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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.46.2011.tde-12042011-091927
Document
Author
Full name
Simone Garcia de Avila
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2010
Supervisor
Committee
Vasconcellos, Pérola de Castro (President)
Fornaro, Adalgiza
Oliveira, Pedro Vitoriano de
Title in Portuguese
Determinação de íons solúveis em água no material particulado MP10 coletado na Cidade Universitária - São Paulo, 2003
Keywords in Portuguese
Ions solúveis
Material particulado
Poluição
Química ambiental
Abstract in Portuguese
As partículas atmosféricas com diâmetro aerodinâmico menor que 10 µm são classificadas por MP10. Essas partículas podem ser subdivididas em partículas grossas (entre 2,5 e 10 µm) e finas (< 2,5 µm), sendo que as últimas apresentam poder de penetração maior no organismo, podendo atingir os alvéolos pulmonares. O objetivo deste trabalho foi estudar espécies solúveis em água no material particulado MP10, coletado na Cidade Universitária (São Paulo-SP) durante o ano de 2003, como também, investigar a variação sazonal destas espécies na atmosfera de São Paulo, caracterizando as principais fontes de emissões existentes no sítio de estudo, tais como possíveis formações de espécies secundárias e influências de transporte de massas de ar. As amostras foram coletadas no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, utilizando filtros de fibra de quartzo e um amostrador de grande volume. A amostragem ocorreu a cada quinze dias, entre os meses de abril/2003 e maio/2004 (n=28), sendo realizadas também duas amostragens durante dias consecutivos, uma ocorrendo em março/2003 (n=5) e outra em julho/2003 (n=10). Esses dois períodos correspondem a estudos de casos, no qual o primeiro é caracterizado pela ocorrência de precipitação nos dias amostrados, enquanto, o segundo representa dias de ausência de precipitação, característicos do inverno na região de estudo. O tempo de amostragem foi de 24 horas. A extração da fração solúveis em água foi feita por via aquosa e a quantificação por cromatografia de íons. O inverno/2003 representou a estação de maior concentração média de MP10 e também das espécies estudadas, entretanto, considerando o intervalo de concentração obtido em cada estação, no outono/2003 foram encontrados valores de MP10 tão elevados quanto no inverno/2003. Nenhuma amostra apresentou concentração de material particulado acima do limite recomendado pela legislação brasileira (150 µg m-3), porém, considerando o limite de MP10 recomendado pela Organização Mundial de Saúde (50 µg m-3), apenas a primavera/2003 e o verão 2003/2004 não apresentaram amostras acima deste limite. O sulfato representou a espécie mais abundante da fração solúvel em água do MP10, não apresentando grandes variações ao longo das estações do ano. A razão entre os ácidos fórmico e acético mostrou que as reações fotoquímicas contribuem mais intensamente para a presença destas espécies na atmosfera do sítio estudado. O estudo das trajetórias de massas de ar e também as correlações entre as espécies mostraram que o sítio de estudo recebe influência de aerossóis marinhos e também de locais provenientes de queima de biomassa.
Title in English
Water Soluble Ions in the Particulate Matter PM10 collected at Cidade Universitária, São Paulo city, 2003
Keywords in English
Air pollution
Environmental chemistry
Particulate matter
Water soluble ions
Abstract in English
PM10 is classified by the atmospheric particulate matter that present the diameter smaller than 10 µm. These particles may be divided in the coarse fraction (diameter between 2,5 and 10 µm) and fine fraction (<2,5 µm). The fine fraction presents high power penetration in the human organism. The objective of this study was to determinate the water-soluble ions in the PM10 collected in the Cidade Universitária (São Paulo, SP) during 2003 year and to investigate the seasonal variation of these species, characterizing the principal emissions sources in the studied site, secondary reaction and air mass transport. Samples were collected in the Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas of USP, using the high volume sample and fiber quartz filter. The sampling occurred every 15 days, between April/2003 and May/2004 (n=28). It was done two sampling in consecutive days, during March/2003 (n=5) and July (n=10). The first period was characterizing by occurrence of precipitation during the sample days and the second period was characterizing by absence of precipitation. The sample time was 24 hours. The extraction of the water soluble ions was done using water and the quantification by ions chromatography. The winter/2003 presented the highest average concentration of PM10 and of the studied species. However, considering the range of the concentration, the autumn/2003 presented PM10 concentration as high as winter/2003. It was not noticed concentrations of PM10 above that established by Brazilian laws (150 µg m-3), but considering the limit of PM10 established by World Health Organization (50 µg m-3), only spring/2003 and summer 2003/2004 did not present concentration highest than this limit. Sulfate was the more abundant studied species. The concentration of that ion did not present variation each season of the year. The ratio between formic acid and acetic acid showed that the photochemical reaction is the principal responsible for the presence of these acids in the atmosphere of studied site. The study of back mass trajectories and the correlation between same species showed that the São Paulo receive influence of marine aerosol by air mass transported and aerosols by region of the biomass burning, too.
 
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dissertacao.pdf (2.03 Mbytes)
Publishing Date
2011-06-13
 
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