Coleta e Análise de Amostras de Material Particulado com … · 2016. 11. 10. · Material...
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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
Período de atividade: agosto de 2015 a julho de 2016
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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
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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
3.1. Coleta das amostras
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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
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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.
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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,
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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.
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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
Equipamento: Cromatógrafo de Íons (Dionex ICS-5000)
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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
10
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
11
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
de 2011 a dezembro de 2011.
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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
13 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
14
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
15 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
16 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
17 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 2: Percentagem média das concentrações de íons no PM2.5.
18
Figura 3: Percentagem média das concentrações de íons no PM10.
As distribuições dos íons das amostras analisadas estão representadas nas Figuras 4 e 5.
19
Figura 4. Perfil das concentrações de íons no PM2.5 para o período amostrado.
Figura 5: Perfil das concentrações de íons no PM10 para o período amostrado.
20
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.