Poluição em ambientes internos. Caracterização de espécies no material particulado de atmosferas escolares
| Autor: | Daniela Cristina de Almeida Pereira |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Perola de Castro Vasconcellos, Leila Droprinchinski Martins, Maria Cristina Solci |
| Rok vydání: | 2018 |
| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
| DOI: | 10.11606/d.46.2018.tde-12042018-094059 |
| Popis: | Atualmente a poluição do ar é um assunto relevante para a população e para os órgãos governamentais, em razão dos efeitos na saúde e no clima. Tão importante quanto a quantidade de material particulado na atmosfera, é também, a sua composição. O objetivo deste estudo foi determinar a concentração de MP10 e espécies orgânicas e inorgânicas em amostras coletadas em ambientes internos e externos de três escolas do Estado de São Paulo, para avaliar a qualidade do ar. As concentrações de MP10 foram determinadas por gravimetria, depois foram submetidas à extração, rotaevaporação, fracionamento em coluna, e os compostos foram determinados através da cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas; o carbono elementar e o carbono orgânico foram determinados pelo método termo-óptico, pelo sistema desenvolvido na Universidade de Aveiro; o carbono grafítico foi determinado por refletometria e os metais por EDXRF e algumas amostras foram analisadas por cromatografia de íons, no instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo. As amostras de MP10 foram coletadas nos seguintes sítios: (i) escola de Aplicação, dentro da Cidade Universitária, de área urbana que sofre influência de via de grande movimento de veículos e da vegetação local; (ii) escola Madalena de Almeida do Cais, na cidade de Nova Granada localizada a cerca de 475 quilômetros da cidade de São Paulo, com baixa população e poucos veículos; (iii) escola particular em bairro residencial da zona oeste, que sofre a influência de avenida com grande fluxo de veículos. Os resultados indicaram que a concentração do MP10 foi mais alta em ambiente interno que externo na escola dentro da USP. Na escola particular, a concentração mediana apontou que o ambiente externo apresentou concentração de MP10 superior ao ambiente interno. Para os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, observou-se que tanto na escola do interior quanto na escola do campus, houve maior concentração em ambiente interno, e alguns de maior peso molecular, atribuídos às emissões veiculares, foram mais altos em ambiente externo. As razões diagnósticas indicaram queima de combustíveis fósseis ao redor dos sítios amostrados. As amostras coletadas nas escolas apresentaram baixos riscos à saúde. Os compostos 2- metilantraquinona e benzo(a)antraceno-7,12-diona foram encontrados nas amostras, denotando a influência da exaustão veicular. A fração carbonácea (EC + OC) apresentou maior concentração em ambiente externo, e a razão OC/EC para o ambiente externo apontou para a queima de biomassa. A fonte de carbono grafítico corroborou a influência do tráfego. Para a maioria dos elementos, com exceção do cromo, manganês e ferro, as concentrações obtidas em ambiente interno foram as mais altas, majoritariamente oriundos da ressuspensão do solo. O cromo e o manganês estão relacionados com a emissão dos veículos que utilizaram a mistura gasolina e etanol; o ferro, com a crosta terrestre. Para os íons, a concentração média para ambientes externos apresentou a seguinte tendência: SO42- > NO3- > Ca2+ > NH4+ > Na+ > K+> Mg2+ > Cl- e para ambientes internos foi Ca2+ > SO42- > NO3- > Na+ > NH4+ > K+ > Cl- > Mg2+ > F-. A maioria das espécies apresentou a influência da ressuspensão do solo; o nitrato e o sulfato foram atribuídos à emissão veicular, e o cátion amônio foi formado por reações a partir da degradação da matéria orgânica e dos processos que ocorrem nos catalisadores veiculares. Nowadays, air pollution is a relevant issue for people and government agencies because of the health and climate effects. As important as the amount of particulate matter in the atmosphere, is also, its composition. The object of this study was to determine the concentration of PM10 and organic and inorganic species in samples collected in indoor and outdoor environment of three schools in the State of São Paulo, to evaluate air quality. The concentrations of PM10 were determined by gravimetry, then the samples were subjected to extraction, rotary evaporation, column fractionation, and the compounds were determined by gas chromatography coupled to the mass spectrometer; elemental carbon and organic carbon were determined by the thermooptical method, by the system developed at the University of Aveiro; the graphitic carbon was determined by reflectometry and the metals by EDXRF and some samples were analyzed by ion chromatography, at the Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences of the University of São Paulo. PM10 samples were collected at the following sites: (i) school of Application, within the University City, an urban area that is influenced by a large vehicular route and local vegetation; (ii) Madalena de Almeida do Cais school, in the city of Nova Granada located about 475 kilometers from the city of São Paulo, with low population and few vehicles; (iii) private school in a residential neighborhood in the western zone, which suffers the influence of avenue with a large flow of vehicles. The results indicated that PM10 concentration was higher in indoor than outdoor environment in the school within USP. In the private school, the median concentration indicated that the outdoor environment presented a concentration of PM10 higher than the indoor environment. For the polycyclic aromatic hydrocarbons, it was observed that both countryside school and campus school, a higher concentration of compounds in the indoor environment was found, only some high molecular weight compounds, attributed to vehicular emissions, were higher in the external environment. Diagnostic ratios indicated the burning of fossil fuels around the sites sampled. Samples collected in schools presented low health risks. 2-methylanthraquinone and benzo(a)anthracene-7,12-dione were found in the samples, denoting the influence of vehicle exhaust. The carbonaceous fraction (EC + OC) presented higher concentration in the outdoor environment and OC/EC ratio for the outdoor environment pointed to biomass burning. The graphite carbon source corroborated the traffic influence. For most of the elements, except for chromium, manganese and iron, the concentrations obtained in indoor environment were the highest, mainly derived from soil resuspension. Chromium and manganese are related to the emission of the vehicles that used the mixture gasoline and ethanol; iron is from the terrestrial crust. For the ions, the average concentration for outdoor environments presented the following trend: SO42-> NO3-> Na+> NH4+> Na+> K+> Mg2+> Cl- and for indoor environments was Ca2+> SO42-> NO3-> Na+ > NH4+> K+ > Cl-> Mg2+> F-. Most of the species showed the influence of soil resuspension; nitrate and sulfate were attributed to human activities, i. e., vehicular emission, and, the ammonium cation was formed by reactions from the degradation of the organic matter and the processes that occur in vehicular catalysts. |
| Databáze: | OpenAIRE |
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