Caracterização de poluentes atmosféricos (metais traço e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos) na interface atmosfera-solo em áreas urbana e natural do Estado de São Paulo

• Main Author: Christine Laure Marie Bourotte
• Other Authors: Adolpho Jose Melfi
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2002
• Subjects: Climatologia; Ecologia; Poluição; Not available.
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44134/tde-31032015-105247/

O presente trabalho visou a determinar o impacto do material particulado atmosférico (PM10) coletado na área natural de Cunha (Parque Estadual da Serra do Mar), e na área urbana de São Paulo (floresta urbana/PEFI, e Faculdade de Medicina) sobre a superfície terrestre (solo) através do estudo de sua composição química e de suas características morfológicas e mineralógicas. Os resultados obtidos evidenciaram um gradiente de concentração do material particulado no sentido, Cunha- PEFI- Faculdade de Medicina onde as concentrações na área urbana são cerca de 6 e 3 vezes mais altas do que a área natural durante o inverno e o verão, respectivamente. As baixas concentrações de material particulado foram associadas com a passagem de frentes frias e eventos chuvosos tanto na área natural como na área urbana, enquanto que, as altas concentrações de material particulado (fino principalmente) foram associadas a presença de situações estáveis da atmosfera, dificultando a dispersão dos poluentes (Alta Polar, Atlântico Sul, inversão térmica, calmaria) em áreas urbanas. A análise da composição química da fração solúvel do material particulado fino mostrou que na área natural, \'Na POT. +\', \'K POT. +\', \'CL POT. -\', \'SO IND. 4\' POT. 2-\', ZN, e Ni foram as espécies predominantes, enquanto que na área urbana, \'SO IND. 4\' POT. 2-\', \'NO IND. 3\' POT. -\', \'NH IND. 4\' POT. +\', Zn, Fe, Al, Ba, Cu, Pb, Mn e Ni predominaram. A composição química da fração solúvel do material particulado fino foi associada com fontes naturais (terrígenas e marinhas) para Cunha, e com fontes antrópicas (emissões veiculares, industriais e processos de combustão) principalmente, e naturais (marinhas principalmente e terrígenas) na cidade de São Paulo, o que foi confirmada pelas observações realizadas através da Microscopia Eletrônica de Varredura. Nas águas de chuva tanto no inverno, como no verão, as espécies iônicas que predominaram seja na área natural, seja nas áreas urbanas, foram \'NH IND. \'4 POT. +\', \'NO IND. 3\' POT. -\' e \'SO IND. 4\' POT. 2-\' e \'Fe POT. 2+\' e \'Zn POT. 2+\'. Entretanto, certas espécies caracterizaram também as diferentes áreas estudadas: \'K POT. +\', \'Na POT. +\' e \'CL POT. -\', em Cunha, \'K POT. +\', \'Ca POT. 2+\', \'Na POT. +\' e \'CL POT. -\', no PEFI, e \'Ca POT. 2+\' e \'CL POT. -\' na Faculdade de Medicina. A composição mineralógica e granulométrica dos solos de Cunha e do PEFI foi característica de um latossolo vermelho-amarelo. No PEFI, um comportamento diferenciado dos elementos traço no perfil, foi relacionado a aportes atmosféricos. Analisando a composição química dos solos e das águas de percolação em Cunha e no PEFI e considerando a composição das águas de chuva, sugeriu-se que além da contribuição do solo, a precipitação constitui uma fonte significativa de amônio para o solo, em Cunha e de sulfato no PEFI, e de cloreto para os dois locais estudados. Em relação aos compostos orgânicos (HPAs), os primeiros resultados obtidos para o solo, em Cunha e no PEFI, evidenciaram concentrações mais altas na área urbana do que na área natural. Compostos de peso molecular mais alto, tais como o benzo(ghi)perileno, os benzo(b) e (k)fluorantenos, foram detectados no PEFI, enquanto que em Cunha, compostos mais leves foram encontrados. A origem destes compostos foi associada com fontes de combustão natural e antrópicas bem como de emissões veiculares. === This study is focused on the evaluation of the impact of the particulate atmospheric matter (PM10) on the terrestrial surface (soil). The chemical composition, morphological and mineralogical characteristics of the particulate matter were determined in samples collected in the natural area of Cunha (Serra do Mar) and in the urban area of São Paulo City (urban forest/PEFI and Faculty of Medicine, a stric urban site). The results showed a concentration gradient between Cunha-PEFI-Faculty of Medicine. The concentrations of atmospheric particulate matter in the urban area were 6 and 3 times higher than the natural area during winter and summer, respectively. Low concentrations of particulate matter were associated with cold fronts and rainy events in both sites whereas high concentrations were attributed to stable atmospheric conditions difficulting pollutants dispersion (Alta Polar, Atlântico Sul, thermal inversions, calmaries) in the urban area. In natural area, the soluble fraction of fine particulate matter was characterized by the chemical species of \'Na POT. +\', \'K POT. +\', \'CL POT. -\', \'SO IND. 4\' POT. 2-\', ZN, and Ni while in the urban site, the chemicals \'SO IND. 4\' POT. 2-\', \'NO IND. 3\' POT. -\', \'NH IND. 4\' POT. +\', Zn, Fe, Al, Ba, Cu, Pb, Mn and Ni were predominants. The chemical composition of fine particulate matter collected in Cunha area was associated to crustal and marine sources. In the urban site, the chemical composition reflected contribution of vehicular and industrial emissions and combustion processes which has been confirmed by SEM observations. Chemical composition of rainwater in both sites was characterized by \'NH IND. \'4 POT. +\', \'NO IND. 3\' POT. -\' e \'SO IND. 4\' POT. 2-\' e \'Fe POT. 2+\' e \'Zn POT. 2+\'. species. However, some other species diferenciated the natural area from the urban one: \'K POT. +\', \'Na POT. +\' and \'CL POT. -\' species for Cunha area, \'K POT. +\', \'Ca POT. 2+\', \'Na POT. +\' in \'CL POT. -\', for PEFI area, and \'Ca POT. 2+\', \'CL POT. -\' the Faculty of Medicine. Mineralogical and granulometric composition of Cunha and PEFI soils was characteristic of a lateritic soil. Considerating the results of chemical analyses of soils and percolation waters and rainwater, it has been suggested that the precipitation constituted a significante sourse of \'NH IND. 4 POT.+\' and Cl- for the Cunha natural soils and \'SO IND.4 POT.2-\' and Cl- for the PEFI ones. The polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) composition of these soils showed higher concentrations in urban area than natural one. Higher molecular species (benzo(ghi)perylene, benzo(b) and (k) fluoranthenes) were predominant in the urban soils whereas only lower molecular species were detected in the Cunha natural soils. The origin of these PAHs was attributed to natural (e.g. biomass burning) and anthropic sources of combbustion but in the urban area, vehicular emissions were the principal responsible of their presence in the soil.