Realizado em Teresina/PI, de 28 a 30 de Julho de 2013.
ISBN: 978-85-85905-05-7
TÍTULO: Aula prática para a caracterização de contaminações petrogênicas de hidrocarbonetos no meio ambiente. Projeto de transposição de conhecimentos na área de petróleo, biocombustíveis e biomassa:Interação universidade/escola
AUTORES: Montenegro Oliveira, G. (IFSUL-CAMPUS PELOTASRS) ; Uarthe Grimmler, M. (IFSUL-CAMPUS PELOTASRS) ; R.betemps, G. (IFSUL-CAMPUS PELOTAS RS) ; Alves Rodrigues, M.R. (UFRGS) ; Melecchi, M.I. (CMPA /RS) ; Caramão, E. (UFRGS RS) ; Sanches Filho, P.J. (IFSUL-CAMPUS PELOTAS RS)
RESUMO: O presente trabalho faz parte do projeto de transposição de conhecimentos na área de petróleo, biocombustíveis e biomassa:Interação universidade/escola apresenta os primeiros resultados para estruturação de uma aula prática a ser desenvolvida junto aos professores da rede pública estadual e municipal no Rio grande do sul. Através da caracterização da fração orgânica de sedimento contaminado e não contaminado por petróleo. Diferentes conceitos (adsorção, polaridade, funções orgânicas, extrações, preparo de amostras etc.) poderão ser trabalhados levando a atualização de conhecimentos aos professores, construção de saberes e motivação dos alunos da química ambiental.
PALAVRAS CHAVES: Química AMBIENTAL; contaminações petrogênica; Petróleo
INTRODUÇÃO: : A química ambiental é um disciplina que faz interface entre várias áreas do conhecimeto. Em muitos curso vem sendo trabalhada apenas teoricamente. Seus conteúdos podem ser adaptados aos diferentes níveis de estudo, fundamental, médio e superior.
Devido a utilização do petróleo e seus derivados em larga escala para várias finalidades, a possibilidade de contaminações ambientais petrogênicas terrestres e aquáticas por hidrocarbonetos é muito grande. Os sedimentos são reconhecidos como destinos finais para poluentes como hidrocarbonetos, já que estes compostos são facilmente adsorvidos por partículas materiais, e o sedimento de fundo funciona como um reservatório de contaminantes hidrofóbicos (VOLKMAN et al., 1992). O dano ambiental é particularmente grave quando acidentes com derramamento de petróleo atingem áreas que sofrem variações de salinidade, como os estuários, por serem berçários e zonas de reprodução da vida aquática (QUINÁGLIA, 2006). O teor de alifáticos totais em torno de 100.000 µg Kg-¹ indicam sedimentos estuarinos com significativa contribuição de plantas superiores e livres de contaminação (VOLKMAN et al., 1992). Concentração acima de 500.000 µg Kg-¹ indica contaminação crônica por óleo (PORTZ, 2006).
Neste trabalho propõe-se a caracterização de amostras de sedimentos e suas modificações em eventos sob contaminação petrogênica. Utilizaremos esta situação, como ferramenta motivadora para estudos de diferentes conceitos acadêmicos na área da química, e ainda , a compreensão da dinâmica que envolve a distribuição de contaminantes nos compartimentos ambientais.
MATERIAL E MÉTODOS: O trabalho foi realizado no Instituto Federal Sul-Riograndense, pelo GPCA (Grupo de Pesquisas em Contaminantes Ambientais) no LACA (Laboratório de Contaminantes Ambientais), com alunos graduandos de Tecnologia em Gestão Ambiental e Saneamento Ambiental.
As amostras de sedimentos foram coletadas na foz do Canal São Gonçalo junto a porção estuarina da Lagoa dos Patos em Pelotas –RS.
A contaminação do sedimento foi realizada em Becker. Foram pesadas duas amostras de 20 gramas, cada, sendo que na primeira foram adicionados 0,4 g de petróleo, aproximadamente 0,5 mL, diretamente ao sedimento. Foram extraídas amostras de sedimento “in natura” (SN) e sedimento contaminado com petróleo (SC), em triplicatas. Na extração dos analitos foi adotado o método descrito pela EPA 3550, que consiste na utilização de banho ultrassônico USC-4800A 40 KHZ, submetendo as amostras de sedimento a 3 ciclos de 30 minutos a temperatura ambiente, com uma mistura de acetona e hexano na proporção de 1:1. O extrato foi purificado por cromatografia líquida em coluna preparativa segundo protocolo descrito pela UNEP (1992), com camadas constituídas por 1 g de Na2SO4 anidro, 3,2 g de sílica (5% desativada), 1,8 g de alumina (2% desativada) e 1 g de Na2SO4 anidro, na parte superior. As frações foram eluídas com solventes em ordem crescente de polaridade (hexano e diclorometano). Os extratos obtidos na Fração1 (alifáticos) e Fração 2 (policíclicos aromáticos) e F3 compostos de maior polaridade. Foram avaliados gravimetricamente, e suas frações expressas em mg Kg-1 e em porcentagem.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A porcentagem de cada fração constituinte do extrato, bem como suas concentrações no sedimento, estão expressos na tabela 1 .
Tabela 1. Resultados de cada fração (%) e sua concentração no sedimento em mg Kg-1.
SN SC
Fração mg Kg-1 % mg Kg-1 %
F1 70,5 25,3 13949,8 75,6
F2 79,4 28,5 3800,7 20,6
F3 128,4 46,1 711,0 3,9
Extrato bruto 0,0056 0,2995
As diferenças no extrato bruto obtido, já mostra um aumento para o sedimento contaminado comprovando a carga orgânica adicionada pelo petróleo. Pode-se constatar claramente que a constituição do extrato obtido do sedimento sem contaminação apresenta a maior % na Fração 3, rica em compostos polares de origem biogênica. No extrato obtido a partir da amostra contaminanda observa-se a fração de alifáticos F1 como majoritária demonstrando alteração nas proporção dos compostos pela presença do petróleo. A partir destes dados, diferentes conceitos poderão ser abordados, como Indice Preferencial de carbono,(IPC), Razão entre material terrestre e aquático (RTA), biomarcadores entre outros temas. Com desenvolvimento das práticas os alunos, diretamente envolvidos nesta fase do trabalho, iniciaram a compreender, aprender, analisar as consequências de contaminações petrogênicas de hidrocarbonetos em sedimentos. Possibilitando uma maior aproximação da teoria com a prática, despertando a curiosidade e o interesse dos alunos sob o tema e outros conceitos da área da química
CONCLUSÕES: A prática desenvolvida para a caracterização de contaminações petrogênicas de hidrocarbonetos no meio ambiente mostrou-se como uma ferramenta simples para o ensino de química, onde através de um tema atual, os professores e alunos poderão desenvolver habilidades práticas na execução do trabalho, e construir conceitos nas áreas da química analítica e Química ambiental, buscando sempre métodos que estimulem o interesse do aluno pela química, melhorando assim o desenvolvimento do processo ensino-aprendizagem.
AGRADECIMENTOS: Ao Curso de química do IFSUL campus Pelotas, a Refinaria Riograndense e a Financiadora de Estudos e Projetos -FINEP pelo financiamento
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: PORTZ, L. C. 2006. Avaliação da contaminação por hidrocarbonetos em amostras ambientais do estuário da Lagoa dos Patos, RS, Brasil. RG, Brasil Fundação Universidade Federal de Rio Grande.
QUINÁGLIA, G. A. 2006. Caracterização dos Níveis Basais de Concentração de Metais nos Sedimentos do Sistema da Baixada Santista. Tese de doutorado. Instituto de Química. Universidade de São Paulo – USP, 269 pp.
UNEP (United Nations Environment Programme). 1992. Determination of petroleum hydrocarbons in sediments.1992. References Methods for Marine Pollution Studies. UNEP, 20: 97.
VOLKMAN, J. K.; HOLDSWORTH, D. G.; NEILL, G. P.; BAVOR JR. H. J. 1992. Identification of natural, anthropogenic and petroleum hydrocarbons in aquatic sediments, Science of The Total Environment, Elsevier Science Publisher B.V., 112: 203–219.