Realizado em Goiânia/GO, de 19 a 21 de Setembro de 2016.
ISBN: 978-85-85905-20-0
TÍTULO: DESENVOLVIMENTO DE MEMBRANAS DE INCLUSÃO POLIMÉRICAS PARA AMOSTRADORES PASSIVOS DESTINADOS A EXTRAÇÃO DE AMÔNIA
AUTORES: Silva, A.M.L. (PUC GOIÁS) ; Santos, M.D. (PUC GOIÁS)
RESUMO: A tecnologia de amostragem passiva tem sido desenvolvida nos últimos vinte anos e vem
sendo usada no monitoramento e remediação de poluentes aquáticos. Um amostrador passivo
usando uma membrana de inclusão polimérica (PIM) como barreira semi-permeável foi
desenvolvido para monitoramento de amônia em águas doces. Nesta pesquisa preparou-se
PIMs na proporção 15% do extrator dinonil naftaleno sulfônico (DNNS) imobilizado em 55% da
base polimérica cloreto de polivinila (PVC), plastificada com 10% de 1-tetradecanol. O
amostrador foi calibrado na faixa de concentração linear de 0,59 a 2,8 mg/L de NH4+ a 25° C.
O desempenho do amostrador foi testado em campo por 7 dias e mostrou-se um ótimo
indicador para rastrear fontes de contaminação fecal nas drenagens de águas pluviais em
Goiânia/GO.
PALAVRAS CHAVES: amônia; amostragem passiva; membranas
INTRODUÇÃO: A tecnologia de amostragem passiva tem sido desenvolvida nos últimos vinte anos e vem
sendo usada no monitoramento e remediação de poluentes. Os avanços se devem a sua
simplicidade, baixo custo, não necessidade de equipamentos caros e complicados. Uma larga
faixa de poluentes vem sendo pesquisados, principalmente aqueles designados como
prioritários segundo a Agência de Proteção Ambiental (EPA) dos Estados Unidos da América
(USA) tais como, clorofenóis, pesticidas, hidrocarbonetos poliaromáticos, fenóis e seus
derivados, metais tóxicos e organo-metálicos (VRANA et al., 2005).
Várias tecnologias e processos são usados para a remoção de poluentes tais como,
tratamentos biológicos, membranas, técnicas químicas e eletroquímicas e procedimentos de
adsorção. A tecnologia de membranas é favorável devido à sua seletividade, flexibilidade e
propriedades de extração associada com extração por solvente, mas sem utilizar excesso de
solventes voláteis, tóxicos e inflamáveis.
Os amostradores passivos baseados em membranas podem ser construídos e implantados em
vários pontos do meio aquático, a fim de aumentar a probabilidade da identificação rápida e
precisa das fontes de contaminação intermitentes. O uso destes dispositivos economiza tempo
e dinheiro, que geralmente são gastos quando se utiliza amostragem manual e operações de
inspeção ambiental.
Neste sentido, este trabalho será apresentada a avaliação da qualidade da água em quatro
pontos amostrais do lago do Parque Flamboyant em Goiânia/GO, a fim de determinar a
concentração de amônia e em seguida testar membranas de inclusão polimérica (PIMs) para
extração/remoção, utilizando o extrator dinonil naftaleno sulfônico (DNNS) imobilizado na base
polimérica cloreto de polivinila (PVC).
MATERIAL E MÉTODOS: Parâmetros físico-químicos da Água - As condições gerais de execução para das análises
físico-químicas da água seguem as instruções de trabalho e/ou normas dos manuais técnicos
recomendados pelos fabricantes para operação, calibração e ajuste de cada equipamento.
Todas as análises foram realizadas mensalmente, envolvendo as análises de temperatura
(termômetro digital), turbidez (método nefelométrico), oxigênio dissolvido (determinado ,
utilizando o oxímetro modelo 128 da marca Mettler), condutividade (condutivímetro ALPAX), pH
(método Eletroanalítico) e amônia, nitrato e fosfato por métodos espectrofotométricos.
Preparação das Membranas de Inclusão Poliméricas - A membrana foi preparada pesando-se
55% PVC, 35% do extrator DNNS e 10% de 1-tetradecanol. Os componentes foram dissolvidos
em tetraidroxifurano (THF), agitando-se magneticamente até obtenção de uma solução
homogênea. As soluções foram colocadas dentro de discos circulares (74 mm de diâmetro). O
solvente foi evaporado lentamente na temperatura ambiente para a obtenção das membranas
(ALMEIDA et al., 2015).
Pontos Amostrais - As campanhas amostrais foram realizadas em colaboração com técnicos da
SANEAGO no período de agosto de 2014 a junho de 2015, preferencialmente no período da
manhã, sendo uma coleta por mês, totalizando quatro coletas. O período amostral contemplou
as estações de estiagem e chuva. Todos os pontos foram previamente demarcados por GPS e
designados como: P1 (montante do lago do Parque Flamboyant); P2 (lago 1); P3 (lago 2,
situado aproximadamente a 500m do P2) e P4 (jusante do lago do Parque Flamboyant).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O amostrador passivo (Figura 1) permitiu a medição da concentração média ponderada em
função do tempo (CTWA) de amônia total (ou seja, amônia e amônio) durante 7 dias em
ambiente aquático. A PIM usada para separar a solução fonte da solução receptora, isto é, 0,8
mol/L] de HCl, foi composta por ácido dinonilnaftaleno sulfônico (DNNS) como
transportador, poli-cloreto de vinila (PVC) como base polimérica e 1- tetradecanol como um
modificador/plastificante. A melhor composição da membrana foi de 35% em peso de DNNS,
55% em peso de PVC e 10% em peso de 1-tetradecanol.
Antes de aplicar o amostrador em campo, foram determinadas as variáveis ambientais, tais
como a matriz de água, pH e temperatura a fim de avaliar a qualidade da água em quatro
pontos amostrais do Ribeirão João Leite. Os resultados mostraram diferenças nos períodos de
estiagem e chuva, principalmente no parâmetro turbidez. Nos pontos amostrais, a espécie
predominante foi o íon amónio (NH), embora pequenas quantidades de
amônia molecular (NH4+) foi detectada. A soma de amônia e amônio foi denominada
“amônia total” e as concentrações foram expressas como mg/L de NH4+.
O amostrador passivo foi calibrado sob condições de laboratório usando água doce sintética
dentro do intervalo de concentração linear de 0,59-2,8 mg/L NH4+ a 25 ° C. O desempenho do
amostrador foi investigado em condições de campo ao longo de sete dias. Uma forte
correlação entre a amostragem pontual (n = 6) e amostragem passivo (n = 2) foi conseguida,
proporcionando assim o valor de CTWA de amônia total em água doce, incluindo a sua
utilização como indicador para rastrear fontes de contaminação fecal.
Figura 1
Amostrador passivo contendo a membrana polimérica de
inclusão PIM
CONCLUSÕES: O amostrador passivo contendo a PIM foi desenvolvido e calibrado para a determinar a
concentração média ponderada em função do tempo para amônia em águas doces. Este
dispositivo utilizou uma membrana semi-permeável para o transporte e controle deste
poluente. De acordo com a época do ano, as amostras de água analisadas mostraram
diferenças nos parâmetros físico-químicos. O amostrador passivo foi implantado em quatro
pontos do lago do Parque Flamboyant num período de sete dias e não mostrou qualquer sinal
de incrustação biológica na superfície da PIM, mostrando-se adequado para o monitoramento.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
(CNPq) pela bolsa de Iniciação Tecnológica (PIBIC).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ALMEIDA, M. I. G. S.; SILVA, A. M. L.; CATTRALL, R. W.; KOLEV, S. D. J. Membr. Sci. 478:155-162 , 2015.
VRANA, B.; MILLS, G.A.; ALLAN, I.J.; DOMINIAK, E.; SVENSSON, K. Trends Anal. Chem. 24: 845:868, 2005.