O Impacto das Fontes de Poluição na Distribuição de Tamanho em Número e Massa do Material Particulado Atmosférico em São Paulo

 

Autor: 
Luis Henrique Mendes dos Santos
Informações Gerais
Departamento: 
meteorologia
tipo: 
Mestrado
Data da Defesa: 
2018
Palavras-chave: 
MP2,5, Black Carbon, Modelos Receptores, Análise de Componentes Principais, Positive Matrix Factorization, Fatoração de Matriz Positiva, Emissões veiculares, Poluição, São Paulo
Orientadores
Orientador: 
Maria de Fátima Andrade

Diversos estudos tiveram como objetivo determinar e caracterizar o aerossol atmosférico na cidade de São Paulo, quanto a seu tamanho e composição química, bem como encontrar as suas fontes emissoras e contribuições em massa para a região estudada. A coleta dos constituintes atmosféricos foi realizada na estação de amostragem do Laboratório de Análises dos Processos Atmosféricos (LAPAt) do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo (USP), localizada na zona oeste da cidade de São Paulo, geograficamente em 23°33’34” S e 46°44’00” O. O experimento foi realizado de 15 de agosto a 16 de setembro de 2016. Foram realizadas coletas de material particulado para análise da concentração em massa de sua fração fina inalável e composição química. A distribuição de tamanho para massa de material particulado foi determinada através da coleta com um impactador em cascata. A distribuição de tamanho para número foi obtida a partir de medidas com um Scanning Mobility Particle Sampler (SMPS) com o cálculo da concentração número de partículas (PNC) para o intervalo de 9 a 450 nm de diâmetro. Para estudar as relações entre os gases presentes na região amostrada com a radiação ultravioleta e com o PNC utilizamos os valores horários de concentrações dos gases (O3, NO, NO2 e NOX) e UV medidos na Rede Telemétrica da CETESB (Companhia de Tecnologia Ambiental do Estado de São Paulo). Os filtros coletados foram analisados pela técnica de Fluorescência de Raios-X dispersivo em energia (EDX). As concentrações de Black Carbon (BC) foram obtidas por refletância. Para a determinação das fontes de material particulado fino (MP2,5) foram utilizados os seguintes modelos receptores: Análise de Componentes Principais (ACP) e Fatoração de Matriz Positiva (FMP). Para análise de dispersão do poluente, utilizamos dados meteorológicos da estação climatológica do IAG situada no Parque do Estado. A concentração média de MP2,5 foi de 18,6 (±12,5) μg/m³ e a concentração média de BC foi de 1,9 (±1,5) μg/m³. As principais fontes encontradas, por ambos modelos receptores ACP e FMP, foram: veículos pesados (a diesel), veículos leves, queima de biomassa, ressuspensão de poeira de solo, pavimentos e construção, processos secundários e misturas de fontes. Os elementos-traço foram definidos em diferentes modas de tamanho: Al, Ca, Si e Ti com picos nas modas de acumulação, traçadores de ressuspensão de pavimento; Fe, Mn, P, K e Cr com picos na fração mais grossa da moda de acumulação, traçadores de emissões veiculares e queima de biomassa. Cu, Zn, Br, Pb, S e BC apresentam picos na fração mais fina da moda de acumulação, traçadores de emissões veiculares e queima de biomassa.

 

AnexoTamanho
d_luis_h_m_santos_corrigida.pdf11.65 MB