Defesa de tese de doutorado
Aluno: Monique Silva Coelho
Programa: Meteorologia
Título: “Hidrocarbonetos reativos (C6-C11) na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP)”
Orientadora: Profa. Dra. Adalgiza Fornaro – IAG/USP
Comissão Julgadora
- Profa. Dra. Adalgiza Fornaro – IAG/USP
- Profa. Dra. Silvia Ribeiro de Souza - Instituto de Pesquisas Ambientais-IPA/SP
- Prof. Dr. Thiago Nogueira - FSP/USP
- Profa. Dra. Débora Souza Alvim - Escola de Engenharia de Lorena/USP- por videoconferência
- Prof. Dr. Sergio Machado Corrêa - UERJ- por videoconferência
Resumo
Os compostos orgânicos voláteis (COVs) são fundamentais nas reações atmosféricas, produzindo ozônio troposférico (O3) e aerossóis orgânicos secundários (SOA). Dentre os COVs, destacam-se os hidrocarbonetos (HCs), incluindo os compostos aromáticos (ex. (BTEX: benzeno, tolueno, etilbenzeno, m,p- e o-xilenos) sendo emitido diretamente na atmosfera, em áreas urbanas, por escapamentos de veículos, evaporação de combustível, uso de solventes, emissões de gás natural e processos industriais. São Paulo é o estado brasileiro com maior ocupação territorial e mais de 47 milhões de habitantes, somado ao maior desenvolvimento econômico e à maior frota automotiva, causando degradação da qualidade do ar. Na região metropolitana de São Paulo (RMSP), em particular, a frota de mais de 7 milhões de veículos tem sido reconhecida como a principal causa de eventos de poluição do ar, mas problemas de saúde e queixas da população do entorno de um importante complexo industrial e petroquímico do MASP também receberam atenção. Nesse contexto, o presente estudo avaliou os HCs próximos ao Complexo Petroquímico de Capuava (CPC) na RMSP, no período de 2016 a 2022. Na primeira etapa foram analisados dados de diferentes HCs com base em amostragens horárias em dois locais diferentes durante, 2016-2017. Na segunda parte do estudo foram analisadas as emissões descontroladas de material particulado (PM) e COVs, que ocorreu entre abril e maio de 2021 no CPC, com base nos dados da estação de qualidade do ar de Capuava (CETESB) e aplicando o modelo de pluma gaussiana – AERMOD (steady-state plume model), estimamos as concentrações de COV e PM10. Finalmente, uma análise dos dados horários de benzeno e tolueno foi fornecida, para seis estações de qualidade do ar (Capuava, Paulínia, Cubatão, Pinheiros, São José dos Campos e São José-Vista Verde) inseridas no estado de São Paulo, de 2017 a 2022. Os resultados de amostragem (cartuchos Tenax) e análise (GC-FID) mostraram que no entorno do CPC, os compostos mais abundantes foram tolueno (1,5 ± 1,1 ppbv), cis-2-hexeno (1,4 ± 1,9 ppbv), benzeno (0,55 ± 0,66 ppbv) e m+p-xileno (0,58 ± 0,3 ppbv). As correlações e proporções entre BTEX mostraram a influência de fontes industriais, apesar das emissões veiculares terem sido as principais fontes desses compostos no entorno do CPC. A estimativa dos potenciais impactos associados às emissões de CPC para a formação de poluentes secundários mostrou que os compostos aromáticos representaram ~98 % e ~68% da formação total de SOA e O3, respectivamente. A estimativa do risco de câncer ao longo da vida devido ao benzeno foi seis vezes maior do que a recomendação da EPA e pode afetar negativamente a saúde da população nesta região. Quando comparamos o episódio de emissões descontroladas (abril-maio de 2021) em relação aos quatro anos anteriores mostrou-se um aumento nas concentrações médias por um fator de 2 para PM10, benzeno e tolueno, atingindo valores máximos durante o episódio: 174 µg m-3 (PM10), 22,8 ppb (benzeno) e 14,3 ppb (tolueno). Além disso, as simulações com o AERMOD demonstraram que a pluma de COV teve potencial para atingir grande parte dos municípios de Mauá e Santo André, podendo afetar a saúde de mais de 1 milhão de habitantes. Por fim, nas análises dos dados das estações da CETESB, para o período (2017-2022), o benzeno apresentou maiores concentrações médias anuais nas estações localizadas em áreas industrializadas (Capuava – 2017: 0,78 ppb; Cubatão – 2018: 0,70 ppb; Capuava – 2019: 0,78 ppb, 2020: 0,72 ppb, 2021: 1,15 ppb e 2022: 0,78 ppb). Entretanto, um perfil menos nítido foi observado para o tolueno, pois as maiores concentrações foram observadas para áreas industriais ou de tráfego urbano (Capuava – 2017: 1,3 ppb; Pinheiros – 2018: 1,7 ppb; 2019: 1,2 ppb; São José dos Campos – 2020: 1,7 ppb; Capuava – 2021: 1,4 ppb e Cubatão – 2022: 1,5 ppb). Além disso, os perfis diurnos de tolueno em áreas industriais não correspondem às emissões típicas do tráfego. A estimativa do risco de câncer devido à exposição ao benzeno variou de 1,0 x 10-6 a 1,0 x 10-5, chegando a ser dez vezes maior do que a recomendação da EPA. Essa observação fornece uma visão geral das concentrações para os demais complexos industriais do estado de São Paulo. Os resultados forneceram informações significativas sobre os efeitos das emissões atmosféricas do complexo petroquímico e industrial de Capuava na qualidade do ar, em uma área densamente urbanizada, analisando dados oficiais (CETESB), modelados (AERMOD) e resultados de amostragens (cartuchos TENAX) para uma área com alto potencial de contaminação do ar no Brasil.
Palavras-chave: BTEX, emissões industriais, potencial de formação de ozônio e SOA (OFP, SOAFP), risco de câncer, modelagem de dispersão atmosférica