Análise voltamétrica, in loco, do ácido 2,4- diclorofenoxiacético em águas ambientais usando um veículo aéreo não tripulado adaptado como dispositivo de amostragem
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/44831 |
Resumo: | O uso de pesticidas vem sendo utilizados ao longo de vários anos como principal contorno para preservação dessas safras e colheitas. No Brasil, só em 2019, foram liberados 474 agrotóxicos, o maior número registrado desde 2005 no país. Porém, reflete um aumento de apenas 5,5 % referente a 2008, em que alcançou a liderança mundial no que se refere ao consumo de agrotóxicos, mostrando que em sua totalidade o país já é referência global nesse uso. Uma pequena quantidade desses pesticidas atinge as espécies alvos, tais como insetos, pragas ou vetores de doenças e a maior parte dos produtos utilizados e seus derivados permanecem no solo por bastante tempo, por isso acabam recebendo o nome de poluentes orgânicos persistentes, infiltrando-se no lençol freático, atingindo águas subterrâneas ou as superfícies dos rios e lagos, contaminando-as. Diante disso, no presente trabalho, foram aplicados métodos eletroanalíticos baseados em voltametria, juntamente com um eletrodo de trabalho de diamante dopado com boro, a fim de detectar o ácido diclorofenoxiacético, 2,4-D, herbicida tóxico, persistente, e relatado por poucos métodos publicados na literatura através da voltametria para sua determinação. O método é aplicado para investigar águas ambientais, in loco, na região metropolitana do Recife-PE, com auxílio de um sistema robotizado para amostragem, que utiliza um veículo aéreo não tripulado (VANT), acoplado com um sistema de aparatos interconectados eletronicamente para coleta de amostras de água. Ademais, com intuito de redução de resíduos gerados, todos os aparatos necessários para montagem do sistema de amostragem no VANT e da célula miniaturizada foram impressos por tecnologia 3D empregando filamento biodegradáveis a base de ácido polilático (PLA). Após otimização das condições experimentais, tais como: estudos de eletrólitos, suporte, pH do meio, parâmetros da técnica de voltametria de onda quadrada (SWV), pode-se chegar a baixas concentrações de 2,4-D nas amostras coletadas, abaixo do que é exigido pelos órgãos reguladores, como Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) e a Organização Mundial da Saúde (OMS). Para isso, uma curva analítica foi desenvolvida na faixa de 100 nM a 900 nM (nanomolar) de 2,4-D e 34nM e 119 nM foram obtidos, como limites de detecção e de quantificação respectivamente. Os resultados obtidos por SWV quanto a quantificação de 2,4 D em águas ambientais foram comparados àqueles encontrados empregando cromatografia gasosa (GC). Os valores obtidos para os testes F e t pareado permaneceram inferiores aos valores tabelados a um nível de confiança de 95%. Baseados nos resultados obtidos, pode-se inferir que o método empregando voltametria de onda quadrada (SWV) com eletrodo de diamante dopado com boro foi adequado para a quantificação do herbicida 2,4-D, com boa precisão e exatidão, e aplicação em campo, o que permite a tomada de decisões de modo muito mais rápido. Diante disso, pode-se afirmar dizer que o método com detecção eletroquímica in loco para quantificação de 2,4D em águas coletadas usando um VANT é uma ferramenta de monitoramento ambiental interessante, por propiciar acesso a áreas de difícil acesso, de modo rápido, prático e seguro e pode ser utilizado por agências de controle ambiental (CONAMA) e sanitário (ANVISA), por exemplo. |
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DANTAS NETO, José Claudianohttp://lattes.cnpq.br/6188131429691575http://lattes.cnpq.br/5690211284729828SANTOS, Vagner Bezerra dos2022-06-21T20:04:14Z2022-06-21T20:04:14Z2021-08-30DANTAS NETO, José Claudiano. Análise voltamétrica, in loco, do ácido 2,4- diclorofenoxiacético em águas ambientais usando um veículo aéreo não tripulado adaptado como dispositivo de amostragem. 2021. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2021.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/44831O uso de pesticidas vem sendo utilizados ao longo de vários anos como principal contorno para preservação dessas safras e colheitas. No Brasil, só em 2019, foram liberados 474 agrotóxicos, o maior número registrado desde 2005 no país. Porém, reflete um aumento de apenas 5,5 % referente a 2008, em que alcançou a liderança mundial no que se refere ao consumo de agrotóxicos, mostrando que em sua totalidade o país já é referência global nesse uso. Uma pequena quantidade desses pesticidas atinge as espécies alvos, tais como insetos, pragas ou vetores de doenças e a maior parte dos produtos utilizados e seus derivados permanecem no solo por bastante tempo, por isso acabam recebendo o nome de poluentes orgânicos persistentes, infiltrando-se no lençol freático, atingindo águas subterrâneas ou as superfícies dos rios e lagos, contaminando-as. Diante disso, no presente trabalho, foram aplicados métodos eletroanalíticos baseados em voltametria, juntamente com um eletrodo de trabalho de diamante dopado com boro, a fim de detectar o ácido diclorofenoxiacético, 2,4-D, herbicida tóxico, persistente, e relatado por poucos métodos publicados na literatura através da voltametria para sua determinação. O método é aplicado para investigar águas ambientais, in loco, na região metropolitana do Recife-PE, com auxílio de um sistema robotizado para amostragem, que utiliza um veículo aéreo não tripulado (VANT), acoplado com um sistema de aparatos interconectados eletronicamente para coleta de amostras de água. Ademais, com intuito de redução de resíduos gerados, todos os aparatos necessários para montagem do sistema de amostragem no VANT e da célula miniaturizada foram impressos por tecnologia 3D empregando filamento biodegradáveis a base de ácido polilático (PLA). Após otimização das condições experimentais, tais como: estudos de eletrólitos, suporte, pH do meio, parâmetros da técnica de voltametria de onda quadrada (SWV), pode-se chegar a baixas concentrações de 2,4-D nas amostras coletadas, abaixo do que é exigido pelos órgãos reguladores, como Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) e a Organização Mundial da Saúde (OMS). 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Diante disso, pode-se afirmar dizer que o método com detecção eletroquímica in loco para quantificação de 2,4D em águas coletadas usando um VANT é uma ferramenta de monitoramento ambiental interessante, por propiciar acesso a áreas de difícil acesso, de modo rápido, prático e seguro e pode ser utilizado por agências de controle ambiental (CONAMA) e sanitário (ANVISA), por exemplo.FACEPEThe use of pesticides has been used for several years as the main way to preserve these crops and crops. In Brazil, in 2019 alone, 474 pesticides were released, the highest number registered since 2005 in the country. However, it reflects an increase of only 5.5% relative to 2008, when it reached the world leadership in terms of pesticide consumption, showing that the country as a whole is already a global reference in this use. A small amount of these pesticides affect the target species, such as insects, pests or disease vectors and most of the products used and their derivatives remain in the soil for a long time, so they end up receiving the name of persistent organic pollutants, infiltrating in the water table, reaching groundwater or the surfaces of rivers and lakes, contaminating them. Therefore, in the present work, electroanalytical methods based on voltammetry were applied, together with a boron-doped diamond working electrode, in order to detect dichlorophenoxyacetic acid, 2,4-D, a persistent toxic herbicide, and reported by few methods published in the literature through voltammetry for its determination. The method is applied to investigate environmental waters, in loco, in the metropolitan region of Recife-PE, with the aid of a robotic sampling system, which uses an unmanned aerial vehicle (UAV), coupled with a system of electronically interconnected apparatus for collection of water samples. Furthermore, with the aim of reducing the waste generated, all the apparatus needed to assemble the sampling system in the UAV and the miniaturized cell were printed by 3D technology using biodegradable filaments based on polylactic acid (PLA). After optimizing the experimental conditions, such as: electrolyte studies, support, pH of the medium, parameters of the square wave voltammetry (SWV) technique, it is possible to reach low concentrations of 2,4-D in the collected samples, below the which is required by regulatory bodies such as the National Council for the Environment (CONAMA) and the World Health Organization (WHO). For this, an analytical curve was developed in the range of 100 nM to 900 nM (nanomolar) of 2,4-D and 34 nM and 119 nM were obtained, as detection and quantification limits, respectively. The results obtained by SWV regarding the quantification of 2.4 D in environmental waters were compared to those found using gas chromatography (GC). The values obtained for the F and paired t tests remained below the tabulated values at a 95% confidence level. Based on the results obtained, it can be inferred that the method employing square wave voltammetry (SWV) with a boron-doped diamond electrode was suitable for the quantification of the 2,4-D herbicide, with good precision and accuracy, and field application , which allows you to make decisions much faster. Therefore, it can be said that the method with on-site electrochemical detection for quantification of 2.4D in water collected using a UAV is an interesting environmental monitoring tool, as it provides access to areas of difficult access, in a fast, practical way. and safe and can be used by environmental control agencies (CONAMA) and sanitary (ANVISA), for example.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em QuimicaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessQuímica analíticaVeículo aéreo não tripuladoImpressão 3DSWVAnálise voltamétrica, in loco, do ácido 2,4- diclorofenoxiacético em águas ambientais usando um veículo aéreo não tripulado adaptado como dispositivo de amostrageminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETEXTDISSERTAÇÃO José Claudiano Dantas Neto.pdf.txtDISSERTAÇÃO José Claudiano Dantas Neto.pdf.txtExtracted texttext/plain138723https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44831/6/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Jos%c3%a9%20Claudiano%20Dantas%20Neto.pdf.txt7188aaf05aa0cbbbe506ac88ec66001eMD56THUMBNAILDISSERTAÇÃO José Claudiano Dantas Neto.pdf.jpgDISSERTAÇÃO José Claudiano Dantas Neto.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1252https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44831/7/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Jos%c3%a9%20Claudiano%20Dantas%20Neto.pdf.jpg170f40f108e04b44f0c5ba69ec4d348bMD57CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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