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Título: Detecção de éteres difenílicos pentabromados em águas para consumo humano por SPE-GC/ECD
Autor: Silva, Marina Salgado Vides
Orientador: Almeida, Cristina M. M.
Rodrigues, Alexandre A. Mourão
Palavras-chave: Água
Éteres difenílicos pentabromados
Extracção em fase sólida (SPE)
Cromatografia gasosa
Detector de captura electrónica
Espectrometria de massa
Teses de mestrado - 2012
Data de Defesa: 2012
Resumo: Esta dissertação de mestrado tem por objectivo a implementação e validação de um método de SPE-GC/ECD para a análise de éteres difenílicos pentabromados e seus congéneres (28, 47, 99, 100, 153 e 154) nas águas superficiais destinadas à produção de água de consumo humano da EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres, S.A.). O presente trabalho faz o enquadramento ambiental e legal relacionado com a temática dos éteres difenílicos polibromados (PBDEs) no meio ambiente e apresenta uma breve introdução à EPAL como entidade gestora de água de abastecimento público. O trabalho apresenta o desenvolvimento de várias metodologias analíticas, nomeadamente a cromatografia gasosa associada à espectrometria de massa, GC-TOFMS (cromatografia gasosa associada à espectrometria de massa com analisador de massa por time-of-flight) e GC-QqQMS (cromatografia gasosa associada à espectrometria de massa com analisador de massa de triplo quadrupolo), assim como à cromatografia gasosa com detector de captura electrónica (GC/ECD). O método de GC/ECD foi validado para os compostos em estudo, através da aplicação de diversos testes estatísticos que permitiram definir o intervalo de linearidade, a gama de trabalho, os limiares analíticos, a precisão, o efeito de matriz e a estimativa da incerteza do método de ensaio. Os resultados dos ensaios de validação de todos os PBDEs indicam que o método cromatográfico, GC/ECD, é linear na gama de concentrações de 1 a 5 μg/L com um coeficiente de determinação (R2) superior a 0,995, coeficientes de determinação (CVm) inferiores a 1,5% e cujo valor teste é inferior ao F tabelado de Fisher/Snedecor (teste de Mandel). Os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ), calculados com base em estudos de repetibilidade, variaram entre 0,12 e 0,46 μg/L e entre 0,35 e 1,4 μg/L, para o BDE-154 e BDE-28, respectivamente. O método cromatográfico desenvolvido é preciso em condições de repetibilidade, com desvios padrão relativos inferiores a 10%, no extremo inferior da gama de trabalho. Na técnica de extracção em fase sólida (SPE) o cartucho Oasis HLB foi o que apresentou as melhores recuperações (superiores a 80% para todos os PBDEs). O solvente de eluição/concentração escolhido foi a mistura DCM:acetona 1:1. As interferências de matriz foram avaliadas em duas matrizes, água de consumo humano e água superficial. Na água de consumo humano a recuperação variou entre 61 e 93% para o BDE-28 e BDE-154, respectivamente, para um nível de fortificação de 0,5 ng/L. O limitação de quantificação obtido para a água da rede de distribuição cumpre com a legislação em vigor, o Decreto-Lei nº 103/2010. A aplicação do método em águas superficiais não permitiu detectar os compostos ao nível de fortificação de 0,5 ng/L. Em amostras ricas em matéria orgânica, os compostos hidrofóbicos como os PBDEs ficam adsorvidos ao material em suspensão, o que dificulta a sua adsorção ao cartucho.
The aim of this study was to develop and validate a SPE-GC/ECD method for pentabrominated diphenyl ethers and their congeners (28, 47, 99, 100, 153 and 154) in surface water used for production of drinking water by EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres, SA). The present study introduces the environmental and legal framework related to the theme of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in the environment and provides a brief introduction to EPAL managing in the public water supply. The dissertation presents the development of several analytical methods, including gas chromatography coupled to mass spectrometry, GC-TOFMS (gas chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry) and GC-QqQMS (gas chromatography coupled with triple quadrupole mass spectrometry) and gas chromatography with electron capture detector (GC/ECD). The method for GC/ECD was validated for the compounds under investigation, by applying several statistical tests to define the linear range, the working range, the analytical limits (limit of detection and limit of quantification), the effect of matrix and estimating uncertainty of test method. Validation results for chromatographic method, GC/ECD, showed that the method is linear from 1 to 5 μg/L with a coefficient of determination (R2) greater than 0.995, the coefficient of variation of the method (CVm) was below 1.5% and F test value was lower than the tabulated F Fisher/Snedecor (Mandel test).The limits of detection (LD) and quantification (LQ), calculated under repeatability conditions ranged between 0.12 and 0.46 μg/L and from 0.35 to 1.4 μg/L for BDE-154 and BDE-28, respectively. The developed chromatographic method, under repeatability conditions is precise, with relative standard deviations below 10%, the lower end of the working range. In the technique of solid phase extraction (SPE) cartridge Oasis HLB showed the best recoveries (in excess of 80% for all PBDEs). The solvent eluting/concentration chosen was a mixture DCM: acetone 1:1. The matrix interference was evaluated in two matrices, drinking water and surface water. In drinking water recovery ranged between 61 and 93% for BDE-28 and BDE-154, respectively, with a fortification of 0.5 ng/L. The limit of quantification for the water distribution system complies with current legislation, Decreto-Lei nº 103/2010. The target compounds were not detected in surface waters with a fortification of 0.5 ng/L. In samples rich in organic matter, hydrophobic compounds such as PBDEs are adsorbed to the suspended material and are not adsorbed on the cartridge.
Descrição: Tese de mestrado, Controlo de Qualidade e Toxicologia dos Alimentos, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2012
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10451/11324
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