Avaliação da composição química de óleos de derramamentos por espectrometria de massas de ultra alta resolução

Abstract

O petróleo é uma mistura química complexa composta predominantemente por hidrocarbonetos, que contém uma fração polar constituída por compostos com heteroátomos do tipo S, N e O. O petróleo desempenha um papel vital na economia global, sendo essencial como fonte de energia e matéria-prima industrial. No entanto, eventos de derramamentos de óleos representam uma séria ameaça a ambientes marinhos e costeiros, como ocorreu no desastre do ano de 2019 na costa nordestina do Brasil. Após um derramamento, o petróleo sofre processos físicos e químicos, como espalhamento, dissolução, evaporação, fotooxidação e biodegradação. Tais processos estão associados ao intemperismo do óleo no ambiente, que podem contribuir para o agravo da contaminação, devido a formação de novos constituintes químicos nocivos. Este estudo utilizou a abordagem em petroleômica para investigar óleos derramados coletados na costa de Pernambuco entre os anos de 2019 a 2021, com o objetivo de entender as alterações químicas dos compostos polares ao longo do tempo, devido à longa exposição do óleo a ambientes terrestres e aquáticos. Foram analisadas três amostras: SO (óleo coletado no primeiro mês do derramamento de 2019), SA (coletado após 16 meses em ambiente aquático marinho) e ST (coletado após 19 meses em ambiente terrestre costeiro). As análises foram realizadas por espectrometria de massas de ultra-alta resolução (FT-ICR MS) com ionização por electrospray nos modos ESI(+) e ESI(-). Por ESI(+), foram identificadas as classes N, NO, NO2, NS, O, O2S e OS, havendo pouca variação da intensidade delas quando comparadas as amostras entre si. Por ESI(-), maiores diferenças entre as amostras foram encontradas, sendo as principais classes: N, NO, O2, O3, O4, OS, e combinações de classes oxigenadas com enxofre (OS, O2S). Para a classe N, menores intensidades foram observadas nas amostras SA e ST, sugerindo degradação dos compostos nitrogenados, quando o óleo derramado ficou exposto ao ambiente aquático marinho ou terrestre, respectivamente. Em contrapartida, as classes Ox (x = 1 - 4) possui maiores intensidades em SA e ST, indicando que o óleo derramado sofreu processos de foto-oxidação e biodegradação nos ambientes. Razões entre classes heteroatômicas também foram calculadas, que apontaram o impacto do grau de biodegradação e foto-oxidação nas amostras SA e ST, quando comparadas a amostra do óleo derramado inicialmente (SO). Assim, os dados mostraram padrões distintos de compostos polares nas amostras, evidenciando a influência do intemperismo na modificação química dos óleos ao longo do tempo e em diferentes ambientes de exposição ambiental, fornecendo informações valiosas para entender o comportamento químico de óleos derramados a nível molecular.