Made available in DSpace on 2016-08-10T10:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCISCO EDISON SAMPAIO.pdf: 2658167 bytes, checksum: 58ddae6341c50dac3f47e6293787686a (MD5) Previous issue date: 2012-05-28 / All forms of environmental pollution are potentially harmful to human health, fauna, flora and environment in general. Air pollution, understood as the presence of various substances in the atmosphere, altering its natural composition, making it dangerous for all living beings which depend on it, has received increasing attention. The diversity of pollutants and their concentration in the atmosphere is quite broad and complex. For this reason, and considering other aspects such as the toxicological profile of pollutants and the main sources of atmospheric emissions, several countries have set standards of air quality for specific groups of pollutants. In Brazil, there are standards for seven pollutants (CO, SO2, NO2, O3, PTS, PM10 (all acronyms are in Portuguese), and smoke). This research focus on the characterization of the concentration of PTS in the atmosphere, especially the occurrence of metals associated with these particles and the possible injuries to human health. To fulfill this purpose it was necessary to make the collection of material particles in the central region of Goiania - GO, during the winter of 2011. The analysis was set for metals: Al, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Ti, Pb, and Zn. The collection of PTS was performed through the Sampler of Great Volume (AGV in Portuguese) method and through the detection of metals, with the application of spectrometry of optical emission with inductively coupled plasma (ICP OES in Portuguese). The results showed a concentration of PTS which at no time exceeded the primary standard for this pollutant, as defined by the CONAMA Resolution 03/90, different reality when the pattern established by the Decree 1.745/79 of the State of Goiás was observed, which demonstrated that for six times the concentrations PTS were above this standard. The average concentration of metals in the twenty-two samples of material particles resulted in values which were considered low in relation to the standards proposed by international agencies and institutions (EPA, ASTDR, and OMS in Portuguese), and, similarly, when compared to the occurrence of metals in material particle in other cities in the country. Human exposure to metals, especially those considered toxic, in high concentrations, or even in low ones but for a long period of time, can cause severe consequences to health, ranging from simple allergic reactions to diseases like cancer that can lead to death. Through the generated, we can conclude that, in general, the air quality in the region observed by the research varies from good to regular, and that the concentrations of metals associated with PTS does not present a significant threat to the health of the population. / Todas as formas de poluição ambiental possuem potencial deletério à saude humana, à fauna, à flora e ao meio ambiente de uma forma geral. A poluição do ar, que se traduz na presença de substancias diversas na atmosfera, alterando sua composição natural, tornando-a perigosa para todos os seres vivos que dela dependem, tem merecido uma atenção crescente. A diversidade de poluentes e a concentração destes na atmosfera é algo bem amplo e complexo. Por essa razão, e considerando outros aspectos como o perfil toxicológico de poluentes e as principais fontes de emissão atmosférica, vários países definem padrões da qualidade do ar para grupos específicos de poluentes. No Brasil, existem padrões para sete poluentes (CO, SO2, NO2, O3, PTS, PM10 e fumaça). Esse trabalho deteve-se na caracterização da concentração de PTS na atmosfera, especialmente a ocorrência de metais associados à essas partículas e os possiveis agravos à saúde humana. Para cumprimento de tal finalidade promoveu-se a coleta de material particulado na região central de Goiânia GO, durante o inverno, no ano de 2011. Os metais definidos para análises foram: Al, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Ti, Pb e Zn. A coleta de PTS foi realizada pelo método do Amostrador de Grande Volume (AGV) e a detecção dos metais, com aplicação da espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). Os resultados demonstraram uma concentração de PTS que em nenhum momento ultrapassou o padrão primário para este poluente, definido pela Resolução CONAMA 03/90, realidade diferenciada quando observado o padrao estabelecido pelo Decreto 1.745/79 do Estado de Goiás, onde por 6 vezes as concentrações de PTS posicionaram-se acima desse padrão. As concentrações médias dos metais nas vinte e duas amostras do material particulado resultaram em valores considerados baixos em relação a padrões propostos por entidades e instituições internacionais (EPA, ASTDR e OMS) e, da mesma forma, quando comparadas a ocorrencia de metais em material particulado em outras cidades do País. A exposição humana a metais, especialmente os considerados tóxicos, em concentrações elevadas ou mesmo baixas, mas de forma prolongada pode provocar sérias consequencias à saúde, variando de simples reações alérgicas até doenças como cancer que pode levar a morte. Pelos resultados gerados, pode-se concluir, em linhas gerais, que a qualidade do ar, na regiao afetada pelo estudo, apresenta-se entre boa e regular e as concentrações de metais associados âs PTS não oferceu ameaças significativas à saúde da população.

This study aimed to determine and assess the total concentration of trace elements associated with the total suspended particles (TSP) collected in an urban area of the Aracaju City, Sergipe, Brazil. Forty two samples were collected on glass fiber filters between period August/2009 and September/2010 using a high volume sampler (AGV). The concentration of Fe, Cu, Mn, Ni, V and Ti were determined employing atomic spectrometry techniques in two different work. The first used acid digestion extraction assisted by microwave and analysis by mass spectrometry and optical emission, both inductively coupled plasma (ICP OES and ICP MS). The concentrations of the elements found between <48 and 1620 ± 16 ng.m-3 for Fe; 0.70 ± 0.04 and 322 ± 4 ng.m-3 for Cu;<1,3 and 12.7 ± 6.8 ng.m-3 for Mn; 1.1 ± 0.1 and 16.0 ± 8.4 ng.m-3 for Ni; <15 and 49.3 ± 4.0 ng.m-3 for V and 4,6 ± 0,6 a 129,0 ± 12,5 ng.m-3 for Ti (n=41 samples). The exploratory data analysis results was applied. Principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA) concluded that there are two emitters that contribute to the composition of the PTS that reach the sampling area. Soil resuspension is major contributor in the composition due to correlation between Fe, Mn, Ni and Ti, which are typical elements of the soil. The second emitter, is characteristic of the vehicular traffic. wherein the concentration of Cu, V, SO2 and smoke were likely indicative of action anthropogenic. The enrichment factor calculated for the concentration of the elements identified enrichment for the average concentration of copper found in the urban area, is another indication of anthropogenic inputs. The second study consisted of the Cu and Fe sequential determination in TSP using slurry sampling flame atomic absorption spectrometry and mode fast sequetial (FS-FAAS). The optimization univariate involved the following variables: the concentration of nitric acid used to prepare the slurry, sonication time and the sample mass. The optimized conditions, to about 50 mg of sample were: nitric acid solution 0.5 mol L-1, sonication time of 10 min and a final volume of 25 mL. The calibration curves were obtained using a slurry of a non-filter, the pattern multielement containing Cu and Fe in nitric acid 0.5 mol L-1. This strategy calibration offset the effect observed for the matrix Fe The limit of detection (LOD, 3σ, n = 10) was equal 4 μg.g-1 for Cu and 14 μg.g-1 for Fe , corresponding to 8 ng.m-3 for Cu and 20 ng.m-3 for Fe. The precison was expressed as relative standard deviation (RSD, n = 3) was smaller than 7% for the copper concentration and 8% for iron concentration in the slurries analysis (n=3). The concentrations of both elements determined by the proposed method were compared to concentrations obtained by ICP-MS after acid extraction assisted by microwave and showed no significant differences, applying the t test for a confidence level of 95%. The proposed procedure was simple, fast and reliable suitable for the sequential determination of Cu and Fe in PTS samples by FS-FAAS. / Este trabalho teve como objetivo determinar e avaliar a concentração total de elementos traço associados as partículas totais em suspensão (PTS) coletadas em uma área urbana da cidade de Aracaju, Sergipe, Brasil. Quarenta e duas amostras foram coletadas em filtros de fibra de vidro no período entre agosto/2009 e setembro/2010 utilizando um amostrador de grande volume (AGV). As concentrações de Fe, Cu, Mn, Ni, V e Ti foram determinadas empregando-se técnicas de espectrometria atômica em dois trabalhos distintos. O primeiro usou a digestão ácida assistida por micro-ondas e análise por espectrometria de massa e de emissão óptica, ambas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS e ICP OES). Foram encontradas as concentrações entre <48 a 1620 ± 16 ng g-1 para Fe; 0,70 ± 0,04 a 322 ± 4 ng.m-3 para Cu; 1,3 a 12,7 ± 6,8 ng.m-3 para Mn; 1,1 ± 0,1 a 16,0 ± 8,4 ng.m-3 para Ni, <15 a 49,3 ± 4,0 ng.m-3para V e 4,6 ± 0,6 a 129,0 ± 12,5 ng.m-3. Foi aplicada a análise exploratória de dados aos resultados. A partir da análise de componentes principais (PCA) e a análise de agrupamentos hierárquicos (HCA) concluiu-se que há dois emissores que contribuem na composição do PTS que atingem a área amostral. A ressuspensão do solo é o maior contribuidor na composição química, devido correlação encontrada entre Fe, Mn, Ni e Ti, que são elementos tipicos do solo. O segundo emissor é caracteristico do trafego veicular, onde a concentração de Cu, V, SO2 e Fumaça foram prováveis indicativos de ação antropogênica. O fator de enriquecimento calculado para a concentração dos elementos identificou o enriquecimento para a concentração de cobre encontrada na área urbana, sendo outro indicativo da ação antropogênica. O segundo trabalho consistiu da determinação sequencial de Cu e Fe no PTS usando amostragem em suspensão e espectrometria de absorção atômica com chama no modo seqüencial rápido ( fast sequential ) multi-elementar (FS-FAAS). A otimização univariada envolveu as seguintes variáveis: concentração da solução de ácido nítrico usada no preparo da suspensão, tempo de sonicação e massa da amostra. As condições otimizadas, para cerca de 50 mg de amostra, foram: solução de ácido nítrico 0,5 mol.L-1, tempo de sonicação de 10 min e um volume final de 25 mL. As curvas de calibrações foram obtidas, usando-se uma suspensão de um filtro não utilizado, contendo o padrão multielementar de Cu e Fe em meio de ácido nítrico 0,5 mol.L-1. Esta estratégia de calibração compensou o efeito de matriz verificado para o Fe. O limite de detecção (LD, 3σ, n=10) do método proposto foi igual a 4 μg.g-1 para Cu e igual a 14 μg.g-1 para Fe, que corresponde a 8 ng.m-3 para Cu e a 20 ng.m-3 para Fe. A precisão, expressa como o desvio padrão relativo (RSD, n=3), foi menor do que 7% para a concentração de Cu e a 8% para a concentração de Fe na análise das suspensões. As concentrações de ambos os elementos determinados pelo método proposto foram comparadas com as concentrações obtidas por ICP-MS após extração ácida assistida por micro-ondas e não apresentaram diferenças significativas, aplicando-se o teste t para um nível de confiança de 95%. O procedimento proposto é simples, rápido e confiável, adequado para a determinação sequencial de Cu e Fe em amostras de PTS por FS-FAAS.

Foram abordadas questões relacionadas com a temática da poluição atmosférica provocada pelo material particulado em suspensão. Dois ambientes foram selecionados para estudo: um ambiente de mineração e um ambiente urbano. Com o objetivo de obter uma avaliação preliminar da qualidade do ar nesses ambientes, foi realizado um programa de amostragem para cada área. Dois pontos básicos foram abordados nessa avaliação: a determinação da concentração de partículas totais em suspensão e a caracterização química e física do material particulado. A determinação das concentrações de partículas totais em suspensão foi obtida através do uso de amostradores de grande volume (Hi-vols). O método de referência utilizado foi o método do amostrador de grande volume proposto pela ABNT através da norma NBR 9547: 97. A caracterização física envolveu a determinação da distribuição granulométrica do material particulado em suspensão enquanto que a caracterização química compreendeu a determinação da sua composição. As técnicas analíticas utilizadas na caracterização do material particulado, foram a espectrometria de Fluorescência de Raios-X (XRF) para a caracterização química, e o Espalhamento de Luz Laser de Baixo Angulo (LALLS) para a caracterização física. Com relação às concentrações de partículas totais em suspensão, os resultados indicaram que as áreas de mineração apresentaram valores superiores aos encontrados na área urbana, inclusive com ultrapassagens dos padrões legais, fato este que não ocorreu na área urbana estudada. Para a distribuição granulométrica do material particulado, os resultados demonstraram que as frações mais finas do particulado apresentaram-se em maiores quantidades nas áreas de mineração, enquanto que as frações mais grosseiras apresentaram-se em maior quantidade na área urbana. Quanto à composição química do material particulado em suspensão, podemos concluir que para as áreas de mineração, esta foi muito semelhante à da rocha lavrada. / Atmospheric pollution aspects were analyzed. Two types of ambients were selected for study: a mining ambient and an urban ambient. To obtain a preliminary evaluation of the quality of the air in these ambients a sampling program was accomplished for each area. Two basic points were studied: the concentration of the total suspended particulates and the chemical and physical characterization of the particulate matter. The concentrations of total suspended particulates were obtained through the use of high volume samplers (Hi-vols). The reference method used was the high volume sampler method, proposed by ABNT through the norm NBR 9547: 97. The physical characterization involved the determination of the size distribution of the suspended particulate matter while the chemical characterization involved the determination of its composition. The analytic techniques used for the characterization of the particulate matter were the X-Ray Fluorescence (XRF) for the chemical characterization, and the Low Angle Laser Light Scattering (LALLS) for the physical characterization. Concentration levels for total suspended particulates showed that the mining areas presented higher values than those for urban area. Legal standards were exceeded in the mining area, fact that did not occur in the urban area. Size distributions of the particulate matter demonstrated that the finest fractions were found in larger amounts in the mining areas, while the coarses fractions were present in larger amounts in the urban area. The chemical compositions of the suspended particulate matter in the mining areas were very similar to the compositions of the rocks been mined.

Foram abordadas questões relacionadas com a temática da poluição atmosférica provocada pelo material particulado em suspensão. Dois ambientes foram selecionados para estudo: um ambiente de mineração e um ambiente urbano. Com o objetivo de obter uma avaliação preliminar da qualidade do ar nesses ambientes, foi realizado um programa de amostragem para cada área. Dois pontos básicos foram abordados nessa avaliação: a determinação da concentração de partículas totais em suspensão e a caracterização química e física do material particulado. A determinação das concentrações de partículas totais em suspensão foi obtida através do uso de amostradores de grande volume (Hi-vols). O método de referência utilizado foi o método do amostrador de grande volume proposto pela ABNT através da norma NBR 9547: 97. A caracterização física envolveu a determinação da distribuição granulométrica do material particulado em suspensão enquanto que a caracterização química compreendeu a determinação da sua composição. As técnicas analíticas utilizadas na caracterização do material particulado, foram a espectrometria de Fluorescência de Raios-X (XRF) para a caracterização química, e o Espalhamento de Luz Laser de Baixo Angulo (LALLS) para a caracterização física. Com relação às concentrações de partículas totais em suspensão, os resultados indicaram que as áreas de mineração apresentaram valores superiores aos encontrados na área urbana, inclusive com ultrapassagens dos padrões legais, fato este que não ocorreu na área urbana estudada. Para a distribuição granulométrica do material particulado, os resultados demonstraram que as frações mais finas do particulado apresentaram-se em maiores quantidades nas áreas de mineração, enquanto que as frações mais grosseiras apresentaram-se em maior quantidade na área urbana. Quanto à composição química do material particulado em suspensão, podemos concluir que para as áreas de mineração, esta foi muito semelhante à da rocha lavrada. / Atmospheric pollution aspects were analyzed. Two types of ambients were selected for study: a mining ambient and an urban ambient. To obtain a preliminary evaluation of the quality of the air in these ambients a sampling program was accomplished for each area. Two basic points were studied: the concentration of the total suspended particulates and the chemical and physical characterization of the particulate matter. The concentrations of total suspended particulates were obtained through the use of high volume samplers (Hi-vols). The reference method used was the high volume sampler method, proposed by ABNT through the norm NBR 9547: 97. The physical characterization involved the determination of the size distribution of the suspended particulate matter while the chemical characterization involved the determination of its composition. The analytic techniques used for the characterization of the particulate matter were the X-Ray Fluorescence (XRF) for the chemical characterization, and the Low Angle Laser Light Scattering (LALLS) for the physical characterization. Concentration levels for total suspended particulates showed that the mining areas presented higher values than those for urban area. Legal standards were exceeded in the mining area, fact that did not occur in the urban area. Size distributions of the particulate matter demonstrated that the finest fractions were found in larger amounts in the mining areas, while the coarses fractions were present in larger amounts in the urban area. The chemical compositions of the suspended particulate matter in the mining areas were very similar to the compositions of the rocks been mined.