INVESTIGADORES
CAMIÑA Jose Manuel
congresos y reuniones científicas
Título:
Evaluación de sistemas portables para monitoreo in situ de derivados de petróleo en suelos contaminados
Autor/es:
M. GUERRA; F. CORA-JOFRE; S.M. AZACARATE; J.M. CAMIÑA
Lugar:
San Juan
Reunión:
Congreso; XII Congreso Argentino de Química Analítica; 2023
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Químicos Analíticos
Resumen:
En los sitios de extracción, la determinación de petróleo en muestras ambientales (tanto en suelo como biopilas) se informa como hidrocarburos totales de petróleo (HTP), los cuales incluyen una amplia gama de compuestos. Los HTP como contaminantes pueden permanecer en el suelo durante varios años, pero también desplazarse y contaminar zonas aledañas1. Si bien existen procedimientos estándar para cuantificar HTP en suelo, todos requieren una preparación de muestras que demandan mucho tiempo, mano de obra especializada y se limitan al análisis en el entorno de un laboratorio. El análisis de HTP se lleva a cabo mediante extracción con solventes orgánicos, seguida de cuantificación mediante espectroscopia infrarroja (IR), gravimetría o cromatografía de gases2. Además de las limitaciones mencionadas anteriormente, estas metodologías producen residuos de solventes nocivos para el ambiente. Por ello, el presente trabajo tiene como objetivo evaluar y comparar diferentes plataformas analíticas-quimiométricas mediante análisis no dirigidos basados en IR cercano de onda corta (SW-NIR) e imágenes digitales (DI) para la detección y cuantificación de HTP en suelos contaminados de la Provincia de La Pampa. Para ello, se obtuvieron 43 muestras de suelos (no contaminadas –NC- y contaminadas -C-) de la zona de 25 de Mayo, La Pampa, donde se desarrolla la actividad hidrocarburífera de la provincia. Las muestras usadas para la etapa de calibración se prepararon en el laboratorio a partir de suelos NC empleando derivados de petróleo (P) como contaminante. Se mezclaron las alícuotas correspondientes de P con 10 mL de hexano para obtener suelos con una concentración de HTP entre 0 y 30000 mg kg-1. Posteriormente, las muestras se secaron al aire durante 3 días y se tamizaron con tamiz de 2 mm. Para comparar los métodos propuestos, se cuantificó los HTP en todas las muestras empleando un procedimiento estándar, bajo norma EPA 9071B de extracción por Soxhlet. Para realizar las mediciones por SW-NIR y DI, se colocaron 25 g de suelo seco en placas de Petri. Las imágenes se adquirieron con una cámara digital de teléfono celular (Samsung Galaxy S20 plus) y se descompusieron en histogramas de color (RGB, HSI y escala de grises) que se utilizaron como información analítica. Los espectros SW-NIR se obtuvieron por medición directa en modo reflectancia difusa en un rango espectral de 950 a 1650 nm con un equipo Ocean Optics. Los histogramas y los espectros preprocesados de las muestras de suelos preparadas en el laboratorio y las concentraciones de HTP, se utilizaron para desarrollar modelos de calibración. Para esto, el conjunto de datos se dividió aleatoriamente en conjuntos de calibración y validación (70/30) usando el algoritmo Kennard-Stone. Los modelos predictivos se obtuvieron aplicando un análisis de regresión por cuadrados mínimos parciales (PLSR) y se validaron internamente mediante validación cruzada (Leave-one-out). La validación externa se realizó con la predicción de la concentración de HTP de las muestras del conjunto de validación. El método desarrollado se aplicó a las muestras C para predecir la concentración de HTP y se aplicó un test t de datos emparejados, no hallándose diferencias significativas entre los resultados obtenidos en los métodos propuestos (SW-NIR y DI) y de referencia. A partir de ellos se espera construir un sistema de análisis portable que pueda ser utilizado como un método de monitoreo ambiental, posibilitando un análisis rápido, sostenible y sustentable que permita avanzar en el conocimiento de la zona bajo estudio.1Hosseini K, Taghavi L, Ghasemi S, Dehghani Ghanatghestani M, International Journal of Environmental Science and Technology, 20 (2022) 1411–1420.2Faustorilla MV, Chen Z, Dharmarajan R, Naidu R, Journal of Chromatographic Science, 55 (2017) 775–783.