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Title: Toxicidade de resíduos resultantes da abrasão de tintas aplicadas em estruturas marítimas
Author: Malheiro, Alceu Trofino Tomás
Advisor: Martins, Roberto Carlos Domingues
Tedim, João André da Costa
Keywords: Tintas--Resíduos
Revestimentos
Organismos aquáticos
Defense Date: 31-Oct-2017
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: A aplicação de revestimentos protetores em estruturas marítimas total ou parcialmente imersas em água (ex. navios) é, historicamente, a técnica mais utilizada para fins de conservação e proteção das mesmas contra as condições agressivas da água do mar. No entanto, ao longo da vida útil das estruturas é necessário proceder à renovação/substituição cíclica dos revestimentos devido à diminuição da eficácia dos revestimentos com o passar do tempo. No momento da manutenção, reparação e desmantelamento de cada embarcação, são geradas grandes quantidades de resíduos de tinta nos estaleiros (ou em fábricas especializadas). Pese embora exista forte regulamentação para garantir a eliminação adequada e segura desses resíduos tóxicos, quantidades apreciáveis de pós e resíduos podem acabar no fundo dos rios, estuários ou mares, devido principalmente à ação do vento ou da chuva, com efeitos imprevisíveis e praticamente desconhecidos na vida selvagem. Por conseguinte, o presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos dos resíduos de tintas, recolhidas no campo (doca seca da Navalria, Aveiro) e preparadas em laboratório, testando a sua toxicidade em duas espécies estuarinas representativas da Ria de Aveiro (Portugal): o crustáceo Corophium multisetosum e o poliqueta Hediste diversicolor. No laboratório foram preparados seis tipos de resíduos provenientes de revestimentos comerciais: dois revestimentos anti-corrosão, dois acabamentos (barreira protetora adicional) e duas bi-camadas (compostas por um revestimento anti-corrosão e um acabamento). Uma vez que a composição química dos resíduos da doca seca era totalmente desconhecida e as folhas de segurança das tintas utilizadas no laboratório não contêm informações sobre a toxicidade das mesmas como um todo e sobre a composição de todos os componentes (ex. material de carga), decidiu-se caraterizar todos os resíduos em termos de morfologia, estrutura e composição. Foram empregues técnicas de espectroscopia de infravermelhos com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrónica de varrimento (MEV) com espectroscopia de dispersão de energia (EDS) e difração de raios X (DRX). Contrariamente aos resultados observados com os poliquetas, verificou-se uma clara dose-resposta na exposição dos anfípodes a todos os resíduos de tintas (laboratoriais ou de campo), o que sugere uma associação entre a toxicidade, ecologia da espécie e as propriedades estruturais, morfológicas e composicionais dos resíduos das tintas. As análises de FTIR, MEV-EDS e DRX aos resíduos das tintas comerciais utilizadas no presente estudo revelaram a presença de cargas minerais (ex. aluminosilicatos; carbonatos), óxidos de titânio e ferro, entre outros ingredientes usualmente considerados inertes associados à componente de “carga” e pigmentos da tinta. O material recolhido junto à Navalria apresenta como principal diferença composicional face aos demais revestimentos testados em laboratório, sinais de Cu na sua composição que deverá estar associado à presença de resíduos de tintas anti-vegetativas.
Anti-corrosion and top-coat layers have been applied from the earliest times in maritime immersed structures (e.g. vessels) mostly for conservation and protection purposes against the sea water aggressive conditions. However, coatings renewal/replacement is needed in several moments along the in-service life time of the structures due to the decrease of the coatings effectiveness in a time-dependent manner. In each vessels’ maintenance, reparation and dismantling moment, massive quantities of paint residues are generated in the dockyards (or other type of specialized factories). Although strict regulation exists to ensure the adequate and safe disposal of these toxic products, powders and residues may end up in the bottom of rivers, estuaries or seas, mostly due to the wind or rainfall action, with unpredictable and poorly known effects for wildlife. Therefore, the present study aimed at assessing the exposure effects of paint residues, from the field (Navalria dry docks) and laboratorial preparations, towards two representative estuarine species of the Ria of Aveiro lagoon (Portugal), the crustacean Corophium multisetosum, and the polychaete Hediste diversicolor. Laboratorial preparations included two anti-corrosion coatings, two top-coats and two bi-layers (composed by one anti-corrosion coating and one top-coat) that were applied dried scratched and then homogenized until obtain a fine powder. Since chemical composition of field residues were totally unknown and safety data sheets of the tested paints had limited information regarding the fillers (and other key components) and toxicity of the coatings as a whole, all tested residues were characterized in terms of morphology, structure and composition. Infrared Spectroscopy with Fourier Transform (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM) with Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and X-ray Diffraction (XRD) techniques were employed. Contrary to the results observed with the polychaetes, there was a clear dose-response in the exposure of amphipods to all paint residues (laboratories or field), suggesting an association between toxicity, species ecology and morphological and compositional properties of paint residues. FTIR, SEMEDS and XRD showed the presence of mineral fillers (e.g. aluminosilicates, carbonates), titanium and iron oxides used as pigments, among other regular ingredients in the commercial paints. The Navalria residues presents Cu which was the main compositional difference compared to other coatings tested in the laboratory.
Description: Mestrado em Engenharia de Materiais
URI: http://hdl.handle.net/10773/22049
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