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Disertación de Maestría
DOI
Documento
Autor
Nombre completo
Dayana Yordy Sanchez
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2019
Director
Tribunal
Fornaro, Adalgiza (Presidente)
Bourotte, Christine Laure Marie
Souza, Silvia Ribeiro de
Título en portugués
Influência das condições meteorológicas na concentração do benzeno e tolueno na Região Metropolitana de São Paulo: interação com outros poluentes
Palabras clave en portugués
Benzeno
Condições meteorológicas
Megacidade
Poluição do ar
Tolueno
Resumen en portugués
Os hidrocarbonetos (HCs) aromáticos monocíclicos, como o benzeno e o tolueno, estão entre os compostos orgânicos voláteis (COVs) de grande interesse tanto para estudos dereatividade atmosférica, devido à contribuição para formação de smog fotoquímico, quanto por efeitos nocivos diretos à saúde humana. A evaporação e queima incompleta de combustíveis é a principal fonte de benzeno e tolueno, além de atividades industriais e uso de solventes. A Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) é uma das maiores aglomerações urbanas do mundo com 21 milhões de habitantes e frota de mais de 7 milhões de veículos. A poluição do ar, com destaque para eventos de smog fotoquímico com altas concentrações de ozônio, tem sido um dos grandes problemas ambientais da RMSP. Devido à importância do benzeno e tolueno, a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) iniciou o monitoramento destes compostos com frequência horária na estação Pinheiros, em conjunto com o monitoramento de outros poluentes. Neste trabalho avaliou-se o efeito das condições meteorológicas na variabilidade temporal da concentração do benzeno e tolueno medidos na estação Pinheiros durante o ano 2017, e as interações com outros poluentes (NO2,O3e CO). As concentrações mais altas foram observadas no período do inverno e a primavera (julho, agosto e setembro), decorrentes das condições desfavoráveis à dispersão dos poluentes, com máximos de 2,81 e 14,2 ppbv para benzeno e tolueno respectivamente, 3,70 ppm para CO, 203 e 208 g/m3para NO2 e O3, respectivamente. Os valores de concentração máxima do benzeno, tolueno, CO e NO2 foram obtidos entre as 08 e 10 h da manhã e depois das 20 h, coincidindo com os horários de maior tráfego, e, portanto, aumento das emissões por queima de combustíveis. Valores mínimos foram obtidos entre as 13 e 18 h, associados à diluição e remoção em função do aumento da altura da camada de mistura e/ou da velocidade do vento nestes horários; assim como processos de remoção por reações fotoquímicas. A variação diária da concentração do O3,apresentou níveis mínimos de manhã cedo entre as 6 e 8 horas, iniciando uma subida por volta das 10 horas, atingindo os valores máximos as 15 horas. O benzeno e tolueno apresentaram correlação positiva significativa (r > 0,8) com o CO, reforçando influência das emissões veiculares. Análise mais detalhada para agosto de 2017 mostrou a complexidade das condições meteorológicas afetando a concentração dos compostos estudados, envolvendo eventos sinóticos como a passagem de frentes frias (FF) determinantes na diminuição na concentração de benzeno e tolueno. Enquanto que dias em que as alturas da camada limite convectiva e estável foram abaixo de 500m apresentaram concentrações mais altas de poluentes.
Título en inglés
Influence of meteorological conditions on the concentration of benzene and toluene in the Metropolitan Region of São Paulo: interaction with other pollutants
Palabras clave en inglés
Atmospheric pollutants Benzene
Megacity
Toluene
Weather conditions
Resumen en inglés
Monocyclic aromatic hydrocarbons (HCs), such as benzene and toluene, are among the volatile organic compounds (VOCs) of great interest for both atmospheric reactivity studies, due to their contribution to the formation of photochemical smog, and for direct harmful effects on human health. The evaporation and incomplete burning of fuels is the main source of benzene and toluene, as well as industrial activities and the use of solvents. The Metropolitan Region of São Paulo (RMSP) is one of the largest urban agglomerations in the world with 21 million inhabitants and more than 7 million vehicles. Air pollution, especially photochemical smog events with high concentrations of ozone, has been one of the major environmental problems for RMSP. Due to the importance of benzene and toluene, the Environmental Company of the State of São Paulo (CETESB) began an hourly monitoring of these pollutants, among others, at Pinheiros Station. This work evaluated the meteorological conditions effects on the temporal variability of the benzene and toluene concentration and their interaction with other pollutants (NO2, O3 and CO) measured at the Pinheiros station during 2017. The highest concentrations were observed during winter (July, August and September), due to the unfavorable conditions for dispersion of pollutants, with maximums of 2.81 and 14.2 ppbv for benzene and toluene, respectively, 3.70 ppm for CO; 203 and 208 g/m3 for NO2 and O3, respectively. The maximum concentration values of benzene and toluene were obtained between 08 and 10 a.m. and after 8 p.m., due to the heaviest traffic, at that time, which increases fuel-burning emissions. The minimum values were obtained between 1 and 6 p.m., which was associated to the dilution and transport as a function of the increase of the height of the mixture layer and/or the wind speed, as well as processes of removal by photochemical reactions. These compounds showed a significant positive correlation (r> 0.8) with CO, reinforcing the influence of vehicular emissions. More detailed analyses for August 2017 showed the complexity of the meteorological conditions affecting the concentration of the studied compounds. For example, synoptic events such as the passage of cold fronts (FF) caused the decrease in the concentration of benzene and toluene, while higher concentrations of benzene and toluene were associated with convective and stable layer conditions below 500 m.
 
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Fecha de Publicación
2019-07-05
 
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