laser Induced Breakdown Spectroscopy, que oferece uma abordagem de medida mais limpa, rápida e simples se comparada a técnicas convencionais para detecção de contaminantes em chorume. Os pesquisadores brasileiros desenvolveram um refinamento da técnica LIBS que permitiu a detecção de mercúrio em chorume. “Nesse trabalho em específico, analisamos amostras de percolado liquido de aterro sanitário (chorume) para detecção de Hg (mercúrio). Novas amostras para análise de Cr (cromo), Pb (chumbo) e As (Arsênico) estão sendo preparadas. O objetivo final do projeto é aumentar o limite de detecção do mercúrio para valores menores que 0.5 partes por milhão (ppm), por meio da construção do LIBS ressonante”, revelou.

Focalizando um laser de alta intensidade em um amostra de chorume, um plasma extremamente quente é gerado. A luz emitida pelo plasma é captada e analisada, permitindo obter a quantidade de mercúrio na amostra. Imagem: Gustavo Nicolodelli – Embrapa Instrumentação de São Carlos

Marangoni explicou que o mercúrio é um dos contaminantes mais perigosos encontrados no chorume. Isso prejudica a vida selvagem e tem sido associado a problemas neurológicos e de desenvolvimento em seres humanos. “A maioria dos padrões ambientais exige que o mercúrio seja reduzido a níveis abaixo de 0,5 ppm. Muitas vezes as amostras de chorume se encontram com concentrações entre 0,05 a 160 ppm”, explicou.

As técnicas atuais para detectar mercúrio e outros contaminantes metálicos em chorume são a espectroscopia de absorção atômica, fluorescência de raios X, espectroscopia de emissão de plasma acoplado indutivamente e espectrometria de massa de plasma acoplado indutivamente. Embora essas técnicas sejam altamente precisas, exigem uma laboriosa preparação de amostras, tornando impossível um teste realizado em tempo real. Algumas dessas técnicas também geram resíduos químicos.

Esse trabalho é o primeiro a aplicar LIBS para a detecção de mercúrio em percolado liquido de aterro sanitário. Na técnica LIBS, uma amostra é alvo de um pulso intenso de laser, gerando um plasma muito quente. “A luz emitida a partir deste plasma é então capturada e medida por um espectrômetro, que pode ser calibrado para detectar as assinaturas químicas de contaminantes específicos”, explica o pesquisador.

Bruno explica que a importância desse resultado recai justamente na praticidade da própria técnica LIBS. “Mostra que a técnica tem potencial para atingir os patamares analíticos de técnicas padrões. Antes desse trabalho, o limite de detecção de Hg em amostras sólidas era maior que 400 ppm em LIBS, além do fato de a analise ser prejudicada se houvesse ferro na amostra. Com o uso do DP LIBS (técnica que já existia), fomos capazes de controlar as condições de formação e evolução do plasma e utilizar uma linha de transição alternativa, do Hg iônico. Como consequência, conseguimos abaixar o limite de detecção do Hg em amostras sólidas para 76 ppm. O trabalho mostra que estamos no caminho certo para conseguir elevar o LIBS ao patamar comercial e útil para essa aplicação, que exige mínimo de 0.5 ppm”, revela.

De acordo com Marangoni, o uso de uma técnica alternativa e que não gera poluentes, de baixo custo e de rápida análise, é o diferencial da pesquisa. “A busca atual é por equipamentos mais práticos e que possam realizar o trabalho das técnicas atuais, com as vantagens descritas acima”, avalia.

Fontes:
UFMS
Phys.org
Health Medicine Network
Environmental News Network
ScienceNewsLine

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