Pesquisa investiga a presença de contaminantes na água

Cassiana Montagner, professora no Instituto de Química e coordenadora do Laboratório de Química Ambiental da Unicamp, durante apresentação na FAPESP Week Nebraska-Texas (foto: Heitor Shimizu)

Heitor Shimizu, de Lubbock (EUA) | Agência FAPESP – FAPESP e Texas Tech University (TTU) mantêm acordo de cooperação desde 2014 e já lançaram três chamadas de propostas conjuntas, com 12 projetos de pesquisas selecionados e que são financiados pelas instituições. Pesquisadores de todos os projetos participaram em Lubbock, na FAPESP Week Nebraska-Texas, de duas seções sobre os resultados de suas colaborações.

Cassiana Montagner, professora no Instituto de Química e coordenadora do Laboratório de Química Ambiental da Universidade Estadual de Campinas, apresentou na FAPESP Week resultados do projeto SPRINT que conduz com David Klein, professor de Química Analítica e Ambiental na TTU.

O projeto visa determinar contaminantes emergentes no ambiente, a partir da comparação de sistemas usados para o tratamento de água e de esgoto no Brasil e nos Estados Unidos. Amostras são coletadas nas mais variadas fontes, como águas de superfície, águas subterrâneas, águas residuais, água de reúso, esgoto e a água tratada que chega às residências.

Como há centenas de diferentes contaminantes que podem estar presentes na água usada pela população, os pesquisadores investigam um pequeno número, mas suficiente para identificar contaminação na fonte analisada.

“Analisamos amostras de água para verificar a presença de compostos industriais, pesticidas, produtos de higiene pessoal, medicamentos, cafeína, drogas ilícitas e diversos outros”, disse Montagner. “Os compostos são isolados, identificados e quantificados por cromatografia líquida acoplada a espectrômetro de massas.”

Cafeína, por exemplo, é usada pelo grupo da pesquisadora para identificar a ocorrência de contaminação por esgoto em uma fonte de água, uma vez que resulta do uso e despejo pelo homem. “A contaminação em rios no Brasil é muito alta, por conta do esgoto despejado”, disse.

Outro tipo de contaminante emergente identificado são hormônios. “Alguns desses compostos são desreguladores endócrinos, assim chamados porque podem provocar efeitos em nosso sistema endócrino”, disse Montagner.

O sistema endócrino é formado pelo conjunto de glândulas que apresentam como atividade característica a produção de hormônios. Há compostos despejados pelo homem no meio ambiente com potencial de desregular o sistema endócrino de humanos e de outros animais. Há suspeita de que isso possa afetar o sistema reprodutivo e causar doenças.

“A análise da presença desses compostos pode demonstrar o nível de contaminação de mananciais por esgoto. Demonstra também que as estações de tratamento de água não estão sendo eficientes na remoção de contaminantes emergentes”, disse Montagner.

Segundo a pesquisadora, a presença de contaminantes foi identificada na água tratada, apesar de bem menos do que nas águas de superfície e de outras fontes de abastecimento.

“Comparado com os Estados Unidos, o Brasil tem condições de saneamento muito precárias. Os sistemas convencionais de tratamento de água e esgoto nas cidades brasileiras não são suficientes para a remoção da maioria dos contaminantes emergentes, como o bisfenol, utilizado na produção de plásticos”, disse.

“Os resultados de nossos estudos indicam que alguns dos tratamentos de água empregados no Brasil, se bem realizados, podem remover parte desses contaminantes, mas precisamos adotar mais tratamentos complementares de modo a obter água com qualidade suficiente para ser consumida sem risco”, disse Montagner.

Montagner, Klein e colaboradores publicaram em junho, na revista ACS Omega, da American Chemical Society, o artigo Biophysical Viscosity: Thermodynamic Principles of Per Capita Chemical Potentials in Human Populations , no qual apresentam resultados do projeto SPRINT.

O artigo destaca que a densidade populacional não é o único fator para determinar o fluxo de contaminantes e que a viscosidade biofísica – resistência de uma região ao fluxo molecular sob uma força ambiental – é uma ferramenta útil para determinar os potenciais químicos per capita dos compostos químicos antropogênicos em análises de risco ambiental.

Colaborações entre cientistas do Estado de São Paulo e da Texas Tech University avançam conhecimento em áreas como saúde, ambiente e engenharia (foto: Wikimedia Commons)

Dinâmica probabilística

Aparecido Carlos Gonçalves, professor na Faculdade de Engenharia da Unesp em Ilha Solteira, e Stephen Ekwaro Osire, professor no Departamento de Engenharia Mecânica da Texas Tech University, falaram sobre os resultados do projeto “Probalistic dynamics analysis and lubricant analysis to improve reliability of gearboxes”, no qual fazem uma análise probabilística de lubrificantes utilizados em caixas de engrenagens de turbinas eólicas de modo a poder estimar o tempo de vida útil desses equipamentos.

“A prática mais comum de projeto de transmissão de turbina eólica, modelamento e análises leva em conta uma aproximação probabilística para melhorar o comportamento ou confiabilidade do sistema. Porém, é impossível discutir componentes ou sistemas de confiabilidade sem considerar as incertezas envolvidas no projeto, manufatura, montagem e parâmetros de carga destes sistemas”, explicou Gonçalves.

“Por conta disso, a prática comum de projeto de caixa de engrenagens para turbinas eólicas necessita ser mudada de maneira que o processo leve em conta as incertezas mencionadas. Tem-se observado que as incertezas têm um impacto não relatado no tempo de vida útil. Em nosso projeto, queremos analisar se a aproximação probabilística nas análises dinâmicas e nas análises de lubrificantes melhora a confiabilidade da caixa de engrenagens”, disse.

O projeto de Gonçalves e Osire resultou na publicação do livro Probabilistic Prognostics and Health Management of Energy Systems, lançado em maio de 2017. Também foram organizados um workshop e um simpósio em Ilha Solteira e um workshop em Lubbock com pesquisadores envolvidos no projeto.

Mais informações sobre a FAPESP Week: www.fapesp.br/week2017/nebraska-texas.

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