Esta dissertação analisa e interpreta dados geoquímicos dos principais íons de um testemunho de neve e firn coletado na Travessia Chileno-brasileira do verão de 2004/2005 na região central da Antártica, para isso utilizou-se a técnica de cromatografia iônica, realizada pela equipe do Climate Change Institute (CCI), da Universidade do Maine (EUA), usando um Dionex DX-500. O testemunho analisado (IC-5) possui 42,51 m e está a uma altitude de 950 m (82º30’30,8”S; 79º28’02,7”W), porém possui disponível 19 m de dados, com cerca de 596 amostras. Nestes 19 m foram obtidos os seguintes valores médios de cada elemento analisado: Na+ = 65,26 ± 82,80 μg L-1; Ca2+ = 22,13 ± 13,02 μg L-1; Mg2+ = 9,12 ± 8,87 μg L-1; K+ = 3,34 ± 3,56 μg L-1; Cl- = 133,90 ± 145,98 μg L-1; MS- = 16,45 ± 9,00 μg L-1; NO3 - = 57,11 ± 26,93 μg L-1 e SO4 2- = 57,17 ± 55,52 μg L-1. Para se obter um valor adequado de deposição dos 19 m de neve, calculou-se equivalente em água em cerca de 9,86 m. Nesta parte estão representados cerca de 29 ± 1 ano, perfazendo aproximadamente 34 cm de deposição média líquida anual. As análises dos perfis individuais de cada íon demonstraram que os sais marinhos (Na+, Cl- e Mg2+) têm sua concentração elevada nos períodos de inverno, quando há intensa circulação atmosférica e uma maior concentração dos mesmos no gelo marinho formado neste período (frost flowers). Comportamento oposto pôde ser visto nos perfis de SO4 2-, com altas concentrações no verão, quando há maior atividade biogênica no oceano. A comparação dos dados dos sais marinhos com a altitude e distância da costa em outros testemunhos de diferentes regiões antárticas demonstraram a diminuição na concentração dos mesmos com o aumento da altitude e maior distância da costa. A análise do excesso de sulfato mostra picos que possivelmente se originam de erupções vulcânicas, como é o caso do Pinatubo (1991), Cerro Hudson (1991), Nevado Del Ruiz (1985), El Chichón (1982) e Galunggung (1982), porém nenhum deles pode ser confirmado por falta de análise de outros elementos traços (e.g., Fe, Ti, Cr, etc). Alguns ciclos também foram observados, principalmente nos perfis dos sais marinhos e do NO3 -, com periodicidades entre 2 e 5 anos. Este padrão pode estar associado ao fenômeno ENOS (El Niño – Oscilação Sul) que altera o padrão atmosférico nas redondezas do continente antártico, influenciando o padrão de transporte e acúmulo de aerossóis e poeiras. / This dissertation analyzes and interprets major ionic concentration derived from a firn core collected during a Chilean-Brazilian traverse over the West Antarctic Ice Sheet in summer of 2004–2005. We analysed the upper 19 m of a 42.51 m long firn core (IC-5) obtained from a site at 950 m above sea-level (82º30'30.8"S, 79º28'02.7"W). Totally 596 samples were analysed by liquid ionic chromatography at the Climate Change Institute (CCI), University of Maine (USA) using a Dionex DX-500, showing the following concentrations: Na+ = 65,26 ± 82,80 μg L-1; Ca2+ = 22,13 ± 13,02 μg L-1; Mg2+ = 9,12 ± 8,87 μg L-1; K+ = 3,34 ± 3,56 μg L-1; Cl- = 133,90 ± 145,98 μg L-1; MS- = 16,45 ± 9,00 μg L-1; NO3 - = 57,11 ± 26,93 μg L-1 e SO4 2- = 57,17 ± 55,52 μg L-1. The upper 19 m of snow and firn (9,86 m in water equivalent) represents about 29 ± 1 years, or in other words, a net yearly accumulation of 34 cm (water equivalent). The analysis of each ionic profile shows that sea salts (Na+, Cl- and Mg2+) have the highest concentrations in winter, when the atmospheric circulation is stronger and they are available on the sea ice surface in frost flowers. Sulphates are in antiphase, i.e., highest concentrations occur during summers when the biogenic activity is at the highest in the ocean. Sea salt concentration in IC-5 and other cores from different Antarctic regions show that ionic concentration are strong depend from the site altitude and distance from the coast, where the concentration decrease with altitude and distance from the coast. Excess sulphate concentrations show peaks possibly associated to volcanic eruptions such as Mount Pinatubo (1991), Cerro Hudson (1991), Nevado del Ruiz (1985), El Chichón (1982) and Galunggung (1982), but the analyse of some traces elements (e.g., Fe, Ti, Cr, etc) is need to confirm this conclusion. Sea salts and NO3 - concentrations show some ciclicity, with frequencies between 2 and 5 years, probably controlled by the ENSO (El Niño – Southern Oscillation) phenomenon the modifies the atmospheric circulation in the vicinity of the Antarctic continent, affecting the dust and aerosols transports and accumulation of patterns.

Esta dissertação apresenta os resultados das análises por cromatografia iônica do testemunho de gelo IC3 (85°59'S, 81°35'W), de 43,48 m de profundidade, coletado durante a travessia Chileno-Brasileira da Antártica ocorrida no verão de 2004/2005, entre o Polo Sul geográfico (90°S) e a estação chilena Parodi (80°10’S, 81°26’W). As amostras, com 2-3 cm de resolução, obtidas com a utilização do sistema de derretimento contínuo do Climate Change Institute (Universidade do Maine, EUA) foram analisadas utilizando um cromatógrafo Dionex DX-500. As concentrações mínimas e máximas, respectivamente, determinadas para os íons em estudo (nos 25 m superiores do testemunho) são 1,84 e 253,17 μg L-1 (Cl-); 12,16 e 201,17 μg L-1 (NO3-); 7,60 e 190,46 μg L-1 (SO42-); 2,15 e 50,31 μg L-1 (MS-, metanosulfonato, CH3SO3-); 1,34 e 147,22 μg L-1 (Na+); 0,28 e 10,41 μg L-1 (K+); 0,52 e 16,42 μg L-1 (Mg2+) e 0,66 e 29,60 μg L-1 (Ca2+). Estes dados estão de acordo com valores reportados na literatura para a área. A variabilidade do Cl- apresenta um padrão semelhante à de Na+, e a distribuição das razões Cl-/Na+ são maiores do que a razão destes íons na água do mar, sugerindo uma fonte adicional de Cl- a partir de HCl. Como esperado para a região central da Antártica, o registro de MS- não mostra sazonalidade. Este é também o comportamento do íon NO3-. O registro do testemunho de gelo IC-3 representa 48 ± 3 anos de acumulação (32,3 cm em equivalentes de água ano-1). / During the Austral summer of 2004/2005, several shallow cores were recovered by a Chilean-Brazilian traverse from the Geographic South Pole to the Parodi Chilean Station (80°18'S, 81°23'W). This dissertation discusses ion chromatography results of one of these cores, IC3 (85°59'S, 81°35'W), which was melted into discrete samples at 2-3 cm resolution using the Climate Change Institute, CCI, University of Maine (USA), continuous melting system and analyzed using a Dionex DX-500 Ion Chromatograph. The minimum and maximum ionic concentrations in the upper 25 m of the core are 1.84 , 253.17 μg L-1 (Cl-); 12.16 , 201.17 μg L-1 (NO3-); 7.60 , 190.46 μg L-1 (SO42-); 2.15 , 50.31 μg L-1 (MS-, methanesulfonate, CH3SO3-); 1.34 , 147.22 μg L-1 (Na+); 0.28 , 10.41 μg L-1 (K+); 0.52 , 16.42 μg L-1 (Mg2+) , 0.66 , 29.60 μg L-1 (Ca2+), which are in agreement with values reported in the literature for the area. Cl- variability exhibits a similar pattern to Na+, and the plotted Cl-/Na+ ratio, is higher than the seawater ratio of 1.8, suggesting an additional source of Cl- from HCl. As expected for central Antarctica, the MS- record showed no seasonality, and the same behavior was also presented by NO3- ion. The core was estimated to represent 48±3 years of accumulation (a 32.3 cm year-1 in water equivalent).

Esta dissertação apresenta os resultados das análises por cromatografia iônica do testemunho de gelo IC3 (85°59'S, 81°35'W), de 43,48 m de profundidade, coletado durante a travessia Chileno-Brasileira da Antártica ocorrida no verão de 2004/2005, entre o Polo Sul geográfico (90°S) e a estação chilena Parodi (80°10’S, 81°26’W). As amostras, com 2-3 cm de resolução, obtidas com a utilização do sistema de derretimento contínuo do Climate Change Institute (Universidade do Maine, EUA) foram analisadas utilizando um cromatógrafo Dionex DX-500. As concentrações mínimas e máximas, respectivamente, determinadas para os íons em estudo (nos 25 m superiores do testemunho) são 1,84 e 253,17 μg L-1 (Cl-); 12,16 e 201,17 μg L-1 (NO3-); 7,60 e 190,46 μg L-1 (SO42-); 2,15 e 50,31 μg L-1 (MS-, metanosulfonato, CH3SO3-); 1,34 e 147,22 μg L-1 (Na+); 0,28 e 10,41 μg L-1 (K+); 0,52 e 16,42 μg L-1 (Mg2+) e 0,66 e 29,60 μg L-1 (Ca2+). Estes dados estão de acordo com valores reportados na literatura para a área. A variabilidade do Cl- apresenta um padrão semelhante à de Na+, e a distribuição das razões Cl-/Na+ são maiores do que a razão destes íons na água do mar, sugerindo uma fonte adicional de Cl- a partir de HCl. Como esperado para a região central da Antártica, o registro de MS- não mostra sazonalidade. Este é também o comportamento do íon NO3-. O registro do testemunho de gelo IC-3 representa 48 ± 3 anos de acumulação (32,3 cm em equivalentes de água ano-1). / During the Austral summer of 2004/2005, several shallow cores were recovered by a Chilean-Brazilian traverse from the Geographic South Pole to the Parodi Chilean Station (80°18'S, 81°23'W). This dissertation discusses ion chromatography results of one of these cores, IC3 (85°59'S, 81°35'W), which was melted into discrete samples at 2-3 cm resolution using the Climate Change Institute, CCI, University of Maine (USA), continuous melting system and analyzed using a Dionex DX-500 Ion Chromatograph. The minimum and maximum ionic concentrations in the upper 25 m of the core are 1.84 , 253.17 μg L-1 (Cl-); 12.16 , 201.17 μg L-1 (NO3-); 7.60 , 190.46 μg L-1 (SO42-); 2.15 , 50.31 μg L-1 (MS-, methanesulfonate, CH3SO3-); 1.34 , 147.22 μg L-1 (Na+); 0.28 , 10.41 μg L-1 (K+); 0.52 , 16.42 μg L-1 (Mg2+) , 0.66 , 29.60 μg L-1 (Ca2+), which are in agreement with values reported in the literature for the area. Cl- variability exhibits a similar pattern to Na+, and the plotted Cl-/Na+ ratio, is higher than the seawater ratio of 1.8, suggesting an additional source of Cl- from HCl. As expected for central Antarctica, the MS- record showed no seasonality, and the same behavior was also presented by NO3- ion. The core was estimated to represent 48±3 years of accumulation (a 32.3 cm year-1 in water equivalent).

Esta dissertação analisa e interpreta dados geoquímicos dos principais íons de um testemunho de neve e firn coletado na Travessia Chileno-brasileira do verão de 2004/2005 na região central da Antártica, para isso utilizou-se a técnica de cromatografia iônica, realizada pela equipe do Climate Change Institute (CCI), da Universidade do Maine (EUA), usando um Dionex DX-500. O testemunho analisado (IC-5) possui 42,51 m e está a uma altitude de 950 m (82º30’30,8”S; 79º28’02,7”W), porém possui disponível 19 m de dados, com cerca de 596 amostras. Nestes 19 m foram obtidos os seguintes valores médios de cada elemento analisado: Na+ = 65,26 ± 82,80 μg L-1; Ca2+ = 22,13 ± 13,02 μg L-1; Mg2+ = 9,12 ± 8,87 μg L-1; K+ = 3,34 ± 3,56 μg L-1; Cl- = 133,90 ± 145,98 μg L-1; MS- = 16,45 ± 9,00 μg L-1; NO3 - = 57,11 ± 26,93 μg L-1 e SO4 2- = 57,17 ± 55,52 μg L-1. Para se obter um valor adequado de deposição dos 19 m de neve, calculou-se equivalente em água em cerca de 9,86 m. Nesta parte estão representados cerca de 29 ± 1 ano, perfazendo aproximadamente 34 cm de deposição média líquida anual. As análises dos perfis individuais de cada íon demonstraram que os sais marinhos (Na+, Cl- e Mg2+) têm sua concentração elevada nos períodos de inverno, quando há intensa circulação atmosférica e uma maior concentração dos mesmos no gelo marinho formado neste período (frost flowers). Comportamento oposto pôde ser visto nos perfis de SO4 2-, com altas concentrações no verão, quando há maior atividade biogênica no oceano. A comparação dos dados dos sais marinhos com a altitude e distância da costa em outros testemunhos de diferentes regiões antárticas demonstraram a diminuição na concentração dos mesmos com o aumento da altitude e maior distância da costa. A análise do excesso de sulfato mostra picos que possivelmente se originam de erupções vulcânicas, como é o caso do Pinatubo (1991), Cerro Hudson (1991), Nevado Del Ruiz (1985), El Chichón (1982) e Galunggung (1982), porém nenhum deles pode ser confirmado por falta de análise de outros elementos traços (e.g., Fe, Ti, Cr, etc). Alguns ciclos também foram observados, principalmente nos perfis dos sais marinhos e do NO3 -, com periodicidades entre 2 e 5 anos. Este padrão pode estar associado ao fenômeno ENOS (El Niño – Oscilação Sul) que altera o padrão atmosférico nas redondezas do continente antártico, influenciando o padrão de transporte e acúmulo de aerossóis e poeiras. / This dissertation analyzes and interprets major ionic concentration derived from a firn core collected during a Chilean-Brazilian traverse over the West Antarctic Ice Sheet in summer of 2004–2005. We analysed the upper 19 m of a 42.51 m long firn core (IC-5) obtained from a site at 950 m above sea-level (82º30'30.8"S, 79º28'02.7"W). Totally 596 samples were analysed by liquid ionic chromatography at the Climate Change Institute (CCI), University of Maine (USA) using a Dionex DX-500, showing the following concentrations: Na+ = 65,26 ± 82,80 μg L-1; Ca2+ = 22,13 ± 13,02 μg L-1; Mg2+ = 9,12 ± 8,87 μg L-1; K+ = 3,34 ± 3,56 μg L-1; Cl- = 133,90 ± 145,98 μg L-1; MS- = 16,45 ± 9,00 μg L-1; NO3 - = 57,11 ± 26,93 μg L-1 e SO4 2- = 57,17 ± 55,52 μg L-1. The upper 19 m of snow and firn (9,86 m in water equivalent) represents about 29 ± 1 years, or in other words, a net yearly accumulation of 34 cm (water equivalent). The analysis of each ionic profile shows that sea salts (Na+, Cl- and Mg2+) have the highest concentrations in winter, when the atmospheric circulation is stronger and they are available on the sea ice surface in frost flowers. Sulphates are in antiphase, i.e., highest concentrations occur during summers when the biogenic activity is at the highest in the ocean. Sea salt concentration in IC-5 and other cores from different Antarctic regions show that ionic concentration are strong depend from the site altitude and distance from the coast, where the concentration decrease with altitude and distance from the coast. Excess sulphate concentrations show peaks possibly associated to volcanic eruptions such as Mount Pinatubo (1991), Cerro Hudson (1991), Nevado del Ruiz (1985), El Chichón (1982) and Galunggung (1982), but the analyse of some traces elements (e.g., Fe, Ti, Cr, etc) is need to confirm this conclusion. Sea salts and NO3 - concentrations show some ciclicity, with frequencies between 2 and 5 years, probably controlled by the ENSO (El Niño – Southern Oscillation) phenomenon the modifies the atmospheric circulation in the vicinity of the Antarctic continent, affecting the dust and aerosols transports and accumulation of patterns.

Esta dissertação analisa e interpreta dados geoquímicos dos principais íons de um testemunho de neve e firn coletado na Travessia Chileno-brasileira do verão de 2004/2005 na região central da Antártica, para isso utilizou-se a técnica de cromatografia iônica, realizada pela equipe do Climate Change Institute (CCI), da Universidade do Maine (EUA), usando um Dionex DX-500. O testemunho analisado (IC-5) possui 42,51 m e está a uma altitude de 950 m (82º30’30,8”S; 79º28’02,7”W), porém possui disponível 19 m de dados, com cerca de 596 amostras. Nestes 19 m foram obtidos os seguintes valores médios de cada elemento analisado: Na+ = 65,26 ± 82,80 μg L-1; Ca2+ = 22,13 ± 13,02 μg L-1; Mg2+ = 9,12 ± 8,87 μg L-1; K+ = 3,34 ± 3,56 μg L-1; Cl- = 133,90 ± 145,98 μg L-1; MS- = 16,45 ± 9,00 μg L-1; NO3 - = 57,11 ± 26,93 μg L-1 e SO4 2- = 57,17 ± 55,52 μg L-1. Para se obter um valor adequado de deposição dos 19 m de neve, calculou-se equivalente em água em cerca de 9,86 m. Nesta parte estão representados cerca de 29 ± 1 ano, perfazendo aproximadamente 34 cm de deposição média líquida anual. As análises dos perfis individuais de cada íon demonstraram que os sais marinhos (Na+, Cl- e Mg2+) têm sua concentração elevada nos períodos de inverno, quando há intensa circulação atmosférica e uma maior concentração dos mesmos no gelo marinho formado neste período (frost flowers). Comportamento oposto pôde ser visto nos perfis de SO4 2-, com altas concentrações no verão, quando há maior atividade biogênica no oceano. A comparação dos dados dos sais marinhos com a altitude e distância da costa em outros testemunhos de diferentes regiões antárticas demonstraram a diminuição na concentração dos mesmos com o aumento da altitude e maior distância da costa. A análise do excesso de sulfato mostra picos que possivelmente se originam de erupções vulcânicas, como é o caso do Pinatubo (1991), Cerro Hudson (1991), Nevado Del Ruiz (1985), El Chichón (1982) e Galunggung (1982), porém nenhum deles pode ser confirmado por falta de análise de outros elementos traços (e.g., Fe, Ti, Cr, etc). Alguns ciclos também foram observados, principalmente nos perfis dos sais marinhos e do NO3 -, com periodicidades entre 2 e 5 anos. Este padrão pode estar associado ao fenômeno ENOS (El Niño – Oscilação Sul) que altera o padrão atmosférico nas redondezas do continente antártico, influenciando o padrão de transporte e acúmulo de aerossóis e poeiras. / This dissertation analyzes and interprets major ionic concentration derived from a firn core collected during a Chilean-Brazilian traverse over the West Antarctic Ice Sheet in summer of 2004–2005. We analysed the upper 19 m of a 42.51 m long firn core (IC-5) obtained from a site at 950 m above sea-level (82º30'30.8"S, 79º28'02.7"W). Totally 596 samples were analysed by liquid ionic chromatography at the Climate Change Institute (CCI), University of Maine (USA) using a Dionex DX-500, showing the following concentrations: Na+ = 65,26 ± 82,80 μg L-1; Ca2+ = 22,13 ± 13,02 μg L-1; Mg2+ = 9,12 ± 8,87 μg L-1; K+ = 3,34 ± 3,56 μg L-1; Cl- = 133,90 ± 145,98 μg L-1; MS- = 16,45 ± 9,00 μg L-1; NO3 - = 57,11 ± 26,93 μg L-1 e SO4 2- = 57,17 ± 55,52 μg L-1. The upper 19 m of snow and firn (9,86 m in water equivalent) represents about 29 ± 1 years, or in other words, a net yearly accumulation of 34 cm (water equivalent). The analysis of each ionic profile shows that sea salts (Na+, Cl- and Mg2+) have the highest concentrations in winter, when the atmospheric circulation is stronger and they are available on the sea ice surface in frost flowers. Sulphates are in antiphase, i.e., highest concentrations occur during summers when the biogenic activity is at the highest in the ocean. Sea salt concentration in IC-5 and other cores from different Antarctic regions show that ionic concentration are strong depend from the site altitude and distance from the coast, where the concentration decrease with altitude and distance from the coast. Excess sulphate concentrations show peaks possibly associated to volcanic eruptions such as Mount Pinatubo (1991), Cerro Hudson (1991), Nevado del Ruiz (1985), El Chichón (1982) and Galunggung (1982), but the analyse of some traces elements (e.g., Fe, Ti, Cr, etc) is need to confirm this conclusion. Sea salts and NO3 - concentrations show some ciclicity, with frequencies between 2 and 5 years, probably controlled by the ENSO (El Niño – Southern Oscillation) phenomenon the modifies the atmospheric circulation in the vicinity of the Antarctic continent, affecting the dust and aerosols transports and accumulation of patterns.

Esta dissertação apresenta os resultados das análises por cromatografia iônica do testemunho de gelo IC3 (85°59'S, 81°35'W), de 43,48 m de profundidade, coletado durante a travessia Chileno-Brasileira da Antártica ocorrida no verão de 2004/2005, entre o Polo Sul geográfico (90°S) e a estação chilena Parodi (80°10’S, 81°26’W). As amostras, com 2-3 cm de resolução, obtidas com a utilização do sistema de derretimento contínuo do Climate Change Institute (Universidade do Maine, EUA) foram analisadas utilizando um cromatógrafo Dionex DX-500. As concentrações mínimas e máximas, respectivamente, determinadas para os íons em estudo (nos 25 m superiores do testemunho) são 1,84 e 253,17 μg L-1 (Cl-); 12,16 e 201,17 μg L-1 (NO3-); 7,60 e 190,46 μg L-1 (SO42-); 2,15 e 50,31 μg L-1 (MS-, metanosulfonato, CH3SO3-); 1,34 e 147,22 μg L-1 (Na+); 0,28 e 10,41 μg L-1 (K+); 0,52 e 16,42 μg L-1 (Mg2+) e 0,66 e 29,60 μg L-1 (Ca2+). Estes dados estão de acordo com valores reportados na literatura para a área. A variabilidade do Cl- apresenta um padrão semelhante à de Na+, e a distribuição das razões Cl-/Na+ são maiores do que a razão destes íons na água do mar, sugerindo uma fonte adicional de Cl- a partir de HCl. Como esperado para a região central da Antártica, o registro de MS- não mostra sazonalidade. Este é também o comportamento do íon NO3-. O registro do testemunho de gelo IC-3 representa 48 ± 3 anos de acumulação (32,3 cm em equivalentes de água ano-1). / During the Austral summer of 2004/2005, several shallow cores were recovered by a Chilean-Brazilian traverse from the Geographic South Pole to the Parodi Chilean Station (80°18'S, 81°23'W). This dissertation discusses ion chromatography results of one of these cores, IC3 (85°59'S, 81°35'W), which was melted into discrete samples at 2-3 cm resolution using the Climate Change Institute, CCI, University of Maine (USA), continuous melting system and analyzed using a Dionex DX-500 Ion Chromatograph. The minimum and maximum ionic concentrations in the upper 25 m of the core are 1.84 , 253.17 μg L-1 (Cl-); 12.16 , 201.17 μg L-1 (NO3-); 7.60 , 190.46 μg L-1 (SO42-); 2.15 , 50.31 μg L-1 (MS-, methanesulfonate, CH3SO3-); 1.34 , 147.22 μg L-1 (Na+); 0.28 , 10.41 μg L-1 (K+); 0.52 , 16.42 μg L-1 (Mg2+) , 0.66 , 29.60 μg L-1 (Ca2+), which are in agreement with values reported in the literature for the area. Cl- variability exhibits a similar pattern to Na+, and the plotted Cl-/Na+ ratio, is higher than the seawater ratio of 1.8, suggesting an additional source of Cl- from HCl. As expected for central Antarctica, the MS- record showed no seasonality, and the same behavior was also presented by NO3- ion. The core was estimated to represent 48±3 years of accumulation (a 32.3 cm year-1 in water equivalent).

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-02-10T14:20:33Z No. of bitstreams: 1 2016_VictorHugoCavalcantiFerreira.pdf: 5932644 bytes, checksum: a83cddd1f535e597d9efc37573be307f (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2017-03-23T13:22:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_VictorHugoCavalcantiFerreira.pdf: 5932644 bytes, checksum: a83cddd1f535e597d9efc37573be307f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T13:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_VictorHugoCavalcantiFerreira.pdf: 5932644 bytes, checksum: a83cddd1f535e597d9efc37573be307f (MD5) / A atmosfera apresenta papel essencial na manutenção da vida de todos os seres vivos e os materiais particulados (MP) encontrados nela são de extrema importância para manutenção do equilíbrio ambiental. A alteração na quantidade e composição de particulados por conta de interferência antrópica tem sido motivo de grandes preocupações relacionadas à saúde da população, tendo destaque os particulados finos. O trabalho realizado objetivou analisar os particulados fino e grosso de diferentes regiões do Distrito Federal de modo a encontrar as suas principais fontes a partir de espécies inorgânicas solúveis em água. Essas espécies foram utilizadas como marcadores de fontes, com íons como por exemplo o NO3- sendo utilizados para marcação da influência de veículos no MP. Foram feitas coletas nas regiões de Planaltina, Taguatinga, Fercal e Plano Piloto, entre os meses de abril de 2015 e março de 2016, tendo a época de coleta apresentado período de seca mais prolongado, durando de maio a outubro. Para realização das coletas foi montado um sistema de filtros sequenciais conectados a uma bomba de vazão de 30 L min-1 ligada por 24h, bem como uma proteção contra intempéries para ele. As amostras obtidas foram analisadas usando-se cromatografia iônica, tendo-se determinado assim tanto espécies aniônicas quanto catiônicas. De modo geral, as concentrações de partículas encontradas estiveram dentro dos padrões estabelecidos pela CONAMA nº 03/1990 para PTS, tendo a maior média anual, referente a região da Fercal, concentração de 25,42 ± 9,36 μg m-3. As concentrações dos íons determinados apresentaram grande variação, com os íons Ca2+, SO42- e NO3- apresentando as maiores concentrações em todos os locais e frações estudados, destacando-se as concentrações de cálcio que em alguns casos se apresentaram maiores que a soma dos demais íons. Na região da Fercal, por exemplo, a concentração de Ca variou entre 468,824 a 1633,515 ng m-3 na fração grossa, enquanto que em Planaltina na mesma fração a concentração de Ca variou entre 39,730 a 669,002 ng m-3. A alta concentração de cálcio no MP do Distrito Federal foi relacionada com a presença de indústrias cimenteiras encontradas na região da Fercal. Razões entre os íons Mg2+ e Ca2+ também permitem supor que o comportamento desses íons esteja relacionado às cimenteiras da Fercal, com exceção das amostras de Planaltina. Relações de Pearson significativas também evidenciaram outras possíveis fontes como automóveis e queimadas. Por fim foram feitas análises multivariadas de agrupamentos hierárquicos e componentes principais, a partir das quais foi possível verificar a diferenciação entre grupos formados pelo tamanho das partículas ao invés da sua localização geográfica. Com a rotação dos componentes principais foi possível calcular a contribuição que cada fonte apresentou para o MP do Distrito Federal, destacando-se como fonte principal do MP grosso as cimenteiras (35%), seguidas pelos automóveis (27%) e do MP fino fontes secundárias (37%), e queimas (24%). O destaque de outras fontes além de automóveis como fonte principal aparenta ser uma descoberta importante para melhor compreensão do particulado do Distrito Federal. / Earth’s atmosphere is essential in maintaining the lives of all living beings and atmospheric particulate matter (PM) are extremely important to the balance of nature. Changes in the amount and composition of such particulates have been of great health concern due to anthropogenic interference, especially related to fine particles. This research analyzed fine and coarse particles found in different parts of the Brazilian Federal District in search of their main sources through inorganic water-soluble species. These species were used as source markers with ions such as NO3- showing vehicle’s influence in the PM. The sampling took place from april 2015 to march 2016 in Planaltina, Taguatinga, Fercal and Plano Piloto, with dry season lasting from May until October. Sampling was performed using a system that consisted of a stacked filter unit and an air sampler using 30 L min-1 of airflow, both sheltered against the rain with portable lab-made protection. Samples were analyzed with ion chromatography which determined both anionic and cationic species. Overall, particulate matter concentration was lower than current legislation limits, stablished by CONAMA 03/1990 for total suspended particles. The highest mean annual concentration was found to be 25,42 ± 9,36 μg m-3 in Fercal.Ion concentrations were very variable, with Ca2+, SO42- and NO3- ions having the highest concentrations in every site and fraction studied. Calcium concentrations were in some cases greater than the sum of other ions concentrations. The concentration of Ca in coarse particles varied from 468,824 to 1633,515 ng m-3 in the Fercal region compared to a variation between 39,730 and 669,002 ng m-3 in Planaltina. Calcium’s high concentration in the PM of the Federal District was related to the existence of two cement plants located in the Fercal region. A ratio between Mg2+ and Ca2+ supports that these ions are related to such cement plants, with the exception of Planaltina’s samples. Pearson’s correlation coefficient indicated other possible sources, such as vehicles and biomass burning. Lastly, hierarchical cluster analysis and principal components analysis were performed. From both analyses, it was possible to differentiate separate groups of fine and coarse particles. Principal components rotation allowed for source apportionment of the Federal District PM. Main sources of coarse particles were cement plants (35%) followed by vehicles (27%). Secondary products (37%) and fuel and biomass burning (24%) were main sources of fine particles. Considerable influence of other sources besides vehicles as main sources may be one of the most important findings, which will improve the comprehension of Federal District’s PM.

Esta dissertação investiga o registro de conteúdo iônico do testemunho de gelo monte Johns (79°55'28"S; 94°23'18"O) obtido na Antártica Ocidental, contribuindo para o adensamento espacial de informações glacioquímicas empregadas em estudos paleoclimáticos. As concentrações de Na+ (16,6 ± 28,2 μg L-1), K+ (1,3 ± 3,7 μg L-1), Mg2+ (3,7 ± 3,7 μg L-1), Ca2+ (5,4 ± 3,4 μg L-1), Cl- (33,3 ± 43,7 μg L-1), SO42- (25,9 ± 17,7 μg L-1), NO3- (50,8 ± 18,5 μg L-1) e H3CSO3- (7,1 ± 5,4 μg L-1) foram determinadas por cromatografia iônica em 2.164 amostras para o período 1882–2008. A variabilidade sazonal de NO3- e, especialmente do nssSO42-, em antifase com Na+, possibilitou a datação pela contagem de ciclos anuais ao longo do período estudado. A identificação dos sinais vulcânicos do Krakatoa (1883), Agung (1963) e Pinatubo/Hudson (1991) foi usada para determinar horizontes de referência (datação absoluta). Eventos de aporte significativo de aerossóis foram identificados e agrupados considerando o conteúdo iônico, proveniência e estação do ano. A avaliação da proveniência dos íons e do balanço iônico mostra a origem da carga iônica: 36% é oriunda de aerossóis de sal marinho, 13% de poeira mineral, 17% de atividade biogênica marinha e 34% de produtos da reatividade química na atmosfera. É observada uma leve redução nas concentrações de Mg2+ (-0,04 μg L-1 ano-1) e K+ (-0,01 μg L-1 ano-1), e mais forte para NO3- (-0,17 μg L-1 ano-1), no período 1909–2008. A média anual da acumulação líquida de neve foi 0,21 ± 0,04 m eq. H2O no período 1882–2008 sem apresentar tendência significante. A acumulação mostra alta correspondência com dados anuais de reanálise climática, com coeficiente de correlação cruzada de +0,42 (α < 0,05) para o período 1979–2008. / This dissertation investigates the ionic content record of the mount Johns ice core (79°55'28"S; 94°23'18"W) recovered from the West Antarctica, contributing to the spatial densification of glaciochemical information used in paleoclimatic studies. The concentrations of Na+ (16.6 ± 28.2 μg L-1), K+ (1.3 ± 3.7 μg L-1), Mg2+ (3.7 ± 3.7 μg L-1), Ca2+ (5.4 ± 3.4 μg L-1), Cl- (33.3 ± 43.7 μg L-1), SO42- (25.9 ± 17.7 μg L-1), NO3- (50.8 ± 18.5 μg L-1) e H3CSO3- (7.1 ± 5.4 μg L-1) were determined by ion chromatography on 2,164 samples for the period 1882–2008. The NO3- seasonal variability and, especially, of the nssSO42- in antiphase with the Na+, allowed the counting of annual cycles over the studied period. The identification of Krakatau (1883), Agung (1963) and Pinatubo / Hudson (1991) volcanic signals was used to determine reference horizons (absolute dating). Significant aerosols events were identified and grouped considering the ionic content, provenance and season of the year. The evaluation of the ions provenance and of the ionic balance points to ionic content origin: 36% come from sea salt aerosols, 13% from mineral dust, 17% originate from marine biogenic activity and 34% are chemical reactivity products in the atmosphere. It is observed a slight reduction in the Mg2+ (-0.04 μg L-1 y-1) and K+ (-0.01 μg L-1 y-1) concentrations, and stronger in the NO3- (-0.17 μg L-1 y-1), during the 1909–2008 period. The annual mean net accumulation rate averaged 0.21 ± 0.04 m w.e. y-1 in the period 1882–2008 did not show any significant trend and shows high correspondence with climatic reanalysis data in years with data overlap, with a cross-correlation coefficient of +0.42 (α < 0.05) for the period 1979–2008.

Esta dissertação investiga o registro de conteúdo iônico do testemunho de gelo monte Johns (79°55'28"S; 94°23'18"O) obtido na Antártica Ocidental, contribuindo para o adensamento espacial de informações glacioquímicas empregadas em estudos paleoclimáticos. As concentrações de Na+ (16,6 ± 28,2 μg L-1), K+ (1,3 ± 3,7 μg L-1), Mg2+ (3,7 ± 3,7 μg L-1), Ca2+ (5,4 ± 3,4 μg L-1), Cl- (33,3 ± 43,7 μg L-1), SO42- (25,9 ± 17,7 μg L-1), NO3- (50,8 ± 18,5 μg L-1) e H3CSO3- (7,1 ± 5,4 μg L-1) foram determinadas por cromatografia iônica em 2.164 amostras para o período 1882–2008. A variabilidade sazonal de NO3- e, especialmente do nssSO42-, em antifase com Na+, possibilitou a datação pela contagem de ciclos anuais ao longo do período estudado. A identificação dos sinais vulcânicos do Krakatoa (1883), Agung (1963) e Pinatubo/Hudson (1991) foi usada para determinar horizontes de referência (datação absoluta). Eventos de aporte significativo de aerossóis foram identificados e agrupados considerando o conteúdo iônico, proveniência e estação do ano. A avaliação da proveniência dos íons e do balanço iônico mostra a origem da carga iônica: 36% é oriunda de aerossóis de sal marinho, 13% de poeira mineral, 17% de atividade biogênica marinha e 34% de produtos da reatividade química na atmosfera. É observada uma leve redução nas concentrações de Mg2+ (-0,04 μg L-1 ano-1) e K+ (-0,01 μg L-1 ano-1), e mais forte para NO3- (-0,17 μg L-1 ano-1), no período 1909–2008. A média anual da acumulação líquida de neve foi 0,21 ± 0,04 m eq. H2O no período 1882–2008 sem apresentar tendência significante. A acumulação mostra alta correspondência com dados anuais de reanálise climática, com coeficiente de correlação cruzada de +0,42 (α < 0,05) para o período 1979–2008. / This dissertation investigates the ionic content record of the mount Johns ice core (79°55'28"S; 94°23'18"W) recovered from the West Antarctica, contributing to the spatial densification of glaciochemical information used in paleoclimatic studies. The concentrations of Na+ (16.6 ± 28.2 μg L-1), K+ (1.3 ± 3.7 μg L-1), Mg2+ (3.7 ± 3.7 μg L-1), Ca2+ (5.4 ± 3.4 μg L-1), Cl- (33.3 ± 43.7 μg L-1), SO42- (25.9 ± 17.7 μg L-1), NO3- (50.8 ± 18.5 μg L-1) e H3CSO3- (7.1 ± 5.4 μg L-1) were determined by ion chromatography on 2,164 samples for the period 1882–2008. The NO3- seasonal variability and, especially, of the nssSO42- in antiphase with the Na+, allowed the counting of annual cycles over the studied period. The identification of Krakatau (1883), Agung (1963) and Pinatubo / Hudson (1991) volcanic signals was used to determine reference horizons (absolute dating). Significant aerosols events were identified and grouped considering the ionic content, provenance and season of the year. The evaluation of the ions provenance and of the ionic balance points to ionic content origin: 36% come from sea salt aerosols, 13% from mineral dust, 17% originate from marine biogenic activity and 34% are chemical reactivity products in the atmosphere. It is observed a slight reduction in the Mg2+ (-0.04 μg L-1 y-1) and K+ (-0.01 μg L-1 y-1) concentrations, and stronger in the NO3- (-0.17 μg L-1 y-1), during the 1909–2008 period. The annual mean net accumulation rate averaged 0.21 ± 0.04 m w.e. y-1 in the period 1882–2008 did not show any significant trend and shows high correspondence with climatic reanalysis data in years with data overlap, with a cross-correlation coefficient of +0.42 (α < 0.05) for the period 1979–2008.

Esta dissertação investiga o registro de conteúdo iônico do testemunho de gelo monte Johns (79°55'28"S; 94°23'18"O) obtido na Antártica Ocidental, contribuindo para o adensamento espacial de informações glacioquímicas empregadas em estudos paleoclimáticos. As concentrações de Na+ (16,6 ± 28,2 μg L-1), K+ (1,3 ± 3,7 μg L-1), Mg2+ (3,7 ± 3,7 μg L-1), Ca2+ (5,4 ± 3,4 μg L-1), Cl- (33,3 ± 43,7 μg L-1), SO42- (25,9 ± 17,7 μg L-1), NO3- (50,8 ± 18,5 μg L-1) e H3CSO3- (7,1 ± 5,4 μg L-1) foram determinadas por cromatografia iônica em 2.164 amostras para o período 1882–2008. A variabilidade sazonal de NO3- e, especialmente do nssSO42-, em antifase com Na+, possibilitou a datação pela contagem de ciclos anuais ao longo do período estudado. A identificação dos sinais vulcânicos do Krakatoa (1883), Agung (1963) e Pinatubo/Hudson (1991) foi usada para determinar horizontes de referência (datação absoluta). Eventos de aporte significativo de aerossóis foram identificados e agrupados considerando o conteúdo iônico, proveniência e estação do ano. A avaliação da proveniência dos íons e do balanço iônico mostra a origem da carga iônica: 36% é oriunda de aerossóis de sal marinho, 13% de poeira mineral, 17% de atividade biogênica marinha e 34% de produtos da reatividade química na atmosfera. É observada uma leve redução nas concentrações de Mg2+ (-0,04 μg L-1 ano-1) e K+ (-0,01 μg L-1 ano-1), e mais forte para NO3- (-0,17 μg L-1 ano-1), no período 1909–2008. A média anual da acumulação líquida de neve foi 0,21 ± 0,04 m eq. H2O no período 1882–2008 sem apresentar tendência significante. A acumulação mostra alta correspondência com dados anuais de reanálise climática, com coeficiente de correlação cruzada de +0,42 (α < 0,05) para o período 1979–2008. / This dissertation investigates the ionic content record of the mount Johns ice core (79°55'28"S; 94°23'18"W) recovered from the West Antarctica, contributing to the spatial densification of glaciochemical information used in paleoclimatic studies. The concentrations of Na+ (16.6 ± 28.2 μg L-1), K+ (1.3 ± 3.7 μg L-1), Mg2+ (3.7 ± 3.7 μg L-1), Ca2+ (5.4 ± 3.4 μg L-1), Cl- (33.3 ± 43.7 μg L-1), SO42- (25.9 ± 17.7 μg L-1), NO3- (50.8 ± 18.5 μg L-1) e H3CSO3- (7.1 ± 5.4 μg L-1) were determined by ion chromatography on 2,164 samples for the period 1882–2008. The NO3- seasonal variability and, especially, of the nssSO42- in antiphase with the Na+, allowed the counting of annual cycles over the studied period. The identification of Krakatau (1883), Agung (1963) and Pinatubo / Hudson (1991) volcanic signals was used to determine reference horizons (absolute dating). Significant aerosols events were identified and grouped considering the ionic content, provenance and season of the year. The evaluation of the ions provenance and of the ionic balance points to ionic content origin: 36% come from sea salt aerosols, 13% from mineral dust, 17% originate from marine biogenic activity and 34% are chemical reactivity products in the atmosphere. It is observed a slight reduction in the Mg2+ (-0.04 μg L-1 y-1) and K+ (-0.01 μg L-1 y-1) concentrations, and stronger in the NO3- (-0.17 μg L-1 y-1), during the 1909–2008 period. The annual mean net accumulation rate averaged 0.21 ± 0.04 m w.e. y-1 in the period 1882–2008 did not show any significant trend and shows high correspondence with climatic reanalysis data in years with data overlap, with a cross-correlation coefficient of +0.42 (α < 0.05) for the period 1979–2008.