Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro Departamento de Química
Laboratório de Química Atmosférica
Coleta e Análise de Amostras de
Material Particulado com diferentes
características
Nome: Paola Severo Duarte Curso: Engenharia Química
1. Introdução
Substâncias presentes no ar que, dependendo de sua concentração, podem ser impróprios, nocivos ou ofensivos à saúde dos seres vivos, são considerados poluentes. São essas substâncias que podem causar danos aos materiais, à fauna e à flora, além de serem inconvenientes para o bem-estar geral da população mundial, podendo, assim, serem prejudiciais à segurança e às atividades normais da comunidade.
Os poluentes atmosféricos existem sob a forma de gases e de partículas, podendo ser naturais ou antropogênicos. Eles podem ser provenientes de fontes fixas, como indústrias, usinas termoelétricas, incineradores de lixo e vulcões, como também podem ser originados por fontes móveis, tendo como exemplos os veículos de transporte: automóveis, trem, avião, navios.
Os poluentes naturais podem ser classificados como as cinzas e os gases de emissões vulcânicas altamente tóxicas compostas principalmente por enxofre, partículas do solo ou gotículas de água salgada do mar, partículas e gases de incêndios florestais e os grãos de pólen.
Já os poluentes artificiais são produzidos pelas atividades humanas e, consequentemente, lançados na atmosfera. Eles são, na sua grande maioria, aqueles produzidos pela queima de combustíveis fósseis (petróleo, gás natural e carvão mineral) ou renováveis (lenha, álcool, etc.).
Entretanto, antes de classificar os poluentes atmosféricos, é preciso conhecer a composição do ar atmosférico limpo. A atmosfera é a camada gasosa da biosfera, indispensável para a vida na Terra. Essa camada é composta por uma mistura de gases: 79 % de nitrogênio, 20 % de oxigênio e 1 % de outros gases, como dióxido de carbono, vapor d’água e gases raros (argônio, neônio, hélio, criptônio, ozônio, etc.), assim chamados porque existem em quantidades muito pequenas.
A atmosfera é dividida em 5 camadas: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera. Mas é na troposfera, porção onde vivem os seres vivos, que ocorrem os efeitos nocivos dos produtos das atividades humanas.
Os poluentes atmosféricos são divididos em primários e secundários. Os poluentes primários são aqueles liberados diretamente das fontes de emissão, como o dióxido de enxofre, o sulfeto de hidrogênio, os óxidos de nitrogênio, a amônia, o monóxido de carbono, o dióxido de carbono e o metano. Já os poluentes secundários são aqueles formados na atmosfera através de reação química entre poluentes primários e componentes naturais da atmosfera, como o peróxido de hidrogênio, o ácido sulfúrico, o ácido nítrico, o trióxido de enxofre, os nitratos, os sulfatos, o ozônio e o nitrato de
peroxiacetila. Além desses, os poluentes secundários também podem ser os álcoois, aldeídos, hidrocarbonetos (HC), compostos orgânicos voláteis (COV), mercúrio (Hg) e material particulado (MP).
O material particulado é constituído por poeiras, fumaças e todo tipo de material sólido e líquido que se mantém suspenso na atmosfera. Essas partículas originam-se de uma grande variedade de fontes, tanto naturais quanto antropogênicas. Geralmente, os componentes químicos predominantes do material particulado são íons, como sulfato, nitrato, amônia, sais marinhos, metais e compostos orgânicos. Grande parte dessas espécies são fontes de nutrientes importantes, entretanto, outras são potenciais poluentes que podem provocar danos à saúde e ao meio ambiente.
O material particulado também é conhecido como aerossol, elemento que possui grande representatividade em vários fenômenos naturais, como a formação e precipitação das nuvens, o balanço radioativo da atmosfera e alterações na camada de ozônio. Além disso, as condições climáticas de cada região são fatores determinantes para a concentração de material particulado. Por exemplo, a direção e a velocidade dos ventos podem transportar e dispersar os poluentes atmosféricos para outros locais. Por isso, quando os ventos são fracos, o ar não tem grande circulação e assim a concentração de material particulado aumenta [1].
A precipitação é outro fator importante, pois grande parte das partículas presentes na atmosfera é incorporada à água da chuva, o que provoca uma diminuição do material particulado num local chuvoso. Somando-se a isso, o solo úmido provocado pela chuva impede que os aerossóis retornem à atmosfera, colaborando, assim, com um ar atmosférico cada vez mais limpo.
2. Objetivos
Determinar a composição química de material particulado de diferentes tamanhos visando identificar os principais componentes químicos.
3. Métodos
O local de coleta está a aproximadamente 200 km de Manaus, localizado dentro da Floresta Amazônica, em uma região considerada como pouco afetada por fontes antropogênicas. As amostras de aerossol foram coletadas por 24 h ou 48 h usando amostradores em série (SFUs), que separam os aerossóis na fração grossa (diâmetros aerodinâmicos de 2,0-10 µm, PM10) e fina
(diâmetro inferior a 2,5 µm, PM2.5). A taxa de fluxo foi de aproximadamente 16 L min-1. Os filtros
utilizados foram de policarbonato (Millipore Corporation, Billerica, MA, EUA) com diâmetro de 47 mm e tamanho de poro de 8 µm para a grossa e 0,4 µm para a fina. O período de amostragem foi de janeiro de 2011 a dezembro de 2011. Um total de 55 amostras foram coletadas e analisadas, sendo 29 amostras de PM10 e 26 amostras de PM2.5. Além disso, 2 amostras de brancos também foram
analisadas. O período de análise foi de julho de 2015 a dezembro de 2015.
A massa dos aerossóis foi determinada por gravimetria. Os filtros foram extraídos com 10,0 mL de água MilliQ e analisados por cromatografia de íons (CI). Os ácidos orgânicos analisados foram acetato, formiato, malonato, oxalato e o restante dos íons foram fluoreto, cloreto, nitrito, nitrato, brometo, sulfato, fosfato, lítio, magnésio, amônio, sódio, potássio e cálcio.
3.2. Cromatografia de Íons
A cromatografia é um método analítico que envolve um conjunto de métodos físico-químicos de separação com características básicas em comum. As separações cromatográficas englobam o transporte dos componentes de uma mistura através de uma coluna contendo uma fase estacionária, que pode ser liquida ou sólida, sendo capaz de interagir com os componentes da mistura. A fase móvel, que também pode ser gasosa ou líquida, está encarregada de transportar esses componentes através da fase estacionária.
Na cromatografia iônica, a fase estacionária é um sólido e a fase móvel é um líquido, o que provoca uma subdivisão do grupo de cromatografia líquida. O mecanismo que causa o processo de separação é o de interação eletrostática entre os íons presentes na amostra e os contra-íons da fase estacionária. O processo de troca iônica ocorre na condição de equilíbrio, e a eficiência da separação dos íons depende da interação existente entre eles e os grupamentos funcionais da fase estacionária.
Portanto, a cromatografia de íons mede a condutividade de um determinado íon que resulta em um sinal analítico proporcional à sua concentração. Na fase móvel, o íon é conduzido pelo
aparelho sem que haja interação entre o analito e a solução e, na fase estacionária, o íon interage com a coluna que possui uma resina sólida [2].
3.3. Cromatógrafo de Íons (CI)
O equipamento usado foi o Dionex ICS-5000 da empresa Thermo Fischer Scientific. Esse possui quatro compartimentos: o primeiro é o dual Dual Pump, onde a água deionizada está disponível em dois barriletes separados por íons. Esse líquido é bombeado para o compartimento seguinte, o Elluent Generator (EG), onde prepara as fases móveis da corrida cromatográfica juntamente com a água deionizada. O próximo compartimento se chama Auto Sampler-Auto Prepare (AS-AP), onde o aparelho extrai uma alíquota dos vials (recipiente que contêm a solução) e envia o extrato para análise no compartimento seguinte. O AS-AP também pode preparar uma curva de calibração partindo de uma solução mãe previamente preparada à mão. Por último, está o Dual Compartment, nele está disponível a coluna, pela qual os íons irão passar e serão quantificados pelo aparelho. Por fim, utiliza-se um computador comum com o programa Chromeleon 7.2 instalado, para que os resultados possam ser visualizados.
Assim, o aparelho lança uma pequena porção do analito no seu percurso, no caso 100 µL para ânions e 250 µL para cátions (Full Loop), o qual percorre o seu trajeto em um meio líquido que possa transportá-lo sem que haja interferência entre o analito e o meio. Esse líquido é característico da fase móvel. Nesse aparelho, utiliza-se como fase móvel de cátions o ácido metil sulfônico [H3C-SO3H] e para ânions utiliza-se o hidróxido de potássio [KOH].
Quando o composto entra na coluna do aparelho, ele se encontra com a fase estacionária. No caso desse aparelho, a fase estacionaria é um sólido feito com uma resina que possibilita a troca iônica. A resina é construída a partir de um polímero de estireno dinivilbenzeno ou de sílicas funcionalizadas, sendo nesse caso a partir do estireno. Nesse sentido, o íon vai se aderindo ao sólido conforme sua afinidade está distribuída. Ou seja, quanto maior a afinidade, mais lenta será a sua passagem pela coluna. Esse fator é o que diferencia os íons, já que cada um terá um tempo diferente de retenção. Por fim, a resposta é imediatamente lançada para o programa do computador para que seja possível realizar a análise dos dados.
3.4. Curva Analítica 3.4.1. Materiais utilizados
Tubos tipo Falcon de 50,0 ml e 15,0 ml
Vials de plástico 1,5 ml
Agitador marca Biomixer
Filtro Chromafil Xtra CA-45/25
Ponteiras para pipetas (200 µL e 1000 µL)
Pipetas Parafilm Pinças de metal Luvas Seringas Becker (50 ou 100 ml)
3.4.2. Preparo da curva analítica
O local de coleta foi a região amazônica e, por ser considerado natural, as concentrações de material particulado são baixas. Com isso, os íons presentes também apresentarão baixos níveis. Por isso, foi necessário preparar uma curva analítica baixa para determinar a concentração dos mesmos.
A solução inicial foi preparada com 30.000 µg L-1 de cada íon. Para preparar a solução de ânions com esta concentração final, foram adicionados 75 µL da solução padrão dos íons minoritários (fluoreto, nitrito, brometo, malonato) e 150 µL de solução padrão dos íons majoritários (sulfato, nitrato, cloreto, oxalato, fosfato, formiato, acetato) e completado o volume de 5,0 mL com água ultrapura. Para a solução de trabalho de cátions, o mesmo procedimento foi realizado: 75 µL da solução padrão dos íons minoritários (magnésio, amônio, lítio), 150 µL de solução padrão para cada íon majoritário (sódio, potássio, cálcio) e água ultrapura até 5,0 mL. Essas soluções foram utilizadas para preparar os cinco pontos da curva analítica, com concentrações de 30, 60, 120, 150 e 300 mg L-1.
Para preparar a curva, é preciso utilizar as ponteiras de pipetas adequadas para a quantidade e pipetar o menor número de vezes possível por amostras para minimizar os erros. Por exemplo,
para pipetar 75 µL utiliza-se uma pipeta ajustável com volume de 10 a 100 µL. No caso de 150 µL, utiliza-se uma pipeta ajustável de 20- 200 µL.
3.5. Extração Aquosa
3.5.1. Abertura das Amostras
Utilizando sempre os equipamentos indispensáveis em um laboratório (calças compridas, sapatos fechados, jaleco de mangas compridas, óculos de proteção e luvas), a primeira coisa a fazer foi isolar a parte de metal da pinça que fará contato com o filtro. Para isso, colocou-se a fita de Parafilm em torno do metal. Assim, retirou-se os filtros de poliuretano (Millipore Corporation, Billerica, MA, EUA) cuidadosamente e os depositou em tubos de Falcon de 50 mL devidamente identificados. Com um dispensador, adicionou-se 10,0 mL de água ultrapura em cada tubo com seu determinado filtro. A água foi inserida com duas alíquotas de 5,0 mL para que os erros fossem minimizados. Depois, cada tubo foi colocado em um agitador, o Biomixer, durante 60 segundos, para que as partículas presas nos filtros se desprendessem e se misturassem na água (homogeneização).
É importante que os filtros sejam retirados conforme o gradiente de deposição do material, ou seja, a primeira abertura deve ser a dos brancos, depois a dos filtros de material fino e por último os filtros de material grosso, para que não haja contaminação das amostras.
3.5.2. Preparação das Amostras para Análise
Após a extração das amostras, iniciou-se o processo de filtração. Com o auxílio de uma seringa Descarpack de 10,0 ou 20,0 mL, extraiu-se todo o líquido que se encontrava no tubo. Uma alíquota foi descartada em um Becker para garantir que não houvesse interferências que pudessem contaminar as amostras. Na última etapa, o extrato foi transferido para os vials de 1,5 mL, já que esse é o único recipiente apropriado para o aparelho de cromatografia de íons Dionex ICS-5000. O vial foi rinsado com o extrato e preenchido logo depois.
O extrato que sobrou na seringa foi transferido para um tubo Falcon de 15,0 mL, para caso seja necessário realizar diluições futuramente. Assim, os tubos de 15,0 mL foram guardados no freezer e suas tampas foram seladas com Parafilm, para preservar a amostra extraída. Por fim, os vials com suas respectivas amostras foram inseridos no aparelho para realizar as análises dos filtros. As concentrações obtidas foram calculadas a partir das concentrações de padrões externos analisados nas mesmas condições, que serão mostradas na parte de resultados.
4. Resultados
4.1. Atividades e treinamentos
Durante o meu período de Iniciação científica, de agosto de 2015 a julho de 2016, realizei as seguintes tarefas:
- Extrai os filtros de material particulado provenientes da Amazônia; - Analisei as amostras utilizando o Cromatógrafo de Íons (CI); - Limpei as bancadas e os equipamentos;
- Liguei o CI semanalmente quando ele estava fora de uso por falta de amostra; - Lavei os vials e os tubos Falcon 15,0 e 50,0 mL;
- Organizei os estoques de materiais de laboratório; - Fiz o treinamento de pipetas e de pesagem;
- Ajudei os outros IC’s a extraírem e analisarem as amostras; - Participei de todas as reuniões solicitadas.
4.2. Análises
Período: julho a dezembro de 2015
Número total de amostras: 55 amostras
Extração: Aquosa
4.3. Concentração de Material Particulado (PM)
As concentrações de partículas finas (PM2.5) variaram de 0,42 µg m-3 a 4,38 µg m-3, sendo sua
média de 1,76 µg m-3 (Tabela 1). Para as partículas grossas (PM10),as concentrações variaram de
1,30 µg m-3 a 9,52 µg m-3, sendo sua média de 3,85 µg m-3 (Tabela 2). Percebeu-se uma diferença nas concentrações quando comparadas o período seco e úmido. No período seco, as concentrações médias de PM2.5 foram de 2,41 µg m-3 e, praticamente, a metade no período úmido, 1,03 µg m-3. Por
outro lado, a concentração média de PM10 para o período seco foi similar (3,38 µg m-3) ao período
úmido (3,76 µg m-3). A variação anual das concentrações de PM está representada na Figura 1.
Tabela 1. Concentração (µg m-3) das amostras de Material Particulado (PM2.5) de Manaus. Data de inicio Data final Vazão (m³) Concentração de PM (ug/m³)
02/02/11 03/02/11 37,570 0,625 04/02/11 06/02/11 67,266 0,424 11/02/11 14/02/11 87,109 0,786 03/03/11 07/03/11 87,738 1,053 10/03/11 12/03/11 78,377 0,871 18/03/11 20/03/11 47,456 0,980 22/03/11 23/03/11 21,027 0,452 08/04/11 10/04/11 105,943 1,094 14/04/11 17/04/11 21,206 1,036 19/04/11 23/04/11 57,008 0,804 29/04/11 02/05/11 55,729 0,458 05/05/11 09/05/11 80,972 0,821 17/05/11 19/05/11 31,800 0,708 24/05/11 28/05/11 77,156 1,652 11/06/11 14/06/11 52,467 2,335 24/06/11 26/06/11 42,201 2,358 01/07/11 04/07/11 59,576 3,282 07/07/11 10/07/11 50,481 2,407
12/07/11 14/07/11 30,067 2,312 15/07/11 18/07/11 61,530 3,372 21/07/11 25/07/11 63,103 3,827 03/08/11 05/08/11 29,361 4,377 29/09/11 03/10/11 53,968 4,086 06/10/11 13/10/11 109,200 2,651 20/10/11 23/10/11 91,964 1,843 24/11/11 28/11/11 192,357 1,089
Tabela 2. Concentração (µg m-3) das amostras de Material Particulado (PM10) de Manaus. Data de inicio Data final Vazão (m³) Concentração de PM (ug/m³)
02/02/11 03/02/11 37,570 1,770 04/02/11 06/02/11 67,266 3,828 11/02/11 14/02/11 87,109 2,359 03/03/11 07/03/11 87,738 4,778 10/03/11 12/03/11 78,377 5,863 18/03/11 20/03/11 47,456 4,330 22/03/11 23/03/11 21,027 5,826 08/04/11 10/04/11 105,943 4,783 14/04/11 17/04/11 21,206 4,570 19/04/11 23/04/11 57,008 2,933 29/04/11 02/05/11 55,729 1,301 05/05/11 09/05/11 80,972 3,267 17/05/11 19/05/11 31,800 3,223 24/05/11 28/05/11 77,156 3,195 11/06/11 14/06/11 52,467 3,955 16/06/11 20/06/11 81,196 4,267 01/07/11 04/07/11 59,576 5,128 07/07/11 10/07/11 50,481 4,368 12/07/11 14/07/11 30,067 5,338
15/07/11 18/07/11 61,530 4,868 21/07/11 25/07/11 63,103 3,653 03/08/11 05/08/11 29,361 4,377 15/09/11 19/09/11 76,764 1,856 29/09/11 03/10/11 53,968 2,752 06/10/11 13/10/11 109,200 2,468 20/10/11 23/10/11 91,964 9,520 10/11/11 17/11/11 220,511 1,326 24/11/11 28/11/11 192,357 2,066 09/12/11 15/12/11 85,898 3,696
Figura 1: Perfil de concentração do Material Particulado (ug/m³) em Manaus no período de janeiro
O somatório da fração grossa e fina corresponde, aproximadamente, a fração inalável. De acordo com o CONAMA, o limite diário da fração inalável é de 150 ug/m³ e o anual é de 50 ug/m³. As amostras analisadas não ultrapassam o limite diário e a média anual.
4.4. Concentração de Íons
Nas tabelas 3 e 4 estão às concentrações dos íons nos dois tamanhos de partículas e nas Figuras 2 e 3 as percentagens. Os ânions minoritários (fluoreto, nitrito, brometo, malonato) apresentaram-se em concentrações muito baixas nas partículas finas, com concentração média em torno de 0,001 µg m-3. A concentração máxima nas partículas finas foi de 0,011 µg m-3 para o nitrito. Já nas partículas grossas, os ânions minoritários continuaram com concentrações muito baixas, a máxima encontrada foi de fluoreto, 0,016 µg m-3. Os ânions majoritários (sulfato, nitrato, cloreto, oxalato, fosfato, formiato, acetato) nas partículas finas apresentaram concentrações de até 0,89 µg m-3 (sulfato). Nas partículas grossas, a concentração dos ânions majoritários foi um pouco menor, onde o máximo encontrado foi 0,17 µg m-3 (sulfato).
Com relação aos cátions, os íons minoritários foram magnésio, amônio e lítio. Eles possuem concentrações muito baixas, tanto nas partículas finas quanto nas grossas, com concentração média de 0,012 µg m-3 nas finas (máxima de 0,091 µg m-3 para amônio) e 0,002 µg m-3 nas grossas (máxima de 0,043 µg m-3 para amônio). Já os íons majoritários (sódio, potássio e cálcio) tiveram uma concentração média de 0,017 µg m-3 nas partículas finas (máxima de 0,12 µg m-3 para potássio) e 0,03 µg m-3 nas partículas grossas (máxima de 0,16 µg m-3 para potássio).
Tabela 3. Concentração de íons (ug/m³) nas amostras de Material Particulado (PM2.5) de Manaus.
Data de
inicio
Fluoreto Acetato Formiato Cloreto Nitrito Brometo Nitrato
Sulfato Malonato 02/02/11 <LD 0,0329 <LD <LD <LD <LD <LD 0,0999 <LD 04/02/11 <LD 0,0340 <LD 0,0004 <LD <LD 0,0154 0,0716 <LD 11/02/11 <LD 0,0048 <LD 0,0010 <LD <LD <LD 0,1168 <LD 03/03/11 <LD 0,0142 <LD 0,0089 <LD <LD <LD 0,1029 <LD 10/03/11 0,0004 0,0110 <LD 0,0197 0,0027 <LD 0,0023 0,1393 0,0015
18/03/11 0,0010 0,0173 <LD 0,0240 0,0042 <LD 0,0137 0,5295 0,0035 22/03/11 <LD 0,0266 <LD 0,0381 0,0082 <LD <LD 0,1352 <LD 08/04/11 <LD 0,0134 <LD 0,0098 0,0018 <LD <LD 0,1462 0,0009 14/04/11 <LD 0,0522 <LD 0,0218 0,0112 <LD <LD 0,8457 <LD 19/04/11 0,0006 0,0247 <LD 0,0080 0,0056 <LD <LD 0,3191 0,0016 29/04/11 <LD 0,0277 <LD 0,0207 0,0041 <LD 0,0527 0,1808 0,0000 05/05/11 <LD 0,0203 <LD 0,0110 0,0017 <LD 0,0248 0,4559 0,0023 17/05/11 <LD 0,0511 <LD 0,0102 0,0028 <LD <LD 0,3104 <LD 24/05/11 <LD 0,0203 <LD 0,0049 0,0012 <LD 0,0061 0,8921 0,0026 11/06/11 <LD 0,0323 <LD 0,0110 0,0017 <LD <LD 0,3562 <LD 24/06/11 <LD 0,0204 <LD 0,0089 <LD <LD <LD 0,4736 0,0017 01/07/11 <LD 0,0304 <LD 0,0059 <LD <LD <LD 0,5108 0,0053 07/07/11 <LD 0,0297 <LD 0,0120 <LD <LD <LD 0,7381 <LD 12/07/11 <LD 0,0768 <LD 0,0142 0,0045 <LD <LD 0,4276 <LD 15/07/11 <LD 0,0341 <LD 0,0189 0,0015 <LD <LD 0,5957 0,0050 21/07/11 <LD 0,0379 <LD 0,0150 <LD <LD <LD 0,5105 0,0080 03/08/11 <LD 0,0585 <LD 0,0223 <LD <LD <LD 0,6401 <LD 29/09/11 <LD 0,0506 <LD 0,0028 <LD <LD 0,0126 <LD 0,0081 06/10/11 <LD 0,0220 <LD <LD <LD <LD <LD <LD 0,0046 20/10/11 <LD 0,0198 <LD <LD <LD <LD <LD 0,2688 0,0040 24/11/11 <LD 0,0171 <LD 0,0038 <LD <LD 0,0134 0,1236 0,0025
Continuação Tabela 3
Data de
inicio
Oxalato Fosfato Lítio Sódio Amônio Potássio Magnésio Cálcio
02/02/11 0,0161 <LD <LD 0,0090 0,0383 0,0055 0,0001 <LD 04/02/11 0,0092 <LD <LD 0,0043 0,0219 0,0113 0,0005 0,0066 11/02/11 0,0054 <LD 0,0001 0,0184 <LD 0,0088 0,0006 <LD 03/03/11 0,0099 <LD 0,0001 0,0197 0,0156 0,0092 0,0012 0,0004 10/03/11 0,0018 <LD <LD <LD 0,0108 0,0051 0,0004 0,0015 18/03/11 0,0055 <LD <LD <LD 0,0410 0,0102 0,0001 0,0016 22/03/11 0,0053 <LD <LD <LD 0,0299 0,0350 0,0030 0,0322 08/04/11 0,0059 <LD <LD <LD 0,0080 0,0043 0,0007 0,0035 14/04/11 0,0359 <LD <LD <LD 0,0273 0,0478 0,0064 0,3514 19/04/11 0,0084 <LD <LD <LD 0,0160 0,0323 0,0019 0,0386 29/04/11 0,0050 <LD <LD <LD 0,0179 0,0078 0,0005 0,0442 05/05/11 0,0045 <LD <LD <LD 0,0336 0,0069 0,0002 <LD 17/05/11 0,0069 0,0048 <LD <LD 0,0259 0,0120 0,0006 0,0299 24/05/11 0,0112 <LD <LD <LD 0,0539 0,0171 0,0007 0,0079 11/06/11 0,0289 <LD <LD 0,0413 0,0515 0,0212 0,0007 <LD 24/06/11 0,0253 <LD <LD 0,0543 0,0658 0,0287 0,0010 <LD 01/07/11 0,0331 <LD <LD 0,0444 0,0628 0,0390 0,0021 <LD 07/07/11 0,0213 <LD <LD 0,0221 0,0912 0,0327 0,0005 0,0002 12/07/11 0,0248 <LD <LD 0,0195 0,0768 0,0208 <LD <LD 15/07/11 0,0255 <LD <LD 0,0517 0,0659 0,0587 0,0032 <LD 21/07/11 0,0372 <LD <LD 0,0398 0,0650 0,0573 0,0015 <LD 03/08/11 0,0839 <LD <LD 0,0605 0,0912 0,0443 0,0033 <LD 29/09/11 0,0564 <LD 0,0002 0,0289 <LD 0,1163 0,0073 0,0242 06/10/11 0,0313 0,0012 0,0001 0,0325 <LD 0,0722 0,0063 0,0015
20/10/11 0,0076 <LD <LD <LD <LD 0,0206 0,0007 0,0157
24/11/11 0,0289 <LD 0,0001 0,0001 <LD 0,0146 0,0028 0,0278
Tabela 4. Concentração de íons (ug/m³) nas amostras de Material Particulado (PM10) de Manaus.
Data de
inicio
Fluoreto Acetato Formiato Cloreto Nitrito Brometo Nitrato
Sulfato Malonato 02/02/11 <LD <LD <LD 0,0107 <LD <LD 0,0310 0,0099 <LD 04/02/11 <LD <LD <LD 0,0368 <LD <LD 0,0032 0,0204 <LD 11/02/11 <LD <LD <LD 0,0130 <LD <LD 0,0008 0,0173 <LD 03/03/11 <LD <LD <LD 0,0230 <LD <LD <LD 0,0184 0,0025 10/03/11 0,0003 <LD <LD 0,0183 0,0024 <LD <LD 0,0387 <LD 18/03/11 0,0013 <LD <LD 0,0353 0,0053 <LD <LD 0,0737 <LD 22/03/11 0,0094 <LD <LD 0,0958 0,0146 <LD 0,2315 0,0932 <LD 08/04/11 0,0002 <LD <LD 0,0151 0,0018 <LD <LD 0,0328 <LD 14/04/11 0,0018 <LD <LD 0,0714 0,0112 <LD <LD 0,1498 <LD 19/04/11 0,0011 <LD <LD 0,0227 0,0043 <LD <LD 0,0216 <LD 29/04/11 0,0016 <LD <LD 0,0210 0,0055 <LD <LD 0,0353 <LD 05/05/11 0,0004 <LD <LD 0,0192 0,0016 <LD <LD 0,0380 <LD 17/05/11 0,0025 <LD <LD 0,0341 0,0105 <LD <LD 0,0500 <LD 24/05/11 0,0008 <LD <LD 0,0103 <LD <LD <LD 0,0825 <LD 11/06/11 <LD <LD 0,0344 0,0198 <LD <LD <LD 0,0358 <LD 16/06/11 <LD <LD <LD 0,0287 <LD <LD <LD 0,0366 <LD 01/07/11 <LD <LD 0,0331 0,0330 <LD <LD <LD 0,0584 <LD 07/07/11 <LD <LD 0,0247 0,0205 <LD <LD <LD 0,1093 <LD 12/07/11 <LD <LD 0,0869 0,0581 <LD <LD 0,0597 0,0517 <LD 15/07/11 <LD <LD 0,0356 0,0428 <LD <LD <LD 0,0727 <LD
21/07/11 <LD <LD 0,0059 0,0254 <LD <LD <LD 0,0462 <LD 03/08/11 <LD <LD 0,0116 0,0727 <LD <LD <LD 0,0624 0,0096 15/09/11 <LD <LD <LD 0,0122 <LD <LD 0,0376 0,0440 <LD 29/09/11 <LD <LD <LD 0,0391 <LD <LD 0,1194 0,0731 0,0140 06/10/11 <LD <LD <LD 0,0586 <LD <LD 0,1011 0,0825 <LD 20/10/11 <LD <LD <LD 0,0090 <LD <LD 0,0034 0,1747 <LD 10/11/11 <LD <LD <LD 0,0121 <LD <LD 0,0079 0,0157 <LD 24/11/11 <LD <LD 0,0017 0,0129 <LD <LD 0,0207 0,0408 0,0032 09/12/11 0,0155 <LD <LD 0,0356 <LD <LD 0,0400 0,1277 <LD Continuação Tabela 4 Data de inicio
Oxalato Fosfato Lítio Sódio Amônio Potássio Magnési
o Cálcio 02/02/11 0,0072 0,0163 <LD 0,0254 0,0427 0,0294 0,0011 0,0164 04/02/11 0,0284 0,0329 <LD 0,0583 0,0239 0,0396 0,0034 0,0099 11/02/11 0,0057 0,0081 0,0001 0,0202 <LD 0,0206 0,0021 0,0116 03/03/11 0,0140 0,0321 0,0001 0,0217 <LD 0,0437 0,0041 0,0029 10/03/11 0,0045 0,0274 <LD <LD 0,0035 0,0527 0,0033 0,0387 18/03/11 0,0116 0,0225 <LD <LD 0,0001 0,0562 0,0032 0,0050 22/03/11 0,0088 0,0630 0,0002 <LD 0,0305 0,0835 0,0062 0,0972 08/04/11 0,0074 0,0112 <LD <LD 0,0028 0,0290 0,0029 0,0167 14/04/11 0,0402 0,0601 <LD <LD 0,0149 0,1628 0,0137 0,0345 19/04/11 0,0078 0,0508 <LD <LD <LD 0,0581 0,0036 0,0156 29/04/11 0,0059 0,0048 <LD <LD <LD 0,0214 0,0018 0,0484 05/05/11 0,0078 0,0239 <LD <LD 0,0065 0,0475 0,0040 0,0496 17/05/11 0,0072 0,0164 <LD <LD <LD 0,0467 0,0030 0,1368 24/05/11 0,0144 0,0219 <LD <LD <LD 0,0458 0,0036 0,0091
11/06/11 0,0334 <LD <LD 0,0205 <LD 0,0420 0,0039 <LD 16/06/11 0,0243 <LD <LD 0,0416 <LD 0,0505 0,0042 <LD 01/07/11 0,0459 <LD <LD 0,0780 <LD 0,0554 0,0074 <LD 07/07/11 0,0133 <LD <LD 0,0504 <LD 0,0574 0,0046 <LD 12/07/11 0,0189 <LD <LD 0,0823 <LD 0,0603 0,0072 0,0534 15/07/11 0,0343 <LD <LD 0,0956 <LD 0,0541 0,0095 <LD 21/07/11 0,0278 <LD <LD 0,0514 <LD 0,0370 0,0052 <LD 03/08/11 0,0502 <LD <LD 0,1464 <LD 0,0298 0,0095 <LD 15/09/11 0,0101 0,0059 0,0002 0,0168 <LD 0,0229 0,0057 0,0330 29/09/11 0,0358 0,0087 0,0002 0,1016 <LD 0,0344 0,0150 0,0193 06/10/11 0,0509 0,0189 0,0002 0,1072 <LD 0,0307 0,0150 0,0253 20/10/11 <LD 0,0466 0,0003 <LD 0,0052 0,1018 0,0080 0,0200 10/11/11 0,0126 0,0067 0,0001 0,0218 <LD 0,0139 0,0035 0,0026 24/11/11 0,0087 0,0074 0,0001 0,0337 <LD 0,0180 0,0054 0,0204 09/12/11 0,0161 0,0232 0,0002 0,0728 <LD 0,0495 0,0113 0,0146
<LD: menor que o limite de detecção (íons não detectados nas respectivas amostras)
Figura 3: Percentagem média das concentrações de íons no PM10.
Figura 4. Perfil das concentrações de íons no PM2.5 para o período amostrado.
5. Conclusões
O projeto apresentou resultados de concentração e composição química do material particulado coletado durante um ano na região amazônica. Foi possível observar algumas diferenças nas concentrações de MP durante os períodos úmido e seco e também com relação ao tamanho da partícula. O período úmido foi influenciado por fontes naturais, basicamente. Já o período seco foi provocado por fontes antropogênicas, como as queimadas. A maior concentração de partículas finas ocorreu no período seco e isso se deve, principalmente, à queima de biomassa de outras regiões da Amazônia. Os íons de partículas finas que apresentaram maior concentração foram sulfato, amônio e acetato. As partículas grossas possuem origem natural e predominam no período úmido devido à alta produção biogênica. Os íons de partículas grossas que tiveram maior concentração durante o período úmido foram sulfato, sódio e cloreto.
6. Referências
[1] ALVES, C. Aerossóis atmosféricos: perspectiva histórica, fontes, processos químicos de formação e composição orgânica. Química Nova, v.28, 2005.
[2] SKOOG, D. A., Fundamentos de Química Analítica, Thomson, 2005.
[3] ARTAXO, P. Química atmosférica na Amazônia: A floresta e as emissões de queimadas controlando a composição da atmosfera amazônica. Acta Amazônica, v.35, 2005.
