Equipamentos e dispositivos de medição.
A Diretiva Marco da Água (DMA) 2000/60/Comunidade Europeia é uma normatização europeia que exige dos Estados membros que até 2015 todas suas águas tenham, no mínimo, um ‘bom estado ecológico e químico’. Para assegurar este estado, foi estabelecida uma lista de 33 contaminantes prioritários, cuja presença deve ser monitorada e limitada nas massas de água, já que podem representar um risco para meio e a saúde humana.
As metodologias desenvolvidas no projeto estão sendo utilizadas para a quantificação de sete dos 33 contaminantes prioritários selecionados por sua presença na maioria dos países.
Na atualidade, a medição destes contaminantes só pode ser feita mediante a análise de amostras pontuais em laboratório, que só fornecem um trailer do que está ocorrendo no momento da coleta, ignorando o estado da água no resto do tempo.
Em geral, estas técnicas requerem um longo tempo para obter os resultados e costumam ser custosas. Apesar disso não asseguram a detecção de um despejo no manancial.
O projeto AQUATIK, cofinanciado pela União Europeia através do programa LIFE+, pretender criar e validar novas metodologias e instrumentos para o controle “in situ” dos contaminantes prioritários na saídas das estações depuradoras de uma maneira rápida, eficiente, inequívoca e econômica. O projeto, que começou em setembro de 2011 e durará até fevereiro de 2015, está sendo coordenado pelo CETaqua Centro Tecnológico da Água, junto com os sócios Aqualogy Aqua Ambiente e Labaqua.
A Universidad Complutense de Madrid, através de seu Grupo de Sensores Ópticos Químicos e Fotoquímica Aplicada, participa também como provedor de tecnologia biossensora.
As metodologias desenvolvidas no projeto serão utilizadas para a quantificação de sete dos 33 contaminantes prioritários selecionados por sua presença na maioria dos países, em particular, na bacia do rio Llobregat, onde as metodologias serão testadas. Quatro destes contaminantes são pesticidas (atrazina, diuron, isoproturon e simazina), dois são compostos utilizados majoritariamente em detergentes (nonilfenol e octilfenol) e o sétimo composto se utiliza amplamente em plásticos (DEHP).
A DMA estabelece nas normas de qualidade ambiental (2008/105/CE) dos tipos de concentrações:
1) a concentração máxima admissível (MAC) para detectar picos esporádicos de concentração e
2) a concentração média calculada sobre um período selecionado (AA).
O projeto AQUATIK propõe uma solução inovadora para cada uma destas concentrações:
Monitoramento online
Para calcular as concentrações máximas admissíveis se propõe uma medição “online”, para a qual foi desenvolvido um protótipo capaz de medir em um curto espaço de tempo (1-2 horas) os contaminantes-alvos. A medida começa por uma tomada automática da amostra com filtração-pré-concentração baseada em extração em fase sólida, com a finalidade de eliminar interferentes e melhorar a sensibilidade da detecção posterior. Esta se realiza por meio de um biossensor óptico que reconhece a presença do pesticida-alvo mediante microalgas imobilizadas em uma minúscula membrana. A espécie de microalgas já foi selecionada antecipadamente por sua sensibilidade aos compostos-alvo sem ser geneticamente modificada. Na parte sensível do biossensor, duas cepas, uma sensível e uma resistente, são expostas à amostra de água que vem do pré-concentrador e, se nela existir o pesticida-alvo, se observa uma variação na produção de oxigênio pelas microalgas verdes que permite calcular a concentração do contaminante.
O mostrador passivo simula o comportamento de um organismo bioacumulador, captando o contaminante do meio de forma proporcional a sua concentração e ao tempo de exposição ao mesmo. A quantidade acumulada permite determinar a concentração média do contaminante durante o tempo de amostragem.
Depois de uma exposição durante um tempo determinado, os mostradores são levados ao laboratório e analisados pelas técnicas convencionais.
Todo este sistema está controlado por um software próprio desenvolvido para a equipe de medição que permite controlar todos os parâmetros de uma maneira intuitiva e rápida.
Mostradores passivos e integrativos
Os mostradores são dispositivos de baixo custo, têm dimensões reduzidas e fácil manejo. Entretanto, necessitam de uma calibração prévia que varia em função da turbulência. Para evitar os problemas associados a esta limitação, o mostrador integrativo é suprido por um fluxo constante e registra qualquer anomalia, podendo incorporar distintos tipos de adsorventes para medir contaminantes de diversas naturezas, mostrando a fração total dos contaminantes.
No escopo do projeto AQUATIK, ambas as técnicas serão testadas e validadas na saída de duas estações depuradoras de águas residuais (EDAR), para comprovar se as técnicas são apropriadas para controlar os despejos das depuradoras ao meio ambiente. As EDARs escolhidas são as localizadas em Sant Feliu de Llobregat e Gavà, ambas na Província de Barcelona, já que recebem contribuições tanto urbanas como agrícolas e industriais. A validação se realizará para comprovar o correto funcionamento dos dispositivos, assim como para calcular os parâmetros de qualidade analítica da nova instrumentação (sensibilidade, seletividade, reprodutibilidade, etc.), comparando sempre os resultados com determinações analíticas realizadas por métodos certificados.
Para acrescentar valor aos resultados do projeto, será feita uma avaliação econômica através de uma análise do custo-benefício e um estudo da transferibilidade ao mercado.
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