As partículas atmosféricas com diâmetro aerodinâmico menor que 10 µm são classificadas por MP10. Essas partículas podem ser subdivididas em partículas grossas (entre 2,5 e 10 &#181;m) e finas (< 2,5 &#181;m), sendo que as últimas apresentam poder de penetração maior no organismo, podendo atingir os alvéolos pulmonares. O objetivo deste trabalho foi estudar espécies solúveis em água no material particulado MP10, coletado na Cidade Universitária (São Paulo-SP) durante o ano de 2003, como também, investigar a variação sazonal destas espécies na atmosfera de São Paulo, caracterizando as principais fontes de emissões existentes no sítio de estudo, tais como possíveis formações de espécies secundárias e influências de transporte de massas de ar. As amostras foram coletadas no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, utilizando filtros de fibra de quartzo e um amostrador de grande volume. A amostragem ocorreu a cada quinze dias, entre os meses de abril/2003 e maio/2004 (n=28), sendo realizadas também duas amostragens durante dias consecutivos, uma ocorrendo em março/2003 (n=5) e outra em julho/2003 (n=10). Esses dois períodos correspondem a estudos de casos, no qual o primeiro é caracterizado pela ocorrência de precipitação nos dias amostrados, enquanto, o segundo representa dias de ausência de precipitação, característicos do inverno na região de estudo. O tempo de amostragem foi de 24 horas. A extração da fração solúveis em água foi feita por via aquosa e a quantificação por cromatografia de íons. O inverno/2003 representou a estação de maior concentração média de MP10 e também das espécies estudadas, entretanto, considerando o intervalo de concentração obtido em cada estação, no outono/2003 foram encontrados valores de MP10 tão elevados quanto no inverno/2003. Nenhuma amostra apresentou concentração de material particulado acima do limite recomendado pela legislação brasileira (150 µg m-3), porém, considerando o limite de MP10 recomendado pela Organização Mundial de Saúde (50 µg m-3), apenas a primavera/2003 e o verão 2003/2004 não apresentaram amostras acima deste limite. O sulfato representou a espécie mais abundante da fração solúvel em água do MP10, não apresentando grandes variações ao longo das estações do ano. A razão entre os ácidos fórmico e acético mostrou que as reações fotoquímicas contribuem mais intensamente para a presença destas espécies na atmosfera do sítio estudado. O estudo das trajetórias de massas de ar e também as correlações entre as espécies mostraram que o sítio de estudo recebe influência de aerossóis marinhos e também de locais provenientes de queima de biomassa. / PM10 is classified by the atmospheric particulate matter that present the diameter smaller than 10 µm. These particles may be divided in the coarse fraction (diameter between 2,5 and 10 µm) and fine fraction (<2,5 µm). The fine fraction presents high power penetration in the human organism. The objective of this study was to determinate the water-soluble ions in the PM10 collected in the Cidade Universitária (São Paulo, SP) during 2003 year and to investigate the seasonal variation of these species, characterizing the principal emissions sources in the studied site, secondary reaction and air mass transport. Samples were collected in the Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas of USP, using the high volume sample and fiber quartz filter. The sampling occurred every 15 days, between April/2003 and May/2004 (n=28). It was done two sampling in consecutive days, during March/2003 (n=5) and July (n=10). The first period was characterizing by occurrence of precipitation during the sample days and the second period was characterizing by absence of precipitation. The sample time was 24 hours. The extraction of the water soluble ions was done using water and the quantification by ions chromatography. The winter/2003 presented the highest average concentration of PM10 and of the studied species. However, considering the range of the concentration, the autumn/2003 presented PM10 concentration as high as winter/2003. It was not noticed concentrations of PM10 above that established by Brazilian laws (150 µg m-3), but considering the limit of PM10 established by World Health Organization (50 µg m-3), only spring/2003 and summer 2003/2004 did not present concentration highest than this limit. Sulfate was the more abundant studied species. The concentration of that ion did not present variation each season of the year. The ratio between formic acid and acetic acid showed that the photochemical reaction is the principal responsible for the presence of these acids in the atmosphere of studied site. The study of back mass trajectories and the correlation between same species showed that the São Paulo receive influence of marine aerosol by air mass transported and aerosols by region of the biomass burning, too.

As partículas atmosféricas com diâmetro aerodinâmico menor que 10 µm são classificadas por MP10. Essas partículas podem ser subdivididas em partículas grossas (entre 2,5 e 10 &#181;m) e finas (< 2,5 &#181;m), sendo que as últimas apresentam poder de penetração maior no organismo, podendo atingir os alvéolos pulmonares. O objetivo deste trabalho foi estudar espécies solúveis em água no material particulado MP10, coletado na Cidade Universitária (São Paulo-SP) durante o ano de 2003, como também, investigar a variação sazonal destas espécies na atmosfera de São Paulo, caracterizando as principais fontes de emissões existentes no sítio de estudo, tais como possíveis formações de espécies secundárias e influências de transporte de massas de ar. As amostras foram coletadas no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, utilizando filtros de fibra de quartzo e um amostrador de grande volume. A amostragem ocorreu a cada quinze dias, entre os meses de abril/2003 e maio/2004 (n=28), sendo realizadas também duas amostragens durante dias consecutivos, uma ocorrendo em março/2003 (n=5) e outra em julho/2003 (n=10). Esses dois períodos correspondem a estudos de casos, no qual o primeiro é caracterizado pela ocorrência de precipitação nos dias amostrados, enquanto, o segundo representa dias de ausência de precipitação, característicos do inverno na região de estudo. O tempo de amostragem foi de 24 horas. A extração da fração solúveis em água foi feita por via aquosa e a quantificação por cromatografia de íons. O inverno/2003 representou a estação de maior concentração média de MP10 e também das espécies estudadas, entretanto, considerando o intervalo de concentração obtido em cada estação, no outono/2003 foram encontrados valores de MP10 tão elevados quanto no inverno/2003. Nenhuma amostra apresentou concentração de material particulado acima do limite recomendado pela legislação brasileira (150 µg m-3), porém, considerando o limite de MP10 recomendado pela Organização Mundial de Saúde (50 µg m-3), apenas a primavera/2003 e o verão 2003/2004 não apresentaram amostras acima deste limite. O sulfato representou a espécie mais abundante da fração solúvel em água do MP10, não apresentando grandes variações ao longo das estações do ano. A razão entre os ácidos fórmico e acético mostrou que as reações fotoquímicas contribuem mais intensamente para a presença destas espécies na atmosfera do sítio estudado. O estudo das trajetórias de massas de ar e também as correlações entre as espécies mostraram que o sítio de estudo recebe influência de aerossóis marinhos e também de locais provenientes de queima de biomassa. / PM10 is classified by the atmospheric particulate matter that present the diameter smaller than 10 µm. These particles may be divided in the coarse fraction (diameter between 2,5 and 10 µm) and fine fraction (<2,5 µm). The fine fraction presents high power penetration in the human organism. The objective of this study was to determinate the water-soluble ions in the PM10 collected in the Cidade Universitária (São Paulo, SP) during 2003 year and to investigate the seasonal variation of these species, characterizing the principal emissions sources in the studied site, secondary reaction and air mass transport. Samples were collected in the Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas of USP, using the high volume sample and fiber quartz filter. The sampling occurred every 15 days, between April/2003 and May/2004 (n=28). It was done two sampling in consecutive days, during March/2003 (n=5) and July (n=10). The first period was characterizing by occurrence of precipitation during the sample days and the second period was characterizing by absence of precipitation. The sample time was 24 hours. The extraction of the water soluble ions was done using water and the quantification by ions chromatography. The winter/2003 presented the highest average concentration of PM10 and of the studied species. However, considering the range of the concentration, the autumn/2003 presented PM10 concentration as high as winter/2003. It was not noticed concentrations of PM10 above that established by Brazilian laws (150 µg m-3), but considering the limit of PM10 established by World Health Organization (50 µg m-3), only spring/2003 and summer 2003/2004 did not present concentration highest than this limit. Sulfate was the more abundant studied species. The concentration of that ion did not present variation each season of the year. The ratio between formic acid and acetic acid showed that the photochemical reaction is the principal responsible for the presence of these acids in the atmosphere of studied site. The study of back mass trajectories and the correlation between same species showed that the São Paulo receive influence of marine aerosol by air mass transported and aerosols by region of the biomass burning, too.

A composição química do material particulado fino (MP2,5) e MP10 foi determinado em três sítios representativos do estado de São Paulo: Cidade Universitária (SPA), Piracicaba (PRB) e São Luis do Paraitinga (MAT); e em duas outras cidades sul-americanas, Bogotá (BOG) e Buenos Aires (BAI). As coletas ocorreram nos anos de 2007, 2008 e 2009. Para caracterizar os sítios foram determinados íons inorgânicos, orgânicos e levoglucosano no MP coletado em filtros de fibra de quartzo. O material carbonáceo, sulfato, nitrato e amônio foram as espécies determinadas mais abundantes na massa do MP2,5 e MP10, sobretudo nas amostras dos sítios do estado de São Paulo. A contribuição destes componentes está associada à formação secundária das partículas atmosféricas nos centros urbanos. Entretanto, o cátion predominante das amostras nos sítios BOG e BAI foi o cálcio. Esta espécie no MP atmosférico, juntamente com o Mg2+, são atribuídos à ressuspensão de solo. Por meio dos estudos das trajetórias de massas de ar foi observada a influência de outras fontes sobre o material particulado local. A entrada de partículas provenientes de queima de madeira e biomassa em regiões urbanas foi associada à presença do levoglucosano, correlacionado com K+ e outros marcadores ambientais. O uso de ferramentas estatísticas, como as razões diagnósticas, as matrizes de correlações e análise de componente principal (ACP), contribuíram para a caracterização dos sítios estudados, distinguindo estatisticamente as emissões veiculares, das atividades agrícolas, industriais e queima da biomassa, entre outras. / The chemical composition of fine particulate matter (PM2.5) and PM10 was determined in three sites representative of the São Paulo State: University City (SPA), Piracicaba (PRB) and São Luis of the Paraitinga (MAT); and in two other South American cities, Bogotá (BOG) and Buenos Aires (BAI). The samples were collected in 2007, 2008 and 2009. In order to characterize the chemical composition of PM collected on quartz fiber filters, water-soluble ions and levoglucosan were determined. Carbonaceous material, sulfate, nitrate and ammonium were the most abundant species in the PM2.5 and PM10 samples, especially those from the São Paulo sites. The contribution of these components is associated with secondary formation of atmospheric particles in urban centers. However, calcium was the predominant cation of samples from BOG and BAI sites. PM atmospheric presence of Ca2+ and Mg2+ is attributed to soil dust. Through the studies air mass trajectories was observed the influence of other sources on the local particulate matter. The input of particles from burning wood and biomass in urban areas was associated with the presence of levoglucosan with K+ and other environmental tracers. The use of statistical tools such as diagnostic reasons, correlation matrices and principal component analysis (PCA), contributed to the characterization of sites studied. Therefore it was possible to distinguish statistically vehicle, agricultural activities, industrial and biomass burning emissions, among others.

A composição química do material particulado fino (MP2,5) e MP10 foi determinado em três sítios representativos do estado de São Paulo: Cidade Universitária (SPA), Piracicaba (PRB) e São Luis do Paraitinga (MAT); e em duas outras cidades sul-americanas, Bogotá (BOG) e Buenos Aires (BAI). As coletas ocorreram nos anos de 2007, 2008 e 2009. Para caracterizar os sítios foram determinados íons inorgânicos, orgânicos e levoglucosano no MP coletado em filtros de fibra de quartzo. O material carbonáceo, sulfato, nitrato e amônio foram as espécies determinadas mais abundantes na massa do MP2,5 e MP10, sobretudo nas amostras dos sítios do estado de São Paulo. A contribuição destes componentes está associada à formação secundária das partículas atmosféricas nos centros urbanos. Entretanto, o cátion predominante das amostras nos sítios BOG e BAI foi o cálcio. Esta espécie no MP atmosférico, juntamente com o Mg2+, são atribuídos à ressuspensão de solo. Por meio dos estudos das trajetórias de massas de ar foi observada a influência de outras fontes sobre o material particulado local. A entrada de partículas provenientes de queima de madeira e biomassa em regiões urbanas foi associada à presença do levoglucosano, correlacionado com K+ e outros marcadores ambientais. O uso de ferramentas estatísticas, como as razões diagnósticas, as matrizes de correlações e análise de componente principal (ACP), contribuíram para a caracterização dos sítios estudados, distinguindo estatisticamente as emissões veiculares, das atividades agrícolas, industriais e queima da biomassa, entre outras. / The chemical composition of fine particulate matter (PM2.5) and PM10 was determined in three sites representative of the São Paulo State: University City (SPA), Piracicaba (PRB) and São Luis of the Paraitinga (MAT); and in two other South American cities, Bogotá (BOG) and Buenos Aires (BAI). The samples were collected in 2007, 2008 and 2009. In order to characterize the chemical composition of PM collected on quartz fiber filters, water-soluble ions and levoglucosan were determined. Carbonaceous material, sulfate, nitrate and ammonium were the most abundant species in the PM2.5 and PM10 samples, especially those from the São Paulo sites. The contribution of these components is associated with secondary formation of atmospheric particles in urban centers. However, calcium was the predominant cation of samples from BOG and BAI sites. PM atmospheric presence of Ca2+ and Mg2+ is attributed to soil dust. Through the studies air mass trajectories was observed the influence of other sources on the local particulate matter. The input of particles from burning wood and biomass in urban areas was associated with the presence of levoglucosan with K+ and other environmental tracers. The use of statistical tools such as diagnostic reasons, correlation matrices and principal component analysis (PCA), contributed to the characterization of sites studied. Therefore it was possible to distinguish statistically vehicle, agricultural activities, industrial and biomass burning emissions, among others.

Fours sets of PM10 samples were collected in three sites in SEQ from December 2002 to August 2004. Three of these sets of samples were collected by QLD EPA as a part of their regular air monitoring program at Woolloongabba, Rocklea and Eagle Farm. Half of the samples were used in this study for the analysis of water-soluble ions, which are Na+, K+, Mg2+, Ca2+, NH4 +, Cl-, NO3 -, SO4 2-, F-, Br-, NO2 -, PO4 -3 and the other half was retained by QLD EPA. The fourth set of samples was collected at Rocklea, specifically for this study. A quarter of the samples obtained from this set of samples were used to analyse water-soluble ions; a quarter of the sample was used to analyse Pb, Cu, Al, Fe, Mn and Zn; and the rests were used to analyse US EPA 16 priority PAHs. The water-soluble ions were extracted ultrasonically with water and the major watersoluble anions as well as NH4 + were analysed using IC. Na+, K+, Mg2+, Ca2+ Pb, Cu, Al, Fe, Mn and Zn were analysed using ICP-AES while PAHs were extracted by acetonitrile and analysed using HPLC. Of the analysed water-soluble ions, Cl-, NO3 -, SO4 2-, Na+, K+, Mg2+ and Ca2+ were high in concentration and determined in all the samples. F-, Br-, NO2 -, PO4 -3 and NH4 + ions were lower in concentration and determined only in some samples. Na+ and Cl- were high in all samples indicating the importance of a marine source. Principal Component Analysis (PCA) was used to examine the temporal variations of the water-soluble ions at the three sites. The results indicated that there was no major difference between the three sites. However, comparing the average concentrations of ions and Cl-/Na+ it was concluded that Woolloongabba had more marine influence than the other sites. Al, Fe and Zn were detected in all samples. Al and Fe were high in all samples indicating the significance of a source of crustal matter. Cu, Mn and Pb were in low concentrations and were determined only in some samples. The lower Pb concentrations observed in the study than in previous studies indicate that the phasing-out of leaded petrol had an appreciable impact on Pb levels in SEQ. This study reports for the first time, simultaneous data on the water-soluble, metal ion and PAH levels of PM10 aerosols in Brisbane, and provides information on the most likely sources of these chemical species. Such information can be used alongside those that already exist to formulate PM10 pollution reduction strategies for SEQ in order to protect the community from the adverse effects of PM pollution.

[pt] Este trabalho tem como finalidade determinar a concentração em massa, caracterizar quimicamente as espécies presentes e identificar as possíveis fontes das amostras de material particulado (MP10 e MP2,5) coletados em locais com (Gericinó, Lagoa e Copacabana) e sem (Botafogo) a influência dos Jogos Olímpicos, no Rio de Janeiro. As amostras de MP foram disponibilizadas pelo Instituto Estadual do Ambiente (INEA) referente ao ano de 2016, sendo os meses de julho a setembro considerados como a temporada Olímpica. A caracterização química das amostras foi realizada por ICP-MS e Cromatografia de Íons (CI). Durante a temporada Olímpica, em 2016, foram reduzidos cerca de 26 porcento de MP10, quando comparados aos anos anteriores na mesma época do ano, por outro lado, o MP2,5 não foi reduzido. De todos os íons solúveis em água analisados, as maiores concentrações foram obtidas para o NO3-, SO4 2- e Na positivo nas duas frações de MP. As altas concentrações dos íons NO3 - e SO4 2- sugerem a presença de fontes antropogênicas. A partir do cálculo de nss (non-sea salt) foi possível observar que os íons Ca2 positivo, K positivo e SO4 2- tiveram uma contribuição marinha baixa. Os metais Fe, Cu e Ti foram os majoritários em todas as amostras nas duas frações de MP, enquanto que elementos como Mn, Pb, V e Ni foram detectados como minoritários. Correlações acima de 0,90 foram observadas entre Ti-Mn e Ti-Fe, sugerindo emissões de ressuspensão do solo e fortes correlações entre V-Ni e VPb mostram a influencia veicular como principal fonte. Finalmente, foi possível observar que houve uma influência dos Jogos Olímpicos na concentração em massa e de algumas espécies no MP2,5, enquanto que no MP10 não foi observada qualquer correlação. / [en] The main aim of this work was to determine the mass concentration, chemically characterize the species present and identify the possible sources of samples of particulate matter (PM10 e PM2.5) collected at sites with (Gericinó, Lagoa e Copacabana) and without (Botafogo) the influence of the Olympic Games in Rio de Janeiro. The PM samples were obtained from the Instituto Estadual do Ambiente (INEA) relative to the year 2016. The Olympic seasons considered were July to September of 2016. The chemical characterization of the samples was performed by ICP-MS and ion chromatography (IC). PM10 during the Olympic period were reduced 26 percent, when compared to previous years at the same time of the year. On the other hand, PM2.5 was not reduced during the Olympic period. Of all the water-soluble ions analyzed, the highest concentrations were obtained for NO3-, SO42- and Na plus in both fractions of PM. High concentrations of NO3 - and SO4 2- suggest the presence of anthropogenic sources. From calculation of non-sea salt was possible to observe that Ca2 plus, K plus and SO4 2- had a low marine contribution. Fe, Cu and Ti were the majority metals of all samples in both fractions of PM, while Mn, Pb, V and Ni were detected as minorities. Correlations above 0.90 are observed between Ti-Mn and Ti-Fe, suggested soil resuspension emissions. Strong correlations coefficients between V-Ni and V-Pb show the vehicular influence as the main source. Finally, it was possible to observe an influence of the Olympic Games in mass concentration and some species in PM2.5, while in PM10 no correlation was observed.

O material particulado nas frações fina e inalável (MP2,5 e MP10) para três cidades da América Latina (São Paulo Brasil, Lima Peru e Medellín Colômbia) foi analisado quimicamente para a avaliação de fontes de poluição atmosférica e dos riscos à saúde. Em São Paulo, uma campanha extensiva foi realizada ao longo de 2014 no campus da Universidade de São Paulo, com coletas de MP2,5 e MP10. Campanhas intensivas (no inverno) foram realizadas em São Paulo nos anos de 2010, 2013 e 2014, e em Lima e Medellín no ano de 2010. As espécies hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), íons orgânicos e inorgânicos, e monossacarídeos foram determinadas por técnicas cromatográficas; as espécies carbonáceas (carbono orgânico e elementar) foram determinadas por análise termo-óptica. Os elementos foram determinados por espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado. Os riscos associados à exposição ao material particulado com base nas concentrações de HPA foram avaliados com os índices benzo(a)pireno equivalente (BaPE) e de risco de câncer de pulmão (RCPV). Nas campanhas intensivas de 2010, a concentração média do MP10 foi mais elevada em São Paulo do que nos outros dois sítios, 75% das amostras apresentaram concentrações acima do recomendado pela Organização Mundial da Saúde. A razão levoglucosano/manosano para São Paulo sugeriu a grande contribuição da queima da cana-de-açúcar, que em 2010 ocorreu em 70 % dos municípios do estado. Elementos relacionados às emissões veiculares (Fe, Cu) apresentaram maiores concentrações também em São Paulo. As e Pb tiveram concentrações mais elevadas em Medellín, atribuídos às emissões industriais. A concentração de Ni foi mais elevada em Lima, a espécie é associada às emissões de instalações de fundição de metal e à combustão de óleo em navios. Altos índices de BaPE e RCPV foram observados na maioria das amostras em São Paulo no ano de 2014, alcançando valores críticos no inverno (acima de 1 ng m-3 e 10-4, respectivamente). Além disso, as concentrações de HPA e traçadores de queima de biomassa foram mais elevadas no inverno. As espécies traçadoras de fontes veiculares também foram mais abundantes na campanha intensiva (inverno) devido à menor dispersão de poluentes, menos chuvas e maior frequência de inversões térmicas. A fatoração de matriz positiva permitiu uma melhor compreensão das contribuições de fontes de emissão que afetam o sítio (ressuspensão do solo, emissões industriais, emissão veicular, queima de biomassa e formação secundária). Os resultados enfatizaram a contribuição das emissões veiculares e uma contribuição significativa da queima de biomassa na estação seca (30,9 e 18,3 %, respectivamente). A maior parte do material particulado foi relacionada às fontes locais (veiculares), além da influência da queima de biomassa (cana-de-açúcar e queimas urbanas). Assim, os resultados destacaram a importância e a contribuição das atividades humanas na qualidade do ar nos três sítios latino-americanos. / The particulate matter in the fine and inhalable fractions (PM2.5 and PM10) collected in three Latin American cities (São Paulo, Brazil; Lima, Peru; and Medellín, Colombia) was chemically analysed in order to investigate the sources of atmospheric pollution and related health risks. In São Paulo, a year-round extensive campaign (2014) was conducted at the University of São Paulo campus (PM2.5 and PM10). Intensive campaigns were performed in São Paulo (2010, 2013 and 2014) and in Lima and Medellín (2010). The species such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), organic and inorganic ions and the monosaccharides were determined by chromatographic techniques. The carbonaceous species (organic and elemental carbon) were determined by thermal-optical analysis. Trace elements were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry. The associated risks to particulate matter exposure based on PAH concentrations were assessed with the indexes benzo[a]pyrene equivalent (BaPE) and lung cancer risk (LCR). In 2010, PM10 average concentration was higher in São Paulo than in the other two sites; 75 % of the samples presented concentrations above that recommended by World Health Organization. Levoglucosan/mannosan ratios for São Paulo samples suggested sugarcane burning; in 2010 it occurred in 70 % of São Paulo state municipalities. Vehicular related elements (Fe and Cu) also presented higher concentrations in São Paulo. As and Pb concentrations were higher in Medellín, attributed to industrial emissions. Ni was abundant in Lima atmosphere and associated to emissions from metal smelting facilities and ship heavy oil combustion. High BaPE and LCR were observed in most of the samples in São Paulo in the year of 2014, reaching critical values in the wintertime (above 1 ng m-3 and 10-4, respectively). Also, PAHs and biomass burning tracers concentrations were higher in this season. The vehicular tracer species were also more abundant in the intensive campaign (wintertime) suggesting the lower dispersion conditions, less rainfall and higher frequency of thermal inversions in that period. Positive matrix factorization provided a better comprehension over the contribution sources affecting the site; five different factors were identified: road dust, industrial emissions, vehicular exhaust, biomass burning and secondary formation. The results emphasized the contribution of vehicular emissions and the significant input from biomass combustion in the dry season (30,9 and 18,3 %, respectively). Most of the particulate matter was due to local sources (vehicular), besides the influence of pre-harvest sugarcane and urban biomass burning. Thus, the results emphasize the importance and contribution of the anthropogenic activities in the air quality for the three latin american cities.

O material particulado nas frações fina e inalável (MP2,5 e MP10) para três cidades da América Latina (São Paulo Brasil, Lima Peru e Medellín Colômbia) foi analisado quimicamente para a avaliação de fontes de poluição atmosférica e dos riscos à saúde. Em São Paulo, uma campanha extensiva foi realizada ao longo de 2014 no campus da Universidade de São Paulo, com coletas de MP2,5 e MP10. Campanhas intensivas (no inverno) foram realizadas em São Paulo nos anos de 2010, 2013 e 2014, e em Lima e Medellín no ano de 2010. As espécies hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), íons orgânicos e inorgânicos, e monossacarídeos foram determinadas por técnicas cromatográficas; as espécies carbonáceas (carbono orgânico e elementar) foram determinadas por análise termo-óptica. Os elementos foram determinados por espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado. Os riscos associados à exposição ao material particulado com base nas concentrações de HPA foram avaliados com os índices benzo(a)pireno equivalente (BaPE) e de risco de câncer de pulmão (RCPV). Nas campanhas intensivas de 2010, a concentração média do MP10 foi mais elevada em São Paulo do que nos outros dois sítios, 75% das amostras apresentaram concentrações acima do recomendado pela Organização Mundial da Saúde. A razão levoglucosano/manosano para São Paulo sugeriu a grande contribuição da queima da cana-de-açúcar, que em 2010 ocorreu em 70 % dos municípios do estado. Elementos relacionados às emissões veiculares (Fe, Cu) apresentaram maiores concentrações também em São Paulo. As e Pb tiveram concentrações mais elevadas em Medellín, atribuídos às emissões industriais. A concentração de Ni foi mais elevada em Lima, a espécie é associada às emissões de instalações de fundição de metal e à combustão de óleo em navios. Altos índices de BaPE e RCPV foram observados na maioria das amostras em São Paulo no ano de 2014, alcançando valores críticos no inverno (acima de 1 ng m-3 e 10-4, respectivamente). Além disso, as concentrações de HPA e traçadores de queima de biomassa foram mais elevadas no inverno. As espécies traçadoras de fontes veiculares também foram mais abundantes na campanha intensiva (inverno) devido à menor dispersão de poluentes, menos chuvas e maior frequência de inversões térmicas. A fatoração de matriz positiva permitiu uma melhor compreensão das contribuições de fontes de emissão que afetam o sítio (ressuspensão do solo, emissões industriais, emissão veicular, queima de biomassa e formação secundária). Os resultados enfatizaram a contribuição das emissões veiculares e uma contribuição significativa da queima de biomassa na estação seca (30,9 e 18,3 %, respectivamente). A maior parte do material particulado foi relacionada às fontes locais (veiculares), além da influência da queima de biomassa (cana-de-açúcar e queimas urbanas). Assim, os resultados destacaram a importância e a contribuição das atividades humanas na qualidade do ar nos três sítios latino-americanos. / The particulate matter in the fine and inhalable fractions (PM2.5 and PM10) collected in three Latin American cities (São Paulo, Brazil; Lima, Peru; and Medellín, Colombia) was chemically analysed in order to investigate the sources of atmospheric pollution and related health risks. In São Paulo, a year-round extensive campaign (2014) was conducted at the University of São Paulo campus (PM2.5 and PM10). Intensive campaigns were performed in São Paulo (2010, 2013 and 2014) and in Lima and Medellín (2010). The species such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), organic and inorganic ions and the monosaccharides were determined by chromatographic techniques. The carbonaceous species (organic and elemental carbon) were determined by thermal-optical analysis. Trace elements were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry. The associated risks to particulate matter exposure based on PAH concentrations were assessed with the indexes benzo[a]pyrene equivalent (BaPE) and lung cancer risk (LCR). In 2010, PM10 average concentration was higher in São Paulo than in the other two sites; 75 % of the samples presented concentrations above that recommended by World Health Organization. Levoglucosan/mannosan ratios for São Paulo samples suggested sugarcane burning; in 2010 it occurred in 70 % of São Paulo state municipalities. Vehicular related elements (Fe and Cu) also presented higher concentrations in São Paulo. As and Pb concentrations were higher in Medellín, attributed to industrial emissions. Ni was abundant in Lima atmosphere and associated to emissions from metal smelting facilities and ship heavy oil combustion. High BaPE and LCR were observed in most of the samples in São Paulo in the year of 2014, reaching critical values in the wintertime (above 1 ng m-3 and 10-4, respectively). Also, PAHs and biomass burning tracers concentrations were higher in this season. The vehicular tracer species were also more abundant in the intensive campaign (wintertime) suggesting the lower dispersion conditions, less rainfall and higher frequency of thermal inversions in that period. Positive matrix factorization provided a better comprehension over the contribution sources affecting the site; five different factors were identified: road dust, industrial emissions, vehicular exhaust, biomass burning and secondary formation. The results emphasized the contribution of vehicular emissions and the significant input from biomass combustion in the dry season (30,9 and 18,3 %, respectively). Most of the particulate matter was due to local sources (vehicular), besides the influence of pre-harvest sugarcane and urban biomass burning. Thus, the results emphasize the importance and contribution of the anthropogenic activities in the air quality for the three latin american cities.

[pt] O objetivo deste estudo foi determinar a concentração de metais, compostos orgânicos e inorgânicos por suspensão aquosa e análise dos metais por abertura ácida presentes nas amostras de PM10 coletadas em áreas urbanas, industrial e rural da Região Metropolitana do Rio de Janeiro. A concentração de PM10 foi determinada por análise gravimétrica. Espécies inorgânicas e orgânicas presentes nos extratos aquosos foram determinadas por cromatografia de íons e carbono orgânico total (TOC). Os extratos ácidos, e também os aquosos, foram analisados por ICP-MS (espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado) e por ICP OES (espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado) para determinar a concentração de metais. As correlações entre as concentrações de PM10 e de metais foram avaliadas, considerando os dados meteorológicos para cada ponto de coleta e origem das massas de ar. Os resultados mostraram que as concentrações médias de PM10 foram de 36 micrograma m-3 na área rural, 50 micrograma m-3 na área urbana e 74 micrograma m-3 na área industrial. A concentração de PM10 medida na área industrial ultrapassou, em geral, o limite estabelecido pela resolução CONAMA, de 50 micrograma m-3. O teor de metais apresentou maior concentração na área industrial, sendo predominantes ferro, zinco, alumínio, titânio, manganês, cromo, níquel, cádmio e chumbo. Na área de maior tráfego, foi detectada a maior concentração de cobre e vanádio. As espécies iônicas foram maiores na área urbana, devido à proximidade do oceano. Na área rural, menores concentrações de espécies antropogênicas, como sulfato, nitrato e alguns metais (Pb, Cr, V e Ni) foram medidas. Assim, as concentrações das espécies estudadas são influenciadas pelas características locais. Porém, também foi observado a influencia do transporte de poluentes de longa distância, como queimadas e poeiras dos desertos do continente africano. Os percentuais dos extratos ácido/aquoso demonstraram que os metais extraídos de forma mais eficiente foram V e Ni (maior que 45 porcento), enquanto que os menos extraídos foram Al e Fe (menor que 3 porcento), conforme o esperado. A fração aquosa é importante para avaliar a biodisponibilidade de metais associados a danos à saúde. / [en] The scope of this study was to measure the concentration of metals and organic and inorganic anions in aqueous and acid extracts of PM10 samples collected in urban, industrial and rural zones of Rio de Janeiro. PM10 concentration was determined by gravimetric analysis and the organic and inorganic species in the aqueous extracts were determined by ion chromatography and total organic carbon (TOC). The aqueous and acid extracts were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and by ICP OES (inductively coupled plasma optical emission spectrometry), in order to determine metal content. Correlations between PM10 and metal concentrations were evaluated, considering meteorological data for each site. Results showed that the average PM10 concentrations were 36 microgram m-3; 50 microgram m-3 and 74 microgram m-3 at the rural, downtown and industrial sites, respectively. The measured PM10 concentration in the industrial site exceeded the limit allowed by the Brazilian law, which is 50 microgram m-3. While industrial area had the highest concentrations of metals, such as Fe, Zn, Al, Ti, Mn, Cr, Ni, Cd and Pb, the highest concentrations of Cu and V were found in areas with higher traffic densities. Ionic species had higher concentrations in the urban site due to the proximity to the ocean. The lowest concentrations of species from anthropogenic sources, such as sulfate, nitrate and some metals (Pb, Cr, V and Ni) were measured in the rural area. Hence, studied species concentrations are influenced by site locations, but the influence by the transportation of long distance pollutants, such as biomass burning and dust from African deserts was also observed. The acid/aqueous percentiles showed that the most efficiently extracted metals in the aqueous phase were V and Ni (greater than 45 percent) while the less efficiently extracted were Al and Fe (less than 3 percent), as expected. The aqueous fraction is important to evaluate the bioavailability of metals that are associated to damage to the human health.