Doutorado: Caracterização do aerossol biogênico primário na atmosfera da Região Metropolitana de São Paulo

A Região Metropolitana de São Paulo, (RMSP), Brasil, frequentemente apresenta concentrações de material particulado (MP) que excedem os padrões nacionais de qualidade do ar. Entender suas fontes é um passo fundamental para a descrição dos processos físico-químicos na atmosfera e para a criação de políticas destinadas à redução da concentração de poluentes no ar. Os bioaerossóis, que constituem o MP, são importantes atores na deflagração de doenças respiratórias além de interferirem em processos climáticos. Esse trabalho objetivou estimar a concentração, importância e as fontes das partículas biogênicas primárias e outros compostos orgânicos presentes na atmosfera da RMSP. A amostragem utilizou três equipamentos de coleta de MP 10 (MP Inalável, da <10 micra): “Burkard”, “MiniVol” e “HiVol". As amostras foram coletadas na Cidade Universitária Campus Butantã da Universidade de São Paulo (USP) em São Paulo durante o ano de 2017 e 2018 e diversos compostos foram analisados: elementos traço do MP 10 ; carbono orgânico e elementar; compostos orgânicos; íons; proteínas solúveis em água (WSP); e esporos de fungos. O arabitol e o manitol correlacionaram-se com diversos tipos fúngicos, indicando uma origem em comum. Um fator de conversão de 3,0 pg de arabitol/esporo e 4,5 pg de manitol/esporo foi proposto para São Paulo no período de coleta para converter a concentração de açúcares em número de esporos fúngicos. Através de fatores de conversão da literatura, atribuiu-se aos esporos fúngicos, em média, 1,5% e 3,7% da massa de MP 10 e OC, respectivamente. A correlação entre WSP com elementos associados à ressuspensão do solo e com levoglucosano e K + permite indicar que o solo e a queima de biomassa são importantes fontes de bioaerossóis. A concentração de levoglucosano em São Paulo foi menor em 2017 em comparação com anos anteriores, sendo associado a meteorologia e/ou políticas públicas de redução da queima de biomassa na agricultura. Assim, também se discutiu a importância da agricultura e da produção sucroalcooleira, bem como outras possíveis fontes de levoglucosano. Das seis fontes obtidas com a aplicação do PMF (Positive Matrix Factorization) para o MP 10 , os Bioaerossóis, a Ressuspensão do solo/pavimento e o Aerossol Inorgânico Secundário explicaram 12,7%, 25,9% e 20,9% da massa do MP 10 , respectivamente. As demais fontes foram a Emissão Veicular, Aerossol Marinho e Queima de Biomassa. Apesar da fonte biogênica e de queima de biomassa não contribuírem para uma grande fração da massa do MP 10 , ambas têm um importante papel nos processos climáticos e na saúde. Diversas espécies de fungos foram testadas para determinar seu potencial como núcleos de gelo e todos apresentaram uma temperatura inicial de congelamento abaixo de -20ºC. Contudo, apenas a Macrolepiota e a Arbortiporus fractipes apresentaram uma temperatura inicial de congelamento significante para serem classificados como potenciais nucleadores de gelo (-9ºC). Os resultados desta pesquisa indicam a importância de analisar compostos que são marcadores específicos de fontes e que não são geralmente incluídos em modelos receptores. Além disso, foi elucidada a importância dos bioaerossóis e esporos fúngicos para as partículas da atmosfera de São Paulo bem como seu potencial em influenciar processos atmosféricos.