Use of alternative in situ technologies as prescreening for water quality monitoring and assessment

O monitoramento da qualidade das águas é uma ferramenta chave para os tomadores de decisões na gestão hídrica, uma vez que auxilia a minimização da poluição das águas e, consequentemente, os danos relacionados ao meio ambiente e à saúde humana. Deste modo, esta pesquisa teve, como objetivo, um debate sobre o uso de novas tecnologias alternativas aos métodos convencionais, presentes na literatura científica, para o monitoramento da qualidade da água, com aplicação in situ e online, bem como o desenvolvimento de um espectrofotômetro portátil, integrado com smartphones, para análise de metais em amostras de água. No artigo de revisão sobre o uso de novas tecnologias para o monitoramento da qualidade da água, com características de portabilidade, baixo custo e monitoramento online, foi possível identificar um aumento do número de trabalhos relacionados ao tema, principalmente a partir de 2012, sendo publicados 641 estudos em 2021. Os trabalhos citados contemplam os principais parâmetros físicos, químicos e biológicos da água e são baseadas principalmente no uso de sensores ópticos e eletroquímicos. Entretanto, devido ao recente desenvolvimento desses dispositivos, análises mais robustas são necessárias para garantir a precisão, repetitividade e acurácia dos resultados. Já no desenvolvimento do sistema portátil de espectrofotometria (Smartphone Handheld System of Spectrophotometry, na sigla SHSS), os resultados mostraram que o dispositivo apresentou desempenho semelhante a um espectrofotômetro de bancada convencional, com LOD e LOQ do SHSS para análise de Cobre iguais a 0,589 e 1,784 mg.L-1, respectivamente; e o LOD e LOQ do SHSS para análise de Ferro igual a 0,479 e 1,450 mg.L-1, respectivamente. Além do mais, o SHSS foi capaz de mensurar concentrações de Cobre e Ferro em amostras com concentrações desconhecidas semelhantes ao equipamento comercial utilizado, sendo uma alternativa potencial para experimentação em in situ e obtenção de resultados rápidos. Finalmente, novos estudos podem ser realizados para o aprimoramento do sistema e na identificação de novas substâncias pela mesma técnica.Monitoring water quality is a key tool for decision makers in water management, as it helps to minimize water pollution and, consequently, damage related to the environment and human health. Thus, this research aimed the debate on the use of new technologies, present in the scientific literature, alternative to conventional methods for monitoring water quality with in situ and online application, as well as the development of a portable spectrophotometer integrated with smartphones for analyzing metals in water samples. In the review article on the use of new technologies for monitoring water quality, with characteristics of portability, lowcost and online monitoring, it was possible to identify an increase in the number of works related to the topic, mainly from 2012, being published 641 studies in 2021. The cited works cover the main physical, chemical and biological parameters of water monitoring and are based mainly on the use of optical and electrochemical sensors. However, due to the recent development of these devices, more robust analyzes are necessary to guarantee the precision, repeatability and accuracy of the results. In the development of the portable spectrophotometry system (Smartphone Handheld System of Spectrophotometry, acronym SHSS), the results showed that the device performed similarly to a conventional benchtop spectrophotometer, with LOD and LOQ of SHSS for copper analysis equal to 0.589 and 1.784 mg.L-1, respectively; and the LOD and LOQ of the SHSS for Iron analysis equal to 0.479 and 1.450 mg.L-1, respectively. Furthermore, the SHSS was able to measure copper and iron concentrations in samples with unknown concentrations similar to the commercial equipment used, being a potential alternative for in situ experimentation and obtaining rapid results. Finally, new studies can be carried out to improve the system and identify new substances using the same technique