Íons majoritários em fase gasosa, no material particulado e na água de chuva da atmosfera de Ribeirão Preto, uma cidade canavieira do estado de São Paulo

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Reis, Dayane Cristina Oliveira dos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Água de chuva; Atmospheric gases; Gases atmosféricos; Íons majoritários; Major ions; Material particulado; Nitrogênio reativo; Particulate matter; Rainwater; Reactive nitrogen
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-26012022-100337/

A atmosfera é um compartimento bastante dinâmico que recebe gases e material particulado de diversas fontes, que sofrem reações, são transportados de uma região para outra, e posteriormente depositados no ambiente terrestre e marinho. Essa dinâmica traz importantes consequências para o ambiente e para a saúde humana. O objetivo desse trabalho consistiu em determinar a concentração de espécies majoritárias solúveis presentes na fase gasosa, particulada e água de chuva da atmosfera de Ribeirão Preto, a fim de caracterizar a composição química da atmosfera e avaliar possíveis alterações causadas pela implementação do processo de colheita mecanizada da cana de açúcar, e pelas alterações na formulação dos combustíveis fósseis. Foram realizadas amostragens de gases, MP e água de chuva entre os anos de 2017 e 2019, sendo que os resultados foram incorporados àqueles obtidos em trabalhos anteriores no mesmo local de estudo para investigação de tendências temporais. Os íons analisados no MP e água de chuva foram: Na+, NH4+, K+, Ca2+, Mg2+, F-, C2H3O3-, H3CCOO-, HCOO-, Cl-, NO2-, NO3-, PO43-, SO42- e N orgânico. Em fase gasosa: SO2, HCl, HNO3 e NH3. Todas as espécies foram analisadas por cromatografia de troca iônica. A avaliação da concentração do marcador químico de queima de biomassa (K+ no MP2,5), mostrou que embora a queima da palha da cana não ocorra com o emprego da colheita mecanizada, a queima de biomassa ainda é uma das principais fontes de emissão na região de estudo durante o período seco. Houve um decréscimo na concentração de SO2, com médias de 0,45 µg m-3 em 2015/16 passando a 0,13 µg m-3 em 2019, possivelmente associado à redução do teor de enxofre nos combustíveis fósseis. No caso da NH3 na fase gasosa houve aumento gradual na concentração média, que passou de 1,78 µg m-3 (2015/16) a 4,92 µg m-3 (2019), e na água de chuva passou de 18,2 µmol L-1 (2005) a 27,4 µmol L-1 (2019). Esse aumento foi atribuído à volatilização e ressuspensão de fertilizantes aplicados em maiores escalas, aumento das emissões devido ao uso obrigatório de catalisadores mais eficientes em veículos novos, além da, ainda frequente, queima de biomassa na região. Os íons NH4+, SO42- e K+, apresentaram maiores concentrações na fração fina do MP do que na fração grossa, corroborando com a importância das fontes na queima de biomassa e nos combustíveis automotivos. Por meio da análise de componentes principais, foi possível inferir que os íons majoritários solúveis presentes no MP têm como principal origem a queima de biomassa (41%), seguida de 13,1% na ressuspensão do solo; 8,2% de emissão veicular; 7,5% na formação fotoquímica e 5,8% queima de plástico/contribuição marinha. Dentre as espécies nitrogenadas do material particulado, a fração orgânica representa aproximadamente 50% do total. O fluxo de nitrogênio reativo foi estimado em 14,2 kg N ha-1 ano-1, sendo que 76% ocorre por deposição úmida; 22,7% por deposição gasosa e 1,3% por material particulado.