Optimization of methodology for the analysis of hydrocarbons in lagunar sediments

Authors

  • Júlia Arduim Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-riograndense
  • Helen Cristina dos Santos Hackbart Universidade Federal de Pelotas http://orcid.org/0000-0001-9176-314X
  • Maria Alice Farias da Silva Amaral Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-riograndense
  • Pedro José Sanches Filho Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-riograndense http://orcid.org/0000-0002-9852-8940

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2019.003.0015

Keywords:

PAHs, Ahs, N-Alkanes, Soxhlet, Ultrasound, Sample Preparation

Abstract

 

Hydrocarbons are listed as some of the major environmental contaminants today and are considered geochemical indicators in relation to levels and sources of contamination in water environments. For this reason, there are standardized methodologies for the determination of these contaminants in sediments, among the most used, we can list the method of extraction by soxhlet and the method of extraction under ultrasound, but the two methods of extraction have disadvantages in their use. In this study, a methodology was developed for the extraction, preconcentration and clean up of hydrocarbons present in sediment, combining solvent extraction steps under ultrasound and soxhlet, followed by preparative liquid column fractionation and the extracts analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry. For optimization, a 2² experimental design with central point evaluating the times of pre-sonification and soxhlet extraction was used. The method that presented the best results, combined 15 minutes of ultrasound and 4 hours of soxhlet, with average recoveries of 102.2% for deuterated PAHs (hydrocarbons polycyclic aromatic) and 100.2% for hexadecene, producing a reduction of time and volume of solvents, generating a reproducible method (RSD% <20%), fast and inexpensive. Detection limits for n-alkanes ranged from 0.9 to 13.9 μg kg-1 and for PAHs from 0.11 to 0.93 μg kg-1. The methodology was applied to samples of Pontal Beach, which is part of Mirim Lagoon, which is one of the main water bodies in the southern region of Brazil and is of great importance for agriculture, industry and livestock. PAHs and n-alkane levels indicated low levels of contamination and sources of biogenic and pyrolytic origin.

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Author Biographies

Júlia Arduim, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-riograndense

Possui graduação em Gestão Ambiental pelo Instituto Federal Sul-Rio-Grandense(2016).  Tem experiência na área de Ciências Ambientais, participa do Grupo de Pesquisa em Contaminantes Ambientais(2019). Mestrado em Engenharia e Ciências Ambientais (2019). 

Helen Cristina dos Santos Hackbart, Universidade Federal de Pelotas

Possui graduação em Bacharelado e Licenciatura em Química pela Universidade Federal de Pelotas (2006), mestrado em Química pela Universidade Federal do Rio Grande (2009), Doutorado em Engenharia e Ciências de Alimentos pela Universidade Federal do Rio Grande (2013), Doutorado em Química pela Universidade Federal de Pelotas (2017) Pós-doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos pelo Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Pelotas (2017).

Maria Alice Farias da Silva Amaral, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-riograndense

Formada técnico em química pela instituição federal Sul Rio grandense, concluiu estágio em laboratório de contaminantes ambientais, cursando engenharia bioquímica na universidade federal do Rio grande.

Pedro José Sanches Filho, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-riograndense

Possui graduação em Licenciatura Plena Em Química Esquema II pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (1988), graduação em Farmácia pela Universidade Católica de Pelotas (1988), mestrado em Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1997) e doutorado em Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2002) e pós doutorado pela Universidade Nova de Lisboa(2007). Atualmente é professor e Pesquisador do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnolgia Sul-rio-grandense, lider do Grupo de Pesquisa em Contaminantes Ambientais. Tem experiência na área de Química Analítica, com ênfase em Análise de Traços e Química Ambiental, atuando principalmente nos seguintes temas: nitrosaminas,análise de hidrocarbnetos em amostras ambientais, spe, cromatografia gasosa e análise absorciométrica.

Published

2019-07-17

Issue

Section

Desenvolvimento, Sustentabilidade e Meio Ambiente