Planejamento Doehlert para oxidação de matéria orgânica e isolamento de microplásticos em águas de um ambiente lêntico urbano

A crescente poluição plástica tem impulsionado estudos sobre microplásticos (MPs), especialmente em ambientes urbanos de água doce, onde MPs são introduzidos por águas residuais e falhas no gerenciamento de resíduos sólidos. A padronização no preparo de amostras, crucial para isolar MPs e eliminar interferentes, permanece um desafio devido à diversidade dos corpos aquáticos.¹ Neste sentido, a oxidação úmida, comumente utilizada para remover matéria orgânica, pode ser otimizada de modo multivariado para maximizar a eficiência sem degradar MPs. Este estudo avalia a influência do tempo e da temperatura na remoção de matéria orgânica com H₂O₂ em amostras de água doce de um ambiente lêntico urbano, utilizando planejamento experimental Doehlert. Quinze amostras do Lago Paranoá (Brasília/DF), foram coletadas com rede de zooplâncton (malha 60 µm) arrastada por 3 min. O material foi peneirado em malha de aço inox (63 µm), transferido para béquer (250 mL) e mantido em forno de circulação (50 °C) até quase secura. O material remanescente foi levado à oxidação da matéria orgânica interferente com 40 mL de H₂O₂ 35%. A oxidação foi otimizada com temperaturas de 30, 45 e 60 ºC, controladas em estufa de circulação de ar, e tempos de 2; 7,5; 13; 18,5 e 24 h, com duplicatas nos pontos extremos e triplicata no ponto central (Figura 1). Após a oxidação, as amostras foram filtradas em membranas de acetato de celulose (0,8 µm) e a eficiência de oxidação foi avaliada por análise colorimétrica RGB em toda a superfície das membranas, onde a intensidade da componente azul (B) relacionou-se à eficiência do processo. O modelo quadrático da componente B (R² 0,8822) indicou que os efeitos da temperatura (16,0 ± 7,0) e da variável quadrática do tempo (-28 ± 13) foram significativos, ao contrário do tempo (5,2 ± 7,0), efeito de interação (2,2±13) e variável quadrática da temperatura (-2,2 ± 13). O gráfico de superfície de resposta (Figura 2) revelou que a oxidação da matéria orgânica foi mais eficiente à medida que a temperatura e o tempo aumentam. Entretanto, a literatura indica uma temperatura limite de 60 ºC para evitar a degradação de MPs.² Considerando as condições otimizadas, definiu-se a oxidação de amostras por 24 h à 45 ºC. Os resultados aprofundam o conhecimento sobre o preparo de amostras de água para MPs e ressaltam a importância de alinhar a otimização das condições experimentais às características do material analisado. A quimiometria foi fundamental para definir os parâmetros de oxidação da matéria orgânica nas amostras de água doce de um ambiente lêntico, contribuindo para o desenvolvimento de protocolos de preparo aplicáveis a ambientes semelhantes.