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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.46.2016.tde-02022016-152900
Document
Auteur
Nom complet
Heliara Dalva Lopes do Nascimento
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2003
Directeur
Jury
Rothschild, Lilian (Président)
Bruns, Roy Edward
Marchi, Mary Rosa Rodrigues de
Umbuzeiro, Gisela de Aragão
Weber, Rolf Roland
Titre en portugais
Desenvolvimento de método para determinação de nitrosaminas em águas de interesse à saúde pública
Mots-clés en portugais
Água (Engenharia sanitária e ambiental; Análise)
Aguas
Compostos orgânicos (Toxicidade;Determinação)
Método termoanalítico (Aplicações)
Nitrosamina
Precisão de metodos
Quimioluminescencia
Validação metodos
Resumé en portugais
Entre os compostos orgânicos tóxicos possíveis de serem encontrados em águas de consumo humano, estão as nitrosaminas, substâncias nitrogenadas originárias da reação de aminas com compostos nitrosantes e de dificil detecção pelos métodos convencIOnaIs. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma metodologia de rotina alternativa para a determinação de nitrosaminas em águas e a aplicação deste procedimento em algumas amostras de interesse à Saúde Pública. Um minucioso estudo e otimização dos parâmetros envolvidos na detecção e separação cromatográfica empregando o detector de quimiluminescência induzida por ozônio ou Thermo Energy Analyser (TEA), permitiram melhorar em 10 vezes a sensibilidade deste equipamento, permitindo assim a análise de traços de nitrosaminas, com o auxílio de uma pré-concentração da amostra e sem a necessidade do dessorvedor térmico. Comparativamente a outros detectores, o uso do GCffEA elimina as várias etapas necessárias para a descontaminação de material, requisitadas no uso do NPD e apresenta sensibilidade compatível com as técnicas de espectrometria de massas empregadas (High Resolution Mass Spectroscopy (HRMS) e Positive Chemical Ionization Mass Spectroscopy (PCI MS)), com a vantagem de uma operação mais simples e de menor custo. Para o alcance do objetivo, a utilização do planejamento de experimentos foi uma ferramenta fundamental. Por intermédio dela, os parâmetros críticos, como o fluxo de gases, temperatura de pirólise, etc. das principais etapas envolvidas no processo analítico, puderam ser estudados e otimizados. A metodologia proposta para a análise de traços de nitrosaminas em águas empregando GC/TEA mostrou boa especificidade, linearidade e precisão adequada com coeficientes de variação, na análise cromatográfica, na faixa entre 6 a 12% para as nitrosaminas voláteis analisadas. Considerando o propósito das análises, os limites de detecção alcançados foram adequados, como por exemplo, 0,2 ngL-l para a N-nitrosopiperidina e 2,0 ngL-I para a N-nitrosopropilamina levando em conta a recuperação obtida na etapa de pré-concentração. O método foi aplicado em amostras de água tratada, água bruta de reservatório e de rio, água de poço artesiano e extratos orgânicos provenientes de amostras de águas bruta e tratada. Algumas nitrosaminas voláteis de interesse toxicológico foram detectadas, como por exemplo, a N-nitrosodimetilamina (NUMA), que foi encontrada, dependendo da amostra, em concentrações menores que 0,3 ngL-1, limite de detecção, até 5,0 ngL-1.
Titre en anglais
Method development for the determination of nitrosamines in water of interest to public health
Mots-clés en anglais
Aguas
Chemiluminescent methods Accuracy
Nitrosamine
Organic compounds (Toxicity; Determination)
Validation methods
Water (Sanitary and environmental engineering; Analysis) Thermoanalytical method (Applications)
Resumé en anglais
Among the poisonous organic compounds liable to be found in waters of human consumption, are the nitrosamines, nitrogenous substances originated from amine reaction with nitrousing compounds, and of difficult detection by the conventional methods. The scope of this study was to develop an altemative routine methodology for the nitrosamine determination in waters and the application of this procedure in some samples of interest to the Public Health. A meticulous study and optimization of the parameters involved in the detection and chromatographic separation using a chemiluminescense detector induced by ozone or Thermo Energy Analyser (TEA), allowed a 10 times improvement in the sensibility of this equipment, allowing trace analysis of nitrosamines, with the aid of a pre-concentration of the sample and without the need of the thermal desorber. Comparing to other detectors, the use of GC/TEA eliminates several necessary stages for material decontamination, required in the use of NPD and it comparable presents sensibility with such Mass Spectrometric techniques as High Resolution Mass Spectroscopy (HRMS) and Positive Chemical Ionization Mass Spectroscopy (PCI MS), with the advantage of simpler operation at lower cost. To achieve the objective, the use of statistical of experimental design was a fundamental tool. By means of it, the criticall parameters, such as the gas flow rate, pyrolysis temperature, among others involved in the analytical process, could be studied and optimized. The methodology proposed for the analysis of nitrosamine traces in waters using GC/TEA showed good specificity, linearity and appropriate precision with a coefficient variation, in the chromatographic analysis, in the range between 6 and 12% for the analyzed volatile nitrosamines. Considering the purpose of the analyses, the detection limits reached were appropriate, as for instance, 0,2 ngL-1 for N-nitrosopyperidine and 2,0 ngL-1 for N-nitrosopropylamine taking into account the recovery obtained in the pre-concentration stage. The method was applied to samples of treated water, raw water of reservoirs and rivers, water of artesian wells and organic extracts coming from samples of treated and raw waters. Some volatile nitrosamines of toxicological interest were detected, as for instance, N-nitrosodimethylamine (NDMA), that was found, depending on the sample, in concentrations below the 0,3 ngL-1 (detection limit) till up to 5,0 ngL-1.
 
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Date de Publication
2016-02-02
 
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