Nenhuma / Metais tóxicos, tais como Ni, V, Zn, Cu, Cr, Mn e metalóides como o As e Se e seus compostos estão associados, principalmente, com a fração fina do material particulado presente nos aerossóis. Este fato é importante, em especial, do ponto de vista de saúde pública, pois esta é considerada a fração respirável de partículas que pode penetrar nas vias pulmonares e causar danos à região alveolar. Uma vez que na atmosfera as concentrações de metais traços, em geral, encontram-se em níveis muito baixos, a determinação da composição elementar dessas partículas requer o uso de técnicas analíticas apropriadas tais como o PIXE (Particle Induced X-Ray Emission), a análise por ativação neutrônica (AAN) e a espectrometria de fluorescência de raios X (FRX), entre outras.
O principal objetivo do presente estudo foi a identificação das fontes geradoras do material particulado presente nos aerossóis atmosféricos do município de Sete Lagoas, um centro urbano de médio porte, onde se concentram diferentes tipos de indústrias. Para tanto, foram coletadas amostras de solo e de resíduos sólidos gerados pelas principais tipologias industriais da região, as quais incluem as indústrias de produção de ferro-gusa a carvão vegetal, a extração e/ou beneficiamento de calcário e a fabricação de concreto e produtos cerâmicos, bem como do material particulado total em suspensão (PTS) e do particulado inalável (PM10), ou seja, de partículas com diâmetro aerodinâmico menor que 10 mm. A medida da concentração de elementos traços presentes em cada uma das amostras foi realizada utilizando-se as técnicas de AAN e FRX e a determinação da sua composição mineralógica foi feita pela técnica de difração de raiosX.
As análises por ativação neutrônica e de espectrometria de raios-X dos resíduos sólidos e de solo mostraram que os elementos químicos predominantes nestas amostras são o Al, Ba, Ca, Fe, K, Mg, Na, Ti e Zn. A análise da composição mineralógica indicou a presença marcante de silicatos (quartzo, microclina) carbonatos (calcita) e óxidos de ferro (hematita) nestas amostras.
Durante o período de amostragem (11/01/2005 to 13/02/2005) foram observados altos níveis de concentração de material particulado. Os resultados de concentração massa para PTS indicaram que a qualidade do ar foi considerada Inadequada ou Má em 76% dos dias de amostragem. Para PM10 foi observado que em 53 % dos dias, a qualidade do ar foi considerada como Regular. A determinação da distribuição do tamanho das partículas dos aerossóis atmosféricos sugeriu que aproximadamente 80% das partículas possuem diâmetro aerodinâmico menor que 2,5 m.
Os resultados da análise por ativação neutrônica mostraram que o Al, Fe, Cl, Cu, K, Mg e Na são os elementos químicos predominantes no PTS e o Na, Cu, Fe, Ba, Cl, Eu e Sm nas partículas inaláveis PM10. A análise da composição mineralógica pelo método de difração de raios-X indicou que a calcita (> 30%) e o quartzo (10 a 30%) são os minerais predominantes nas amostras de PTS e PM10.
O modelo receptor utilizado foi a Análise de Componentes Principias, o qual identificou três perfis de fontes para PTS e quatro para o material PM10. Os resultados indicaram que as fontes poluidoras que mais contribuem na degradação da qualidade do ar na região são: a ressuspensão da poeira de solo, os processos industriais (produção de ferro-gusa e fabricação de concreto e produtos cerâmicos) e a queima combustíveis fósseis. / Toxic metals, such as Ni, V, Zn, Cu, Cr, Mn and metalloids as As and Se and their compositions are associated mainly with the smaller diameter particulates present in the atmospheric aerosols. This fact is important, principally, when it concerns public health, because this is considered the breathable fraction of particles that can penetrate deeply into the lungs and cause damage to the alveoli. Once in the atmosphere the concentrations of trace metals, in general, show very low levels, the determination of the elementary composition of those particles requires the use of appropriate analytical techniques such as Particle Induced X-Ray Emission (PIXE), neutron activation analysis (NAA) and of X-rays fluorescence spectrometry (XRF), among others.
The main objective of this study was the identification of the generating sources of suspended particles present in the atmospheric aerosols of the municipal district of Sete Lagoas, a medium sized urban center, where different types of industries are found. In order to achieve that, soil samples and of solid wastes generated by the main industries of the area were collected. These include the industries of pig iron production that uses charcoal, the extraction and/or improvement of limestone and the fabrication of concrete and ceramic products, as well as the amount of total suspended particles (TSP) and of PM10 particles (those with an aerodynamic diameter smaller then 10 mm). The measurement of the concentration of trace elements present in each one of the samples was accomplished using the NAA and XRF techniques and the determination of its mineralogical composition was carried out through the technique of X- ray diffraction.
The analyses by NAA and XRF of the solid wastes and of soil showed that the predominant chemical elements in these samples are Al, Ba, Ca, Fe, K, Mg, Na, Ti and Zn. The mineralogical composition analysis indicated the outstanding presence of silicate (quartz, microcline) carbonates (calcite) and oxides of iron (hematite) in these samples.
High levels of particulate concentrations were measured during the sampling period (01/11/2005 to 02/13/2005). The mass concentration results for TPS indicated that in 76% of the days the air quality was considered Inadequate or Bad. The PM10 results showed that in 53% of the days the air quality was considered Reasonable. The determination of the size distribution of the particles presented in the atmospheric aerosols suggested that approximately 80% of the particles possess smaller aerodynamic diameter than 2.5 m.
The results of the neutron activation analysis showed that Al, Fe, Cl, Cu, K, Mg and Na are the predominant chemical elements in the TPS and Na, Cu, Fe, Ba, Cl, Eu and Sm in PM10. The analysis of the mineralogical composition by the method of X-ray diffraction indicated that calcite (> 30%) and quartz (10 to 30%) are the most abundant minerals present in both, TPS and PM10.
The receptor model used was the Main Component Analysis that identified three profiles of sources for TPS and four profiles for PM10. The results indicated that the pollutant sources that contribute the most for the degradation of the quality of the air in the region are: resuspended soil dust, industrial processes (pig iron production and the fabrication of concrete and ceramic products) and the burning of fossil fuels.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.cdtn.br:26 |
| Date | 26 May 2006 |
| Creators | Paula Guimarães Moura Queiroz |
| Contributors | Vanusa Maria Feliciano Jacomino, Rubens Martins Moreira, Bárbara Paci Mazzilli, Willer Hudson Pos |
| Publisher | CNEN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte, CTMI - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, CDTN, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do CDTN, instname:Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, instacron:CDTN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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