Variabilidade da concentração em massa e Black Carbon de MP 2,5 da cidade de Recife, efeitos da pluviometria (remoção)

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Variabilidade da concentração em massa e Black Carbon de MP

2,5

da cidade de Recife, efeitos da pluviometria (remoção)

Mariana Fadigatti Picolo, Regina Maura Miranda,

Maria de Fátima Andrade, Adalgiza Fornaro ( mariana.picolo@usp.br,

regina@model.iag.usp.br, mftandra@model.iag.usp.br, fornaro@model.iag.usp.br )

Depto. Ciências Atmosféricas, IAG/USP, Rua do Matão, 1226, 05508-090, Cidade Universitária, São Paulo, SP

Abstract: The present work had the purpose to study the effect of meteorological conditions

in the concentrations of fine particle material (PM2.5) and black carbon (BC) in Recife. The

period of analysis was June 2007 to July 2008. In this period the rainiest month was May 08 (432mm) and the drier month was October 07 (26.8 mm). It is possible to say that the

concentration of PM2.5 didn’t show large variations during the months of studies, and the

biggest concentration happened in July 07 although it rained 336 mm. The monthly average concentrations showed that all the concentrations are compatible, considering the standard deviation. Therefore, the conclusion is that in Recife the rain does not affect much the

concentration of PM2.5. The average through the whole period was 7.33 µg m-3, and

considering the comparisons among other places in different periods, it’s possible to notice that Recife has the lowest concentration, and that value is under the guidelines proposal by WHO.

Palavras-chave: aerossol, poluição do ar, processos de remoção 1 – INTRODUÇÃO

Atualmente, há muito interesse em se compreender qual o verdadeiro efeito que o material particulado inalável existente na atmosfera pode causar ao ser humano. Compreende-se por material particulado inalável partículas com tamanho inferior a 10 μm que ficam suspensas na atmosfera (Seinfeld e Pandis, 2006), sendo subdivididas em partículas finas (com tamanho de até 2,5 μm) e grossas (maiores que 2,5 μm e menores que 10 μm). As partículas inaláveis são emitidas pela ação humana (queimadas, queima de combustíveis fósseis e atividades industriais por exemplo), e podem provocar vários prejuízos a saúde como problemas respiratórios, baixa defesa imunológica, além de problemas cardíacos, renais e neurológicos (Saldiva et al., 1994 e 1995). As concentrações de material particulado em uma determinada área dependem das condições meteorológicas dessa região, sendo a precipitação uma das variáveis que contribuem para a remoção, enquanto que eventos de inversão térmica podem causar o acúmulo de poluentes. Portanto, o objetivo do presente estudo é analisar o efeito de parâmetros meteorológicos para a dispersão ou remoção de material particulado fino

(MP2,5) na cidade de Recife. O período de análise é de junho de 2007 a julho de 2008.

2 - MATERIAL E MÉTODOS

A amostragem do MP2,5 foi realizada por coletor de baixo volume de coleta (10 lpm),

composto por uma bomba de vácuo, um sistema de regulagem e medição da vazão de ar, um impactador que restringe a passagem de material particulado de diâmetro aerodinâmico menor

e igual a 2,5 m e um filtro coletor (membrana de policarbonato). As massas do MP2,5 foram

obtidas por diferença de pesagem antes e depois da amostragem. Os filtros foram mantidos por 24h em sala especial (sala de balança, com temperatura e umidade relativa controlada, T

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~22oC e UR ~45%) e depois pesados em balança micro-analítica da marca Mettler Toledo

modelo XM5.

3- Resultado e discussões

A figura 1 apresenta uma comparação entre a precipitação acumulada nos meses de junho de 2007 a julho de 2008 e a normal climatológica (1961-1990) do INMET.

Pela figura 1 percebe-se que na cidade de Recife os meses mais chuvosos são maio e março de 2008, junho e julho de 2007, já os mais secos são outubro, novembro, dezembro, janeiro e fevereiro. Durante o período de análise o mês mais chuvoso foi maio de 2008 (432 mm) e o mês menos chuvoso foi outubro de 2007 (26,8mm), sendo que maio e março de 2008 ficaram acima da média climatológica, e julho, outubro e dezembro de 2007, janeiro, fevereiro, abril, junho e julho de 2008 ficaram abaixo da média.

A figura 2 apresenta dois gráficos comparando a precipitação e a concentração de MP2,5

em maio e março de 2008, meses mais chuvosos do período de estudo.

Figura 1- Comparação entre a precipitação acumulada nos meses de análise a normal

climatológica do INMET, para a cidade de Recife.

0 5 10 15 20 25 30 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Maio 2008 [ MP 2 ,5 ] ( gm -3) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Pl u vi o me tri a (mm) 0 5 10 15 20 25 30 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Março 2008 [ MP 2 ,5 ] ( gm -3) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Pl u vi o me tri a (mm)

Figura 2- Comparação entre a pluviometria e a concentração de MP2,5 nos meses maio e março de 2008.

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A figura 3 apresenta dois gráficos comparando a pluviometria com a concentração de

MP2,5 nos meses mais secos do período. Analisando as figuras 2 e 3 percebe-se que durante os

quatro meses estudados não houve grandes variações nas concentrações de MP2,5. O mês de

fevereiro apresentou no final um aumento de concnetração após dez dias sem chuva. Março de 2008 apresentou maiores concentrações no inicio do mês, após oito dias sem chuva.

Na figura 4 observa-se que as concentrações médias mensais de MP2,5 para cada mês do

período de estudo não apresentaram grandes diferenças entre os diferentes períodos de chuva

e seca. As concentrações variaram entre 1,45 e 22,0 μg m-3, e o mês de julho de 2007 foi o

que apresentou maior concentração média (9,15 μg m-3), apesar de ter chovido 336mm. O BC

variou entre 0,05 e 7,1 μgm-3. A porcentagem média de contribuição do BC para a massa do

MP2,5 foi de 26%, atingindo 61% no dia 24/07/2008. Esta alta contribuição do BC para a

massa do MP2,5 de recife, pode ser indicativo da forte contribuição da emissão por queima de

diesel, uma vez que a região de amostragem é próxima a uma rodovia com intenso trafego de caminhões, além de veículos a diesel representarem 10,7% do total da frota de região metropolitana de Recife (www.ibge.gov.br/cidadesat/).

0 5 10 15 20 25 30 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Outubro 2007 [MP2 ,5 ] ( gm -3) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Pl u vi o me tri a (mm) 0 5 10 15 20 25 30 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Fevereiro 2008 [M P2 ,5 ] ( gm -3) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Pl u vi o me tri a (mm)

Figura 3- Comparação entre a pluviometria e a concentração de MP2,5 nos meses outubro de 2007 e fevereiro de 2008 (mais secos do período de análise).

Considerando as figuras 2, 3 e 4 pode-se afirmar que a chuva tem pouca influência nas concentrações na cidade de Recife, e que lá a concentração se mantém baixa ao longo do período de análise. Isso pode ser visto na tabela 1, que apresenta uma comparação entre

valores de concentração de MP2,5 em diferentes lugares no mundo, observa-se também que

representam diferentes períodos. Analisando a tabela 1 percebe-se que a cidade de Recife

apresenta a menor concentração de MP2,5. Na cidade de Lahore as altas concentrações

ocorreram durante o inverno, sendo esta a época seca na região. As principais contribuições foram: aerossol secundário, emissão industrial, poeira de solos, emissão de veículos. As menores concentrações nessa cidade aconteceram durante o verão, que seria a época mais

chuvosa na região, devido monções. Na região de Araraquara, as concentrações de MP2,5

foram associadas, principalmente, a queima de biomassa (queimadas de cana de açúcar).

Deve-se destacar ainda, que no Brasil não há padrão de qualidade do ar para MP2,5, e que a

maior concentração observada em Recife não ultrapassou o valor recomendado pela OMS (25

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jul set nov jan mar mai jul 0 2 4 6 8 10 12 14 2008 [MP 2 ,5 ] m é d ia m e n s a l ( g m -3 ) 2007

Figura 4- Média e desvio padrão das concentrações de MP2,5 nos meses de análise em Recife.

Tabela 1- Comparação entre as concentrações médias, desvio padrão (d.p.) e medianas para

24 h de amostragem de MP2,5 de diferentes regiões e períodos.

4- CONCLUSÕES

Pode-se afirmar que na cidade de Recife a concentração de MP2,5 não varia muito ao

longo do ano, como foi verificado na figura 4, sendo todos os valores médios compatíveis, considerando o desvio padrão. Considerando esta pequena variação e as figuras 2 e 3 conclui-se que a pluviometria não tem grande influência na concentração de material particulado fino

MP2,5 (µg m-3)

Média d.p. Mediana Mín.-Máx. Período Ref.

Recife 7,33 3,02 6,70 1,45-22,0 06/2007-07/2008 Presente estudo

Amsterdan - - 16,8 - 11/1998- 06/1999 Vallius et al.,2005

Erfurt - - 16,3 - 10/1998-03/1999 Vallius et al.,2005

Helsink - - 10,6 - 11/1998-04/1999 Vallius et al.,2005

Londrina (urbano) 17,5 5,04 - - 03-04/2007 Freitas e Solci, 2009 São Paulo (urbano) 30,2 16,1 - - 07-09/1997 Artaxo, 2001 Castanho e

Araraquara (SP) 26,5 - - - 06/2003-04/2004 Allen et al., 2009

Mediterrâneo oeste 13,6 - - - 03/2002-12/2007 Pey et al., 2009

New York City 17,3 9,64 - - 01-12/2001 Thurston,2006 Lall e Rio Grande do Sul 15 - - - 10/2001-12/2002 Braga et al., 2005

Toronto - - 12,7 1,04-42,2 02/2000-02/2001 Lee et al., 2003

Lahore (Paquistão) 175 36,78 88,5 12,06 - - 11/2006-02/2007 07-08/2007 Lodhi et al., 2005

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na região de estudo. A média total ao longo do período de análise foi 7,33 μg m-3 e

comparando-o com outras concentrações de regiões diferentes e de períodos diferentes (tabela 1), percebe-se que a cidade de Recife apresenta a menor concentração, sendo que este valor

está dentro das recomendações (25 μg m-3) da OMS (Organização Mundial da Saúde).

Agradecimentos: CNPq (Iniciação Científica)

5 – REFERÊNCIAS

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Referências

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