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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.64.2006.tde-06022007-152045
Document
Author
Full name
Vanessa Prezotto Silveira Almeida
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2006
Supervisor
Committee
Camargo, Plinio Barbosa de (President)
Antunes, Maria Lúcia Pereira
Cardoso, Arnaldo Alves
Fornaro, Adalgiza
Lima, Walter de Paula
Title in Portuguese
Acidez orgânica da precipitação e uso do solo nas regiões dos Parques Estaduais de Intervales e Morro do Diabo (Estado de São Paulo)
Keywords in Portuguese
Ácidos orgânicos
Aerosol
Água da chuva
Emissão biogênica
Queima de biomassa.
Abstract in Portuguese
Com o objetivo de estabelecer as possíveis correlações entre os ácidos orgânicos na precipitação e as alterações no uso do solo, amostras de água da chuva e aerossol foram coletadas nos Parques Estaduais de Intervales (PEI) e Morro do Diabo (PEMD), no Estado de São Paulo, cuja vegetação é formada por florestas pertencentes ao domínio Mata Atlântica. Entre julho de 2002 a julho de 2004 foram coletadas 232 amostras de água de chuva em PEI e 96 amostras em PEMD, determinando-se os teores de formato, acetato, metanosulfonato, piruvato, oxalato, maleato, valerato, citrato, butirato, tartarato, cloreto, nitrato, sulfato, sódio, amônio, potássio, cálcio e magnésio por cromatografia iônica (CI). Também foram determinadas as concentrações de carbono orgânico dissolvido (COD), carbono inorgânico dissolvido (CID) e o pH das amostras. Entre julho de 2002 a maio de 2003, amostras de aerossol inalável (PM10), subdividido nas frações fina (dp < 2,5 µm) e grossa (2,5 < dp < 10 µm), foram coletadas separadamente, totalizando 60 amostras para cada fração no PEMD e 90 amostras para cada fração no PEI, determinando-se as concentrações em massa por gravimetria e a composição química do material solúvel em água por CI. Eventos de chuva ácida ocorreram nos dois locais ao longo do período de amostragem. Os ácidos orgânicos contribuíram com até 16% da somatória iônica (µeq.L-1) no PEI e até 12% no PEMD, com predominância do ácido acético no PEI e com predominância de ácido fórmico no PEMD. A emissão direta da vegetação foi a principal fonte de ácidos orgânicos no PEI, uma vez que a razão entre o ácido fórmico e ácido acético < 1,0. No PEMD, a razão entre ácido fórmico e acético > 1,0 indicou como as principais fontes as reações secundárias de oxidação fotoquímicas no local e a emissão direta biogênica da vegetação. A contribuição dos ácidos orgânicos para a acidez da água da chuva foi de até 40% no PEI e até 30% no PEMD. Adicionalmente, as correlações significantes entre H+ e COD (p < 0,05) sugerem contribuições de compostos orgânicos para acidez da água da chuva. A influência de fontes regionais de queima de biomassa e das condições meteorológicas na composição química da atmosfera no PEMD é evidenciada pela concentração média de PM10 (22 ug.m-3); pela concentração de "black carbon" (40 ?g.m-3), superiores às verificadas no PEI, pela maior contribuição da fração fina do aerossol para a concentração de COD da fração solúvel em água. Por outro lado, no PEI, a fração grossa relacionada à compostos biogênicos, aerossol marinho e partículas de solo foi a maior contribuinte para o COD. Dos ácidos orgânicos detectados no aerossol solúvel em água, o ácido oxálico foi o mais abundante.
Title in English
Organic acidity of precipitation and land use in the regions of State Parks Intervales and Morro do Diabo (State of São Paulo)
Keywords in English
aerosol
biogenic emission
biomass burn
organic acids
rainwater
Abstract in English
In order to establish the possible correlations among organic acids in the precipitation and land use changes, rain water and aerosol samples were collected in the State Parks of Intervales (PEI) and Morro do Diabo (PEMD), in the State of São Paulo. The vegetation there is formed by Mata Atlântica forests (Atlantic forest). Between July, 2002 and July, 2004, 232 samples of rainwater were collected in PEI and 96 samples in PEMD, for the analysis of formate, acetate, methanesulfonate, pyruvate, oxalate, malate, valerate, citrate, butyrate, tartarate, chloride, nitrate, sulfate, sodium, ammonium, potassium, calcium, magnesium for ionic chromatography (CI). The concentrations of dissolved organic carbon (COD), dissolved inorganic carbon (CID) and pH of the samples were also determined. Between July, 2002 and May, 2003, samples of inhalable aerosol (PM10), subdivided in fine fraction (dp <2.5 µm) and coarse fraction (2.5 1.0 indicated the secondary reactions of photo-chemical oxidation ?in situ? and biogenic direct emission from the vegetation as the main source. The contribution of the organic acids for the acidity of the rainwater was up to 40% in PEI and up to 30% in PEMD. In addition to the strong correlations between H+ and COD (p <0.05) they suggest contributions of organic compositions for the acidity of the rainwater. The influence of regional sources of biomass burning and of the meteorological conditions in the chemical composition of the atmosphere in PEMD is also observed by the medium concentration of PM10 (22 µg.m-3) and concentration of "black carbon" (40 ?g.m-3), both higher than the ones observed in PEI, and for the highest contribution of fine fraction of aerosol for the concentration of COD analyzed from the water soluble fraction. In PEI, the coarse fraction related to biogenic compounds, marine aerosol and soil particles were the greatest responsible agents for COD. Oxalic acid was the most abundant organic acid detected.
 
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Publishing Date
2007-04-24
 
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