Analysis of Average Concentrations of Fe, Al and K in Natural Waters by EDXRF via Thermoconcentration Protocol
DOI:
https://doi.org/10.22481/exon.v11i2.20586Keywords:
Analytical performance, Inorganic Elements, Water qualityAbstract
Instrumental techniques of different natures have been used to determine the average concentrations of inorganic chemical species in natural waters, thus enabling the assessment of the environmental quality of water systems. Dispersive energy X-ray fluorescence (EDXRF) represents a promising alternative in the quantification of these elements as it presents simplicity in sample preparation and low operating cost when compared to other analytical techniques. In this study, we evaluated the ability to reliably quantify the elements Fe, Al, Mg, Ca, Na, K, Li and Sr in natural waters by EDXRF. We also used the technique to assess the water quality of the Rio Lajeado Pardo hydrographic basin, located in the northwest of the state of Rio Grande do Sul, southern Brazil. The results point to good agreements in the analysis of the elements Fe, Al and K. In addition, the EDXRF technique was able to differentiate the average concentrations of different geographical areas, following the variation of the average concentrations of the local chemical species in the water samples. , which are inherent to the use and occupation other than soils. The principal component statistical analysis (PCA) was used for the parameters of the water quality monitoring, showing a moderate relationship between the variables that allows the distinction of behavior between the sampling points.
Downloads
References
Silva, P.R.B.; Dalla Nora, F.E.; Castro, R.J.; Wastowski, A.D.; Mauad, F.F. (2019). The environmental quality of sediments of rivers near prospection areas of semiprecious rocks. Environmental Monitoring and Assessment, 191(364). https://doi.org/10.1007/s10661-019-7456-6.
Silva, P.R.B; Makara, C.N.; Munaro, A.P.; Wastowski, A.D.; Poleto, C. (2017). Risks Associated of the Waters from Hydric Systems Urban’s The case of the rio Barigui, south of Brazil. Revista De Chimie, 68(8): 1834 – 1842.
Aguiar, C.P.O.; Peleja, J.R.P.; Sousa, K.N.S.; Gorch, Y.G.F; Guimarães, A.S. (2015). Nível de trofia em microbacias hidrográficas sob diferentes usos de solo, na região amazônica. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 20(4): 10932-1102.
Kontos, N.K.; Foteinis, S.; Vazgiouraki, E.M.; Karydas, A.G.; OSÁN, J.; Chatzisymeon, E. (2019). Solid-state polymer membranes for simple, sensitive, and low-cost monitoring of mercury in water. Science of the Total Environment, 697: 134099
Tucker, C.; Mischke, C.C.; Brown, T.W.; Torrans, E.L. (2017). Water Quality and Plankton Communities in Hybrid Catfish (♀ Channel Catfish, Ictalurus punctatus × ♂ Blue Catfish, Ictalurus furcatus) Ponds After Partial Fish Harvest. Journal of the World Aquaculture Society, 48 (1). Doi: 10.1111/jwas.12348.
Gerbersdorf, S.U.; Cimatorius, C.; Class, H.; Engesser, K.H.; Hebich, S.; Hollert, H.; Lange, C.; Kranert, M.; Metzger, J.; Nowak; W.; Seiler, T.B.; Steger, K.; Steinmetz, H.; Weuprech, S. (2015). Antropogenic trace compounds (ATCs) in aquatic habitats – Research needs on sources, fate, directions and toxicity to ensure timely elimination strategies and risk management. Environment International, 79: 85-105.
Rathod, T.D.; Tiwari, M.; Maity, S.; Sahu, S.K.; Pandit, G.G. (2018). Multi-element detection in sea water using preconcentration procedure and EDXRF technique. Applied Radiation and Isotopes, 135: 57-60.
Silva, P.R.B; Makara, C.N.; Munaro, A.P.; Schnitzler, D.C.; Wastowski, A.D.; Poleto, C. (2016) Comparison of the analytical performance of EDXRF and FAAS techhiques in the determination of metal species concentrations using protocol 3050B (USEPA). International Journal River Basin Management, 14(4), 401-406.
Serrano, C.; Estévez, J.; Montero, A.; Pupo, I.; Leyva, D.; Van Espen, P.; Arteche, J.; Varcárcel, L.; Dos Santos Jr, J.A. (2019). Brazilian Journal of Radiation Sciences, 07-02A: 01-13.
Kontos, K.N; Foteinis, S.; Paignotaki, K.; Papadoginnakis, M. (2016). A Robust X-ray fluorescence technique for multielemental analysis of solid samples. Environmental Monitoring and Assessment, 188: 120-130.
Fiamegos, Y.; Guntiñas, M.B.C. 2018. Validation strategy for an ED-XRF method to determine trace elements in a wide range of organic and inorganic matrices based on fulfilment of performance criteria.Spectrochimica Acta Part B, v. 150, p. 59–66.
Anosovaa, A.A.; Chubarova, V.M.; Pashkovab, G.V.; Finkelshteina, A.L.; Bezrukovac, E.V. 2019. Wavelength dispersive X-ray fluorescence determination of major oxides in bottom and peat sediments for paleoclimatic studies.Applied Radiation and Isotopes, v. 144, p. 118–123.
Marguí, E., Zawisza, B. and Sitko, R., 2014. Trace and ultratrace analysis of liquid samples by Xray fluorescence spectrometry. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 53, 73–83.
Mancuso, M.A.; Azevedo, F. ; Wastowski, A.D. ; Fioreze, M. (2016). Determination of the chemical properties of water and sediments in agricultural land use by using energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry. Geologia USP. Série Científica, 16(1): 85-100.
Rossato, M. S. (2011). Os climas do Rio Grande do Sul: variabilidade, tendências e tipologia. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Tese de doutorado, 240p.
EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. (2011). Estudos de Solos do Município de Frederico Westphalen, RS. Circular Técnica 116. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, Pelotas, 1(116), 32p. Disponível em https://www.embrapa.br/clima-temperado/buscade-publicacoes/-/publicacao/905019/estudos-de-solos-do-municipio-de-frederico-westphalen-rs Acessado em 10 de dezembro de 2018
IBGE Cidades. Disponível em https://cidades.ibge.gov.br/ acessado em 12/11/2019.
ANA - Agência Nacional de Águas. Sistema de informações hidrológicas. Disponível em: http://hidroweb.ana.gov.br/HidroWeb acessado em 17 de setembro de 2018.
Anosovaa, A.A.; Chubarova, V.M.; Pashkovab, G.V.; Finkelshteina, A.L.; Bezrukovac, E.V. 2019. Wavelength dispersive X-ray fluorescence determination of major oxides in bottom and peat sediments for paleoclimatic studies.Applied Radiation and Isotopes, v. 144, p. 118–123.
Parron, L.M.; Munis,D.H.F.; Pereira, C.M. (2011). Amostragens para Análise Físico-Química. Manual de Procedimentos de Amostragem e Análise Físico-Química de Água. Colombo: Embrapa Florestas, 69p.
USEPA - United States Environmental Protection Agency. (1994). Method 200.2: Sample Preparation Procedure for Spectrochemical Determination of Total Recoverable Elements, Washington, DC.
INMETRO - Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia. (2019). Orientação sobre Validação de Métodos Analíticos. São Paulo: Coordenação Geral de Acreditação. Disponível em http://www.inmetro.gov.br/credenciamento/organismos/doc_organismos.asp?torganismo=calibensaios Acessado em 02/02/2019.
Sourceforge. Software de geração gráfica SciDAVis. Disponível em http://scidavis.sourceforge.net/ acessado em 02 de Janeiro de 2018.
Hammer, ø. (2015). Software Past (Paleontological Statistics), Version 3.08. Natural History Museum.University of Oslo, 243p.
CETESB - Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. (2017). Relatório de Qualidade das Águas Interiores no Estado de São Paulo. Disponível em < https://cetesb.sp.gov.br/aguasinteriores/publicacoes-e-relatorios/ Acessado em 12 de Fevereiro de 2019.
CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente. (2011). Resolução 357. Disponível em http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459 Acessado em 23 de Novembro de 2018
Yousry, M.; El Gammal, H. (2015). Factor Analysis as a Tool to Identify Water Quality Index Parameters along the Nile River, Egypt. Journal of American Science; 11 (2): 36-44.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2020 Exatas Online

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Você é livre para:
Compartilhar - copia e redistribui o material em qualquer meio ou formato; Adapte - remixe, transforme e construa a partir do material para qualquer propósito, mesmo comercialmente. Esta licença é aceitável para Obras Culturais Livres. O licenciante não pode revogar essas liberdades, desde que você siga os termos da licença.
Sob os seguintes termos:
Atribuição - você deve dar o crédito apropriado, fornecer um link para a licença e indicar se alguma alteração foi feita. Você pode fazer isso de qualquer maneira razoável, mas não de uma forma que sugira que você ou seu uso seja aprovado pelo licenciante.
Não há restrições adicionais - Você não pode aplicar termos legais ou medidas tecnológicas que restrinjam legalmente outros para fazer qualquer uso permitido pela licença.


