Submitted by Lúcia Brandão (lucia.elaine@live.com) on 2015-07-15T17:30:28Z No. of bitstreams: 1 Tese - Ilsa Maria Honório de Valois Coelho.pdf: 2443935 bytes, checksum: c16d835d602a5d9906c0038a9cd0dd64 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-20T17:53:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Ilsa Maria Honório de Valois Coelho.pdf: 2443935 bytes, checksum: c16d835d602a5d9906c0038a9cd0dd64 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-20T17:57:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Ilsa Maria Honório de Valois Coelho.pdf: 2443935 bytes, checksum: c16d835d602a5d9906c0038a9cd0dd64 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-20T17:57:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Ilsa Maria Honório de Valois Coelho.pdf: 2443935 bytes, checksum: c16d835d602a5d9906c0038a9cd0dd64 (MD5) Previous issue date: 2012-10-05 / CNPq - Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work makes a NOx concentrations study in the urban atmosphere of Manaus city, focusing on the specific meteorological influences of the equatorial region. Initially, we make a historical contextualization about atmospheric pollution and fuel oil consumption, making the relation between pollution, city and urban population development. The importance that chemical knowledge has been in this process is pointed out, enphasizing the Chemical Science as the basis for all the human development. The difficulties of energy supply whose origins come from the beginnings of Amazon development, the vehicle fleet increasing and Manaus city atypical growth, are also discussed according to relations that they have with the problems of quality air. Starting from the prior knowledge of the atmospheric composition and fisicochemical fenomena which happen naturally, we seek to understand the effects from the NOx concentration increase, as well as the possible secondary pollutants, produced by photochemical reactions. The NOx emissions data were collected during the period from February to July in 2011, besides the meteorological conditions like temperature, relative humidity, wind speed, pluviosity and solar radiation. The collection was done, near to Industrial District, and Brazil’s largest thermoelectric complex, in the district of Mauazinho. The automated analysers were used, which store the results through a computerized system, and the meteorological data were supplied by Meteorogical National Institut (INMET). The results showed an increasing deterioration of air quality in the region, with 32 overtaking the limits recommended by the World Health Organization, and June was the most polluted month in the months surveyed. It concludes that the high number of TPP's and the climatic conditions in the Amazon Region are decisive for NOx concentration levels. This implies the need to formulate an environmental air quality diagnostic in the city of Manaus and thus, to support the government in establishing the requirements for issuance of appropriate levels, by stationary and mobile pollution sources. / Este trabalho realiza um estudo das concentrações de NOx na atmosfera urbana do município de Manaus, com foco nas influências meteorológicas específicas da região equatorial. Faz-se inicialmente, uma contextualização histórica da poluição atmosférica e do uso de combustíveis fósseis, relacionando a poluição decorrente com o desenvolvimento da cidade e da população urbana. A importância que os conhecimentos químicos tiveram nesse processo é ressaltada destacando-se a Ciência Química como a base para todo o desenvolvimento da humanidade. As dificuldades de fornecimento de energia, cujas origens remontam aos primórdios do desenvolvimento do Amazonas, o aumento da frota veicular e o crescimento atípico da cidade de Manaus também são discutidos em função da relação que guardam com os problemas de qualidade do ar. Partindo do conhecimento prévio da composição atmosférica e dos fenômenos físicos e químicos que ocorrem naturalmente, busca-se entender os efeitos do aumento da concentração de NOx, bem como de possíveis poluentes secundários produzidos por reações fotoquímicas. Foram coletados dados das emissões de NOx, durante o período de fevereiro a julho de 2011, além das condições meteorológicas como temperatura, umidade relativa, velocidade do vento, pluviosidade e insolação. A coleta foi feita nas proximidades do Distrito Industrial e do maior complexo termelétrico do Brasil, no bairro do Mauazinho. Foram utilizados analisadores automáticos que armazenam os resultados através de um sistema computadorizado e os dados meteorológicos foram fornecidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Os resultados mostraram um crescente agravamento da qualidade do ar na região, com 32 ultrapassagens aos limites recomendados pela Organização Mundial de Saúde, sendo o mês de junho, o mais poluído entre os meses pesquisados. Conclui-se que o elevado número de UTE’s e as condições climáticas predominantes na região em estudo tenham sido determinantes para os níveis de concentração dos NOx implicando na necessidade de formulação do diagnóstico da qualidade do ar ambiental na cidade de Manaus para, dessa forma, subsidiar o poder público no estabelecimento das exigências de níveis adequados de emissão das fontes de poluição fixas e móveis.

Este trabalho avaliou a deposição úmida de duas localidades da cidade de São Paulo (Universidade Presbiteriana Mackenzie localizada na região central e no IAG/USP localizado na zona oeste de São Paulo) e uma localidade pertencente ao município de Cubatão (CEPEMA), na Baixada Santista. O período de estudo compreendeu os meses de julho/2009 a agosto/2010 para o IAG/USP e Cubatão; enquanto que o conjunto amostral no Mackenzie é referente ao período de julho de 2002 a outubro de 2008. A partir da comparação com dados climatológicos verificaram-se para ambas as regiões que o ano de 2009 teve um inverno anomalamente chuvoso; e o ano de 2010 apresentou um verão seco. Observaram-se diferentes faixas de concentrações médias ponderadas por volume (MPV) dos íons majoritários para cada região: Cubatão, onde os íons dominantes foram: cloreto (60,3 mol L-1), sódio (51,4 mol L-1), sulfato (24,0 mol L-1), amônio (23,3 mol L-1) e nitrato (17,4 mol L-1); enquanto que na região do IAG/USP os íons dominantes foram: amônio (25,5 mol L-1) e nitrato (16,3 mol L-1). Obtiveram-se valores médios de pH em água de chuva de 4,8 e 5,3 em Cubatão e São Paulo respectivamente. Registraram-se 12 eventos (em 99) de chuvas ácidas em Cubatão e apenas um entre 59 eventos no IAG/USP. Estimou-se a contribuição marinha para os íons Ca2+, Na+, Mg2+, K+, Cl- e SO42-, observou-se que o íon de referência mais adequado para tal estimativa em São Paulo foi o sódio, entretanto para Cubatão o íon mais adequado foi o magnésio. A partir destas premissas pode se destacar que os íons potássio, cálcio e sulfato apresentaram baixa influência marinha em ambas as regiões (<11%), entretanto, o íon cloreto apresentou grande contribuição marinha (>63%) para os dois municípios. A análise estatística multivariada para São Paulo destacou o papel da relação entre o íon amônio com sulfato e nitrato no processo de neutralização da acidez da atmosfera; além da relação da brisa marítima com as concentrações dos íons sódio e cloreto, principalmente no período chuvoso. Ressalta-se também que a contribuição de sódio e cloreto não foi unicamente oceânica e que processos antrópicos e/ou naturais continentais desconhecidos contribuíram para estas concentrações. / This study evaluated the wet deposition of two localities in São Paulo city (University of Mackenzie in the central region and the University of Sao Paulo, IAG/USP, in the west area) and one in Cubatão (CEPEMA), both in Sao Paulo State. The sampling period happened from July 2009 to August 2010 in the IAG/USP and CEPEMA; while the samplings in the Mackenzie were from July 2002 to October 2008. The climatological data analysis showed that the year 2009 had an abnormally rainy winter, and 2010 presented a dry summer for both regions. The major ion volume weight mean (WMV) concentrations for Cubatão were: chloride (60.3 mol L-1), sodium (51.4 mol L-1), sulfate (24, 0 mol L-1), ammonium (23.3 mol L-1) and nitrate (17.4 mol L-1), while in the IAG / USP the dominant ions were: ammonium (25.5 mol L-1) and nitrate (16.3 mol L-1). The average rainwater pH values in CEPEMA and in IAG/USP reached 4.8 and 5.3 respectively. The acid rain events were recorded in 12 samples of Cubatão (from 99 totals) and only one (from 59 total samples) in the IAG/USP. The marine contribution were estimated for Ca2+, Na+ / Mg2+, K+, Cl- and SO42- and was observed that the most appropriate reference ion for this estimative in Sao Paulo was the sodium, however to Cubatão the most appropriate ion was magnesium. From these premises it is emphasized that the potassium, calcium and sulfate showed low marine influence in both regions (<11%), however the chloride ion showed large marine contribution (> 63%) for the two regions. Multivariate statistical analysis to Sao Paulo rainwater has highlighted the role of the relation between ammonium with sulfate and nitrate in the process of neutralizing the acidity of the atmosphere, besides of the relation of sea breeze with the concentrations of sodium and chloride ions, especially in the rainy season. The results also emphasized that the contribution of sodium and chloride was not natural oceanic only and anthropogenic and/or natural unknown sources on the continent contributed to these concentrations.

Este trabalho avaliou a deposição úmida de duas localidades da cidade de São Paulo (Universidade Presbiteriana Mackenzie localizada na região central e no IAG/USP localizado na zona oeste de São Paulo) e uma localidade pertencente ao município de Cubatão (CEPEMA), na Baixada Santista. O período de estudo compreendeu os meses de julho/2009 a agosto/2010 para o IAG/USP e Cubatão; enquanto que o conjunto amostral no Mackenzie é referente ao período de julho de 2002 a outubro de 2008. A partir da comparação com dados climatológicos verificaram-se para ambas as regiões que o ano de 2009 teve um inverno anomalamente chuvoso; e o ano de 2010 apresentou um verão seco. Observaram-se diferentes faixas de concentrações médias ponderadas por volume (MPV) dos íons majoritários para cada região: Cubatão, onde os íons dominantes foram: cloreto (60,3 mol L-1), sódio (51,4 mol L-1), sulfato (24,0 mol L-1), amônio (23,3 mol L-1) e nitrato (17,4 mol L-1); enquanto que na região do IAG/USP os íons dominantes foram: amônio (25,5 mol L-1) e nitrato (16,3 mol L-1). Obtiveram-se valores médios de pH em água de chuva de 4,8 e 5,3 em Cubatão e São Paulo respectivamente. Registraram-se 12 eventos (em 99) de chuvas ácidas em Cubatão e apenas um entre 59 eventos no IAG/USP. Estimou-se a contribuição marinha para os íons Ca2+, Na+, Mg2+, K+, Cl- e SO42-, observou-se que o íon de referência mais adequado para tal estimativa em São Paulo foi o sódio, entretanto para Cubatão o íon mais adequado foi o magnésio. A partir destas premissas pode se destacar que os íons potássio, cálcio e sulfato apresentaram baixa influência marinha em ambas as regiões (<11%), entretanto, o íon cloreto apresentou grande contribuição marinha (>63%) para os dois municípios. A análise estatística multivariada para São Paulo destacou o papel da relação entre o íon amônio com sulfato e nitrato no processo de neutralização da acidez da atmosfera; além da relação da brisa marítima com as concentrações dos íons sódio e cloreto, principalmente no período chuvoso. Ressalta-se também que a contribuição de sódio e cloreto não foi unicamente oceânica e que processos antrópicos e/ou naturais continentais desconhecidos contribuíram para estas concentrações. / This study evaluated the wet deposition of two localities in São Paulo city (University of Mackenzie in the central region and the University of Sao Paulo, IAG/USP, in the west area) and one in Cubatão (CEPEMA), both in Sao Paulo State. The sampling period happened from July 2009 to August 2010 in the IAG/USP and CEPEMA; while the samplings in the Mackenzie were from July 2002 to October 2008. The climatological data analysis showed that the year 2009 had an abnormally rainy winter, and 2010 presented a dry summer for both regions. The major ion volume weight mean (WMV) concentrations for Cubatão were: chloride (60.3 mol L-1), sodium (51.4 mol L-1), sulfate (24, 0 mol L-1), ammonium (23.3 mol L-1) and nitrate (17.4 mol L-1), while in the IAG / USP the dominant ions were: ammonium (25.5 mol L-1) and nitrate (16.3 mol L-1). The average rainwater pH values in CEPEMA and in IAG/USP reached 4.8 and 5.3 respectively. The acid rain events were recorded in 12 samples of Cubatão (from 99 totals) and only one (from 59 total samples) in the IAG/USP. The marine contribution were estimated for Ca2+, Na+ / Mg2+, K+, Cl- and SO42- and was observed that the most appropriate reference ion for this estimative in Sao Paulo was the sodium, however to Cubatão the most appropriate ion was magnesium. From these premises it is emphasized that the potassium, calcium and sulfate showed low marine influence in both regions (<11%), however the chloride ion showed large marine contribution (> 63%) for the two regions. Multivariate statistical analysis to Sao Paulo rainwater has highlighted the role of the relation between ammonium with sulfate and nitrate in the process of neutralizing the acidity of the atmosphere, besides of the relation of sea breeze with the concentrations of sodium and chloride ions, especially in the rainy season. The results also emphasized that the contribution of sodium and chloride was not natural oceanic only and anthropogenic and/or natural unknown sources on the continent contributed to these concentrations.

Muitos estudos têm sido desenvolvidos com o intuito de descrever a química da fase gasosa na atmosfera da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Contudo, o tratamento do material particulado (PM) ainda é feito de forma simplificada em modelos de transporte e químicos atmosféricos, apesar do grande conhecimento já adquirido na caracterização da sua composição elementar e da sua estrutura física. Tendo isso em vista, o objetivo do presente estudo é identificar as principais fontes emissoras do material particulado fino, em especial as fontes veiculares que apresentam muitas dificuldades para sua identificação por não haver medidas de traçadores específicos para os combustíveis utilizados. Neste trabalho foram realizadas amostragens, que duravam 24 horas, próximas a uma avenida de intenso tráfego (Avenida Dr. Arnaldo, na Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo) no período de junho de 2007 a agosto de 2008. Com os dados de composição dessas amostras, a identificação das possíveis fontes foi realizada por modelos receptores; mais especificamente foram utilizados: Análise de Fatores (AF) e Positive Matrix Factorization (PMF), uma nova ferramenta estatística, que ainda não havia sido aplicada no estudo do material particulado em São Paulo. O número de fontes identificadas por essas duas ferramentas estatísticas não foi o mesmo: na AF foram extraídos 4 fatores (solo, queima de óleo combustível e dois fatores que se dividiram, identificando a emissão de veículos leves e pesados não diferenciados), enquanto que o PMF identificou 6 (as mesmas fontes identificadas pela AF, com a diferenciação da emissão veicular (leves e pesados) e ainda a queima de biomassa). Houve concordância entre as duas análises que a maior participação para formação de material particulado fino é da emissão por veículos. A comparação entre os modelos mostrou que os resultados obtidos pelo PMF apresentaram uma melhor divisão das fontes, principalmente na identificação das frotas veiculares. Isso se deve ao fato do PMF considerar na análise o erro de cada concentração medida como um peso para cada variável, além de não permitir a ocorrência de fatores negativos, caracterizando melhor as fontes através da presença desses vínculos físicos. / Several studies have been developed in order to describe the gaseous phase of atmospheric constituents in the Metropolitan Region of Sao Paulo (RMSP). However, the aerosol description remains simplified in chemical models, despite the knowledge acquired in its characterization and composition analyses. Facing these limitations, the objective of this work is to identify the main emission sources of fine particulate matter, specially the vehicular ones that present a lot of difficulties due to the fact that the characteristic trace elements are unknown for these sources. It was used in this work 201 samples collected in 24-hour period each at Dr. Arnaldo Avenue, a large and busy avenue in the city of São Paulo, from June 2007 to August 2008. The source identification was accomplished considering the samples composition and using receptor models: Factor Analysis (FA) and Positive Matrix Factorization (PMF) techniques. PMF was a new statistical tool in the study of particulates in the city of São Paulo. The number of sources identified by these two models was different. The FA technique identified 4 factors, (soil, fuel burning, and 2 factors combining in light and heavy-duty vehicles), whereas PMF identified 6, the same as FA (light and heavier vehicles differentiated) and biomass burning. There was concordance between the two techniques, considering that both found that vehicular emission is the major contribution for concentration. The comparison between the models indicated that PMF model present a better source classification, mainly for the vehicular identification. The PMF technique considers the error of each sample in the analysis, weighting the variables and imposing that all the factors must be positive. This mechanism provides a better characterization of sources linking the results with the physics of the process.

Muitos estudos têm sido desenvolvidos com o intuito de descrever a química da fase gasosa na atmosfera da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Contudo, o tratamento do material particulado (PM) ainda é feito de forma simplificada em modelos de transporte e químicos atmosféricos, apesar do grande conhecimento já adquirido na caracterização da sua composição elementar e da sua estrutura física. Tendo isso em vista, o objetivo do presente estudo é identificar as principais fontes emissoras do material particulado fino, em especial as fontes veiculares que apresentam muitas dificuldades para sua identificação por não haver medidas de traçadores específicos para os combustíveis utilizados. Neste trabalho foram realizadas amostragens, que duravam 24 horas, próximas a uma avenida de intenso tráfego (Avenida Dr. Arnaldo, na Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo) no período de junho de 2007 a agosto de 2008. Com os dados de composição dessas amostras, a identificação das possíveis fontes foi realizada por modelos receptores; mais especificamente foram utilizados: Análise de Fatores (AF) e Positive Matrix Factorization (PMF), uma nova ferramenta estatística, que ainda não havia sido aplicada no estudo do material particulado em São Paulo. O número de fontes identificadas por essas duas ferramentas estatísticas não foi o mesmo: na AF foram extraídos 4 fatores (solo, queima de óleo combustível e dois fatores que se dividiram, identificando a emissão de veículos leves e pesados não diferenciados), enquanto que o PMF identificou 6 (as mesmas fontes identificadas pela AF, com a diferenciação da emissão veicular (leves e pesados) e ainda a queima de biomassa). Houve concordância entre as duas análises que a maior participação para formação de material particulado fino é da emissão por veículos. A comparação entre os modelos mostrou que os resultados obtidos pelo PMF apresentaram uma melhor divisão das fontes, principalmente na identificação das frotas veiculares. Isso se deve ao fato do PMF considerar na análise o erro de cada concentração medida como um peso para cada variável, além de não permitir a ocorrência de fatores negativos, caracterizando melhor as fontes através da presença desses vínculos físicos. / Several studies have been developed in order to describe the gaseous phase of atmospheric constituents in the Metropolitan Region of Sao Paulo (RMSP). However, the aerosol description remains simplified in chemical models, despite the knowledge acquired in its characterization and composition analyses. Facing these limitations, the objective of this work is to identify the main emission sources of fine particulate matter, specially the vehicular ones that present a lot of difficulties due to the fact that the characteristic trace elements are unknown for these sources. It was used in this work 201 samples collected in 24-hour period each at Dr. Arnaldo Avenue, a large and busy avenue in the city of São Paulo, from June 2007 to August 2008. The source identification was accomplished considering the samples composition and using receptor models: Factor Analysis (FA) and Positive Matrix Factorization (PMF) techniques. PMF was a new statistical tool in the study of particulates in the city of São Paulo. The number of sources identified by these two models was different. The FA technique identified 4 factors, (soil, fuel burning, and 2 factors combining in light and heavy-duty vehicles), whereas PMF identified 6, the same as FA (light and heavier vehicles differentiated) and biomass burning. There was concordance between the two techniques, considering that both found that vehicular emission is the major contribution for concentration. The comparison between the models indicated that PMF model present a better source classification, mainly for the vehicular identification. The PMF technique considers the error of each sample in the analysis, weighting the variables and imposing that all the factors must be positive. This mechanism provides a better characterization of sources linking the results with the physics of the process.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnológico / The mercury use in the garimpos in the Amazônia suffered a considerable reduction when compartive with the emissions from the decades of 80 and 90. However, the mercury levels in fish, and for consequence, in the riverine population remain high. / O uso de mercúrio nos garimpos na Amazônia sofreu uma diminuição considerável quando comparado às emissões das décadas de 80 e 90. Contudo, os níveis de mercúrio em peixes, e por conseqüência, na população ribeirinha permanecem altos.