Reatividade fotoquímica da atmosfera de Cubatão e a influência de fontes exógenas

• Main Author: Moacir Ferreira da Silva
• Other Authors: João Vicente de Assunção
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2013
• Subjects: COV; Ozônio; Poluição Atmosférica; Qualidade do Ar; Reatividade Fotoquímica; Air Quality; Atmospheric Pollution; Ozone; Photochemical rReactivity; VOC
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/6/6134/tde-02042013-111100/

Objetivo. Demonstrar que a ocorrência de episódios críticos de poluição por ozônio na região de Cubatão-Centro é influenciada pelo aporte externo de poluentes, que participam dos processos físico-químicos de formação e remoção de reagentes fotoquímicos na atmosfera. Métodos. O estudo envolveu a obtenção e o tratamento de dados meteorológicos e de concentrações de poluentes fornecidos pela rede de monitoramento da qualidade do ar, bem como a realização de campanhas de amostragem passiva de ozônio (O ) e ativa de COVs, aldeídos e etanol na atmosfera da região. A amostragem de O VI 3 foi realizada com amostradores tipo Ogawa® e as concentrações foram determinadas por cromatografia iônica, com detecção por condutividade elétrica. Na amostragem de COVs foram utilizados tubos de aço contendo o adsorvente Tenax-GR, e a quantificação das amostras foi realizada por cromatografia gasosa e espectrometria de massas. A amostragem de aldeídos foi realizada com cartuchos de sílica gel revestido com 2,4 DNPH, e a quantificação realizada por cromatografia liquida de alta performance, com detector ultravioleta (UV/VIS). A amostragem de etanol foi realizada com cartuchos revestidos de florisil, e a quantificação realizada por flame ionization detector. O transporte de massas de ar foi analisado com base em backward trajectories, calculadas pelo modelo STILT. A interpretação dos dados foi realizada por estatística descritiva, boxplot, análise de correlação e análise multivariada (clusters). Resultados. A maioria dos episódios de ultrapassagem do PQAr de ozônio ocorreu no verão, entre 15h e 16h, com ventos predominantes de S/SE e velocidades superiores a 2,5m/s, típicos de períodos diurnos (brisa marítima). As espécies orgânicas precursoras de ozônio mais importantes foram: formaldeído, acetaldeído, tolueno, 1,2,3-trimetilbenzeno, m-xileno, etanol, oxileno, etilbenzeno, 1,3,5-trimetilbenzeno e benzeno. A retrotrajetória das massas de ar que chegam à Cubatão-Centro comprovou a influência de emissões exógenas. Os resultados obtidos na circulação de mesoescala, simulada pelo modelo BRAMS, concordam com os resultados obtidos por JAESCHKE (1997), onde apenas uma parcela da concentração média de poluentes de Cubatão-Centro era oriunda de fontes locais, sendo o restante decorrente do transporte de massas, com ocorrência de elevadas concentrações de poluentes com fluxo de direção norte-noedeste (brisa terrestre) e sul-sudeste (brisa marítima) === Objective. Demonstrate that critical episode occurrences of air pollution are influenced by external input of pollutants that participate in the processes of atmospheric photochemical reagent formation and removal. Methods. The study involved meteorological data collection and processing of pollutant concentration data gathered by the air quality monitoring network. Campaigns of passive sampling of O and active sampling of VOCs, aldehydes and ethanol in the atmosphere of the region were also performed. The O 3 sampling was conducted with the Ogawa ® type samplers and the concentrations were determined by ion chromatography with electrical conductivity detector. VOCs sampling was performed using steel tubes containing Tenax GR adsorbent, and quantification was done by gas chromatography and mass spectrometry. Aldehyde sampling was performed with silica gel cartridges coated with 2,4 DNPH and quantification done by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) with ultraviolet detector (UV / VIS). Ethanol sampling was performed with florisil coated cartridges and quantification by flame ionization detector. The transport of air masses was analyzed based on Backward trajectories calculated by the model STILT. Interpretation of the data was performed using descriptive statistics, boxplots, correlation analysis and multivariate analysis (clusters). Results. Most episodes of Ozone exceeding Air Quality Standards occurred in the summer, between 15h and 16h, with prevailing winds from S / SE and with velocities greater than 2.5 ms -1 , typical of day periods (sea breeze). Major ozone precursor organic species are: formaldehyde, acetaldehyde, toluene, 1,2,3-trimethylbenzene, m-xylene, ethanol, xylene, ethylbenzene, 1,3,5trimethylbenzene and benzene. The retro trajectory of air masses arriving at Cubatão-Center proved the influence of exogenous emissions. Results in the mesoscale circulation given by model simulation by BRAMS, agree with the results obtained by JAESCHKE (1997), showing that only a portion of the average concentration of pollutants Cubatão-Centro was due to local sources, with the rest resulting from the transport of masses, with the occurrence of high concentrations of pollutants resulting when flow directions are from NW (land breeze) and SE (sea breeze).