UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS DESENVOLVIMENTO DE...
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO:
DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS QUÍMICOS
Estudo sobre compostos orgânicos volát s presentes no ar do
município de Paulí a.
Kelly Roberta de Palma Sousa
Autora
Prof. Dr. Edson Tomaz
Orientador
Dissertação de mestrado apresentada à Faculdade de Engenharia Química
como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do título de Mestre em
Engenharia Química.
Campinas - São Paulo
Julho/2002
UNICAMP BIBLIOTECA CENTfl~
UNICAMP BIBLIOTECA CENTRAl SEÇÃO CIRCULANTE
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FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BffiLIOTECA DA ÁREA DE ENGENHARIA - BAE - UNICAMP
So85e Sousa, Kelly Roberta de Palma
Estudo sobre compostos orgânicos voláteis presentes no ar do município de Paulínia. I Kelly Roberta de Palma Sousa.--Campinas, SP: [s.n.], 2002.
Orientador: Edson Tomaz. Dissertação (mestrado)- Universidade Estadual de
Campinas, Faculdade de Engenharia Química. 1.
1. Compostos orgânicos voláteis- Paulínia (SP). 2. Hidrocarbonetos- Paulínia (SP). 3. Ar- AnálisePaulínia (SP). 4. Ar- Amostragem- Paulínia (SP). 5, Gases- Absorção e adsorção. I. Tomaz, Edson. II. i
Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Química. III. Título.
11
Dissertação de Mestrado defendida por Kelly Roberta de Palma Sousa e a rovada
em 15 de julho de 2002 pela banca examinadora constituída pelos dout es:
Prof. Dr. EdsonT omaz
Profª. Drª. Anne Hêléne Fostier
Prof. Dr. Wilson
111
Este exemplar corresponde à versão final da Dissertação de Mestrad~ em
Engenharia Química apresentada por Kelly Roberta de Palma Sousa i{ovada
pela banca examinadora em 15 de julho de 2002.
/
Prof. Dr .. Eds.on Tomaz ~~-/
v
A minha mãe pelo exemplo de vida.
Ao Ricardo pelo apoio, incentivo e amor.
VII
Agradecimentos
A Deus por me permitir viver com saúde, guiando e protegendo meus
caminhos.
Com respeito e admiração ao meu orientador prof. Dr. Edson Tomaz por
me confiar o desenvolvimento desse trabalho e pela constante valorização de
meus esforços. Por estar sempre pronto e não medir esforços para auxiliar. Pela
orientação e incentivo em todas as etapas do trabalho e, sobretudo pela
compreensão e amizade.
Com carinho ao Ricardo pelo apoio emocional, atenção, amor, dedicação
e estímulo que muito me auxiliaram em todos os momentos, além das sugestões e
idéias que me ajudaram a realizar um trabalho melhor.
Aos meus familiares, em especial ao meu pai (Roberto), minha irmã
(Patricia), meu irmão (Beto), a Maria Elisa, ao meu avô, a minha avó e aos meus
sobrinhos, pelo carinho, compreensão e apoio.
Aos queridos amigos do laboratório LPDTA, Ana Claudia, Daniela, Luci,
Jorge e Rose, pela amizade, sugestões e colaborações que foram de grande
importância para o desenvolvimento do trabalho.
A FAPESP- Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
pelo apoio financeiro com o financiamento do Projeto de Pesquisa (processo no
99/10938-7) e a concessão da bolsa de estudo (processo n°99/10915-7).
Ao Ministério Público do Estado de São Paulo, em especial ao Dr. Luis
Fernando Rossetto, promotor de justiça, pelo apoio e incentivo.
Aos moradores e as empresas da cidade de Paulinia, especialmente a
Rhodia, ao Sr Oswaldo, a Nélida, ao Dr. Alpheu, a Brasilina e aos policiais do
posto rodoviário, pela prontidão em ajudar e constante atenção, colaborando e
possibilitando a realização desse trabalho.
ix
A Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental do Estado de São
Paulo - CETESB, principalmente ao Jesuíno, Maria Helena, Patrícia, Lúcia,
Viviane e Carlos, pelo auxílio e colaboração que tomaram possíveis·· as
amostragens realizadas na cidade de São Paulo.
Ao prof. Dr. Wilson Jardim e a profª Dr" Anne Héléne pelas valiosas
sugestões e idéias.
A Prefeitura Municipal de Paulínia pelo apoio logístico e acolhimento na
cidade.
xi
"Não basta ensinar ao homem uma especialidade, porque se tomará assim uma
máquina utilizável e não uma personalidade. t necessário que adquira um
sentimento, um senso prático daquilo que vale a pena ser empreendido, daquilo
que é belo, do que é moralmente correto".
Albert Einstein.
xiii
Resumo
Paulínia, localizada no estado de São Paulo, possui um importante centro
industrial, e suas indústrias representam a maior fonte de emissão de compostos
orgânicos voláteis (COV) para a atmosfera. Esses compostos podem apresentar
efeitos adversos na saúde humana e no meio ambiente, além de exercerem papel
importante na formação de oxidantes fotoquímicos, como o ozônio. O estudo
desenvolvido representa a primeira experiência em Paulínia para medida e
identificação de COV e teve como objetivo principal a caracterização da
atmosfera, a partir da identificação dos principais hidrocarbonetos presentes, e da
medida de suas concentrações. O trabalho foi realizado em duas etapas, a
primeira para identificação dos principais compostos presentes e conhecimento
inicial da atmosfera. A segunda parte foi dividida em duas campanhas, sendo a
primeira realizada no verão e a segunda nos meses de inverno e início da
primavera, ambas tiveram como objetivo medir as concentrações das espécies
presentes e avaliar a variação temporal e espacial. Para a caracterização do ar e a
medida das concentrações ambientais de uma ampla gama de COV presentes,
um método analítico foi empregado, o qual consiste em adsorção dos compostos
em resina Tenax TA (específica para hidrocarbonetos), dessorção térmica sem
criogenia, separação em cromatografia gasosa empregando coluna capilar,
identificação em espectrometria de massa e quantificação com auxílio do detector
de ionização em chama (DIC) e calibração externa. Os resultados obtidos nesse
estudo identificam os pontos mais críticos dentre os estudados, as principais
fontes de contribuição de COV e os principais hidrocarbonetos presentes como
sendo o benzeno, n-heptano, tolueno, etilbenzeno, xilenos, isopropilbenzeno e
trimetilbenzeno. Os valores de concentração dos COV obtidos durante o período
de amostragem variam de muitas ordens de grandeza, dependendo do período do
dia e do local, e seus valores encontram-se na faixa de 3,2 a 29 J.tg/m3, 0,9 a
38J.!.glm3, 0,3 a 3,41lg/m3
, 0,9 a 49 11g/m3, 0,3 a 25,3 11g/m3 e 0,3 a 1,7 11g/m3 para
benzeno, tolueno, etilbenzeno, p+m xileno, isopropilbenzeno e trimetilbenzeno,
respectivamente.
Palavras-chave: compostos orgânicos voláteis, hidrocarbonetos,
amostragem e análise do ar, sólidos adsorventes.
XV
Abstract
Paulínia, in the São Paulo state, has an important industrial complex and
its industries are the major source of voe to atmosphere. These compounds can
cause several adverse environmental and health effects and they play an important
role in the photochemical oxidants formation, as ozone. The study developed
represents the first attempt to identify and mesure ambient voe in Paulfnia and it
has had as a major objective the atmosphere characterization, with the
identification of the main hydrocarbons existents and the measures of the their
concentration in the atmosphere. The work was performed in two parts, the first
one for identification of the most important voe existents. The second one, divided
in two campaigns, one in summer time and another in winter and spring time, both
to measuring the voe concentration and to evaluate the spatial and seasonal
variation. For the comprehensive characterization of the atmosphere and ambient
air concentration measures of a broad spectrum of voe existents, an analytical
method was used, consisting in ad~orption on resin Tenax TA, thermal desorption
without criofocusing, capillary gas chromatographic separation, mass
spectrography identification and flame ionization detector (FIO) for concentration
measure. The results of this study show the criticai points among the studied, the
main voe sources and the main hydrocarbons existents, being benzene, n
heptane, toluene, ethylbenzene, xylenes, isopropylbenzene and trimethylbenzene.
The values of voe concentration obtained during ali sampling period vary in a
wide range depending on the day period and local, this values are in a range of 3,2
a 29 f.1Q/m3, 0,9 a 38flg/m3
, 0,3 a 3,4 flg/m3, 0,9 a 49 f.1Q/m3
, 0,3 a 25,3 f.1Q/m3 e 0,3
a 1, 7 f.1Q/m3 to benzene, toluene, ethylbenzene, p+m xylene, isopropylbenzene e
trimethylbenzene, respectively.
xvii
Sumário
Páginas iniciais
Folha de aprovação---------------------- iii
Folha versão final v
Dedicatória vii
Agradecimentos ix
Epígrafe xiii Resumo ___________________________ xv
Abstract xvii
Sumário xix Lista de figuras _______________________ xxv
Lista de tabelas xxix
Nomenclatura xxxi
Capítulo 1: Introdução-------------------- 1
I) Introdução 3
1.1)Área de estudo-------------------- 4
1.2) Objetivos --------------------- 6
Capítulo 11: Revisão da literatura 9
11) Revisão da literatura 11
11.1) Definição de compostos orgânicos voláteis 12
11.2) Fontes de compostos orgânicos voláteis 13
11.3) Características e propriedades físicas e químicas dos COV 15
11.3.1) Benzeno 15
11.3.2) Heptano 15
11.3.3) Tolueno 15
11.3 .4) Etilbenzeno 16
11.3.5) Xileno 16
11.3.6) lsopropilbenzeno (cumeno) 17
11.3.7) 1,2,4 Trimetilbenzeno (TMB)- pseudocumeno 17
11.3.8) Decano 17
XIX
11.4) Amostragem de cov _________________ 18
11.5) Determinações analíticas 26
11.6) Estudos sobre COV reportados na literatura 31
11.7) Dispersão atmosférica 36
11.7.1) Fontes características 36
11.7.2) Considerações topográficas que afetam a dispersão 36
Obstruções 37
Áreas livres de obstruções 37
11.7.3) Condições meteorológicas 37
Turbulência _______________________ 37
Direção do vento _____________________ 37
Distância fonte-receptor na direção do vento 37
Velocidade do vento 38
Estabilidade atmosférica. __________________ 38
Altura de mistura _____________________ 39
Umidade _______________________ 39
Radiação solar _____________________ 39
11.8) Reatividade fotoquímica 39
Capítulo 111: Métodos Experimentais 45
111) Métodos experimentais 47
111. 1 ) Amostradores 4 7
111.2) Condicionamento de tubos 48
111.3) Locais e estratégia de amostragem 50
111.4) Métodos de análise 55
111.4.1) Sistema de injeção 55
111.4.2) Sistema de análise 57
111.4.3) Calibração 60
xxi
111.4.4) Sistema de aquisição e processamento de dados ______ 64
111.5) Medida de dados complementares 64
Capítulo IV: Resultados e discussões dos resultados. ________ 67
IV) Resultados e discussão 69
IV.1) Primeira etapa 69
IV.2) Segunda etapa 75
Resultados da campanha 1: 77
Resultados da campanha 2: 85
LocaiA 85
LocaiS 95
Local C 105
Local D 111
LocaiE 121
Local F 131
LocaiG 143
Análise global dos resultados 149
Capítulo V: Conclusões e sugestões para próximos trabalhos ____ 157
V) Conclusões 159
V.1) Sugestões para trabalhos futuros 163
Capítulo VI: ReferênciasBibliográficas 165
Anexos
Anexo A (mapa etapa 1) ________________ 171
Anexo B (curvas analíticas) 175
Anexo C (mapa etapa 2) 181
Anexo D (tabelas de resultados) 185
XXlll
Lista de figuras
Figura 1: Mapa da região metropolitana de Campinas 5
Figura 2: Esquema de um cromatográfico gasoso 27
Figura 3: Diagrama de blocos- componentes de um EM 28
Figura 4: Tubos amostradores 47
Figura 5: Amostrador seqOencial de tubos- STS 25 48
Figura 6: Modo de condicionamento de tubo 49
Figura 7: Suporte e amostradores -durante campanha de amostragem 54
Figura 8: Primeira dessorção do tubo no modo divisão única 56
Figura 9: Segunda dessorção do tubo no modo divisão única 56
Figura 10: Dessorvedor térmico automático (ATO 400) 57
Figura 11: Sistema de análise (foto LPDTA) 58
Figura 12: Injetor projetado para injeção dos padrões 63
Figura 13: Cromatogramas típicos obtidos 71
Figura 14: Rosas dos ventos para os períodos de 29 de maio a 04 de julho 72
Figura 15: Cromatograma típico 76
Figuras 16 a 19: Dados de concentração e direção e velocidade de vento obtidos
no período de 15 a 19 de janeiro de 2001 77
Figura 20: Variação temporal dos principais compostos encontrados (local A) 81
Figura 21: Perfil de temperatura e umidade relativa no período estudado 81
Figuras 22 a 29: Dados de concentração e direção e velocidade de vento obtidos
no período de 13 a 20 de julho de 2001 85
Figura 30: Variação temporal dos principais compostos encontrados (local A) 94
Figura 31: Perfil de temperatura e umidade relativa no período estudado 94
Figuras 32 a 38: Dados de concentração e direção e velocidade de vento obtidos
no período de 24 a 31 de julho de 2001 95
Figura 39: Variação temporal dos principais compostos encontrados (local B) 102
Figura 40: Perfil de temperatura e umidade relativa no período estudado 1 02
Figuras 41 a 44: Dados de concentração e direção e velocidade de vento obtidos
no período de 03 a 10 de agosto de 2001 105
Figura 45: Variação temporal dos principais compostos encontrados (local C) 109
Figura 46: Perfil de temperatura e umidade relativa no período estudado 109
XXV
Figuras 47 a 54: Dados de concentração e direção e velocidade de vento obtidos
no período de 14 a 21 de agosto de 2001 111
Figura 55: Variação temporal dos principais compostos encontrados (local D) 119
Figura 56: Perfil de temperatura e umidade relativa no período estudado 120
Figuras 57 a 64: Dados de concentração e direção e velocidade de vento obtidos
no período de 24 a 31 de agosto de 2001 121
Figura 65: Variação temporal dos principais compostos encontrados (local E) 129
Figura 66: Perfil de temperatura e umidade relativa no período estudado 129
Figuras 67 a 76: Dados de concentração e direção e velocidade de vento obtidos
no período de 04 a 06 e 10 a 17 de setembro de 2001 131
Figura 77: Variação temporal dos principais compostos encontrados (local F) 141
Figura 78: Perfil de temperatura e umidade relativa no período estudado 141
Figuras 79 a 85: Dados de concentração e direção e velocidade de vento obtidos
no período de 24 a 30 de setembro de 2001 143
Figura 86: Variação temporal dos principais compostos encontrados (local G) 146
Figura 87: Dados de ozônio, COVe radiação solar üan/01) 152
Figura 88: Dados de ozônio, COV e radiação solar üul/01) 153
Figura 89: Níveis de alguns COV em centros urbanos 155
XXV!l
Lista de tabelas
Tabela 1: Propriedades químicas e físicas dos COV
Tabela 2: Guia para seleção do sólido adsorvente
17
19
Tabela 3: Valores de SSV em litros a zooc para alguns compostos amestrados em
tubos PE preenchidos com resina Tenax TA 22
Tabela 4: Reatividade relativa dos hidrocarbonetos com radical OH 41
Tabela 5: Valores de PFOF para algumas espécies estudadas 42
Tabela 6: Locais de amostragem 52
Tabela 7: Dados de amostragem da campanha 2 53
Tabela 8: Concentrações limites para ambiente de trabalho 61
Tabela 9: Compostos mais importantes identificados na primeira etapa 69
Tabela 10: Concentrações médias e máximas dos períodos de amostragem para
cadalocal 149
Tabela 11: Razão entre as concentrações de benzeno e tolueno (B:T) para os
diferentes centros urbanos 156
xxix
Termos em inglês
Bags = bolsas coletoras
Breaktrhough = ponto de ruptura
Nomenclatura
Canister = recipiente de aço inox de geralmente 3L utilizado para coletas de ar
total.
Chemical ionization = ionização química
Electron ionization = ionização eletrônica
Full scan = varredura completa
Multibed tube =tubo multiadsorvente (preenchido com mais de um adsorvente)
Safe sampling volume = volume de amostragem seguro
Seqüential tube sample = amestrador de tubo sequencial
Single split = uma única divisão
Split = divisão do fluxo de gás
Split in = divisão antes do trap de concentração do ATO
Split out =divisão depois do trap de concentração do ATO
Time-weighted = período longo de amostragem
Trap =coletor
Uptake rate = taxa de adsorção
VOC= volatile organic compound
Whole air = ar total
xxxi
Abreviações e siglas
Cl = chemical ionization
CLAE= cromatografia líquida de alta resolução
COV = composto orgânico volátil
DIC= detector por ionização em chama
DF I= detector de foto ionização
DT A= dessorvedor térmico automático
CG = cromatografia gasosa
El = electron ionization
EM = espectrometria de massa
FOR = ajuste direto
FIO= flame ionization detector
HPLC = high precision liquid chromatography
IPEN = Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares
LPDTA= Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Ambientais
LD = limite de detecção do método
MM = massa molecular
mV = milivolt
ng= nanograma
nm= nanômetro
PE = Perkin Elmer
PFOF = Potencial de formação de ozônio fotoquímico
PIO= photoionization detector
ppb = partes por bilhão
ppm = partes por milhão
REV = ajuste reverso
SSV = safe sampling volume
STS = sequential tube sampler
TcNav = Turbochrom Navegator (software de cromatografia)
TIC = Totallon Current
TMB = trimetilbenzeno
XXXlll
tr = tempo de retenção
TWA = time weighted average
UV = ultravioleta
f.l9 = micrograma
XXXV
Capítulo 1: Introdução
Introdução
I) Introdução
Compostos Orgânicos Voláteis (COV) são uma importante classe de
poluentes do ar, encontrados normalmente na atmosfera no nível do solo
principalmente em centros urbanos e industriais.
O estudo do comportamento desempenhado por esses compostos na
química atmosférica somente iniciou-se na década de 40, quando Haagen-Smit
pesquisou o smog em Los Angeles1• Este pesquisador identificou o mecanismo
básico da oxidação de hidrocarbonetos, na presença de luz solar e óxidos de
nitrogênio, para a formação de ozônio e outros oxidantes atmosféricos, como
exemplo, nitrato de peroxiacetila, carbonilas e aerossóis secundários, os quais
representam um dos maiores problemas de poluição nos grandes centros urbanos
e áreas industriais. Este trabalho impulsionou o estudo de outros problemas
atmosféricos ainda sem origem aparente, tais como o da névoa associada às
regiões florestais, hoje em dia atribuída a partículas aerossóis resultantes da
oxidação de isopreno e terpenos, compostos orgânicos liberados por plantas e
árvores em geral.
Embora a relação entre as concentrações atmosféricas de
hidrocarbonetos e de óxidos de nitrogênio e à dos oxidantes fotoquímicos
produzidos ainda não seja bem compreendida, sabe-se que um caminho efetivo
para reduzir a ocorrência de smog é alguma maneira de controle da emissão de
hidrocarbonetos.
Os compostos orgânicos têm recebido atenção não somente como
precursores de oxidantes fotoquímicos, mas também devido à toxicidade que
muitos apresentam, como é o caso do benzeno, tolueno, 1,3 butadieno e
hidrocarbonetos clorados -exemplificam Grosjean et al2 •
Devido a estes fatores, é de grande importância a identificação de COV e
a medida de suas concentrações no ar ambiente, para que seja feita uma
caracterização da região de estudo e que possam ser propostas medidas de
redução e/ou controle.
3
Introdução
1.1)Área de estudo
A cidade de Paulínia, localizada na região de Campinas, está situada a
11 O km da cidade de São Paulo e possui 51.326 habitantes, segundo os dados do
censo IBGE de 20003.
Paulínia possui um parque industrial expressivo e complexo, com
indústrias de grande porte especialmente no setor químico e petroquímico,
apresentando um potencial de crescimento muito grande em função de sua
localização estratégica dentro do estado, devido à presença da refinaria
(REPLAN), proximidade a rodovias que facilitam o escoamento de produtos e
matéria prima, além da proximidade do mercado consumidor.
Na região de estudo as principais fontes de emissão de COV para a
atmosfera são as industrias, sendo estas provenientes de:
* emissões de caldeira e fomos de aquecimento que utilizam óleo combustível,
* perdas por evaporação de tanques de armazenamento de matéria prima e
produtos,
* perdas por evaporação das estações de tratamento de efluentes,
* emissões fugitivas de processos: através de válvulas, flanges, selos, bombas.
Devido à importância da qualidade do ar para as condições de saúde e
bem estar da população, sendo que os efeitos causados por COV afetam a
qualidade do ar, faz-se necessário identificar, quantificar e avaliar a distribuição
desses.
Dados sobre os compostos orgânicos voláteis e suas concentrações
ambientais são disponíveis para diversas cidades do mundo, inclusive em duas
cidades brasileiras (São Paulo e Porto Alegre), mas para a atmosfera de Paulínia
não existiam dados reportados anteriormente a esse estudo.
A figura 1, mapa da região metropolitana de Campinas, mostra a
localização de Paulínia (área de estudo).
4
METilOPOUTANA DE
Figura 1: Mapa da região metropolitana de Campinas onde está situada Paulínia.
5
Introdução
1.2) Objetivos
O principal objetivo do trabalho é fazer uma avaliação qualitativa e
quantitativa dos COV presentes na atmosfera da cidade de Paulínia. Essa
avaliação consiste em:
Estudar hidrocarbonetos na faixa de Cs a C12 presentes na atmosfera.
Identificar e quantificar as principais espécies presentes.
Avaliar a variação desses compostos no espaço e no tempo.
O trabalho de pesquisa realizado foi o primeiro a ser desenvolvido sobre
compostos orgânicos voláteis na região de estudo, trazendo assim informações
importantes sobre as concentrações e a distribuição dos COV presentes.
O presente trabalho enfoca principalmente os hidrocarbonetos devido sua
reatividade para formação de oxidantes fotoquímicos, e para isto foram
selecionados os métodos de amostragem e de análise específicos para esta
classe de compostos orgânicos.
No capítulo 2 do trabalho encontram-se descritos os conceitos importantes
para o embasamento teórico do trabalho, e o levantamento de técnicas de
amostragem e métodos analíticos empregados para compostos orgânicos voláteis,
suas características, aplicabilidade e demais informações necessárias para o
desenvolvimento experimental do trabalho. Além disso, descreve alguns trabalhos
similares reportados na literatura, servindo como base para discussão dos
resultados.
O capítulo 3, traz todo procedimento experimental utilizado para realização
das amostragens, como os critérios de escolha do local, equipamentos utilizados e
parâmetros empregados; e o procedimento para análise das amostras, tais como,
sistema analítico empregado, parâmetros de construção dos métodos e
informações para o processamento dos dados.
O capítulo 4 apresenta todos os resultados obtidos nas duas etapas do
trabalho, tais como os compostos identificados e as concentrações que estavam
presentes na atmosfera no período de estudo, além dos dados meteorológicos
6
Introdução
obtidos da estação de monitoramento móvel do LPDTA, os quais são importantes
para interpretação dos dados.
O capítulo 5 apresenta as conclusões obtidas no estudo dos COV no
município de Paulínia e sugestões para próximos trabalhos.
O tema escolhido para desenvolvimento do trabalho, está inserido em um
tema global, a poluição do ar, sendo um problema ambiental não somente de
grandes centros urbanos, ou centros industriais, visto que áreas remotas podem
sofrer influências do ar poluído transportado de uma região para outra.
Segundo Artaxo4, a poluição atmosférica da cidade de São Paulo pode ser
transportada a longas distâncias, e quando impulsionadas por ventos intensos
podem atingir distâncias de até 400 km, nem mesmo refúgios verdes nas
proximidades da metrópole, como a Serra da Cantareira, escapam desse
problema. Os gases poluentes necessitam de um tempo para reagir e se
transformar em poluentes secundários, como o ozônio, sendo assim quando as
reações se completam, esses podem estar distantes de suas fontes de emissão.
O trabalho desenvolvido como tema de dissertação de mestrado vem
como uma contribuição para ser somada às outras que já foram realizadas e
muitas outras em andamento, e também como um incentivo para trabalhos
futuros.
7
Capítulo 11: Revisão da literatura
Revisão da literatura
11) Revisão da literatura
Existe um grande número de compostos orgânicos voláteis presentes em
áreas urbanas, industriais e rurais que cobrem uma ampla faixa de volatilidade,
polaridade e concentração, tipicamente variando da ordem de pptv a ppbv5.
Devido à complexidade da mistura de COV presente no ar e a baixas
concentrações que muitas vezes se encontram, a determinação destes compostos
requer técnicas de amostragem adequadas e específicas, e instrumentos de
análise de alta resolução.
A utilidade de qualquer medida da qualidade do ar dependerá da exatidão
na determinação dos poluentes coletados e o grau com que o coletor de amostras
é representativo da concentração no espaço e no tempo.
Desta forma a amostragem torna-se uma etapa determinante do trabalho,
sendo muito importante definir o local e a técnica utilizada para a coleta, para que
se obtenham resultados representativos da atmosfera em estudo.
Instrumentos de leitura discreta usados para coletar dados de poluição
atmosférica são adequados quando se sabe exatamente o local das emissões e
se deseja fazer um monitoramento contínuo da qualidade do ar . Um bom exemplo
deste equipamento é o PE Photovac, que corresponde a um cromatógrafo portátil
equipado com um detector sensível DFI (detector de fotoionização) que é
empregado para análise instantânea e sistemática de alguns COV selecionados.
Este equipamento gera valores pontuais e médios de níveis de COV para cada
período de operação e cada componente6.
Entretanto estudos mais detalhados da poluição do ar requerem dados de
concentração média por longo período (time-weighted) para cada COV, tais
informações específicas são preferidas devido ao perfil dos poluentes do ar em
dada atmosfera variar consideravelmente no tempo e de acordo com as condições
regionais, como por exemplo, variação na direção dos ventos, o ciclo de atividades
industriais da região e variação da radiação incidente, a qual está relacionada a
sazonal idade.
11
Revisão da literatura
A toxicidade dos diferentes COV também varia de muitas ordens de
magnitude. Sendo assim fica difícil fazer um estudo preciso do potencial de efeitos
adversos à saúde humana, por exemplo, sem conhecer os dados de concentração
para os compostos individualmente5.
11.1) Definição de compostos orgânicos voláteis
A definição dos compostos orgânicos considerados voláteis é ainda motivo
de discussões por parte da comunidade científica de um modo geral e muitas
conceituações estão atualmente em uso.
Rigorosamente falando, o termo COV se refere àqueles compostos
orgânicos que estão presentes na atmosfera como gases, embora sejam líquidos
ou sólidos sob condições normais de temperatura e pressão, ou seja, para tais
compostos, a 20°C, sua pressão de vapor está compreendida entre 1 e 760mmHg.
No entanto, tal definição é muito restrita e, atualmente, os órgãos internacionais de
proteção ambiental têm adotado o procedimento de defini-los em função de seus
efeitos sobre a atmosfera e a biosfera. Duas das definições mais conhecidas são
apresentadas a seguir:
Segundo a U.S.EPAL
"Compostos Orgânicos Voláteis são quaisquer compostos que contenham
carbono que participam de reações fotoquímicas na atmosfera, excluindo
monóxido de carbono, dióxido de carbono, ácido carbónico, carbetos ou
carbonatos metálicos e carbonato de amônio."
Segundo o UK Plan for VOC Control1 (Plano para controle de COV do Reino
Unido) estas substâncias são definidas como:
"Uma grande família de compostos contendo carbono, os quais foram
emitidos ou evaporados na atmosfera e podem participar de reações fotoquímicas
no ar."
12
Revisão da literatura
Como uma definição geral considera-se COV qualquer composto orgânico
presente na atmosfera excluindo o carbono elementar, o monóxido de carbono e o
dióxido de carbono. Ela é deliberadamente ampla a fim de abranger compostos
gasosos contendo carbono, bem como compostos semi-voláteis, os quais
encontram-se geralmente adsorvidos em material particulado suspenso.
11.2) Fontes de compostos orgânicos voláteis
Os compostos orgânicos voláteis estão presentes na atmosfera tanto
como um resultado da atividade humana quanto de fontes naturais. Dentre as
atividades antrópicas que provocam emissões de COV podem ser destacadas a
exaustão de veículos, o uso de solventes, emissões fugitivas e descargas em
processos industriais, refino de óleo, armazenagem e distribuição de petróleo e
gás natural, aterros de resíduos, agricultura, entre outras. Emissões a partir de
plantas, árvores, animais, incêndios naturais em florestas, além de processos
anaeróbios em áreas alagadas são fontes naturais de COV.
A seguir estão descritos alguns detalhes importantes sobre a origem de
cada uma dessas fontes.
Fontes Antrópicas de COV
Dentre as principais atividades realizadas pelo homem e que emitem COV
para a atmosfera merecem ser destacadas o uso de solventes, as atividades
inerentes ao refino de petróleo e a produção de produtos químicos, além das
emissões decorrentes de processos de combustão, como é o caso da queima de
combustíveis fósseis em veículos a motor.
Os solventes orgânicos incluem hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos,
compostos clorados e compostos oxigenados tais como cetonas, álcoois, ésteres,
etc. Sua grande aplicação está na formulação de materiais para revestimento, tais
como tintas, adesivos e vernizes, onde a evaporação do solvente após sua
aplicação é um aspecto essencial de sua função. Mesmo em ambientes
confinados onde as emissões são geralmente contidas em sistemas apropriados e
descarregadas na atmosfera através de chaminés, uma parte delas não é contida
devido a processos como manuseio e estocagem de materiais, lavagem de
equipamentos, entre outros, os quais vão dar origem às "emissões fugitivas". O
13
Revisão da literatura
uso de solventes também é importante em processos industriais como a extração
de óleos naturais a partir de sementes, a fabricação de produtos farmacêuticos, a
limpeza de materiais plásticos e metálicos e lavagem a seco de tecidos. Destaca
se ainda sua aplicação na formulação de produtos de bens de consumo, como
exemplos, cosméticos e produtos aerossóis.
O refino e a distribuição de petróleo são umas das maiores fontes de
emissão em muitos países. A queima e a descarga de gases em instalações de
produção, além do desprendimento de vapor durante a alimentação do óleo cru
em tanques são as maiores fontes. Em plantas químicas e refinarias podem
ocorrer emissões em procedimentos como os de armazenagem de material volátil,
descargas e queimas no processo, a partir de correntes efluentes, emissões
fugitivas em válvulas, bombas, flanges, etc. Somam-se ainda outras atividades
onde ocorrem emissões, durante a alimentação de caminhões-tanque, enchimento
de tanques de estocagem e durante o reabastecimento de veículos. Os compostos
emitidos a partir da indústria do petróleo são predominantemente hidrocarbonetos
alifáticos, enquanto processos químicos emitem todas as classes de COV.
As emissões provocadas por veículos acontecem devido à combustão
incompleta de combustíveis e perdas de combustível antes do processo de
combustão (emissões evaporativas). Processos de combustão emitem
hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos, além de algumas espécies oxigenadas.
Fontes Biogênicas de COV
lsopreno (CsH8) e monoterpenos (C1oH1s, Careno, a - pineno, J3 - pineno,
entre outros) são consideradas as espécies mais importantes de hidrocarbonetos
gerados naturalmente e que participam da formação do ozônio troposférico,
embora outros compostos orgânicos de origem natural incluindo ácidos, álcoois,
ésteres e cetonas também sejam emitidos.
Tais compostos originam-se da atividade metabólica de alguns vegetais.
As principais espécies que emitem isopreno são as árvores descíduas e as
principais emissoras de monoterpenos são as coníferas.
14
Revisão da literatura
Vários estudos têm identificado os fatores que afetam a emissão de
isopreno e monoterpenos pelas plantas, entre os que exercem maior influência
estão a temperatura das folhas e a intensidade da luz.
11. 3) Características e propriedades físicas e químicas dos COV7•8
Serão apresentadas algumas características e as propriedades químicas e
físicas das espécies de COV estudadas nesse trabalho.
11.3.1) Benzeno
Benzeno é um líquido incolor com odor levemente doce. Ele é muito
volátil, pouco solúvel em água e altamente inflamável.
Algumas indústrias utilizam benzeno como matéria prima para fabricação
de plásticos, resinas, nylon e fibras sintéticas, além de ser utilizado para
fabricação de algumas borrachas e lubrificantes.
Fontes naturais de benzeno incluem vulcões e incêndios em florestas. O
benzeno também é encontrado no petróleo, gasolina e na fumaça de cigarro.
É considerado carcinogênico, sendo que exposições por longos períodos
(1 ano ou mais) a altas concentrações de benzeno no ar podem causar leucemia.
Inalar benzeno a níveis muito altos pode levar a morte, enquanto altos níveis
podem provocar desmaios, dores de cabeça, tremores e inconsciência.
11.3.2) Heptano
Heptano é um líquido incolor com odor parecido ao da gasolina e é
inflamável. É utilizado como solvente e em processos de refinamento do petróleo.
Pode causar irritações nos olhos nariz e garganta, perda de apetite e
nauseas. Exposições por períodos prolongados podem afetar o sistema nervoso.
11.3.3) Tolueno
Tolueno é um líquido incolor com odor irritante e é inflamável. É produzido
durante o processo de destilação do petróleo, e é utilizado para fabricação de
tintas, solventes comerciais, ceras, laques, adesivos e borrachas. Também
utilizado na fabricação de alguns produtos como ácido benzóico, fenol e
nitrotolueno.
15
Revisão da literatura
Tolueno afeta principalmente o cérebro. Prolongadas exposições resultam
em depressão do sistema nervoso central. Baixas a moderadas concentrações no
ar por longo período de exposição podem causar cansaço, confusão mental,
fraqueza, perda de memória, náuseas, perda de apetite e perda da audição.
Exposições repetidas em altos níveis podem causar prejuízos permanentes para o
cérebro e a fala, problemas de visão e audição, além da perda da coordenação
motora, podendo causar também perda de memória e decréscimo na habilidade
mental. A inalação de tolueno em níveis muito altos, mesmo por curto período,
pode causar inconsciência e até levar a morte.
11.3.4) Etilbenzeno
Etilbenzeno é um líquido incolor com odor parecido ao da gasolina e é
inflamável. Tem ocorrência natural no petróleo, e é encontrado em produtos
manufaturados como tintas, tintas para impressão e inseticidas. Utilizado para
fabricação de acetato de celulose, estireno e borracha sintética.
Exposições a baixos níveis de etilbenzeno e por curto período podem
causar irritação nos olhos e garganta, exposições em níveis mais altos podem
causar efeitos mais drásticos como desmaio. Nenhum estudo reporta morte de
pessoas pela exposição desse composto. Prejudica diretamente os rins e o fígado.
11.3.5) Xileno
Xileno é um líquido incolor e inflamável.
Possui três isômeros, sendo o meta-xileno o isômero predominantemente
encontrado no xileno comercial.
Ocorre naturalmente no petróleo e é formado em incêndios florestais,
sendo utilizado na fabricação de tintas, vernizes e borracha. Utilizado também
como solvente e como matéria prima para produção de ácido benzóico, anidrido
ftálico e ácido tereftálico.
Esse composto afeta o cérebro. Exposições em altos níveis por períodos
longos (1 ano) ou curtos (15 dias ou menos), podem causar dores de cabeça,
perda de coordenação muscular e desmaios, podendo causar também irritações
nos olhos, nariz e garganta, dificuldade de respiração, problemas pulmonares,
perturbações na memória e dores de estômago. Pode causar inconsciência e até
morte por exposições em níveis muito altos.
16
Revisão da literatura
11.3.6) lsopropilbenzeno {cumeno)
Cumeno é um líquido incolor e inflamável. Componente da gasolina,
também é utilizado para produção de fenol, acetofenona e metilestireno.
Os sintomas de superexposição são irritações nos olhos e mucosas, dores
de cabeça, narcoses e coma.
11.3. 7) 1,2,4 Trimetilbenzeno {TMB) - pseudocumeno
Pseudocumeno é um líquido incolor, utilizado para fabricação de perfumes
e resinas, e por oxidação forma o anidrido trimetílico.
Exposições a doses altas podem causar depressão e irritação respiratória.
11.3.8) Decano
Decano é um líquido incolor e inflamável. É utilizado em sínteses
orgânicas, como solvente, na fabricação de produtos parafínicos, na indústria de
borracha e no processamento de papel, além de ser constituinte da gasolina.
Esse composto causa irritação aos olhos, mucosas e ao trato respiratório
superior. Exposições a níveis altos podem causar efeito anestésico, dificuldade de
respiração, dores de cabeça e desmaios.
Na tabela 1 encontram-se as propriedades químicas e físicas dos
compostos orgânicos descritos nesse item.
Tabela 1: Propriedades químicas e físicas dos COV 8
Composto fórmula MM (g/mol) PE ("C) Pvapor (mmHg) TWA(ppm)
ACGIH
Benzeno CsHs 78,11 80,1 95,25 a 2s·c 5
n-heptano C1H1s 100,2 97-98,4 45,67 a 2s·c 400
Tolueno C1Hs 92,14 110,6 28,42 a 2s·c 100
Etilbenzeno CsH1o 106,15 136,2 9,60a2s·c 100
p-xileno CaH1o 106,15 137-138 8,93a 2s·c 100
m-xileno CsH1o 106,15 139,3 8,48a 2s·c 100
o-xileno CsH1o 106,15 144,4 6,60 a 2s·c 100
isopropilbenzeno CsH12 120,19 152-153 4,57 a 2s·c 50
1,2,4 TMB CsH12 120,19 169,3 2,25 a 2s•c 25
1,3,5 TMB CsH12 120,19 164,7 2,48 a 2s•c 25
n-decano C1oH22 142,28 173 1,28 a 2s•c -17
Revisão da literatura
11.4) Amostragem de COV
Inúmeros métodos distintos são utilizados para amostragem de vapores
ou gases presentes no ar. Cada método tem sua própria faixa de aplicação e é
importante que uma técnica apropriada seja usada para um determinado objetivo.
A amostragem dos componentes gasosos pode variar de métodos
projetados para coleta de somente um poluente específico ou uma classe de
compostos, ou aqueles projetados para coletar todos os poluentes.
Essencialmente, todos os poluentes podem ser removidos de uma amostra de ar
criogenicamente pelo resfriamento ou liquefação do ar em coletores mantendo
uma baixa temperatura. Absorção em solventes, tal como por borbulhamento de
um gás através de um líquido, pode ser usada para coletar poluentes gasosos.
Adsorção, em que um gás é adsorvido na superfície de um sólido, é
particularmente útil para coleta de amostras que serão analisadas por
cromatografia gasosa - CG9•
As duas principais técnicas usadas para determinação de COV são
baseadas em amostragem do ar total (whole air'), e em adsorção dos gases em
sólido adsorvente.
-Técnicas de amostragem do ar total : envolvem a coleta direta e o isolamento
dos gases em recipiente impermeável, e geralmente requerem equipamentos
simples. Esta técnica é limitada àqueles constituintes gasosos para os quais são
disponíveis técnicas analíticas sensíveis, ou àqueles que estão presentes em
altas concentrações na atmosfera na região de análise. É aplicável para
hidrocarbonetos leves, não sendo aplicada a compostos menos voláteis devido à
sua possível perda por adsorção nas paredes do recipiente coletor. Métodos de
coleta de ar total empregados atualmente utilizam canister de aço inox ou bolsas
(bags) inertes como coletores 5 .
-Técnicas de amostragem em sólido adsorvente: envolvem a passagem do ar em
sólidos para que haja o contato e a adsorção dos constituintes de interesse. Nesta
técnica é muito comum a amostragem ser feita por bombeamento de ar
(amostragem ativa) através de um tubo preenchido com adsorvente(s) seguido por
dessorção térmica. É o método mais usado para amostragem de COV presentes a
18
Revisão da literatura
baixas concentrações no ar. Adsorventes apropriados devem ser utilizados para
amostragem dos diferentes compostos para assegurar não somente a coleta mas
também sua subsequente dessorção completa para análise.
Existe um grande número de sólidos sendo utilizados para este fim e os
resultados são reportados na literatura 10• 11
. O adsorvente mais comumente usado
para hidrocarbonetos é a resina Tenax, a qual possui uma propriedade desejável
de não reter significantes quantidades de água, mas sua capacidade de adsorção
de hidrocarbonetos leves (contendo menos de 6C) é baixa.
A tabela 2 apresenta vários adsorventes e suas respectivas
características, tais como, área superficial e temperatura máxima a qual pode ser
submetido.
Tabela 2: Guia para seleção do sólido adsorvente
Faixa de Area
Adsorvente volatilidade do Tmáxima superficial Exemplos de analitos ("C) específica
analito im>f~>l PE 100 à Aromáticos, exceto benzeno.
TenaxTA 4ooec 350 35 Compostos apoiares (PE> I OOe) e n-C7 an-C26 polares menos voláteis (PE> I50e)
PE 100 à TenaxGR 450°C 350 35 Alquil benzenos, P AHs e PCBs
n-C1 a n-C30
Chromosorb I 02 PE 50° a 200°C 250 350 Compostos oxigenados e halogenados
menos voláteis aue cloreto de metileno. Hidrocarbonetos na faixa de Cs-C12,
Chromosorb I 06 PE 50° a 200ec 250 750 também é adequada para compostos oxi!!enados.
CarbotrapC Carbotrap
n-C3 an-C12 400 - Hidrocarbonetos e compostos Carbosieveiii halogenados.
Compostos muito polares, oxido de
Spherocarb -3oe a 150°C
>400 1200 etileno, compostos contendo enxofre, nC3 anC8 também para compostos polares como
metano! e acetona
Carbotrap Ampla fàixa de COV: cetonas, álcoois, aldeídos(PE>75eC) e todos os apoiares
Carbopack:B n-c.a n-C14 >400 100 dentro da faixa de volatilidade
Anasorb GCB I especificada.
PorapakQ soe a200°C
250 550 Ampla faixa de COV incluindo
n-Cs an-C12 oxi!!enados.
PorapackN soe a Jsoec
180 300 Acetonitrila, propionitrila, piridína e
n-C, an-Cs álcoois voláteis.
*tradução parcial da Tabela! do método T017 12 da EPA.
19
Revisão da literatura
As vantagens da utilização de tubos adsorventes incluem seu pequeno
tamanho e peso facilitando o manuseio e transporte, a ampla faixa de adsorventes
existentes permitindo a escolha do mais adequado aos compostos de interesse,
existência de sistemas de dessorção térmica disponíveis no mercado e a
possibilidade de controlar a adsorção de água escolhendo adsorventes
hidrofóbicos.
Dessa forma, o tamanho e a ampla faixa para escolha dos adsorventes,
torna o monitoramento com sólidos uma técnica atrativa para estudos da
exposição de pessoas aos compostos orgânicos e a utilização em redes de
monitoramento para estabelecer as tendências desses compostos.
Estas duas técnicas de coleta foram utilizadas por Zielinska et al.13 num
trabalho que teve por objetivo estudar a atmosfera de Baltimore e Pensilvânia
(EUA), em áreas de tráfego intenso, detectando os compostos orgânicos.
Aproximadamente 260 compostos orgânicos voláteis, na faixa de 2 a 20 carbonos
(C2 - C20), emitidos por veículos foram identificados e quantificados neste estudo.
As amostras de ar foram coletadas em túneis de estradas com alto fluxo de
caminhões e carros utilizando caníster (técnica ar total) para coleta dos
hidrocarbonetos leves Cz-C12 e tubos contendo Tenax TA para compostos Ca-Czo.
Esse estudo mostrou que hidrocarbonetos na faixa de C1o a Czo são
componentes importantes emitidos por veículos a diesel, eles representam
· aproximadamente a metade do total das emissões, e por isso amostragem
utilizando sólido Tenax torna-se necessária quando estudos são realizados para
conhecer a influência destas fontes nas concentrações atmosféricas destes
compostos.
Uma outra maneira de amostrar uma ampla faixa de compostos orgânicos
com diferentes volatilidades é utilizar uma combinação de mais de um adsorvente
no leito de amostragem contido no tubo, que são conhecidos como tubos
empacotados com multiadsorventes, os chamados multbed tubes, os quais são
preenchidos com diversos adsorventes em ordem crescente de capacidade de
adsorção. Tubos Aír Toxics são um exemplo destes, os quais são preenchidos
com as resinas CarbopackB e Carbosieve Slll ou Carboxen.
20
Revisão da literatura
A capacidade de adsorção do sólido está relacionada à afinidade destes
sólidos com os compostos de interesse. Essa capacidade de adsorção geralmente
é relativa a sua área superficial, e como uma regra geral, adsorventes com área
superficial menor que 50 m2/g são ditos de baixa capacidade, os com área
variando entre 100 e 500 m•tg são de capacidade intermediária, e são
considerados com alta capacidade os com área superficial próxima a 1000 m2/g.
A amostragem dos poluentes em sólidos adsorventes pode ser realizada
de forma ativa ou passiva. Amostragem ativa, hoje em dia a mais utilizada, é
realizada pelo bombeamento de ar através do tubo amestrador.
Um sistema de bombeamento com vazão constante é essencial para o
monitoramento do ar e este deve ser capaz de operar dentro de uma faixa de
vazão de 1 O a 200 mUmin, esta faixa é estabelecida levando-se em conta as
dimensões do tubo. Vazões de ar acima de 200 mUmin só são recomendadas
para amostragem instantânea (máximo 10 min) e vazões acima de 10 mUmin são
geralmente utilizadas para minimizar erros devido a difusão dos COV no tubo.
Para tubos padrão Perkin Elmer (PE) com diâmetro externo de 6mm (1/4
polegada), a vazão de ar teórica ótima é de 50 mUmin, entretanto variações neste
valor podem ocorrer e são dependentes de alguns fatores, como o volume seguro
de amostragem (safe sampling volume - SSV), o qual representa um volume
máximo de amostragem que não ocorrerá o ponto de ruptura ou quebra
(breakthrough) de um certo composto, e este é calculado como sendo 2/3 do
volume do ponto de ruptura, que é o volume de ar contendo uma concentração
constante de um analito o qual pode passar através do tubo adsorvente aluindo
por este sem ficar retido12. Além deste fator, o tempo de coleta também é
importante, coletas por um longo período devem ter suas vazões ajustadas de
modo a assegurar que o SSV não exceda durante o período de amostragem.
Dentro das limitações da faixa de vazão e SSV, o volume de ar coletado
deve ser maximizado para possibilitar que analitos presentes em concentrações
muito baixas (traços), sejam amestrados em quantidade detectável pelo sistema
de análise.
21
Revisão da literatura
O valor de SSV varia de acordo com o composto a ser amostrado e da
resina a ser empregada, sendo que alguns desses valores já foram estudados e
calculados, e são encontrados na literatura.
A tabela 3 mostra alguns desses valores para compostos amestrados em
resina T enax TA.
Tabela 3: Valores de SSV em litros a 20°C para alguns compostos em tubos PE
preenchidos com resina Tenax TA12
Composto SSV* (L) Composto ssv• (LJ
Benzeno 6 1 ,3,5-trimetilbenzeno 1800
n-heptano 17 n-decano 2100
Tolueno 38 n-undecano 12000
n-octano 700 Acetato de etila 3,6
Etilbenzeno 180 Acetato de butila 85
Xilenos 300 Anidrido maleíco 88
lsopropilbenzeno 480 Anilina 220
n-propilbenzeno 850 Nitrobenzeno 14000
n-nonano 700 Feno! 240
*valores gerados pela UK Health and Safety Executive em tubos de aço inox de 6mm com
leito simples, em ambiente de trabalho na faixa de ppb a poucos ppm.
Após estabelecida a vazão de ar de acordo com o SSV dos compostos de
interesse e o tempo de coleta, esta deve ser ajustada no sistema de
bombeamento, utilizando um medidor de vazão, antes do início da coleta e ao
término desta, para certificar-se que esta permanece constante durante todo
período de amostragem.
Existem diversos sistemas de bombeamento empregados para coleta de
ar, entre eles estão as bombas portáteis, amestradores seqüenciais e bombas de
monitoramento pessoal, as quais são muito utilizadas para estudos em ambiente
de trabalho.
22
Revisão da literatura
Um amestrador sequencial automático pode ser utilizado para
amostragem de um tubo a cada intervalo de tempo programado, um exemplo
deste sistema é o amestrador de tubo sequencial da Perkin Elmer, STS 25
(sequencial tube sampler'), o qual consiste em uma caixa portátil a prova d'água,
projetado para amostragem sequencial de ar em uma série de até 24 tubos, um de
cada vez, por um período de tempo previamente programado e vazão ajustável.
Este é aplicado para monitoramento do ar quando o objetivo é avaliar a variação
temporal dos poluentes na atmosfera.
Moschandreas 14 estudou 42 compostos considerados tóxicos e nesse
trabalho comparou a eficiência do STS 25 frente a uma bomba portátil e um
canister em ambiente interno e externo. Concluiu que os resultados
correlacionam-se bem, exceto para os compostos com baixa volatilidade
amestrados em canister.
Concluindo, um monitoramento de ar com sistema de bombeamento
efetivo, requer cuidado na seleção do material adsorvente para prevenir
ultrapassar o ponto de ruptura dos compostos de interesse durante a amostragem
e garantir 100% de eficiência na dessorção durante análise.
Além da amostragem em sólidos adsorventes ser realizada de forma ativa,
pode ser realizada de forma passiva, sendo a difusão dos compostos através do
sólido a responsável pelo processo de amostragem.
Amostragem passiva tem sido a muito tempo utilizada como uma
alternativa para a amostragem ativa em saúde ocupacional para determinar a
concentração de compostos orgânicos voláteis em ambiente de trabalho. Este tipo
de amostragem tem muitas vantagens como simplicidade de coleta e menor custo
por unidade. Mas por outro lado, sua aplicação em monitoramento ambiental é
mais complexa devido as menores concentrações em que se encontram os
poluentes em questão, e a principal questão a ser levantada é se o "modelo de
difusão em zona estagnada" da amostragem difusiva pode ser aplicado sob
condições ambientais 15.
Nos últimos anos a amostragem passiva tem sido utilizada para medidas
em ar ambiente, especialmente ambientes urbanos16. Encontram-se na literatura
23
Revisão da literatura
estudos mais recentes que empregam tubos preenchidos com Tenax TA para o
monitoramento do ar ambiente a baixas concentrações de compostos orgânicos
usando amostragem passiva.
Rache et al17 tiveram como objetivo estudar o comportamento de tubos
Tenax TA na amostragem passiva de compostos orgânicos a baixas
concentrações e conhecer suas "taxas de adsorção" (uptake rate) pelo sólido
empregado. Para isto alguns compostos aromáticos e alcanos lineares foram
estudados em uma câmara de vidro (V=200 L), onde concentrações conhecidas
destes compostos foram introduzidas, concentrações variando de 30 a 140 ppb, a
temperatura foi mantida a 25°C, pressão igualada a ambiente, e umidade relativa
variável. Tubos Tenax TA foram introduzidos dentro da_ câmara e a concentração
de vapor destes compostos foi controlada pelo bombeamento do ar interno para
um tubo Tenax TA na parte externa desta. Ambos os tubos (passivo e ativo) foram
analisados pela mesma técnica. Os resultados de taxa de adsorção obtidos,
comparados aos calculados pelo coeficiente de difusão e dimensões do tubo
apresentaram-se próximos para a maioria dos compostos estudados. Observaram
que a taxa experimental e teórica seguem uma relação linear, embora isto seja
válido somente para uma faixa de dose de exposição (concentração da atmosfera
x tempo de amostragem). Concluíram então que a doses de exposição muito
baixas (abaixo de 40ppm.min) o uso de tubos amestradores difusivos torna-se
tarefa complicada para quantificação, principalmente para compostos mais
voláteis, como é o caso do benzeno e hexano, devido à rápida diminuição da taxa
de adsorção, a qual fica constante acima desta dose de exposição.
Tendo estes dados, alguns fatores devem ser levados em conta como
prováveis responsáveis pela dificuldade da utilização de amostragem passiva para
ar ambiente, entre eles, a velocidade do vento e a consequente turbulência do ar
que podem afetar a eficácia da amostragem passiva, bem como os efeitos da
radiação, temperatura e umidade relativa do ar, além da dificuldade de correlação
ou comparação dos valores obtidos por amostragem ativa e a correspondente
passiva.
Quando o objetivo do estudo é a identificação de compostos presentes em
uma determinada atmosfera, a amostragem passiva pode ser empregada com
24
Revisão da literatura
vantagens, as quais além do custo, não necessita energia e pode cobrir
simultaneamente uma ampla área de amostragem.
A amostragem é uma etapa fundamental e para que os dados obtidos
sejam confiáveis deve-se eliminar todo tipo de interferente que possa ocorrer no
processo ou conhecê-los para a compreensão dos resultados.
Na amostragem empregando sólidos adsorventes alguns pontos devem
ser conhecidos sobre os interferentes, segundo a EPA 12:
* para eliminar ou minimizar os interferentes ou mesmo evitar remanescentes no
tubo amostrador, condições severas de condicionamento e cuidados na
armazenagem devem ser realizados. O condicionamento do tubo deve ser feito
em condições de temperatura, vazão de gás arraste e tempo maiores que as
requeridas para análise,
* típicas faixas de interferentes para tubo de 6 mm de diâmetro e 89 mm de
comprimento para resina Tenax é de O, 1 ng, para Cromossorb estes níveis
atingem cerca de 10 ng. Entretanto estes tipos de sólidos podem ser utilizados
para monitoramento do ar mesmo a baixas concentrações, faixa de ppb se for
empregado detector espectrômetro de massa ou se o teste em branco do tubo
demonstrar que os interferentes não interferem analiticamente sobre os
compostos de interesse,
* algumas variedades de carvão tem metais os quais podem catalisar a
degradação de alguns compostos orgânicos durante a etapa de dessorção térmica
a elevadas temperaturas produzindo então interferentes e resultando na baixa
detecção do analito,
* benzaldeído, fenol e acetofenona foram relatados como possíveis interferentes
da resina Tenax, pois podem ser formados durante amostragem via oxidação do
polímero em atmosfera com altas concentrações de 0 3 (100 a 500 ppb). Para
eliminar estes interferentes, lavador de ozônio deve ser utilizado para amostragem
com tubos Tenax quando amostrando analitos a baixos níveis e concentrações
apreciáveis de Os,
* para eliminar a interferência da água durante amostragem recomenda-se o uso
de adsorventes hidrofóbicos, quando isto não é possível usualmente trabalha-se
25
Revisão da literatura
com divisão (splif), quando grandes quantidades de amostra são coletadas, ou
faz-se uma purga passando ar puro, seco e inerte pelo final do tubo amestrador
antes da análise.
Uma outra importante questão a ser levada em conta sobre amostragem é
onde amostrar e qual deve ser a duração desta amostragem, a estratégia de
amostragem depende da proposta de estudo. Por exemplo, se o objetivo é
descobrir se o ar poluído em ambiente fechado contribui para causar problemas
de saúde, a amostragem deve ser feita em condições tais que permitam a
detecção de picos de concentração aos quais o ocupante está exposto. Isto
significa que a amostragem deve ser feita no local, em certa hora do dia, por uma
certa duração e sob condições ambientais que levam aos máximos níveis do
poluente.
Além da preocupação em empregar uma técnica de amostragem
adequada aos objetivos, a qual seja representativa da atmosfera em estudo, deve
ser empregada uma técnica de análise apropriada.
11.5) Determinações analíticas
Um dos métodos analíticos mais utilizados para análise de amostras de ar
é a cromatografia gasosa (CG) de alta resolução, a qual emprega coluna capilar
de sílica fundida com diâmetro interno de 320 J.lm ou menor e a espessura de filme
de sua fase estacionária de 5 ).lm ou menor.
A cromatografia gasosa é uma técnica que permite a separação de
componentes de uma mistura pela passagem destes através da coluna
cromatográfica, os quais eluem seqüencialmente e atingem o detector. É então
uma técnica muito utilizada para separar e quantificar produtos diversos, inclusive
poluentes do ar, podendo também ser usada como técnica de identificação,
principalmente quando acoplada a um espectrômetro de massa (EM) ou um outro
detector qualitativo 18.
Muitos detectores são empregados em CG, o detector por ionização em
chama (DIC) é tradicionalmente considerado um detector altamente não seletivo
(universal), e pode responder a quase todos os compostos orgânicos voláteis. Os
compostos eluem na coluna e ao atingirem o DIC são queimados na chama,
26
Revisão da literatura
ocorrendo à formação de íons, os quais são coletados por um eletrodo. A corrente
gerada é convertida em voltagem, amplificada e captada pelo registrador. A
magnitude do sinal é proporcional ao número de átomos de carbono e hidrogênio
presentes na molécula, sendo diminuída pelo processo de captura de elétrons
envolvendo grupos eletronegativos formados na combustão. O resultado é
expresso por um cromatograma, no qual a resposta do detector é plotada versus o
tempo de retenção, tempo que o composto leva para eluir pela coluna em
condições específicas.
Uma das vantagens do DIC é que o fator de resposta para
hidrocarbonetos pode ser prescrito pelo número de átomos de carbono presentes
na molécula. Então a concentração de todos hidrocarbonetos pode ser
determinada a partir da calibração com apenas um único hidrocarboneto.
Rltro Peneira Restritores
Molecular FIXOS
~, ----~CJ~_.~~--~ Reguladores .----i Injetor
Coluna
Forno
Figura 2 : Esquema de um cromatógrafo gasoso
Detetor Eletrômetro
Computador I
Integrador
O EM é um instrumento de análise no qual, de um modo geral, íons são
analisados de acordo com sua razão massa/carga (m/z) e o número de íons é
determinado eletronicamente. Este consiste basicamente de uma fonte de íons,
que pode ser de impacto eletrônico (electron ionization- El) ou ionização química
(chemical ionization- Cl), um analisador de massa e um detector.
27
~·-
Seidade -
Revisão da literatura
dolecf'o deions
Figura 3: Diagrama de blocos- componentes de um EM19.
A espectrometria de massa é uma técnica utilizada para identificar
compostos desconhecidos, quantificar os compostos já identificados, e também
elucidar a estrutura e as propriedades químicas das moléculas. Compostos podem
ser analisados mesmo em mínimas quantidades, geralmente a concentrações da
ordem de ppt.
O principio de funcionamento desta é que uma amostra, que pode ser
sólida, líquida ou gasosa, é introduzida em uma câmara de vácuo através de um
injetor e ionizada na fonte de íon.
Os íons, que estão na fase gasosa, são classificados no analisador de
massa de acordo com sua razão massa/carga (m/z), e são coletados pelo
detector. No detector, os íons geram um sinal elétrico que é proporcional ao
número de íons. O sistema de dados grava estes sinais e então os converte no
espectro de massa.
Os processos que ocorrem no espectrômetro de massa são: ionização,
separação dos íons e detecção.
No processo de análise de massa, uma mistura de espécies iônicas são
separadas de acordo com suas razões m/z e moléculas neutras são separadas de
28
Revisão da literatura
acordo com suas massas atômicas agregadas. É importante salientar que o termo
análise de massas se refere ao modo de separação das massas.
A utilização do EM permite a identificação de um composto pela análise de
seu espectro de massa (gráfico de relação m/z versus abundância dos íons), mas
não é capaz de separar uma mistura, e se esta for analisada, o resultado é uma
complexa sobreposição de espectros dos componentes presentes na mistura.
O uso de um espectrômetro de massa acoplado ao cromatógrafo a gás
{CG-EM) permite uma identificação positiva de quase todos os compostos
orgânicos, pois une as propriedades de separação do CG com as de
determinação da estrutura do composto obtida pelo EM.
Desta forma a combinação destas técnicas analíticas, CG-EM, torna-se
uma ferramenta poderosa para análise qualitativa e quantitativa de misturas
complexas de uma grande variedade de fontes.
O emprego desta técnica de análise (CG-EM) só se tornou possível
quando um EM foi projetado especialmente para atender os requisitos para
acoplamento a um cromatógrafo a gás de alta resolução20, visto que os
equipamentos operam em diferentes pressões. Cromatográfo a uma pressão
positiva com vazão de 1 a 3 mUmin para colunas capilares e o EM opera em
sistema de vácuo de 1 o-s torr para EI e 104 torr para C I.
Para uma análise quantitativa, muito cuidado deve ser tomado em todas
as etapas para evitar erros. Após a obtenção do cromatograma, faz-se a
integração dos sinais, a qual tem por finalidade transformar a intensidade do sinal
emitido pelo detector em uma medida relacionada com a quantidade da
substância analisada na amostra. A integração dos sinais pode ser feita pela altura
do pico ou pela área do pico.
As medidas obtidas na integração podem ser relacionadas com a
concentração da substância na amostra através dos seguintes métodos 14:
* normalização: compara a área obtida no cromatograma com a porcentagem de
composição na mistura.
29
%S = áreaS XI 00 áreatotal
Revisão da literatura
Este só é válido quando a resposta do detector é idêntica para todos os
compostos de interesse.
* fator de resposta: quando a resposta do detector difere de composto para
composto, é necessário corrigir a equação acima usando o fator de resposta.
ft = %Sconhecida %Sobservada
* calibração externa: este método compara a área da substância a ser quantificada
na amostra, com as áreas obtidas desta mesma substância em soluções padrão
de concentrações conhecidas. Para esta, várias soluções devem ser preparadas,
obtêm-se os cromatogramas destas e monta-se uma curva analítica, que
corresponde a um gráfico que relaciona área com a concentração. Utilizando esta
curva obtêm-se a concentração da substância na amostra.
* padronização interna: este método consiste em adicionar uma quantidade
conhecida de uma substância padrão na amostra a ser analisada, e relacionar às
áreas obtidas. Este é o método menos sensível a erros e portanto o melhor para
quantificação, porém é inviável para certos tipos de amostras, como por exemplo
amostras gasosas.
Para injeção de amostras coletadas em tubos adsorventes, normalmente é
empregado sistema de dessorção térmica.
A dessorção térmica é uma técnica que extrai voláteis de uma matriz não
volátil pelo aquecimento desta e pela passagem de gás inerte. Os voláteis
extraídos vão subsequentemente para um coletor (trap) resfriado do qual são
transferidos para a coluna cromatográfica em uma banda estreita, é uma técnica
que permite a injeção direta de amostras coletadas em tubos adsorventes ou
canisters.
Os métodos de amostragem e análise citados até o momento são mais
específicos para hidrocarbonetos, sendo que para compostos carbonilados
(aldeídos e cetonas), utilizam-se tubos amestradores de sílica gel (C18 Sep-Pak)
impregnados com 2,4 dinitrofenilhidrazina (DNPH) como uma técnica de
30
Revisão da literatura
amostragem do ar. Amostras de ar, normalmente 1 O a 1 OOL são coletados,
ocorrem reações formando hidrazona, as quais são eluidas com acetonitrila, e a
análise é feita por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) utilizando
detector UV 13.
11.6) Estudos sobre COV reportados na literatura
Na literatura encontram-se trabalhos referentes à determinação de COV
em diferentes regiões e com propósitos distintos, os quais utilizam diferenciadas
técnicas de amostragem. Todos os trabalhos reportam-se a métodos analíticos
que empregam cromatografia gasosa de alta resolução utilizando diferentes
detectores, embora os mais comumente empregados são DIC e EM. Sendo este o
método analítico para determinação de COV recomendado pela Agência de
Proteção Ambiental dos Estados Unidos- US EPA 12.
Grob e Grob21 em 1971 já utilizaram esta técnica analítica (CG-EM) para
estudar os compostos orgânicos na faixa de Cs-C2o presentes na atmosfera de
Zurique (Suíça), empregando filtros de carvão para amostragem dos compostos e
dissulfeto de carbono para extração dos mesmos.
Seguidos por loffe et ai 22, em trabalho realizado poucos anos mais tarde,
que utilizaram a mesma técnica de análise, mas com um avanço no método de
amostragem. Empregaram sólidos adsorventes, carbocromo e polisorbamida, com
alta estabilidade para coletar as amostras, e utilizaram dessorção térmica não
mais extração com solvente para remoção dos compostos.
Um estudo conduzido na cidade de Berlim23 é um exemplo que reporta a
atmosfera sob a influência de diversas fontes poluidoras e utiliza duas técnicas de
amostragem para hidrocarbonetos, ar total (utilizando bolsas) e adsorção em
sólido (utilizando tubo multiadsorventes), os quais foram analisados por CG/DIC,
além de empregar cartucho DNHP para coletar aldeídos e cetonas os quais foram
analisados por CLAEIUV. Neste as medidas de COV foram feitas durante três
campanhas, sendo a primeira um teste compreendendo um período de três dias
consecutivos, e as demais (definitivas), de sete dias consecutivos cada. Estas
campanhas foram realizadas nos meses de verão Gunho, julho e agosto), e
31
Revisão da literatura
estavam tocadas no estudo de COV na faixa de C1 a C14 incluindo aldeídos e
cetonas.
Esse estudo teve como objetivo fornecer informações sobre a variação
espacial e temporal na concentração de COV na região de estudo, bem como a
contribuição das variadas fontes para essas concentrações. Para o primeiro
propósito, três locais foram escolhidos para amostragem, uma rua da cidade
próxima a uma estrada principal, uma área residencial e uma área rural. Para o
segundo, utilizou frequência de amostragem para tubos adsorventes de duas
horas em quatro períodos do dia, sendo assim quatro amostras foram coletadas
simultaneamente nos períodos de 2h às 4h, 6h às Sh, 13h às 15h e 17h às 19h.
Estes períodos cobriram partes do dia com diferentes intensidades das fontes e
condições de dispersão. Para obter um perfil das fontes poluidoras, amostras
foram coletadas em locais como túneis, estacionamentos e oficinas de tinturaria.
Como resultados da variação espacial os autores reportaram ser visível a
diferença nas concentrações dos COV, as quais são menores na área rural para a
maioria dos compostos, com exceção do isopreno, que tem origem principalmente
em fontes biogênicas, mas também pode ser proveniente de emissões veiculares,
o que pode ser observado por um aumento em sua concentração no período
diurno próximo à rodovia. Já para os compostos carbonilados, a diferença entre as
concentrações nos três locais é menor, pois embora suas emissões sejam
provenientes de veículos, também são formados por reações fotoquímicas na
atmosfera, causando assim uma maior uniformidade na atmosfera. Também
constataram que as emissões veiculares nas áreas urbanas contribuem com 80 a
90% das concentrações de hidrocarbonetos não metanos e aproximadamente
com 60% na área rural.
Segundo Durana6, o uso das duas técnicas de amostragem, ar total e
adsorção em sólido, é essencial para monitoramento da qualidade do ar e controle
de COV. Em um trabalho conduzido na área urbana de Bilbao, cidade ao norte da
Espanha, empregou-se tubos Tenax TA para amostragem de COV e posterior
análise em laboratório, sendo as amostras injetadas por dessorção térmica e
analisadas em sistema CG-EM. Também foram feitas análises em campo
utilizando amostragem instantânea do ar e análise em um cromatógrafo portátil
32
Revisão da literatura
com detector de foto ionização (DFI). Esta última técnica fornece valores pontuais
(a cada meia hora) e médios dos níveis de COV presentes no ar da região de
análise, enquanto que a primeira, devido ao período de amostragem (24h e 8h),
implica numa amostragem a qual é representativa do período como um toâo,
sendo útil para identificação dos analitos presentes. Como resultado obtiveram
que a composição qualitativa da mistura de COV permaneceu constante em todos
os períodos de amostragem, entretanto, variações na concentração ao longo do
período foram observadas. Nesta mistura foram identificados 29 compostos,
sendo reportados como mais abundantes o tolueno, xilenos, benzeno, etilbenzeno,
metilbenzeno, metiletilbenzeno e 1 ,2,4 trimetilbenzeno. Os resultados foram
similares em ambas as técnicas para a maioria dos compostos.
Dados obtidos na atmosfera de Porto Alegre2, refletem a influência das
emissões veiculares na qualidade do ar. A cidade de Porto Alegre possui cerca de
600.000 veículos na área metropolitana, sendo 74% veículos a gasolina (mistura
de 85% de gasolina e 15% de metil- tercbutil-eter- MTBE), 17% veículos a álcool
(>95%) e 9% a diesel (caminhões e ônibus). Neste trabalho 150 compostos foram
identificados utilizando SUMMA canister para amostragem e sistema de análise
CG/DIC e/ou CGIEM. Destes compostos, incluindo alcanos, alcenos, aromáticos,
aromáticos bicíclicos, álcoois, aldeídos, cetonas, hidrocarbonetos halogenados,
além de CO, C02, acetileno, MTBE, fenol, ácido acético, acetonitrila entre outros,
os mais abundantes, depois de CO, C02 e CH4, são: acetileno, MTBE, etanol,
propano, butano, pentano, isopentano, hexano, etileno, propeno, benzeno,
tolueno, etilbenzeno e m+p xileno.
Um trabalho realizado por Gee e Sollars24 nos anos de 95 e 96 objetivou a
medida dos níveis de COV em algumas cidades da América Latina, incluindo São
Paulo, e da Ásia. Esse compreendeu a curtos períodos de amostragem (uma
semana em cada cidade) utilizando bolsas e tubos adsorventes (CarpopackB e
Carbosieve Slll), no qual 18 COV foram identificados e suas concentrações
determinadas.
As concentrações médias obtidas na cidade de São Paulo foram de 11,1
1-1g/m3, 16,7 1-1g/m3
, 28,1 1-1g/m3, 6,0 llg/m3
, 18,5 1-1g/m3 e 6,2 1-1g/m3 para n-hetano,
benzeno, tolueno, etilbenzeno, p+m xileno e o-xileno, respectivamente. De um
33
Revisão da literatura
modo geral, concluiu-se com esse trabalho que os níveis de COV tendem a ser
mais altos nas cidades asiáticas estudadas, Bangkok e Manila.
Outro estudo da atmosfera de São Paulo foi realizado pela US EPA em
conjunto com a Cetesb25, a escolha do local se deu por ser São Paulo uma cidade
que representa um grande centro urbano tendo os veículos como principais fontes
de poluição atmosférica, e as estimativas indicam que 40% do volume total de
combustíveis é etanol, o que está sendo uma tendência em combustíveis nos
grandes centros urbanos dos EUA, como exemplo, Los Angeles. Dessa forma, o
objetivo do trabalho foi estudar o ar ambiente de São Paulo, para identificar e
quantificar as espécies orgânicas presentes e associá-las com as emissões
evaporativas e exaustivas dos combustíveis, tentando compreender o potencial de
causas de danos por exposição na saúde humana. As amostras foram coletadas
em seis pontos empregando as técnicas ar total e adsorção em sólidos, utilizando
SUMMA canistere resina Air Toxics.
Os resultados desse trabalho mostram que os níveis de etanol, metanol, 1
e 2 propanol e aldeídos de C4 a Cs apresentam-se acima dos encontrados em
grandes centros urbanos dos EUA, isso é devido a diferença na proporção da
utilização de álcool como combustível, que é de 40% no Brasil e 3% nos EUA
Entretanto, quando comparados os níveis de compostos aromáticos e alcanos de
C4 a C11 observa-se que as concentrações são similares ou ligeiramente maiores
que as obtidas nas grandes cidades dos EUA, como Los Angeles. Essas
concentrações obtidas apresentaram-se na faixa de 0,9 a 11 ,O ppbv para benzeno,
4,4 a 13,7 ppbv para tolueno, 0,8 a 3,1 ppbv para etilbenzeno, 1,6 a 10,8 ppbv para
p+m xileno, 0,5 a 4,1 ppbv para o-xileno e 0,3 a 1,5 ppbv para n-heptano.
Além desses dois trabalhos realizados na cidade de São Paulo, existem
outros em andamento. Um deles em desenvolvimento por pesquisadores do
Instituto de Química da USP em conjunto com o IPEN26 sobre emissões veiculares
em túneis da cidade de São Paulo, visando caracterizar esse tipo de emissão para
a compreensão da contribuição das fontes veiculares na poluição do ar urbano.
Nesse trabalho utilizam tubos com Tenax e carvão grafitizante para a coleta de
COV e análise por dessorção térmica e cromatografia gasosa, tubos de vidro com
solução básica para coleta específica de ácidos carboxílicos e análise por
34
Revisão da literatura
cromatografia de íons, e cartuchos de sílica com derivatizante para coleta de
compostos carbonilados e análise em CLAE.
Medidas dos gases de exaustão de veículos reportadas na literatura
indicam a razão entre as concentrações de benzeno e tolueno (B:T) numa faixa de
0,25 a 0,5024. Esse dado é muito útil para identificar as principais fontes de
poluição atmosférica de um determinado local, sendo que valores de razão B:T
dentro dessa faixa, indicam que as fontes veiculares são as de maior importância
para a região sendo estudada.
A capital do Irã, Teerã, com 12 milhões de habitantes, enfrenta grandes
problemas de poluição atmosférica provenientes de fontes veiculares, como em
outros centros urbanos. Para estudar COV27 presentes-no ar foram utilizados para
coleta tubos adsorventes recheados com a resina Carbotrap e as análises foram
feitas em sistema CGIEM com injeção por dessorção térmica. As amostras foram
coletadas de forma ativa, por 30-45 minutos e fluxo de 80 mUmin, em 8 locais
distribuídos ao norte e ao sul da cidade, sendo esses classificados de acordo com
o fluxo de veículos entre médio e intenso.
O trabalho foi compreendido entre os anos de 1997 e 1998, sendo a
amostragem feita, em sua maioria, durante os dias da semana e em períodos
entre as 7 horas da manhã e 7 horas da noite, resultando um total de 70 amostras.
Nas amostras foram identificadas 45 espécies de COV, sendo que seis dessas
foram quantificadas (benzeno, tolueno, etilbenzeno e os isômeros do xileno). As
concentrações médias obtidas em Teerã foram de 127,7 1-19/m3, 201,21-1g/m3
,
58,1!lg/m3, 110,7!lg/m3 e 57,6Jlg/m3 para benzeno, tolueno, etilbenzeno, m+p
xileno e o-xileno, respectivamente.
Balach et al. 16 utilizaram amostragem ativa e passiva em sólidos
adsorventes para determinação da concentração atmosférica do benzeno em
Freiburg, na Alemanha. Para esse estudo tubos difusivos PE foram expostos ao ar
por períodos de 7 dias, simultaneamente a esta coleta, amostras foram coletadas
através de bombeamento de ar para o tubo empregando um sistema automático
de amostragem seqüencial (modelo STS 25), por períodos de 12 h/tubo durante
uma semana, totalizando 14 tubos/semana. Para análise das amostras utilizaram
35
Revisão da literatura
o sistema ATO 400 acoplado a um CG - Autosystem PE- utilizando DIC como
detector. As concentrações obtidas apresentaram-se na faixa de 2,5 a 7 J.lglm3 no
inverno e 3 a 6 J.lglm3 no verão.
Os níveis de concentração das espécies orgãnicas estudadas em diversas
cidades do mundo apresentam-se variáveis. Essas variações são devidas a
diversos fatores, tais como, fontes com características diferenciadas, topografia
local e condições meteorológicas distintas, influenciando a dispersão dos
poluentes na atmosfera e resultando em níveis variados.
11.7) Dispersão atmosférica 28•29
Os fatores que afetam o transporte, diluição e dispersão dos poluentes no
ar podem ser classificados em termos de emissões características, condições
meteorológicas, topografia e estruturas antrópicas.
11.7.1) Fontes características
Na região de estudo, as emissões de COV são provenientes
principalmente de emissões de caldeira e fornos de aquecimento que utilizam óleo
combustível, perdas por evaporação de tanques de armazenamento de matéria
prima e produtos, na alimentação de caminhões tanque e das estações de
tratamento de efluentes, e emissões fugitivas de processos, através de válvulas,
flanges, selos e bombas, além de alguma contribuição de fontes veiculares.
A maioria das fontes são fontes fixas e com emissão a temperatura
ambiente. As emissões por evaporação são relacionadas a temperatura, as quais
serão aumentadas com aumento dessa.
11.7.2) Considerações topográficas que afetam a dispersão
A topografia do terreno afeta o caminho no qual o poluente é difundido e
distribuído dentro do meio receptor. Em geral, existem duas categorias que
precisam ser consideradas: obstruções e áreas livres de obstruções.
36
Revisão da literatura
A topografia é responsável pela variação na concentração dos poluentes
em um determinado local que apresenta mesmas condições meteorológicas.
Obstruções
A presença de montanhas, prédios e outras estruturas afetam a trajetória
dos poluentes, tendendo acumular altas concentrações.
Áreas livres de obstruções
A presença de planícies e áreas rurais ajudam a dispersão dos poluentes
na atmosfera.
11.7.3) Condições meteorológicas
As concentrações dos poluentes no ar são influenciadas diretamente pelas
condições meteorológicas locais. Parâmetros como direção e velocidade do vento,
estabilidade atmosférica, turbulência atmosférica, umidade, temperatura e
radiação solar são importantes nas condições locais que determinam os níveis de
concentração medidos, influenciando assim a qualidade do ar.
Turbulência
A turbulência é a propriedade física do ar que governa a dispersão e
diluição dos contaminantes. O movimento médio do ar indica a transferência de
poluentes de uma região para outra e a flutuação turbulenta determina a diluição
dos mesmos, enquanto se deslocam no ar.
Direção do vento
A direção do vento determina a direção na qual os contaminantes irão se
mover na atmosfera.
Distância fonte-receptor na direção do vento
Quanto maior a distância entre a fonte e o receptor, maior é o volume de
ar disponível para a diluição dos contaminantes antes de atingir o receptor, e
portanto, menor a concentração.
37
Revisão da literatura
Velocidade do vento
De um modo geral, quanto maior a velocidade do vento, menor será a
concentração local do poluente.
Estabilidade atmosférica
A estabilidade se refere a tendência da atmosfera resistir ou propagar
movimentos verticais. A estabilidade está relacionada com a velocidade do vento e
com as mudanças de temperatura na direção vertical chamado de "gradiente
adiabático". Usualmente utiliza-se somente esse gradiente como indicador da
estabilidade, a qual é dividida em 3 categorias:
Neutra: quando o perfil térmico não resiste nem promove o mecanismo de
turbulência.
Estável: quando o perfil térmico inibe a turbulência, a temperatura diminui
pouco com um grande aumento na altura - subadiabática, o que não favorece
o deslocamento vertical. Existem dois casos de atmosfera estável, quando não
ocorre mudança na temperatura com elevação (isotérmica) ou quando o
processo de decréscimo da temperatura com a elevação é interrompido
(inversão térmica), a qual é a forma mais severa de estabilidade. Na atmosfera
estável, esse fenômeno de inversão térmic<!;:._no qual, a temperatura aumenta
com a elevação e causa o episódio de poluição do ar, sendo este similar a uma
"tampa" na atmosfera que restringe o volume de ar e resulta em maior
concentração das substâncias.
Instável: nessa o movimento vertical é promovido pelo perfil térmico, onde a
temperatura cai muito com pequena variação na altura. Quanto maior a
instabilidade da atmosfera, maior a sua capacidade de diluição dos poluentes.
A dispersão da poluição depende dos processos naturais de mistura em
diversas escalas do movimento, espacial e temporal.
Nos meses de verão, na parte da tarde, a transferência de calor da
superficie do solo para a atmosfera estabelece a formação de correntes
convectivas que provocam intensa mistura na vertical, formando uma camada cuja
extensão depende da temperatura inicial, podendo atingir alturas elevadas. Na
38
Revisão da literatura
latitude do estado de São Paulo, a intensa insolação neste período tende a
expandir o volume de ar disponível para a diluição dos poluentes na troposfera
inferior.
Já nos meses de inverno esse processo é inibido devido à excessiva
estabilidade atmosférica e menor é a altura da camada de mistura, o que faz com
que piore a qualidade do ar.
Altura de mistura
t a altura (medida em metros) da camada de inversão térmica.
Umidade
Algumas substâncias químicas são solúveis no vapor de água, levando a
concentrações reduzidas na atmosfera. Além disso, alta umidade relativa pode
bloquear o aquecimento solar da superfície, prolongando o tempo de inversão
térmica.
Radiação solar
A variação na intensidade de radiação solar influência principalmente as
reações fotoquímicas na atmosfera levando a formação de poluentes secundários.
11.8) Reatividade fotoquímica 30•31
As reações fotoquímicas são consideradas um processo de perda e/ou
redução de algumas espécies de COV, levando a diminuição de seus níveis
encontrados no ar. Embora nesse processo possa resultar a formação de outras
espécies poluentes, os poluentes secundários. Essas reações, como já
mencionadas, são influenciadas pela intensidade de radiação solar e dependem
da estrutura química dos compostos reagentes.
O estudo das reações químicas e fotoquímicas que ocorrem na atmosfera
é complexo, um dos primeiros obstáculos é que as substâncias envolvidas estão
geralmente presentes a baixas concentrações, então a detecção e análise dos
produtos dessas reações é muito difícil. Além disso, simular as condições
atmosféricas em laboratório é complicado devido a diversas interferências, tal
39
Revisão da literatura
como adsorção de espécies nas paredes do recipiente. Reações que requerem
um terceiro corpo para absorver o excesso de energia, ocorrem lentamente na
atmosfera, onde existe uma escassez desse terceiro corpo, mas pode ocorrer
rapidamente no recipiente, cujas paredes absorvem energia, servindo assim como
catalisador para algumas reações.
A reatividade fotoquímica de hidrocarbonetos no processo de formação de
poluentes secundários é uma importante consideração na compreensão de
processos e no desenvolvimento de estratégias de controle. É importante
conhecer as espécies mais reativas para que sua liberação seja minimizada.
Cada espécie de COV, entretanto, apresenta efeito diferenciado na
produção de poluentes secundários. As reações fotoquímicas as quais produzem
ozônio, por exemplo, procedem a uma taxa que é dependente da estrutura da
espécie envolvida.
As principais transformações químicas de COV na atmosfera são
processos de fotólise, reações com radical hidroxila (OH), reações com radical
N03 e reações com 03. Em alcanos e compostos aromáticos as reações com
radical OH são as dominantes.
A reação com OH em alcanos acontece pela abstração de 1 átomo de H
da ligação C-H, como por exemplo:
O radical alquila formado reage rapidamente com Oz formando o radical
peroxialquila ROO·, o qual reage na troposfera com NO, NOz, HOz- e com ele
mesmo.
ROO· + NO ~ RO· + NOz
ROO· + NO~ RONOz
ROO + HOz- ~ ROOH + Oz
40
Revisão da literatura
O benzeno e os benzenos alquil substituídos, tais como, tolueno, xilenos,
etilbenzeno e trimetilbenzeno reagem com radical hidroxila pela abstração de um
átomo de H da ligação C-H (como nos alcanos) e pela adição do OH no anel
aromático. Os radicais formados pela adição do OH· ao anel tem tempo de vida
curto (0,2 a 0,3 s a T ambiente) devido a decomposição térmica, e os radicais
formados pela abstração do H da ligação C-H reagem de maneira similar aos
radicais alquilas, exemplificados acima.
A reatividade fotoquímica de COV pode ser expressa com base em sua
interação com radicais hidroxilas (OH·), a partir do conhecimento da constante da
reação (k oH). Metano é o menos reativo dos hidrocarbonetos, apresentando
tempo de meia vida para reação com radicais hidroxilas maior que 1 O dias, sendo
considerado com reatividade igual a 1.
A reatividade dos hidrocarbonetos pode ser dividida em cinco classes, em
relação a suas taxas de reação com OH·, as quais são apresentadas na tabela 4 .
Tabela 4: Reatividade relativa dos hidrocarbonetos com radical OH· 31
Classe de Faixa de t meia vida na Compostos em ordem crescente de
reatividade reatividade* atmosfera reatividade
I <10 > 10 dias Metano
li 10- 100 24h -10 dias Acetileno e etano
Benzeno, propano, butano,
111 100-1.000 2,4-24h isopentano, tolueno, isopropilbz,
hexano, etilbenzeno
p-xileno, o-xileno, m-xileno, 1,2,3
trimetilbz, propeno, 1 ,2,4 trimetilbz, IV 1.000-10.000 15min-24h
1 ,3,5 trimetilbenzeno, B pineno, 1,3
butadieno
v > 10.000 <15min 2metil2buteno, d-limoneno
• Baseada na reatividade de 1 para metano na reação com OH"
41
Revisão da literatura
A medida do potencial das espécies em reagir fotoquimicamente e levar a
oxidantes fotoquímicos é complexa e tem sido alvo de esforços de centros de
pesquisa e departamentos de políticas de controle da poluição do mundo todo. Na
Inglaterra, o departamento de Meio Ambiente desenvolveu ferramentas de
modelagem incorporando conceitos e processos de reações químicas de como as
espécies de COV são levadas a formação de ozônio.
Na tabela 5 são apresentados dados do potencial de formação de ozônio
fotoquímico (PFOF) para algumas espécies de COV avaliadas por estudos
realizados em Londres utilizando um modelo matemático. Esse modelo considera
uma massa de ar proveniente de áreas fortemente industrializadas, o percurso
dessa massa é seguido por 4 a 6 dias, e em inúmeras corridas sucessivas,
espécies de COV são removidas, uma de cada vez, do inventário. Após cada
corrida a mudança nos níveis de ozônio é medida. Isso dá a medida da
contribuição de cada espécie para a formação do ozônio ao longo da trajetória.
Tabela 5: Valores de PFOF para algumas espécies estudadas30
Compostos Valores de PFOF* Compostos Valores de PFOF*
Metano 3 Benzeno 13
n-pentano 19 Tolueno 41
isopentano 12 o-xileno 41
n-hexano 10 m-xileno 78
n-heptano 13 p-xileno 63
n-octano 12 Etilbenzeno 35
n-nonano 10 isopropilbenzeno 35
n-decano 8 1 ,2,3 trimetilbz 75
Etileno 100 1 ,2,4 trimetilbz 86
Propileno 75 1 ,3,5 trimetilbz 74
• Os valores de PFOF são relativos ao composto etileno, o qual apresenta o maior potencial,
considerado 100.
42
Revisão da literatura
Os dados apresentados na tabela 5 são relativos e calculados com base
nas condições locais estudadas, como as concentrações e condições
meteorológicas típicas da região de Londres.
43
Capítulo 111: Métodos Experimentais
Métodos Experimentais
111) Métodos experimentais
Este capítulo traz informações importantes para a compreensão do tema e
descreve todos os procedimentos utilizados na realização do trabalho
experimental, desde a escolha dos amestradores e locais de amostragem, toda
etapa de preparação dos tubos e cuidados na amostragem, até o processamento
dos dados obtidos em cada amostra.
111.1) Amostradores
A opção por sólidos adsorventes como técnica de amostragem dos
compostos orgânicos voláteis presentes no ar ambiente se deu por diversos
fatores, entre os mais importantes estão a necessidade de uma técnica que
promova amostragem de grandes volumes e a pré-concentração das espécies
para possibilitar suas medidas a baixas concentrações; o custo benefício que
proporciona, sendo que podem ser reutilizados até cem vezes sem que seja
necessária a troca do adsorvente; a facilidade de limpeza visto que os tubos após
análise estão limpos e prontos para reuso; o único instrumento necessário para
amostragem é uma bomba (isto no caso de amostragem ativa), além de serem
pequenos, de fácil manuseio e transporte.
Foram escolhidos para utilização tubos de adsorção da Perkin Elmer
empacotados com sólido adsorvente Tenax TA (óxido de 2,6 difenilfenileno). São
tubos PE padrão de 6 mm de diâmetro externo, 89 mm de comprimento,
previamente empacotados (6 em de leito) e condicionados.
Figura 4: Tubos amestradores PE.
47
Métodos Experimentais
A técnica de coleta empregada na primeira etapa do trabalho foi
amostragem passiva, e em uma etapa seguinte amestradores ativos foram
empregados. Para a segunda foi necessário a utilização de bombas para sucção
do ar a ser amostrado, cuja vazão recomendada deve estar na faixa de 5 a
200mUmin.
O bombeamento de ar para os tubos foi feito por meio de bombas portáteis
a bateria com vazão na faixa de 30 a 35 mUmin por períodos de 3 a 24h
(dependendo do local}, e de um amestrador sequencial de tubo (funcionando com
bateria 12V ou na rede elétrica}, o STS25, com vazão de 30 a 50 mUmin por
períodos de 3 a 6h.
Figura 5: Amestrador sequencial de tubo (STS25} da Perkin Elmer.
O amestrador STS25 é utilizado para amostragem sequencial de ar em
série de até 24 tubos, é composto por um carrossel que comporta até 24 tubos,
uma bomba e um dispositivo para ajuste do tempo de amostragem.
Durante todo tempo de amostragem os tubos são equipados com uma
tampa contendo um capilar por onde é feita a sucção do ar para o tubo. Essa
tampa é utilizada também para evitar amostragem passiva enquanto os tubos não
estão sendo amestrados.
111.2) Condicionamento de tubos
Condicionar significa, neste contexto, remover impurezas e voláteis
adsorvidos no sólido antes deste ser utilizado na coleta. Após análise, o tubo está
pronto para reuso, pois a etapa de dessorção deve ser realizada em determinadas
condições que proporcionem a remoção dos compostos. O condicionamento é
48
Métodos Experimentais
uma garantia para a limpeza completa, então neste devem ser utilizadas
condições mais severas que as utilizadas na análise.
O modo de condicionamento de tubos permite que tubos preenchidos com
adsorventes sejam aquecidos sob condições controladas para o condicionamento
automático.
O sistema para condicionamento utilizado é o mesmo sistema utilizado
para injeção da amostra na coluna cromatográfica, um dessorvedor térmico
automático (PE- ATO 400), o qual compreende um sistema de carrossel que pode
trabalhar com até 50 amostras. O princípio de funcionamento, totalmente
automático, será detalhado na seção de sistema de injeção. A figura 6 ilustra o
procedimento; neste modo ocorre somente uma dessorção, e o gás que passa
pelo tubo é purgado para atmosfera, passando previamente por filtros. No modo
de limpeza o efluente do tubo é diretamente purgado sem passar através do
caminho pór onde passa amostra, tal como o coletor (trap) de concentração.
Figura 6 : Modo de condicionamento de tubo - as setas indicam o caminho do
fluxo (figura extraída do manual do usuário do ATO 400)32.
49
Métodos Experimentais
Os parâmetros utilizados para o condicionamento de tubos Tenax TA
foram: temperatura do fomo 320°C mantida por 60 minutos e vazão de hélio 5.0
(White Martins) de 100 mUmin, as divisões (splits) não são acionadas neste
modo, mas a divisão antes do coletor (split in) foi ajustada para 80 mUmin, para
permitir que após dessorção o sistema seja purgado por esta saída.
111.3) Locais e estratégia de amostragem
Para a primeira etapa do trabalho, a qual teve um caráter exploratório da
atmosfera em estudo, sete locais foram escolhidos para os primeiros testes -
amostragem passiva - sendo seis desses localizados em regiões limites ás
indústrias e um no centro da cidade (vide mapa anexo A).
Os tubos Tenax TA foram instalados em residências a uma altura de 2m
do solo e a amostragem nesta fase preliminar compreendeu a períodos de sete a
25 dias, durante os meses de maio, junho e julho de 2000.
Cada local de amostragem recebeu 3 tubos, dos quais 2 eram retirados e
substituídos por novos tubos ao final do primeiro período (7 dias) e o terceiro
permanecia para completar o período todo da amostragem (de 7 a 25 dias). Desta
forma, sempre havia sobreposição dos períodos de amostragem em tubos
diferentes o que seria válido para observar variações temporais.
Numa segunda etapa (campanhas 1 e 2), amostragem ativa foi
empregada simultaneamente a passiva, com intuito de obter as concentrações das
espécies presentes.
Para obtenção de resultados confiáveis em amostragem ativa, é
fundamental conhecer exatamente o volume amostrado. Desta forma, deve-se
assegurar que a vazão de ar para amostragem foi calibrada em uma faixa que
inclui a utilizada para coleta, e esta deve ser verificada antes e depois da coleta.
Com o sistema STS25 até 24 tubos podem ser colocados no
sequenciador, para seu funcionamento devem ser ajustadas as vazões de ar com
um medidor de vazão (utilizou-se o digital flowmeter PE) e o tempo de
amostragem para cada tubo.
50
Métodos Experimentais
O tempo e a vazão foram definidos inicialmente levando-se em conta o
SSV do benzeno (6L - vide tabela 3), que é um dos compostos de interesse,
freqüentemente presente na atmosfera em estudo, que tem o menor SSV. Dessa
forma para vazões de em média 33,5 mUmin, o tempo de 3h foi empregado,
sendo assim um volume de aproximadamente 6,0 L foi amostrado e o SSV do
benzeno não foi excedido.
Após testes em campo, verificou-se que o volume de coleta poderia ser
aumentado, dessa forma trabalhou-se com vazões variando na faixa de 33 a
45mUmin e tempo de amostragem de 3 e/ou 6h, coletando assim um volume total
de 6 a 16,2 L de ar.
Duas campanhas de amostragem foram realizadas, campanha 1 em
janeiro de 2001 (interrompida) e campanha 2 nos meses de julho a setembro de
2001. Para realização dessas campanhas sete locais foram escolhidos para
amostragem, 6 na cidade de Paulínia e 1 na cidade de São Paulo.
O critério de escolha dos locais de amostragem em Paulínia foi pela
proximidade à área industrial. Delimitou-se uma região englobando as principais
fontes e ao redor dessa 5 locais (A a E) de coleta foram distribuídos visando
estudar a área de influência dessas fontes. O local A representa o mesmo ponto
de amostragem do local 2 da primeira etapa do trabalho. Um sexto local (F) foi
escolhido em uma área central da cidade (bairro residencial), mais afastado das
fontes industriais.
O sétimo local de coleta (G) foi localizado na principal marginal da cidade
de São Paulo, marginal Tietê, local com tráfego intenso de veículos leves e
caminhões. Esse local foi determinado para comparação entre duas cidades com
fontes de poluição atmosférica tipicamente diferentes, Paulínia tendo como
principais fontes as indústrias e São Paulo (no ponto amostrado) tendo como
principais fontes os veículos.
51
Métodos Experimentais
Tabela 6: Locais de amostragem
Localização Período de amostragem Locais descrição (coordenadas UTM) (2001)
A Área de chácaras e E:282130 Campanha 1: 15 a 18 de
cultivos N:7481475 janeiro. Campanha 2: 13 a 20 de iulho.
Posto policial (ao E:279936 B lado de uma rodovia Campanha 2: 24 a 31 de julho.
de tráfeqo intenso) N:7486399
c Bairro residencial E:276573 Campanha 2: 3 a 1 O de agosto. N: 7484239
D Bairro residencial E:279190 Campanha 2: 14 a 21 de N: 7481673 agosto.
E Área rural E:284392 Campanha 2: 24 a 31 de N: 7481067 aqosto.
F Bairro residencial E:278787 Campanha 2: 4 a 6 e 10 a 17 de N:7480099 aqosto.
G Marginal Tietê (SP) Campanha 2: 4 a 9 de - setembro.
Na campanha 1 , somente realizada no ponto A, 32 amostras foram
coletadas de forma ativa utilizando STS25, por um período de 4 dias, nos
intervalos de tempo compreendidos entre 10-13h, 13-16h, 16-19h, 19-22h, 22-1h,
1-4h, 4-7h e 7-10h, empregando-se uma vazão de 33,5 mUmin, coletando assim
um volume de 6,03 L por amostra. Além dessas 4 amostras foram coletados de
forma passiva, totalizando 36 tubos amestrados neste período.
A estratégia de amostragem empregada na campanha 2 foi amostragem
com STS25 por períodos de 7 dias (exceção ao local G- 6 dias), com amostragem
contínua de 8 ou 4 tubos por dia (3h ou 6h de amostragem/tubo), empregando
vazões de ar na faixa de 34 a 45 mUmin, dados apresentados na tabela 7.
Simultaneamente a amostragem ativa, 4 tubos passivos foram coletados
em cada local, sendo o tempo de amostragem correspondente ao período total da
amostragem ativa, sendo esses para análise qualitativa empregando o sistema
CG-EM para a confirmação dos compostos presentes.
52
Métodos Experimentais
Tabela 7: Dados de amostragem da campanha 2
Local de Tempo Intervalos Vazão No amostras No amostras
amostragem amostragem de empregada ativas (total) passivas (h/tubo) amostragem (mLimin) (total)
16 às 22
22 às4 A 6 34 28 4
4 às 10
10 às 16
11 às 14
14 às 17
17 às 20
3 (até amostra 20 às 23 B 16) e 6 (amostra 34 36 4
17até36) 23 às2
2 às 5
5 às8
8 às 11
10 às 16
16 às 22 28
c 6 22 às4 34,5 4
4 às 10
16 às 22
22 às4 D 6
4 às 10 34,5 e 45,5 28 4
10 às 16
17 às 23
23 às 5 E 6 45 28 4
5 às 11
11 às17
12 às 18
18 às O F 6 44 36 4
O às6
6 às 12
16 às 22
22 às4 G 6 45 24 4
4 às 10
10 às 16
53
Métodos Experimentais
O amostrador foi colocado em cada ponto de amostragem sobre um
suporte, ficando a uma altura de aproximadamente 1 ,5 m do solo e ao ar livre.
Esses pontos de amostragem, residências ou estabelecimentos industriais e/ou
comerciais, foram escolhidos de acordo com os critérios anteriormente citados,
mas a amostragem só se tornou possível devido a colaboração dos moradores de
Paulínia.
Figura 7: Suporte e amestradores, STS25 e bomba portátil, durante amostragem
no local B.
Os locais foram visitados e as pessoas foram questionadas sobre a
possibilidade de serem colocados os equipamentos de amostragem em suas
residências ou estabelecimentos comerciais/industriais. Também foram feitas
observações quanto a qualquer interferente que o local pudesse apresentar, como
uma construção nova ou recentemente pintada, ou estar nas vizinhanças de um
posto de gasolina, entre outras.
54
Métodos Experimentais
Durante as campanhas de amostragem, foram realizados brancos de
campo, os quais consistem em tubos extras que são levados até o local da
amostragem, abertos e fechados imediatamente, e analisados.
111.4) Métodos de análise
As amostras coletadas tanto de forma passiva quanto ativa em Tenax TA
foram injetadas no sistema de análise por dessorção térmica com método de pré
concentração que não emprega criogenia, onde foram separadas na coluna
cromatográfica, identificadas com um espectrômetro de massa e quantificadas
com DIC.
111.4.1) Sistema de injeção
O equipamento utilizado foi um dessorvedor térmico automático (DTA),
modelo PE ATO 400, o qual compreende um sistema de carrossel que pode
trabalhar com até 50 amostras. O princípio de funcionamento, totalmente
automático, é levar um tubo de cada vez, destampar e selar com uma vazão de
gás, então faz-se um teste de vazamento para assegurar que o tubo foi
corretamente selado, após isto faz-se uma purga com gás inerte (neste caso o
hélio) a temperatura ambiente para remover oxigênio- etapa de preparação. O
tubo amostrador é então aquecido a uma temperatura pré-selecionada
(dependente do recheio do tubo), por um tempo pré-fixado com fluxo de gás inerte
para a extração dos voláteis, os quais são concentrados em um coletor resfriado
eletronicamente por um sistema peltier, antes de serem transferidos para a coluna
cromatografica através da linha de transferência- etapa da primeira dessorção. O
coletor é então aquecido a uma velocidade de 40°C/s, o que assegura que os
compostos sejam transferidos para o cromatógrafo suficientemente rápido para
que haja compatibilidade com a cromatografia de alta resolução- etapa de
segunda dessorção. Este modo de dessorção é chamado dessorção em dois
estágios.
55
Métodos Experimentais
_, .. Sllit-l
~$VI ·~
~r~ +-..
-Rc-.
'-5 -r, ~=--
~-·.._
--<PR,~------------.-----~ \ ./
::"....., -:í.Yal\la ·-
Figura 8: Primeira dessorção do tubo no modo divisão única - single split (figura
extraída do manual do usuário do ATO 400)32•
Tube
SV1 Solenoid 'AIM!1
Figura 9: Segunda dessorção no modo divisão única - single split (figura extraída
do manual do usuário do ATO 400)32.
56
Métodos Experimentais
Os parâmetros de dessorção utilizados foram os seguintes: temperatura
de dessorção 300°C mantida por 30 minutos, com o coletor de concentração
preenchido com Tenax TA mantido a -30°C e uma vazão de hélio 5.0 (99,999%
de pureza - White Martins) de 60 mllmin. Após ter completado o ciclo de
dessorção a temperatura é aumentada a 300°C numa velocidade de 40°C/s, neste
momento a amostra é injetada na coluna cromatográfica através de uma linha de
transferência (coluna de sílica sem fase) aquecida a 200°C. O coletor é mantido a
30ooc por 1 O min e é purgado com hélio para evitar que compostos fiquem retidos
e interfiram na análise seguinte.
Figura 10: Oessorvedor térmico automático (ATO 400)
111.4.2) Sistema de análise
As análises dos tubos coletados de forma passiva (primeira etapa) e ativa
(segunda etapa) foram feitas em até 2 dias após término da amostragem. Parte
das amostras coletadas de forma passiva (segunda etapa) foram armazenadas
por um período de até 30 dias, para posterior análise qualitativa utilizando o EM.
Para transferência e análise das amostras coletadas, o ATO 400 foi
acoplado a um cromatógrafo gasoso (CG), modelo PE AutoSystem XL, via uma
linha aquecida. O CG foi equipado com um OIC e acoplado a um espectrômetro
de massa (PE TurboMass) e o gás de arraste empregado foi o hélio 5.0 (White
Martins).
57
Figura 11: Sistema de análise composto por ATD400, CG Autosystem e EM
Turbomass (foto do LPDTA)
A separação dos compostos foi possível utilizando uma coluna capilar
apoiar com filme líquido, PE 5MS (5% fenil)-metilpolisiloxano, com 30 metros de
comprimento, 0,25 mm de diâmetro externo e 0,5 Jlm de espessura de filme (PE
5MS - 30mx0,25mmx0,5Jlm), e vazão de gás de arraste de aproximadamente
1 ,5mUmin. Foi empregada temperatura programada sendo a temperatura inicial
de 40°C com taxa de aquecimento de 5°C/min até 120°C, a partir desta, taxa de
aquecimento de 20°C/min até 240°C mantida por 7 minutos. Alguns testes foram
realizados em condições cromatográficas diferentes, sendo estas: temperatura
inicial de 40°C mantido por 2 minutos, com taxa de aquecimento de 5°C/min até
120°C mantida por 2 minutos e nova taxa de aquecimento de 20°C/min até 240°
(1 min).
Os compostos foram identificados utilizando o EM operando no modo fui/
scan entre m/z (relação massa/carga) 40 a 250, ou seja entre dois valores e para
todas as relações m/z encontradas neste intervalo.
58
Métodos Experimentais
O resultado da análise ao final da corrida no CG/EM é dado por um
cromatograma da corrente iônica total, o qual mostra a eluição de todos os
compostos da mistura. Este é expresso em um gráfico da corrente iônica total
(TIC) versus o tempo de retenção do composto na coluna. Esta TIC é a somatória
da corrente gerada por todos os compostos presentes. Além disso são obtidos
espectros de massa para cada pico identificàdo.
Depois de obtido um bom espectro de massa para cada componente, a
identificação é realizada através da análise do espectro de massa e pela pesquisa
na biblioteca NIST. Esta biblioteca contêm mais de 65.000 espectros de
compostos puros, os quais são comparados aos dados obtidos, gerando uma lista
dos compostos mais prováveis.
A identificação utilizando a biblioteca é realizada pela comparação do
espectro obtido na análise, com os espectros de compostos puros contidos no
banco de dados da biblioteca. Essa comparação resulta em uma listagem dos
compostos mais prováveis, ou seja, os que mais se aproximam do composto
desconhecido, a qual apresenta além dos nomes, uma classificação em
porcentagem dos compostos que mais se ajustaram a pesquisa, a qual é expressa
por dois tipos de valores: ajuste direto (FOR) e ajuste reverso (REV), sendo o
valor máximo para esses igual a 100, o que representa um ajuste perfeito entre o
espectro obtido e o contido na biblioteca33.
O valor do ajuste direto mostra a probabilidade do espectro obtido na
análise ser uma substância pura contida na biblioteca, qualquer pico que esteja
presente no espectro obtido mas não estiver presente no espectro contido na
biblioteca decresce esse valor, do mesmo modo, qualquer pico presente no
espectro da biblioteca e não estiver presente no espectro pesquisado, decresce
esse valor.
O valor do ajuste reverso mostra a probabilidade do espectro obtido conter
na biblioteca. Neste caso, o espectro obtido pode ser de uma substância pura ou
de uma mistura de compostos. Qualquer pico presente no espectro da biblioteca
mas não presente no espectro pesquisado, decresce esse valor, embora o
contrário não altere esse valor.
59
Métodos Experimentais
Dessa forma, uma listagem com os compostos mais prováveis é
apresentada, e para a confirmação da identidade do composto de interesse é
importante o estudo do espectro obtido pela análise dos fragmentos, e a real
possibilidade de ser esse a espécie indicada pela biblioteca.
Os compostos foram quantificados utilizando o DIC através de curvas
analíticas traçadas para 3 compostos: benzeno, tolueno e n-hexano. Sendo que o
benzeno foi tido como composto referência.
O resultado da análise ao final da corrida no CG/DIC é expresso por um
gráfico do sinal do detector (mV) versus o tempo de retenção (min) de cada
composto - cromatograma. O sinal do detector é integrado e relacionado com a
quantidade de massa através das curvas analíticas traçadas, as quais estão
compreendidas na faixa de 8 a 800ng para o benzeno, 1 O a 800 ng para o tolueno
e 6 a 300ng para o n-hexano.
111.4.3) Calibração
Como em todo sistema analítico a calibração é essencial para a
quantificação de amostras.
O primeiro passo para a quantificação é traçar uma curva analítica pela
introdução de padrões, injetando quantidades conhecidas do analito de interesse
utilizando um procedimento que mais se aproxima do modo de introdução de
amostra.
Visto que a mistura de COV na atmosfera é complexa e a obtenção de
compostos puros para preparação dos padrões é muitas vezes uma tarefa difícil,
algumas substâncias foram selecionadas para traçar a curva - calibração externa,
sendo estas: benzeno (PA Merck), tolueno (PA Merck) e n-hexano (PA Merck). O
benzeno foi utilizado como composto referência.
Preparo das soluções:
Para preparar as soluções deve-se conhecer a faixa de massa das
substâncias que serão amestradas, a qual dependerá da concentração
atmosférica destas espécies, do tempo e da vazão empregados na amostragem.
60
Métodos Experimentais
Como é muito difícil conhecer as concentrações em que as espécies se
encontram na atmosfera, na literatura34 recomenda-se assumir que estas espécies
estarão presentes em 1/10 de sua concentração limite permitida para ambiente de
trabalho. Na tabela 8 são mostrados alguns exemplos de compostos e suas
concentrações limites para ambiente de trabalho.
Tabela 8: Concentrações limites para ambiente de trabalho
Composto Limite para ambiente Concentração do ar de trabalho* ambiente (10a parte)
Benzeno 1 ppmv (OSHA) 100ppbv
(CsHs) 5 a 25ppbv (reportados
PM78 pela EPA como concentração ambiente)
Tolueno 200ppmv (OSHA) 20ppmv
(C1Hs) 1 OOppmv (NIOSH) 10ppmv
PM92 50ppmv (ACGIH) 5ppmv
Xileno 100ppmv (OSHA, NIOSH 10ppmv
(CsH1o) eACGIH).
PM 106
E til benzeno 100ppmv (NIOSH) 10ppmv
(CsH1o)
PM 106
Nitrobenzeno 1ppmv (OSHA) 100ppbv
(CsHsN02) >1ppbv (reportado pela
PM 123 ASDR como cone. ambiente)
Hexano 500ppmv (OSHA) 50ppmv
(CsH14) 50ppmv (NIOSH) 5ppmv
PM86
• dados obtidos pela ATSDR35 (Agency for Toxic Substances and Disease Registry).
Como tal situação de concentração nem sempre é observada, foram
utilizados para base de cálculos as concentrações que foram obtidas em trabalhos
reportados na literatura2·5·10·13. Estas concentrações estão na faixa de 0,8 a 8ppb
61
Métodos Experimentais
para benzeno, 0,3 a 12 ppbv para tolueno, 0,6 a 10 ppbv para xilenos e 0,3 a 10
ppbv para o hexano.
Para calcular a faixa de massa de cada composto a ser amostrada em tais
concentrações ambientais foram consideradas as médias da temperatura (20°C) e
da pressão (0,937 atm) local.
Uma solução de aproximadamente 2 mg/mL de cada composto (benzeno,
tolueno) foi preparada em solvente metano!. Este solvente foi escolhido por não
ficar retido na resina Tenax TA e ser mais volátil que os componentes de
interesse.
Uma série de diluições foi realizada utilizando balões volumétricos
calibrados, para que as soluções abrangessem a faixa de massa esperada ser
encontrada durante a amostragem de ar para as espécies utilizadas no padrão.
Outra solução foi preparada com concentração de aproximadamente
0,6mg/mL de n-hexano em metano!. Mais uma vez, uma série de diluições foi
realizada utilizando balões calibrados, para que as soluções abrangessem a faixa
de massa esperada ser encontrada durante a amostragem de ar para as espécies
utilizadas no padrão.
Sistema de injeção das soluções nos tubos - preparação dos
padrões:
A curva foi construída utilizando tubos adsorventes padrões preparados no
laboratório.
Esses tubos foram preparados introduzindo O, 1 ~JL das soluções padrão
em uma das extremidades do tubo utilizando um injetor, semelhante ao de coluna
empacotada (projetado no laboratório -figura 12), e uma seringa de 1 j!L. Este
injetor foi mantido a temperatura ambiente e com vazão de gás inerte (nitrogênio
5.0) de 100 mUmin.
62
Tubo de adsorção principal
Açoinox
Tubo de adsorção de segurança
Injetor completo com dois tubos
Métodos Experimentais
microseringa
Detalhes do injetor
Figura 12: Injetor projetado para preparação de padrões.
63
Métodos Experimentais
O solvente e os analitos devem vaporizar e passar pelo leito de adsorção
na fase vapor. A solução deve ser preparada em solvente que não fique retido no
sólido, ou seja, que passe através do tubo enquanto os analítos são
quantitativamente retidos. O tubo não deve ser desconectado do injetor até que o
solvente tenha sido totalmente eliminado. Após diversos testes este tempo foi
estipulado para 5 minutos. Para assegurar que nenhum componente de interesse
tenha se perdido durante este processo, um tubo foi conectado em série ao tubo
de injeção e foi realizada a análise de ambos.
Este método de introdução de líquidos no tubo adsorvente via injetor é
considerada a melhor aproximação para introdução de padrões líquidos em tubos,
isto é, da maneira que mais se aproxima do processo de coleta de ar utilizado.
111.4.4) Sistema de aquisição e processamento de dados
Quando trabalha-se com o EM, todos os aspectos do instrumento e os
dados de aquisição são controlados por um cartão processador33. Este consiste
em três processadores, um que controla o instrumento, comunica com o sistema
de dados e organiza as aquisições, outro que controla a aquisição, e ainda um que
é responsável para processar a saída do sinal analógico, detecção de picos,
separação e então a produção do pico e informações de intensidade. Sendo o
software TurboMass utilizado para a interface do usuário com o sistema.
Para análises realizadas no DIC, o software utilizado foi o Turbochrom
Navegator (TcNav), pelo qual podem ser controlados os parâmetros do
instrumento, a aquisição de dados, bem como o processamento e o
reprocessamento dos dados.
111.5) Medida de dados complementares36·37
Dados de concentração de ozônio (03), da radiação solar, de umidade, da
direção e da velocidade de ventos foram utilizados no presente trabalho para
complementar e auxiliar a interpretação dos resultados de concentração de COV
obtidos em Paulínia.
64
Métodos Experimentais
Esses dados foram obtidos da estação móvel de monitoramento da
qualidade do ar do LPDTA a qual estava localizada na cidade de Paulínia durante
o período de desenvolvimento desse trabalho.
Um analisador fotométrico de UV (03 41 M) foi empregado para coleta dos
dados de concentração do 03 no ar ambiente. Esse analisador é equipado com
uma lâmpada de vapor de mercúrio e usa como princípio de medição a detecção
da absorção da luz UV pelo 03.
O espectro de absorção do 0 3 é em Ã= 253,7nm, que corresponde a
principal linha de emissão do mercúrio.
A radiação solar foi medida empregando um radiômetro (C102R-GLB),
tendo o princípio de medida fotovoltaica usando um elemento de silicone.
Para a medida da velocidade e da direção do vento foram utilizados
anemômetros, tacho-anemometer (C500S) e gônio-anemometer (C500D), e para
a medida da umidade relativa do ar foi empregado um higrotermômetro modelo
C502TH, o qual mede a temperatura e a umidade relativa do ar.
UNICAMP BIBLIOTECA CENTRAL 65 ccríin I"'I0/"'1111\1\JTt:
Capítulo IV: Resultados e discussões dos
resultados
Resultados e discussões dos resultados
IV) Resultados e discussão
IV.1) Primeira etapa
Na primeira etapa do trabalho, dados sobre a atmosfera de Paulínia foram
coletados utilizando amostragem passiva em sete locais diferentes, seis desses
em áreas próximas as indústrias e um no centro da cidade. Essa etapa foi
realizada nos meses de maio, junho e julho de 2000.
Os resultados obtidos mostram o perfil qualitativo, identificando os
compostos presentes na atmosfera em estudo. A identificação das espécies foi
feita pela pesquisa na biblioteca NIST e a confirmação pela interpretação e análise
de seus espectros de massa.
Os compostos mais importantes identificados nessa etapa estão
apresentados na tabela 9, estando o tolueno presente em todas as amostras,
independente de período de amostragem e/ou condições de dispersão.
Tabela 9: Compostos mais importantes identificados nessa etapa
Composto Peso molecular Ponto de ebulição tr {min) Probabilidade*
{PM) PE {0 C) {%REV)
Benzeno 78 80,1 5,42 70,9
Ciclohexano 84 81,0 5,49 81,8
Tolueno 92 110,6 8,10 76,3
p+m-xileno 106 137-138 11,50 87,4
lsopropilbenzeno 120 152-153 13,40 80,1
*probabilidade indicada pela pesquisa na biblioteca NIST.
Os compostos citados na tabela 9 foram identificados como os mais
prováveis, tanto pela pesquisa na biblioteca e análise dos espectros, como com a
investigação das atividades industriais na região e a coerência de se encontrar tais
compostos.
69
Resultados e discussões dos resultados
A análise dos espectros de uma determinada substância exige mecanismo
de raciocínio, bem como o conhecimento da estrutura da molécula para
identificação dos prováveis "pontos de quebra".
Na técnica de impacto eletrônico utilizada, a fragmentação é iniciada pelo
impacto de elétrons na substância na fase vapor, formando o íon molecular (M+}
Apenas parte da energia necessária para a fragmentação é transmitida como
resultado do impacto. O importante é a instabilidade do cátion radical formado (íon
molecular) para a fragmentação da espécie. Se o íon molecular for estável ou a
quebra deste levar a espécies menos estáveis, este aparece com maior
intensidade, ou seja, pouca fragmentação ocorrerá.
Como exemplo, estudou-se a fragmentação do ciclohexano, pelo seu
espectro obtido nas análises. Ciclohexano (PM=84) é um hidrocarboneto saturado
cíclico, a fragmentação do anel caracteriza-se pela perda de 2 átomos de carbono,
exemplo C2H4, o que leva ao pico base em m/z = 56 (C4H8 +). Outro pico intenso e
característico é o pico m/z = 41 , o qual corresponde ao fragmento C3H5 +, que é um
fragmento típico da série de clivagem (C0H20.1) da ligação C-C para
hidrocarbonetos ramificados.
Um ponto importante que pode ser comentado para os espectros do xileno
é a ocorrência do pico intenso com m/z 91, o qual é típico de anel benzênico com
cadeia lateral alquilada. Este é o cátion tropílio (CrH/) formado pela perda de um
radical CH3·. O pico m/z 65 (CsHs +) característico representa a eliminação da
molécula neutra de acetileno (C2H2) pela clivagem e rearranjo do íon tropílio.
Para ilustração, são apresentados na figura 13, na forma de
cromatogramas TIC versus tempo de retenção (tr), os resultados obtidos em uma
amostra de cada local de amostragem.
70
Resultados e discussões dos resultados
loca11 Scan El+ ·
::t , ......... ,. 3.09;91 TIC
~ 4.93e3
4.30 • 41
' lfiliitll tji ' I i 1\ (!i I ' lj ' lf I i I jlliljlliiji iljtdljliiljdilj ,,, i ' li locoiZ Scan E!+
11.55;91 TIC 13.41 6.85e3 105
3.534.31 5.52 8.12 18.53 '
43 43 41 91 • 77 '1
: "I jli : i :e ;: i \ i }t; t 1 1 ~ 1 i f I ' (i ltjililjiiliJ ~ I ij L 1 i I t 'I iiijiliijlliljtl lj
Locall S~:2n EJ-.;-
100 4.28;43 8.09;91 •• I ' 11.50
3.51 91 13.38
• !s.19B.9E9.78 % 0.21 2.04 2.51 43 .l
5.42 ! 105 15·02 15.75 16.87 18·38 18 94 19.84
69 69 44 I 76 629 7.21 ![,69 69 62 ~ 12.28 j 69
•
69, 69 69
69\ .69
,, 69 / '._, i'\ __ l !, !i i\{ o
69 L. ! ! ,. 69 li /
local-4 Sc:an E!+:
100 7.613;50 T!C
507
% 4.25 5.956.68 8.43
• 2.09 3.28 4l ~ 4!1 4i 41 9.39 10.3811.3412.27 15.86 17.88 19.81
69 431 i sp 69 4,1 41 41 41 67 • o Time 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00
local5 scan El+
100 8.08;91 TIC
763
• % 4.28 5.48 6.14
0:131 2.843 27 41 41 41 6.95 8.95 9.74 11.53 12.33 13.93 1 ~:S 16.5!i 18.46 69 - .:~ I ..r 41 4~ 69 69
'-Bll '.!~t !.lü." f ' ~.1 69 ' 69 69 o '"' ' locd6 S:an E!+
7.48;45 .
'V 100 I 8.14 s-;
2.913 I 50
% 47 !i I 901 19.55 0.78 I 433513 il i
41 12.48 41 1.46 6.20 \! 10.18 11.78 14.21 15.83 17.3918.34
/j, 60 !i ' I ·411-Bfl. 41 li i! 69 41
" 6f fi I 69 ( 69 6f 69 99 ",,,. H~ H ;i; 1-l ' li· . o local7 Scan El+
100 8.14;91 TiC
732
% 4.32 7.01742
3:41 5.53 9.68 11.68 13.44 16.76
4,1 '
41 /69 sp 51 1fJS 69
o 12.00 '' J.Úo
Time 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 16.00 18.00 20.00
Figura 13: Cromatogramas típicos obtidos nesse período de amostragem para
cada locaL
71
Resultados e discussões dos resultados
Analisando os resultados obtidos nos diferentes locais, em relação às
suas posições geográficas e localização das fontes, pôde-se observar que os
locais 2, 3 e 7, a sudoeste e a sul das principais fontes poluidoras (vide mapa
anexo A}, em períodos onde poucos compostos foram detectados, menor
influência das fontes sofreram estes locais devido a condições de dispersão com
relação a direção de ventos. O quadro muda quando aumenta a frequência de
ventos na direção norte e nordeste (das fontes para os locais}, e mais compostos
são detectados, o que foi observado a partir do dia 5 de junho.
A análise dos resultados com relação a localização dos pontos de coleta e
influência das fontes poluidoras pôde ser feita com o auxílio das rosas dos ventos
para os períodos em questão, as quais são apresentadas na figura 14.
PERIOD!C \NINO ROSE FOR 29Al5JOO 00.:15" 05106100 24:00
Statlon: Meteo
40%
30%
21)%
10%
0%
Ro5e scale
Avg.Time; 15Mlr.
43
3.5
2.5
1.5
0.3
Wlnd Speed [ mis]
PERIOOIC \NINO ROSE FOR 121061'00 00'15- 19106100 24-00
Avg_Tirntr 15 Min
w
~E:' '"" 4.3
10% 3.3
10% 35
00% 1.3
0% 0.5 SSE
RO$B SCale Calm 52.2%
Wlml Speeu r rnf5J
pi"'._RIQDIC WINO ROSE FOR 05100100 00:15- 12f06!0Q 24·00
AYQ.Tiff)e 15 Mln
w
E:E~ 4.5 21!%
10% 3.3
10% , 00% SE L5
0% SSE 0.3 s
Rose &ale catm: 55 a%
Vi!ml Speet! r rwsJ
PERIODIC \\'INO ROSE FOR l'l/06100 00:15- 04JU7100 24:00
Statlon: Meteo Avg.Time: 15 M1n
w
~E:E~ 21)% 4.5
15% 33
10% 25
03% 1.3
0% 05 s SSE
Rose Scale Wlnd Speed [ mlsf Calm: 47,7%
Figura 14: Rosas dos ventos para o período de 29 de maio a 04 de julho.
Os dados meteorológicos utilizados no presente trabalho foram obtidos da
estação móvel de monitoramento da qualidade do ar do LPDTA, localizada em
Paulínia.
72
Resultados e discussões dos resultados
Dois locais de amostragem (2 e 3), apresentaram-se como os que mais
sofreram influências das fontes de poluição atmosférica no período de estudo,
embora em diferentes proporções, sendo o local 3 menos atingido por estar mais
distante das fontes. Essa relação "quantitativa" foi feita com relação à abundância
dos íons detectados no sistema, representados pela corrente iônica total (TIC).
Embora essa não possa ser relacionada diretamente a uma concentração
atmosférica, ela indica a tendência em obtenção de maiores ou menores valores,
o que está relacionada a quantidade amestrada e posteriormente injetada no
sistema de análise.
Para os demais locais de amostragem pouca correlação com a direção e
velocidade dos ventos pôde ser feita. É importante ressaltar que a dispersão dos
COV não segue uma regra, a análise de sua variação temporal e espacial é
complexa e muitos fatores devem ser levados em consideração.
Essa primeira etapa foi importante para o conhecimento preliminar da
atmosfera, escolha dos locais de estudo e aprimoramento das técnicas
empregadas para amostragem e análise, tal como, desenvolvimento de métodos e
procedimentos analíticos, ajuste de parâmetros de coleta e análise, e preparação
de padrões e curvas analíticas a partir dos compostos mais importantes
identificados nessa etapa.
73
Resultados e discussões dos resultados
1V.2) Segunda etapa
A segunda etapa do trabalho (campanhas 1 e 2), teve como objetivo a
obtenção de dados sobre a variação espacial e temporal das concentrações de
espécies orgânicas encontradas no ar ambiente, utilizando o STS25 em 7 locais
de amostragem, bem como uma posterior qualificação com o EM para
confirmação da identidade das espécies encontradas.
Muitas espécies foram identificadas na atmosfera de Paulínia, embora a
maioria dessas apresentaram-se em concentrações muito baixas, abaixo do limite
de detecção do método (LO) de 8 ng estabelecido para o benzeno (obtido através
da curva e com base em cálculos estatísticos), dificultando sua identificação.
Os compostos identificados no ar da cidade de Paulínia nessa etapa
foram: benzeno*, ciclohexano, n-heptano, metilciclohexano, tolueno*, n-octano,
etilbenzeno, orto-meta e para xilenos*, n-nonano, isopropilbenzeno (cumeno), os
isomêros 1 ,3,5 e 1 ,2,4 trimetilbenzeno e n-decano. A identificação desses
compostos foi realizada com análise das amostras coletadas de forma passiva, em
sistema CG/EM, com auxílio da biblioteca NIST e estudo dos espectros obtidos,
sendo que algumas espécies, aquelas assinaladas com asterisco, foram
confirmadas com a injeção dos compostos puros.
A composição qualitativa da mistura de COV presente na atmosfera de
estudo, foi praticamente constante para todos os locais e períodos de
amostragem. Entretanto, observou-se variações significativas nas concentrações
dessas espécies.
Paulínia tem as indústrias como principais fontes de COV, as quais são de
grande porte e trabalham continuamente, o que significa emissões contínuas de
poluentes, ou seja, todos os dias da semana e, noite e dia as emissões não são
cessadas, salvo casos de manutenções e/ou problemas. Sendo assim, as
variações encontradas nas concentrações dos poluentes em diferentes horas do
dia e locais devem-se principalmente às condições meteorológicas locais, à
topografia local e à distância entre as fontes e os locais de amostragem.
75
Resultados e discussões dos resultados
100
%
4.31 5.52 3.53 43 41 6.12 43, 91
5.00
11.55;91
10.00
13.41 105
15.00 20.00
Scan El+ TIC
6.B5e3
25.00
Figura 15: Cromatograma típico obtido pela análise de uma amostra de ar
coletada em Paulínia.
30.00
A figura 15 traz um cromatograma típico obtido nas análises de amostras
coletadas em Paulínia.
A variação espacial, ou seja, nos diferentes locais, e a temporal, dia-noite
e sazonal, puderam ser observadas pela análise quantitativa das amostras, da
qual os resultados são apresentados a seguir em forma de gráficos de barras,
sendo que os dados de concentração encontram-se em anexo (anexo D).
Medidas de concentração das espécies que foram mais baixas que o
limite de detecção do método, foram assumidas como sendo a metade desse
limite, a qual variou de aproximadamente 0,3 a 0,6 !191m3.
As curvas analíticas utilizadas no trabalho encontram-se em anexo (anexo
B). Para os cálculos da faixa de massa, a qual foram traçadas as curvas, foram
utilizados os parâmetros mostrados na seção 111.3.4- calibração.
76
Resultados e discussões dos resultados
Resultados da campanha 1:
Essa foi realizada somente para o primeiro ponto de amostragem (local A),
na qual 32 amostras foram coletadas de forma ativa em intervalos de três horas
com início no dia 15 de janeiro às 10h e término dia 19 de janeiro às 10h. Além
dessas, 4 amostras foram coletadas de forma passiva, totalizando 36 amostras
nesse período de amostragem. A temperatura média no período foi de 27"C e
ocorrências de chuvas foram registradas.
Os resultados obtidos nessa campanha são apresentados a seguir na
forma de gráficos de barras por dia e período de amostragem, além dos dados de
direção e velocidades de ventos (rosa dos ventos) associados a cada período.
Local A- segunda e terça (15/01-16101)
20
(a) (a) (b) (b) (c)
.r E -"' .:;!-o ~ 10 E -c .. u c o u
a benzeno
o atolueno
10:30-13:30 13:30-16:30 16:30-19:30 19:30-22:30 22:30-1:30 a p-+m xileno
períodos de amostragem IZi)cumeno
PERlODIC 'MND ROSE FOR 15101101 10:00- 15J0110116-00 PERIODIC 'MND ROSE FOR 15101/01 16'00- 15101101 22·00
Avg_Tlme: 15 Mlf1
' w ,, 40% 4.5 BO% ,,
30% 3.5 60% '' ,. 2.5 40% ESE '' ,,. '·' 20% 5E " 0% 0.5 0% 05
s SSE
Rmlll St<i~IE Caknr o_O%
Wlnd Spee!l ! ~I Rtrn! Sl:altl Caim: !:1.0%
Wlrll:l Speed [ rw's]
(a) (b) Figura 16: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de vento
obtidos no período.
77
Resultados e discussões dos resultados
Local A -terça e quarta (16101-17/01)
240 -~
(d) I I I ;-r (f) I i (c)
I (d) (e) (e) (g) I :
I \ 200
"' ' i ' .ê 160
.5 ,g 120 .... ~ c 80 .. u c 8 40
o
I I
-
- l !il. ---
i ------1
' ' ' I i
I I
li I \•benzeno I 1:30-4:30
4:30-7:30
7:30-10:30
10:30- 13:30- 16:30-13:30 16:30 19:30
19:30-22:30
22:30-1:30 l
•tolueno 1
11 p+m xileno
•lacumeno períodos de amostragem
PERIOPJC W1N0 ROSE FOR 15101/01 :n:Oil • 16101101 04:00
sta1imt Mel.w Avg.Titne: 15 Min
40% w
SE.:., 4.5
50% 35
20% ,, 10% 1.5 ()% 0.5
5 Rose St<'l!e Wind Speea r mlsJ
C3lm: 12j)')>
(c) PERIODJC W'INO ROSE FOR 1611}1101 10"00- 1001101 16:00
Statiorl: Meteu
S<l%
"' "" 15%
0% SSE
(e)
SE E:E' 4.5 3.5
25
1.5
0.5
'JVlnd Speect I mlsJ
PER1001C\NII\IO ROSE FOR 161D1101 M:OIJ-161tltll'l110:00
A;tg.Time: 15 Mln
40%
.~, 4.5
30% '"' 20% 25 10%
~ 1.5
0% 0.5 s SS€
Rose~ Wllld Speoo 1 m!SJ carm: 24,0%-
(d) PERIOOICIMNOROSEFOR 100110116:00-1610110122:00
Stat!on: Metel:l N Avg,Time: 15 Mln
40%
~.:., 45
""' R5
20% 2.5
W% 1.5
0% 0.5 s SSE
Rose Sc.ale 'Mnr:l Speed f mtsj Calm: 36_0%
(t)
Figura 17: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de vento
obtidos no período.
78
Resultados e discussões dos resultados
Local A- quarta e quinta (17/01-18/01)
100
(g) (h) (h) Q) Q) I 0) ó) (k) ... 80 .É I .5 '
60 o I ... ' ... I "' .1:1 40 c
Cll I <> c I o <> 20 '
l.l I ... I• • - I ..... •benzeno o •tolueno
1:30- 4:30- 7:30- 10:30- 13:30- 16:30- 19:30- 22:30-4:30 7:30 10:30 13:30 16:30 19:30 22:30 1:30
ap+mxileno
períodos de amostragem mcumeno
PERIODIC WIND ROSE FOO 16101ffi1 22:00. 171011!lt !14-QO
St11tttltt Meteo N
Avg:.Time: 15 Mil1
60% w
~E:' 45
45% 35
""' 20
i5% " 0% " s RO$!l Sc;:~le WiM Speed 1 mls]
Calm; 80%
( ) PERlODIC WlND ROSE FOR 17/01101 10:00- 17/fll/0116:00
statlon: Meteo
' 40% 4.5
30% 3.0 20% 2.5
iO% '' 0% 0.0
Rose Scale lMncl Speed I miSJ Calm: o o%
(i
PERJODIC WIND ROSE FOR 17101101 !}tl-00- 1111J1f{J1 1El:OIJ
StaUon: Meteo N AVQ.Time: 15 Mln
40% 30% 20%
iO%
0%
Rose Sr:ale Calm: 16.1J%
(h)
4.5
:J.5 2.5
' ' 0.5
Wirnl Speert! m's]
PER!OOIC WlNt:l ROSE FOR 1710110116:00- 17101101 22'00
N A11g Time: 15 Mln
w
~E:E' 4.5 40%
30% '' 2n% 2S
10% ,, 0% 05
Ro$e Seale Calm: 12.0%
'Mnd Speed I mls\
")
I
I
Figura 18: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de vento
obtidos no período.
79
Resultados e discussões dos resultados
i: Local A- quinta e sexta (18/01-19/01)
I
.:;-E
·C. ·~ -o ... "' .. ~ -c Cll u c o u
(k) ' (I) (I) 80
(m) (m) (n) (n)
' 60
40 '
20
o l li 1 .. - - •benzeno
1:30- 4:30- 7:30- 10:30- 13:30- 16:30- 19:30- 22:30- •tolueno
4:30 7:30 10:30 13:30 16:30 19:30 22:30 1:30 •p+mxileno
períodos de amostragem \ecumeno
PERIOOICWlNOROSEFOR 11J!J1101 Z2!J0-1a'D1Jll1114:00
stat>on: MeWJ Avg Time· 15 Mm
w
~'~' ""' 45
45% 3.5
"" 2.5
15% 1 5
0% os s
RoseSCafe Wlod speeq [ mfsj catm: 1.!.0%
(k) PER!OOlC W!ND ROSE FOf.11!'1J011l)1 10:00- 10101101 16:00
Stallon: Meteu
s Ca!m: OJJ%
(m)
Avg. Time: 15 Min
" " 2.5
" " Wlnd Speed f m.ls!
PER!OOIC 'MND ROSE FOR 16101101 04:00- 1810110110·.00
40% w
311%
20%
10%
0% s
Rose se-ale Calm: 36.0%
(I)
Catm: 12.0%
(n)
SSE
Avg.Time: 15 Min
~,:., " 35 25
1.5
05
'M!ld Speed [ mlsj
4.5
3.5 ,, 1.5 0.5
I '
I
I
' I
I
Figura 19: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de vento
obtidos no período.
80
110
100
90
80
70
~ 80
"" 50 o ... 40 "' f! - 30 c .. " 20 c o " 10
Resultados e discussões dos resultados
Variação temporal dos principais compostos - local A
.
.
i-..
.. .. .. .. "' "f 6 ;i; ;i; :I o o .. !l .. .. .. .. Oi ~ t! Ui ~ "
segunda (15U1)
.
I • I . ~ 1\
" o .. .. .. .. ;i; "f " o .. .. .. l;t "' "f " o .. .. g i "' "' 6 :I o o 6 6 ;i; ~ o o o "' "' ;i; g o !l !l " g .. !l .. o o 'i " .. .. 'i .. .. " Oi 'i .. .. ..
;.:. g ~ Ui ~ !:: ;.:. o ;.; ~ ~ .. ;.:. ~ ;.;
terça ( 1 001 ) quarta (17101) quinta ( 18101)
dias e períodos de amostragem
.. ;i; .. Ui
l
sexta (1001) i
I Figura 20: Variação temporal dos principais compostos encontrados.
Perfil de temperatura e umidade no período de 15 a 19 de janeiro
100 .
90
80
u- 70
g_~ 00 E ., "'"" 1â~ 50 ... ·-., E
40 Ê"' s 30
20
r\ A
I' " A I f - ,-./ f \ /
1\ I \,. \ \ \ i
\J \ I '\I '\I I ....... ::::!. ............ ...::.. I
v '-- / ......__/ ........... / "-..1'1 10
o
. !
-temperatura -umidade relativa I
I CO C".. N «> O ">f CO "' ~ ~
horas do dia
(15/01) (16/01) (17/01) (18/01) (19/01)
Figura 21: Perfil de temperatura e umidade relativa no período estudado.
81
Resultados e discussões dos resultados
L~ão do ponto em relação a Area Industrial de Pau!inia
O local A é um ponto localizado nas proximidades de fontes industriais, e
está em uma área de chácaras e cultivos.
De um modo geral, as concentrações atmosféricas da maioria dos
compostos apresentaram-se abaixo do limite de detecção do método (LD), em
todos os períodos de amostragem, com exceção ao benzeno, m+p xileno, tolueno
e cumeno.
Durante essa semana de amostragem, puderam ser destacados três
períodos mais críticos, ou seja, que apresentaram maiores níveis de poluição (ver
figura 20). O primeiro, dia 16 das 4h30 às 7h30, no qual m+p xileno apresentaram
um valor de concentração acima do faixa máxima de trabalho (165 J.lg/m3), dia 17
também das 4h30 às 7h30, no qual benzeno e cumeno apresentaram as
concentrações de 61,2 11g/m3 e 14,0 J.lg/m3; e dia 18 das 16h30 às 19h30, no qual
benzeno apresentou a maior concentração obtida na semana (67,0 J.lg/m3).
Nessas três situações ocorreram ventos vindos de norte e nordeste sendo a
ocorrência de calmaria de 12 a 24%.
Observando as figuras 16 a 19, nota-se que em períodos que predominam
ventos de sul, as concentrações dos poluentes apresentam níveis mais baixos, o
que pode ser explicado pela localização desse ponto, o qual está a sul e sudoeste
das principais fontes.
Níveis baixos também são encontrados nos períodos entre 10h e 16h,
independente da direção de vento, o que pode estar relacionado ao período do dia
com maior incidência de radiação solar favorecendo as reações fotoquímicas e
melhores condições de dispersão. Observando as rosas dos ventos, nota-se que
esses períodos apresentam 0% de calmaria, indicando condição favorável à
dispersão.
82
Resultados e discussões dos resultados
Devido às massas coletadas estarem abaixo do limite de detecção, um
novo teste foi realizado no mesmo local (ponto A), nos dias 30 e 31/01 e 01/02/01,
dobrando-se o volume de coleta (12L).
Os resultados obtidos com esse teste são apresentados na tabela D.2 do
anexo D. Como muitos compostos continuaram apresentando níveis abaixo do
limite do método, foram tocados para estudo somente as espécies presentes em
maiores níveis.
83
Resultados e discussões dos resultados
Resultados da campanha 2:
Essa campanha foi realizada em julho, agosto e setembro de 2001, meses
de inverno e início da primavera.
Durante as coletas no mês de julho as temperaturas médias dos períodos
de amostragem foram de 17 e 19°C, em agosto de 20 e 21°C e em setembro de
20°C.
A campanha 2 pode ser concluída, sendo realizada em 7 locais, 6 em
Paulínia (A, B, C, D, E, F), vide mapa em anexo C, e um na cidade de São Paulo
(local G). Os resultados são apresentados a seguir por local e período.
Local A: Amostragem realizada no período de 13 a 20 de julho
Local A- sexta e sábado (13/07-14/07)
~(a) (b) I .r 4 E Õ> ~ o 3 .. .,. f! -c:
2 " " c: o "
•benzeno I Bn-heptano
•tolueno !
1 IJetilbz
o J •m+pxiteno 1
lllilcumeno ' I ' ' 16-22h 22-4h i 1111,2,4 TMB I
- 1 [J o-xileno 1 penedos de amostragem
PERIOOIC \1\'!ND ROSE FOR 13107101 16:00- 13107101 22:00 PERlOOlC WIND ROSE FOR 13107101 22:00- 14107101 04:00
Avg.Tirne: 15 Min st.atlon: Meteo Avg.Time: 15 Min
w E E SO% 80%
60% 4 60% 4
40% E~~ 2B33 40% 2.633
20% 1_667 20% 1.667 SE 0% 0.5 0% 0.5
s Rose Scale 'Mml Speed ! rnJs) Rose scate Wlnd Speed [ rniSJ
Catm: n_o% Calrn: 0.0%
(a) (b) Figura 22: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de vento
obtidos no período.
85
I ,r .€ "' ..;!. o .. ~
I! -c ~ c o u
Resultados e discussões dos resultados
Local A- sábado e domingo (14/07-15/07)
5 (c) (d) (e) (f)
4
3
2 •benzeno •n-heplano •tolueno
1 Cetilbz
o • m+p xileno I Dcumeno
4-10h 10-16h 16-22h 22-411 11111 ,2,4 TMB
períodos de amostragem \Co-xileno
PERIOOIC 'MND ROSE FOR 14107101 04:00 ~ 14107/01 tOJJO
Avg_Time: 15 Mirt
ENE
w E 60% 45% 4
""" E~~ 2.833
"" SE 1.667
0% s~
0.5 s
Rose Stale Galm: [)o%
Wind Speed f mis]
c) PERlOOIC W'INO ROSE FOR 14JU7J01 16:00 14107101 22:00
statton: MeteO
"'" 30%
20%
!O%
O%
Rose Scale s
Ga!m: 32.U%
(e)
Avg.Tlme: 15 Mln
4
2.833
1.667
0.5
'Ninei Speet:l{ mls.j
PER!ODIC WIND ROSE FOR 14107AJ1 10:00 • 14107101 16:00
Station: Meteo Avg.Ttme: 15 Min
w E 40%
30% 4
20% ESE~ 2.633
tO% SE
1.667
O% 0.5 s SSE
Rose SCa!e Wlnll Speed/ rn!SJ catm: o.o%
(d) PERIODIC \NINO ROSE FOR 14/07!ll1 22:00 ~ 15107101 :00
Stancn: Meteo
"'" 15%
'"" 05% 0%
RoseScaie
N
(f)
Avg.Time: 15 Mll1
4
:<-a33 1.667
0.5
Wlrld Sfleed I mlsl
Figura 23: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de
ventos obtidos no período.
86
Resultados e discussões dos resultados
Local A- domingo e segunda (15107 -16107)
180
160 (g) (h) (i) (j)
n- 140 _! E -101 120 -_;!,
i o 100 - -· ... "' . I E 80 - - li benzeno - I c •tolueno ., 60 ~ -u
I c 1Jetilb2 8 40 - I -
llcumeno 20 - - r-1:1= - 111,2,4 TMB
o -- - 11111 '-- - Co-xileno
4-10h 10-16h 16-22h 22-411 •p+m xileno
períodos de amostragem •n-heptano
PERIOD!C Wll'ID ROSE FOR 15107101 04:00 ~ 15107101 10:00
sta1iorr Meteo Avg Tlme: 15 M!n
""' 15%
10%
""' 0% s
Calm: BtlO%
(g)
A
2.833
1.667
0.5
PfRIOOIC WINO ROSE FOR 1511}7101 16:00- 115J07f()1 22:00
40%
""' '"" ""' 0%
Calm: 44.0%
(i)
Avg.Time· i5Mtn
4
2,633
1.667
0.5
PERIOOICWlND ROSE FOR 15107101 10:00-151071!J1 16:00 stal!on Meteo
40%
~ 30% A
""' 2.633
10% 1.667
0% 0.5
l'losescate V\flnd Speed! mls] Calm: 00%
(h) PERIOOICWINOROSEFOR l510710122:00-1511J7101 04:00
stanon: Mereo
20%
15% 10%
00%
0%
RoseSCale Caim: 6!Hl%
4
2.833
1.667
0.5
\ll!lr1d Speed I m.'s]
I
I
Figura 24: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de vento
obtidos no período.
87
Resultados e discussões dos resultados
Local A- segunda e terça (16/07-17/07)
180
160-M-
140 ..ê ., 120 ..:!.
o 100 ... ... .. 80 ~ -" .. 60 " " o 40 " 20
o
(I) (m)
~t--+--------r==---.;,9
(n) l i
I I=:-----,
"-;;..---1- j• benzeno -~ I• tolueno :~ 1Cetilbz
'l I - ...L-1-+Ik
am+pxileno
Ooxileno
IE'Icumeno 1111 ,2,4 TMB
an-heptano 4-10h 10-16h 16-22h 22-<lh
períodos de amostragem
PERIOOICWIND ROSE FOR 161'071{11 04:00 16107!01 1fr00
statinn· Me1eo Avg Time: 15 Mm
40%
30% 20%
10%
0%
Rose Stale
(k)
4
2.833
1.667
05
'Mnd speed 1 mls!
PERIODIC \.\IJND ROSE FOR 16107Jll1 16:00- 16107101 22:00
40%
30%
20%
10%
0%
(m)
Avg.nne: 15 Min
' 2.833
1.667
0.5
Wlnd speed [ mts]
40%
R ~ 30% 4
?0% 2J333
10% 1.667
0% 0.5
Rose scate Wlnd Speei:i! mtsj Calrrr o.o%
(I) PERIODIC WINO ROSE FOR 16107101 22:00- 17107101 04:00
Statton: Meteo
40%
30%
20%
HJ%
0%
Rose scare
N
s CaJm: 8.0%
(n)
Avg.Tlme: 15 MJn
4
2.833
1 667
05
VVInilSpeed! mfS]
Figura 25: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de
ventos obtidos no período.
88
I I
I
Resultados e discussões dos resultados
Local A- terça e quarta (17/07-18/07)
180 (o) (p) (q) (r) 1
I 160 I
.r 140 I
.ê I I "' 120 I I ..;:, i I o 100 ' ><U I i "' I! 80 ----· - I •benzeno c: 60 r-- 111 n-heptaoo .. v v I <J 0~ llltolueno c: %H o 40 r---- ,q
<J J:
I= IJetilbz
20 r-- -:0
i L \Utf-- 8m+p xíleno l...a. ifi • ll\!il 5\ .. o Do xileno
4-10h 10-16h 16-22h 22-4h mcumeno
períodos de amostragem 1111 ,2 .4 TMB
PERIODIC W!NO ROSE FOR 17107101 04:00 • 17107!01 10:00
w E 40%
~E~ i 30% 4
20% 2.833
10% 1.667
0% ~5
Rose Scate 'Mncl Speed [ misj Catm_ 4_0%
o PERlOOIC 'MNO ROSE FOR 17/(f7f01 16-:00 17107.101 22:00
stat1on: Meteo AvgTime: 15 Mln
40% 30%
20%
10%
"" Rose SCale
catm: ts.o%
( )
' 2.833
'''" 0.5
Wlnd Speeel [ mls]
PERIOOIC WIND ROSE FOR 11107101 10:00" 17107101 16:00
statlon: Meteo
Ca!m: 0.0%
Avg. Time: 15 Mirl
4 2J>33
1.667
05
PERIOOIC W!ND I'!OSE FOR t7Al71Gl 22:00- 18Jtl7f01 (14-;00
Statlon: Meteo
40%
30%
20% 10%
0%
Rose Scale Calm: 44.0%
(r)
Avg.Time: 15 Min
4
2.833
U367
0.5
Wlnd Speeá I mts]
Figura 26: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de vento
obtidos no período.
89
Resultados e discussões dos resultados
Local A- quarta e quinta (18/07-19/07)
160
140 .r E 120 -"' ~ 100 o "" 80 .., 1.'! - 60 c: .. ... c: 40 o
- -·----1 (s) (t) I (u) I (v)
I i I ' I I
1 I !
•benzeno " •n-heptano :>,
:;~ ·-- '[.'!) 1-- •talueno ... 20
o Jt= Já' t;t ~ =I !Jetilbz
~. 5. 1--•m+pxileno
liL IJoxileno
4-10h 10-16h 16-22h 22-4h I!Jcumeno
' períodos de amostragem
PER!ODICININD ~OSEFOR 1810711li 04:00 iMJ710110:DO
St<ltion: Meteo AvgTime: 15 Mln
ENE
w E 40%
30% 4
20% ,~v 2833
10% SE 1 667
0% 05 s
Rase SCale Wlnd Speett! mts] Callr!: 52_0%
(s) PER!OOIC WtND ROSE FOR HW7101 16:00- ia/07101 22:00
Rose Scale cam 4 o%
(u)
Avg Time: 15 Mln
' 2 833
1_667
0.5
PERIODICWlNO ROSE FOR 1SI07f0110:00 18107101 16:00
50% 45%
30%
15%
0%
Rase Sca!e Cal!!r 00%
(t)
4
2.833
1.667
0.5
Wind Speed [ mts]
PERIOOIC 'MNO ROSE FOR H1107/01 22:00- 19{07101 04:00
station: Meteo
40%
30%
20%
10%
0%
Rose Stale
N
(v)
Avg.Time: 15 Min
4
2.fl33
1.667
0.5
W!rld Speetj I m!SJ
i
Figura 27: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de vento
obtidos no período.
90
I
I
Resultados e discussões dos resultados
Local A- quinta e sexta (19/07- 20/07)
160 .---~
I (w) (x) (y) I (z) 140 I
' I M- I
.ê 120 '
~ ' I 100
o I ... 80 <>
E I •benzeno - 60 c •n-heptano "' I u c 40 1--- - •tolueno o '§i u
ti;ELll. f;' Oetílbz I
20 f--- ~
<-
'--- i\\!!1 --- 'f! • m+p xileno I o IJo xileno I
4-10h 10-16h 16-22h 22-4h Ucumeno
períodos de amostragem 11111 ,2,4 TMB
PERlOD!C \NINO ROSE FOR 19107101 04:00- 19107101 10:00
statlon: Meteo Avg.Time: 15 Min
w E 40%
~ ESE ~ 30% ' 20% 2.633
10% 1.667
"" 0.5 s
Rt.Be Scale Calm: 4_0%
Wi!'ld Speed [ mls]
(w) PER!ODICW1NDROSEFOR191U7191 16:00 1Ml7JD122:00
Statn:m: Meteu
40%
"" ""' 10%
U%
Rose Scale Calm: 260%
(
Avg Time: 15 Mln
' 2.833
1.667 05
Winr! Speed 1 mlsj
PERIODIC WIND ROSE FOR 19107101 10:00- 19!ll7101 16:00
station: Meteo A\19.TI'lle: 15 Min
w E 60%
,:~~ 45% ' 30% "" 15% 1.667
"" 0.5 s
Rose Sca!e Wln.d speed 1 mls] cs1m: a_o%
(x) PERIOOIC WINO ROSE FOR 19107101 22:00- 20JU7!01 O.t'llO
Slat!on: Meteo Avg_Time· 15Mln
40% ,,. 20% ,,. 0%
Calm 32_0%
(z
' 2Jl33
1.667
0.5
Wlmi Speeu { mls]
I I I I I
Figura 28: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de
ventos obtidos no período.
91
Resultados e discussões dos resultados
Local A- sexta (20/07)
160,---------------------------,r-------------------------, (a,)
140+----------------------r--------------------4
~~ 120+-----------------------~--------------------~
~ 100+------------------------+-----------------------4 o ~ 80 +-------------------+----------------1 ,--------,
' J:; 11 benzeno I I c 60 1 ~ • n-heptano
§ 40 • tolueno u
20
o 4-10h 10-16h
períodos de amostragem
Oetübz
llm+pxileno
[]o~xüeno
mcumeno ' il 111!11,2,4TMB li
PERIODICWlNO ROSE FOR20107101 04:tl0- 20107101 10:00 PERJOOIC WlND ROSE FOR 20107!01 10:00- 20107101 16:00
llD%
'"" 40%
20%
0%
Rose scare
N
s Calm: o .o%
;s,vg.Time.- t5 Ml'l
4
2.8~
1 667 Q_5
Wln.d Speeo: { rnts)
Station: Meteo
40%
''" 20%
10%
0%
Rose Scale s
Calm: 0.0%
(al) (bl)
Avg.Time· 15 Min
4.167
2.333 ,, Wlnd Speeel! mfs]
Figura 29: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de
ventos obtidos no período.
Para esse local e período os compostos mais abundantes foram benzeno,
m+p xileno e cumeno, repetindo os resultados obtidos na campanha 1, mostrando
coerência com as atividades industriais próximas ao local, as quais possuem
fontes de emissão desses compostos.
Nesse período de amostragem não foram registradas ocorrências de
chuvas, embora a umidade relativa do ar atingiu valores maiores do que 90%
durante as madrugadas dos dias 14 e 15 de julho. Os dias foram ensolarados e
quentes, atingido T max de 30°C nos dias 18 e 20, o que contribui para a dispersão
dos poluentes.
92
Resultados e discussões dos resultados
Com análise das figuras 22 a 29, nota-se claramente que as
concentrações dos poluentes aparecem mais baixas durante o período de
amostragem de 10h às 16h, independente de fatores como direção e velocidade
de ventos, embora observa-se 0% de calmaria em todos esses intervalos (exceto
no dia 17/07), o que favorece a dispersão reduzindo os níveis de poluição. Outra
consideração para ocorrência de menores concentrações nesse período é o fato
de que nessas horas do dia a radiação solar é maior, intensificando as reações
fotoquímicas. Além disso, a instabilidade atmosférica nesse período também é
maior, favorecendo a dispersão dos poluentes.
Contrariamente aos resultados obtidos, esperava-se encontrar maiores
concentrações atmosféricas no período de 1 Oh às 16h, horas mais quentes do dia,
assumindo se que muitas fontes contribuintes para a emissão de COV são perdas
por evaporação em tanques de armazenamento e em estações de tratamento de
efluentes, as quais são intensificadas nos horários mais quentes do dia, que
coincidem com o período amostrado.
De acordo com os resultados obtidos, nota-se que embora algumas
emissões de COV sejam intensificadas no período estudado de 1 Oh às 16h, a
maior incidência de radiação solar e as melhores condições de dispersão
"compensam" esse fator, levando a menores concentrações no período.
Na figura 30 observa-se que nos primeiros dias de amostragem (13 e 14
de julho), intervalo que predominaram ventos de sul e sudeste, as concentrações
atmosféricas dos poluentes em estudo permaneceram baixas. Fato tal que muda a
partir do dia 15, quando aumentam as frequências de ventos provenientes de
norte e nordeste (ventos das fontes para o local de amostragem - vide mapa
anexo C).
Assim sendo, a compreensão dos resultados obtidos é complexa, as
concentrações de COV na atmosfera são dependentes de diversos fatores, desde
as características das fontes até as variações na radiação solar incidente, na
direção e velocidade de ventos e na estabilidade atmosférica.
93
Resultados e discussões dos resultados
Variação temporal dos principais compostos -local A
190~--~-~-~--------~-----------------------~======~ , -mipxileno
I·· ..... y,;: ..... ---cumeno
--Ã-- bemeno 150 +-----------+-------c-/--l--~1+------i ---+-tolueno
-10 ~ s ~ N
"' ,j. "' a .. s a sexta sábado
(13/07) (14/07) domingo (15/07)
segunda (16/07)
terça
(17/07) quarta
(18/07)
dias e perkxlos amostragem
· • ·•· · ·LD
quinta (19107)
N ' ' N • a
sexta (20/07)
Figura 30: Variação temporal dos principais compostos encontrados.
Perfil de temperatura e umidade no período de 13 a 20 de julho
100
/I
~
v~ ->~~ .. ~ ~"' .a, .... ~, .,_ "-E E "' s
90
80
70
60
50
40
30
20
10
o
A ·,... J •• / / .J . •-. . Á< tf""1
I .· J" j J\ I I I / \J I
! ·. \ \1 . . \f
v v \1 . I .. . . "' . ,, . \J
/'\. A A. /"' A .A. /1 \.. I •-.........J ~ ~ '-J ..._,.
~I . . _ l-temperatura -umidade I
~ ~ v ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ v ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ v ~ ~ ~ v ~ ~ horas do dia
(13/07) (14/07) (15/07) (16/07) (17/07) (18/07) (19/07) (20/07)
Figura 31: Perfil de temperatura e umidade no período estudado.
94
Resultados e discussões dos resultados
50
40
30
20
10
o
Local 8: Amostragem realizada de 24 a 31de julho
Local 8 -terça e quarta (24107- 25/07) ,----------------r------ -
(a) (a) (b) (b) (c)
I
I I I
I• -11-14h 14-17h 17-20h 20-23h 23-2h
períodos de amostragem
·--:1 8 n-heptano
•tolueno
oetibz
11 m+p xileno li
o o xileno I! li
[lcumeno i 1
111 tr,.,tübz 11 J '
PERIOOIC WINO ROSE FOR 2410711J1 11:00- 24107101 17:00 PERIOOIC \NINO ROSE FOR 241071(11 17:00- 24107101 23.00
Stallon: Mlrteo N AVQ.Tirne: 15 Mln
Rose SCale Calm: o.o%
(a)
4 2 833
1.667 n.s
Wlnd Speecl! mfs]
station_ Meteo
60%
umWSN 45%
30%
'" 0%
Rose Scale
Avg.Time 15 Min
~'~~ 4
2.333
1.567 0_5 ssw s SSE
C31m: 0.0% Wlrltl Speed [ mts]
(b)
Figura 32: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de
ventos obtidos no período_
95
Resultados e discussões dos resultados
Local B- quarta e quinla (25/07- 26/07) 100
I (c) (d) (d) (e) (e) (f)
i (f) (g)
I I I 80 I I
I I
.r i
I I I
I I
E I -"'60 ..:; o I I ... "' 1: 40 c .. I u c o •oonzeno u 20
I Bn-heptano
li -tua ~~ i 8to!ueno
-1 li. fi li li Oetilbz
o 8 rrHp xfleno
Do xileno 2-5h 5-8 h 8-11h 11-14h 14-17h 17-20h 20-23h 23-2h
llilcumeno
períodos de amostragem Elltrimetilbz
PERJOOIC WlNO ROSE FOR 241071(}1 23::00- 25107101 05:00
RQse Scale
c)
' 2.833
j 667
0.0
W'incl Speed. ! m/Sj
PERIOO!C'WINDROSEFOR251l}7J0111:00 2510710117:00
60%
"" 30%
"" 0%
RoseSca!e
•
s catrrr 1s.o%
e
Avg T1me 15 M;n
' 2.G33
1_667
0.5
Wmd Speed! mls]
PERIODiC WINO ROSE FOR 25107101 05:00 25107101 11:00
Sfatllm: M<Jieo Avg:.Time: 15 Mlrl
1K 4 10% 2.B33
05% 1 ii67
~ o~
Rose Stale Wlnd Spetlá ( mlsl
d F'ERIOO!C WIND ROSE FOR 25107101 17:00- 25J0710t 23:00
21)%
"" 10%
05%
0%
Calm: 48.0%
t)
Avg Time: 15 Min
' 2.833
1.667
0.5
Wlrltl Spt:!ed [ mls]
I
Figura 33: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de
ventos obtidos no período.
96
Resultados e discussões dos resultados
Local B -quinta e sexta (26/07- 27/07)
... E
80+-------~+--------+~
~ 60 +-~------+--------+-~ ~ 40 -t-~~~~-j.~~~~~-f----11-~~+-c ~ c 8 20 +---------!---------+
2-5h 5-3h 8-11h 11-17h 17-23h 23-5h
períodos de amostragem
•benzeno •n-heptano
•tolueno Detilbz
•m+p xileno
Co xileno
Elcumeno
Eltrimetilbz
PERIOOIC \NINO ROSE FOR 251U7PJ1 23:00 26107101 05:00
St<Jiii:Jn Melfm Avg_Time 1 e> Min
w E 40%
~ES'V ""' 4
""' ,,
10% 1.667
0% 05 s
RoseScale Calm: 16.0%
Wlnd Speetl [ miS]
( ) PERIODlCWINDROSEFOR2fiiiT711J111 00-26!0710117.00
st8tion: Meteo Avg.Time· 15 Min
40%
38% 4
20% E~ v 2.833
10% SE
1.667
0% os s
R!Jse Scale Wind Speetl \ mklj Caim: 2:Ul%
(i) PER!OOIC W1ND ROSE FOR 261117101 23:00- 271ú7!0105:00
21)%
15%
10%
05%
0%
(k)
AvgTime: 15Min
E
ESE" SE f
' 2 833
1 667
'-'
PERIOOIC WIND ROSE FOR 26{1]7101 05-00 26107101 11 DO
Statron: Meteo AYQ.Tíme: 15 Min
w E 40%
30% 4
20% ESE~ '-"' 10%
SE 1.667
0% '-' s Rosescale Wim:l Speed [ mfsj
Ca!m. 0.0%
(h) PERIODIC WlND ROSE FOR 261D71U1 17:00- 26.107101 23 {)1]
statíon: Meteo Avg.Tlme. 15MIT1
E
4
ESE ~ 2.633
SE 1.6fii7
'-' Rose Scafe 'Mnd Speed! mlsj
(j)
Figura 34: Dados de concentração dos
compostos e direção e velocidade de
ventos obtidos no período.
97
Resultados e discussões dos resultados
Local B- sexta e sábado (27/07- 28107)
40
(I) (m) (n)
o 5-11h 11-17h 17-23h
I.------,
I i
•benzeno
•n-heptano
•tolueno
Oetilbz
! 11 m+p xüeno ---""--1'1 ' ooxileno
23-Sh
períodos de amostragem
mcumeno
111 trirretilbz ~~~~~--
PERIOOICWIND ROSE FOR 27J07f01 05JJO 27107101 11:00
Av!J- Time- 15 Min
WNW ENE
w 40%
~ ESE~ "" 4
20% '"' W% 1.667
"" " Rose SCale Wlnd Speed 1 mtsj
Calm 4.!l%
(I PERIC.lt:OC WIND ROSE FOR 27107101 17:00- 27107.101 23:00
stanon: Meteo
'"" ... ""' '"' O%
R~SCale s
Calllr o_o%
n
' "'"' 1.667 ,,,
Wind Speed ! mf<sl
PERIOOIC IMNO ROSE FOR 27/07101 1 t:OO 2711)7101 17:00
Statlon: Meteo Avg.Time: 15 Mln
w E 40% 30% 4 20% E~~ 2.833
'" SE 1667
0% 0,5
s Rose Scale Wlnà Speed 1 m/s]
Galm: 0.0%
m PERIOOIC WIND ROSE FOR 27107101 23:00 2SI!J7101 05:00
60% 45%
30% ,. 0%
Rose Scale s
Calm: 0.0%
o
Avg.TJme: 15 Mlfl
4
2.833
1.667
0,5
Wlnd Speett 1 mtsj
Figura 35: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de
ventos obtidos no período.
98
Resultados e discussões dos resultados
Local B- sábado e domingo (28/07- 29/07)
100 -,----(p) (q) (r) ~~;~ ----~~)-J
I I I :
~. ~-~~~~+---- --------~------------~~ I
o 5-11h 11-17h 17-23h
__________ __; I• benzeno
i • n-heptano I
-----l•tolueno
loetilbz
Rm+p xileno __.._ __ I o o xíleno
23-Sh
períodos de amostragem
mcumeno
111 trímetilbz
PERIOOIC WlND ROSE FOR 2f!J07/U105:00. 2007101 11;(10
Stalliln Meteo Avg.Time: 15 Min
00%
60%
"'" 20%
"" Ca!m: [J_[J 'h
()
' 2E33
1.007
05
PERlOOfC\IIIlNOROSEFOR2MJ7ffi117:00-2MJ7f01 23'00
statlon: Meteo Avg.nme: 15 Mlr1
Rose SCale s
Calm: 0-0%
(r)
SE
SSE
E
4
·~~ 2.833
1.667
0.5
Wlml Speed I miSJ
PERIOOICWINDROSEFOR281C7J0111:00-2BI0710117:00
Staton Meteo Avg_Time: 15Mrn
ENE
w E 80%
~~E~ 60% 4
40% 2.833
20% 1_667
0% 0.5 s
Rose Scale Wlnd speoo I IY'Jsj Ca!nr no,;
(q) PERIOOIC 'MND ROSE FOR 23107101 23:00- 29107101 05:00
St:atlon: Meteo
RoseScale Catm: !l.O%
(s)
Avg_Time 15 M!n
4
2.8:33
1.667
05
W1rn:l Speed 1 mlsJ
Figura 36: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de
ventos obtidos no período.
99
Resultados e discussões dos resultados
I Local B- domingo e segunda (29107- 30/07)
I 20 --~~ (t) ~-~T (u) (v) ·~-.---~--(-w)--1
ljê1s-~---------r--~--------+----------+--------~ Cl
.3 o ... ~10+----------~-+------------4------------4-~ ' c fl c 8 5
[ r.-b-e_nz_e_no--, ., \\a n-heptano
~~Btolueno [ Qetilbz
=--=::m:""'yi I a m+p xileno o 5-11h 11-17h 17-23h 23-Sh
mcurneno
L_ periodos de amostragem
ooxileno j! 1111 trimetilbz ..
PERIOD!C WIND ROSE FOR 29/07101 05:00 29ill7101 11:00
statton: Meteo AVg.nme: 15 Mln
60%
45% 3D%
""' 0%
Rose Scale
(t
' 2 BJ3
1 667
0.5
'Mnd Speed [ m!SJ
PERlODlC W!ND ROSE FOR 29ro7JU1 1 ?:!lO- 291U7.'1J1 23:00
Statton: Meteo N AVQ.Tirne: 15 Mltl
""" ""' 40%
20%
0%
catm: o.o%
(v)
4
2.833
1.657
05
Wlnd Speeo I mtsj
PER!OOIC 'AIIII1D ROSE FOR 29/07101 11:00· 29107101 17:00 Slatinrr Meteo
IJ{)%
6()%
40% 20%
0%
Rose Scale
u)
' '""' 1667
0.5
PER!ODIC IMNO ROSE FOR 29107101 23:00- 30/IJ7101 0!1.00
statlon: Meteo
50%
45%
""" 15%
0%
Rose scate Calm: 44 O%
(w)
Avg.T!rne: 15 Min
' 2.833
1.667
0.5
Wlnd Speed! mtsj
Figura 37: Dados de concentração dos compostos e direção e velocidade de
ventos obtidos no período.
100
Resultados e discussões dos resultados
Local B- segunda e terça (30/07- 31/07)
180
I (x) (y) (z) (a,) (b,) 160 i
I
140 I I
~E f-
I Õ> 120 i--3 o 100 r--- I
I
.. .,. ., 80 r---~ -c
"' o 60 i--c o o 40 •benzeno r-~
Rn·heptano
20 i-- •tolueno
La. ..,..._ .. .. •• i Detilbz
o • Bm+pxi!eno
5-11h 11-17h 17-23h 23-Sh 5-11h Do xileno
I Ellcumeno
períodos de amostragem li!lltrimeti!bz
PER!OOIC WIND ROSE FOR 30107JI.l1 05.00 30JO?Iú111:00 PERlOD!C WINDROSEFOR 3Uiü7101 1 Hl(] • 30JI171tl1 n-oo """"'.""""' Avg TJme· 15 Mlfl St:ltlmY Meteo
-'1-Avg.Tfme: 15 Mirl
N
:tf/:i; "' NE
ENE - 0"'
""' HWSN~
-i-' 40% -stt +-1' "' ' 30% ~ESEV 4
""' ~,v ""' ,0% 2.633
05% SE
1 667 'O% 1.657
0% SSE
0.5 0% 0.3 ssw s o~ =o
Ro~~ s~ale 'Ninl:l Sp<".ed I mlsj Rose Stale Wlnd Speml { mts! Calm. 64.0% Calm: 4_0%
(x) (y) PERIOOlCWlNO ROSE FOR 30107!01 17:00 30Jtl7/01 23:00 PERIODIC WIND ROSE FOR 3007!01 23:00 31!07101 mnl!J
stltton: Meteo Avg.Time: 15 Mln Station- M~o Avg .Tlme· 15 Min N N
~ NNE NNW E
NE ,_"" ~d:J: NE
: ENE ENE
m E w~~ E 40% 40%
H-~ ESEW W% HWSN~ ~ESEV 4 ""' 4
20% 2.833 ""' 2.e3<J
10% 1.667 10% 1.667
0% sw L }, SE 05 0% sw .I SE 0.3
SSW S SSE ssw,sss Rose Sc:ale Wlnd Speed [ m!S] Rose Scale Wlnd Speect! m!S]
Calm: 32.0% Calm. 52.0%
(z) (at) PERlODIC WIND ROSE FOR 31107101 05:00 311Q710111:00
statlon: Mete0 Avg Tlme 1 ~ Mln
~ NE Figura 38: Dados de concentração dos
Wt<W ENE 1--,
"' r r-::f" E compostos e direção e velocidade de 40%
30%
~W&N~~'''V 4
ventos obtidos no período. 20% 2.833
10% 1.667
0% SW c1... -" SE 0.3 SSW S SSE
Rose Sta!e Wlnr.l Speed [ m/sj C-alm: 32.0 %
(bt)
101
170
150
130
Resultados e discussões dos resultados
Variação temporal dos principais compostos - local B
34750
--..-benzeno , I -.--tolueno I
5-1111 ---o--m+pxi!eno f------+-+------------:::.::.=,---1 --- -- ·LO 17·2311 I ,~~- ;S:·~r,- eti!bz
' ! .:;- 110 •.. · .
.E "' .E. 90
17-20h &-11h '
o "" "' 70 .. ~ c .. 50 " c 8 30
l I I I/\_ ' f ..
I
10
l -10
dias e períodos de amostragem
Figura 39: Variação temporal dos principais compostos encontrados.
Perfil de temperarura e umidade no período de 24 à 31 de julho
100.----~------------------=---------------·-----,
oot-~~~--~~~--~~--~~~--~.------79-----+4H
sot-~~-lf--~~~~~-+-~~-~f-~~--~~--~~
70+-4L--+-~---~~---~~--~--~--~~~f--lf-~
50~~-~~~---~------------~~4L---+--T-~
sot-----~--------~----------~--~~~-l--\-J~--~
~+-----------------4~~~==--~===r--------~----~ 30~------------~==========~--~-=--~ ~+-~~~~~~~--~~~~------------~~--~~~--~
10+-----------------------~~~~~~~--~~----=~
O L-----~----~-----------------------------------~ 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11
horas do dia
(24107) (25/07) (26107) (27/07) (28/07) (29/07) (30/07) (31/07) 1
Figura 40: Perfil de temperatura e umidade no período estudado.
102
Resultados e discussões dos resultados
Localização do ponto em relação a Área Industrial de Paulinia
O local B está situado a norte e noroeste das principais fontes industriais,
estando nas proximidades das distribuidoras de gás e combustível. As
características topográficas do local representam um platô sem obstruções, o que
facilita a dispersão dos poluentes.
Estando localizado em um posto policial na rodovia pode sofrer influência
direta de fontes veiculares, o que pode ser confirmado pelos resultados, os quais
apresentaram o tolueno como o composto mais abundante para esse período,
seguido do benzeno. A influência de fontes veiculares, as quais apresentaram-se
como a principal fonte de COV no local, pode ser analisada com base na razão
entre as concentrações médias (tabela 10) de benzeno e tolueno (B:T), a qual é
igual a 0,3 e está dentro da faixa estabelecida para emissões veiculares.
Observa-se que esse ponto de amostragem não assume o mesmo perfil
definido de variação diurna/noturna como apresentou o local A durante as duas
campanhas de amostragem, podendo ser mais um fator comprovando a
importância das fontes veiculares, as quais não apresentam emissões constantes
e são dependentes da intensidade do fluxo veicular. Analisando a figura 39, nota
se que no domingo as concentrações dos poluentes permaneceram baixas, o que
pode indicar uma diminuição das fontes de emissão.
Visto que as fontes industriais de COV da região são constantes, não
apresentando variações durante os dias da semana, exceto para alguma
manutenção nos processos ou problemas de vazamentos, ou ainda algumas
sendo intensificadas pelo aumento da temperatura favorecendo as emissões por
evaporação, a variação nas concentrações obtidas nesse período estudado pode
realmente ser devido a uma redução no tráfego de veículos aos domingos.
103
Resultados e discussões dos resultados
Local C: Amostragem realizada no período de 03 a 10 de agosto
Local C - sexta e sábado (03/08 - 04/08)
50 (a) (b) (c)
40
"' E -C)
30 ::l -o .... <> "' 20 8benzeno ~ -<: 8n..heptano .. <.) <:
10 8tolueno
o <.) !Jetilbz
o 8p+mxileno
Co-xileno 10-16h 16-22h 22-4h
fllcumeno
períodos de amostragem 111 trimetilbz
PERlOD!C WlND ROSE FOR 03108101 10:00 D3/0Bill1 16:00
40% 31l%
2D%
10%
"" Rose Sr:ale
N
Catm: 0.0%
a
Avg.Trme: 15 Min
4
2JJ33
1.667
"' Wind Speed f mtsj
PER!ODIC WINO ROSE FOR 03i08101 22:00 04.108101 04:00
60% 45%
30%
15%
0%
R0'3e SCale
N
s Ca!m: 28.0%
(c)
Avg.TJme· 15 Mln
4
2.633
1.667
0.5
Wlnd Speed [ mtsj
PERIOOICWINOROSEFOR03t081tl116:00· 310810122:00
stal.lon Meteo Avg.Time: 15 M1n
40% w E
30% 4
20% ESE~ 2.833
10% SE
1.667
"" 0.5 s
Rose Sl:::;!1e Wlrnl Spee!1 { rniS{ Gaim: 24 o%
PERlOOlC 'MNO ROSE FOR 04108101 04:00 0410artl1 10:00
St<Won: Meteo
40%
"'" 2D%
10%
0%
Rose Se-ale s
Calm:4D.O%
(d)
Avg.Time. 15 Min
4
2.833
1.667
0.5
Wlfld Speer.!! mtsJ
Figura 41: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no
período.
105
Resultados e discussões dos resultados
Local C - sábado e domingo (04108 - 05/08)
60 (d) (e) (f) (g) (h)
-~ 50 E -O> 40 .:;!, o "" 30 .., e •benzeno -c: ., 20 Bn-heptano u c: o •tolueno u 10 IJetllbz
o •p+mxileno 1 Do-xileno
4-10h 10-16h 16-22h 22-4h 4-10h mcumeno
períodos de amostragem 111 trimetilbz
PERIODICVIIINDROSEFOR0410af0110:00 IJ4!08J0116:00 PERlODIC WlNO ROSE FOR 0410BJ'U1 16:00- 04/08J01 22:00
Avg.Time: 15 Min statlorr Meteo Avg_nme: 1s Mln
ENE w E
611%
~ ESEV 45% 4
30% 2 833
15% 1_667
0% 0.5
w E 60%
SE ESE v 45% 4 3IJ% 2.833
15% 1.667
0% 0.5 s s
Rose Scale Galm: 0.0%
Wmd Speed 1 rnlsj RoseSCale C31m: 12.0%
Wlnd Speed I mls]
(e) (f) PERIODIC IAIIM:l ROSE FOR 04J00101 22·00- Q5108101 04:00 PfRIOOIC \MNO ROSE FOR 051D6it11 04:00- OO!ti81C1 10:00
Station: Meteo N
AVg.Time· 15 Min Avg.T1me: 15 Min
w E w E 40% ""' 30% 4 45% 4
20% ESEV 2.833 ""' ESEV '"" 10% 1.667 15% 1.667 SE SE 0% 0.5
0% 05 s
Rooe Scale 'Mru:ISpeed [ IOOJ Rose sca~e Wlntl Speed 1 misj
caJm: 2a.o% ca~m- 20_0%
( h)
Figura 42: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no
período.
106
Resultados e discussões dos resultados
,--I Local C- terça, quarta e quinta (07, 08 e 09/08) I
I 50
Q) 0) (k) 0) (m) i (n) I
' 40 I I -.,
I .ê OI ~30 o
I i I
"" ..,. !
i I .. •benzeno ~ 20 -c
I I
•n-heptano .. I ... ' c _-," i I atolueno I o
i ... 10 ' I I " J I
[]etübz I I 1 ,( ap+mxileno I I •• o 11 'ia. _._._ I• _.
oo-xileno
15-21h 21-3h 3-9h 9-15h 15-21h 21-3h mcumeno
períodos de amostragem 111 trimetilbz
PER!ODIC WINO ROSE FOJ:Ol 071{)001 16:00 07108101 22:00 PERIOOIC WlND ROSE FOR 137108101 22:00- 08/Q8101 04:00 Statlon: Me1eo Avg.Tlme: 15 Mln
-ixzi~ENE W ~\~E
40%
; ~WEW~ ~~E v :;~ SSW S SSE
statlon: Meteo Avg.Tlme: 1SMin
Rose Scale Wlnd Speed I mJS.I
(i) PERIODIC W1N0 ROSE FOR 061tl6JU1 04:00 00100/{)1 10:00
(k) (I) PERIOOIC 'MNO ROSE FOR 081t'lMl1 16:00- oa/ll8/ll1 22·00 PERIODIC W1ND ROSE FOR OOJ!Jel(l1 22:00 {)91061{)1 04:00
stEt!on Meteo IWg_Tim!!: 15 Mln
-iX!i" ~ENE w~?(Y',
~ ~~~S~ESE v :;l RoseScale
Galm: 2RO% Wlnd Speed f mlsj
(m) (n)
Figura 43: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
107
Resultados e discussões dos resultados
Local C - quinta e sexta (09/08 - 1 0/08}
-M
20
~ 15
.:!.
~ : c .. u c
i O u
10
5
o
(o) (p)
3-9h 9-15h
(q) (r) (s)
15-21h 21-3h 3-9h
(I)
9-15h
•benzeno
•n-heptano
•tolueno
Oetilbz
•p+mxileno i
Co-xileno
Dcumeno
períodos de amostragem 111 trimetilbz
PERIODIC 'NINO ROSE FOR 09JIJRIIJ1 IJ4:00 !J9108/(l1 Hl:OO
station Meteo N Avg.Ttme: 15 Min
w E 40% 30% 4
20% ESEV 2.833
10% 1_667 SE 0% 0.5
s Rose Sca!e Wlnd Speed: [ IIVSJ
Caim: 600%
o PERlOOIC lM\10 ROSE FOR 09i06101 16:00 0910610 1 22:00
stat~on: Meteo N Avg.Ttme: 15 Mil'l
w E 60%
~ ESE. 45% 4
30% 2.833
"% 1.667
tl% 05 s ~
Rose Scale Calm: 4J.l%
IMfld Speed I m/SI
(q) PERlODICWINDROSEFOf< Hl/08101 IJ4:00-1010810110'00
statmn Meteo Avg Time: 15 Min
w E 4[1%
~ ESE. SO% 4
20% 2 833
10% 1.667
0% M s
Rose SJ.:ale Ca!m 32.0%
Wind Speeo [ miSJ
PERIOO!C WlND ROSE FOR OMJBJ01 1 0"_00 ~ 09106/IJ1 Hi"Oil
Station: Meteo AVQ.Time: 15 Mh'l
w E 40% 31l%
~'SEi 4
20% 2.833
10% 1.667
0% 0.5 s
ROSe Scale Wlnd Speed I rrVs] Catm: 0.0%
PERIOOIC WIND ROSE FOR 0910BI!l1 22:00 • 101lJ5101 04:00
Station: Meteo
BO%
60%
40%
21l'!\ 0%
Rose Scate calm: 0.0%
(r)
AVg.Time: 15Min
4 2.633
1.667
05
Wlnd SpeeCI ( mtsj
PERIOOICWINOROSEFORH110810110:00-101Ua10116:00 stat!on- Meteo
40%
00%
2!1%
10%
"" Rose Stale
w
s Ca!m. Q.O%
Avg_Time: 15 Mln
4
2.833
1.667
0.5
Wlnd Speecll rn{sJ
(s) (t) Figura 44: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
108
Resultados e discussões dos resultados
60
60
.r 40 E -"" ..;!, o 30 .. !: k -c 8 20 r: 8
10
o
Variação lemporal dos principais compostos -local C
4-10b --+-benzeno ---r--to lue no
t----1F----------.-:-'-----------J_.__m+pxiieno 21-31\
4-10b cume no
~ • • • ~ • • LD
"' "' "' I "' ~ N :t • ~ • • • .. .. -"' ~ "' ~ "' ... ! :1!
~ ~ I :1! .. • t ~ '1 ~ .. • lê " ;, • • .. li!
sexta sábado domingo terça quarta quinta sexta (03/08) (04/08) (05/08) (07108) (08108) (09108) (10108)
dias e periodos de amostragem
Figura 45: Variação temporal dos principais compostos encontrados.
100
90
80
íj 70 -;ô >e... 60 :c co .. ~
- ::> 50 ~ii ., ~ , .. 40 .. a.
:2 i 30 E-
::>
20
10
o
Perfil de umidade e lemperatura no período de 03 à 10 de agosto (local C)
J-uridade --terrperatt.ra j , . _.., I I
. t .· . 11 .. / I I . l . .. .A I i
·. I I l I I ·. I I i •.
.. · f
I I . I .. J· ·. I
\ \ \ . ., \ \ v\ . j'V, j"'Jt /Q A1 /< /\ /'
. ..........., .. ""-J '-J ·.~I· '-J '.J "-..J. I . ' I
O~NVOIDN~OIDNVOIDN~OIDN~OIDN~OIDNVOW ~~N ~~N ~~N ~~N ~~N ~~N ~~N ~~
horas do dia
(03/08) (04/08) (05108) (06/08) (07/08) (08/08) (09/08) (10/08)
Figura 46: Perfil de temperatura e umidade no período estudado.
109
Resultados e discussões dos resultados
Localização do ponto em relação a ÁNla Industrial de Paulinia
©
O local C está localizado em um bairro residencial, nas proximidades de
fontes industriais.
Durante amostragem os dias foram ensolarados e quentes, atingindo T max
de 30° nos dias 3 e 4. Não houveram ocorrências de chuvas.
Nesse local e período de amostragem benzeno foi o composto mais
abundante, os demais seguiram o mesmo perfil, embora em níveis mais baixos.
Pode-se observar na figura 45 a variação temporal (dia/noite), embora
menos pronunciada que no local A {campanhas 1 e 2), apresentando as maiores
concentrações durante a madrugada e as primeiras horas da manhã e as menores
concentrações no período da tarde.
Embora poucas correlações puderam ser feitas entre as concentrações
atmosféricas dos poluentes e as condições de dispersão com relação à direção e
velocidade de ventos, situações mais críticas foram observadas nos dias 4 e 5 das
4h às 10h e dia 7 das 21h às 3h, períodos com ventos predominantes de sul e
sudeste {das fontes para o local- vide mapa anexo C) e com alta freqüência de
calmaria, 40, 20 e 52%, respectivamente.
110
~i
"' ..;:. o
l ... c 3 c 8
Resultados e discussões dos resultados
Local D: Amostragem realizada no período de 14 a 21 de agosto
Local D- terça e quarta (14108-15/08)
10
(a) (b)
8
6
4 a benzeno
•n-heptano
2 l•tolueno 'I:Jetilbz
Bp+ mxileno
o filcumeno
16-22h 22-4h 1!11 ,2,4 TMB
Co xileno períodos de amostragem
PERIOOIC WINO ROSE FOR 14/!l8101 16:00- 251'0711)1 22"00 PER!OOIC WINO ROSE FOR 14108/()1 22:00- j5J081!l1 04:00
srnuon: Met..eo
20% ,,. "'" ,,. ,. Rosescale
Calm. 0.0%
(a)
Avg_Ttme: 15 Mln
' 2.a3J
1.667
0.0
Wlm1 Speert! mlsj
statltlll' Meteo
60%
45%
30% ,,. 0%
Rose S\:l>le s
Calm· 16.0%
(b)
Avg Time: 15 Min
,.,, 1.667
05
Wlfld Speed I mfs]
Figura 47. Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
111
~~
E -"' ..;;. ,g !f ~ -c B c 8
Resultados e discussões dos resultados
Local D- quarta e quinta (15/08-16/08)
40 (c) (d) (e)
I (f)
30 I ' I
20 I •benzeno •n-heptano
10 r-- •tolueno []etilbz v L .. =- 1- •p+ mxileno
o Coxileno
4-10h 10-16h 16-22h 22-4h llcumeno 1!11,2,4 TMB
períodos de amostragem
PERIOOICWINO ROSE FOR 15106101 :00- 1510610110:00
Station: Meteo
20% 15%
10%
"" 0%
Rose Sca!e Calm: &4-0%
c
Avg_Time: 15 Min
4
2.833
1-fi67
0.5
Vo!lnd Speeó I m!sl
PERIOOICWINO ROSE FOR 1510610116:00- 1Ml8/0! 22:00
60%
45%
""' 15%
0%
Rose SCale s
Ca1m. 12.0%
(e)
Avg_Time: 15 Mín
4
2.633
1.667
05
Vffld Speeo! m.ls]
PERIOOIC 'NlNO ROSE FOR 15/0M!t 10:00-15/0610116:00
Station: Meteo Avg.nme: 15 Mln
40%
~ ""' 4
'"" 2.B39:
10% 1_f>67
D% 0.5
Rose SCale IMnd Speed [ mfs] Calm 00"4
d PERIODIC WIND ROSE fOR 15.108101 22:00- 16108101 04:00
Station: Meteu
"'"' 60%
40%
20%
0%
Rose Scale CaJm· o_o%
(f)
Avg Time: 15 Min
4
2.833
1.667
05
Wlncl Speed I 1Tlf$j
' ! I ' ' I
Figura 48. Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
112
I
Resultados e discussões dos resultados
Local O- quinta e sexta (16/08-17/08)
10 (g) (h) (i) (j)
~ 8 .ê "' ..:!. 6 o .. ~
4 •benzeno -c •n-heptano fl
c •tolueno o 2 " L._ J
[]etilbz
ba- •p+ mxileno
o - Coxileno
4-10h 10-16h 16-22h 22-4h lllcumeno
períodos de amostragem 1111 ,2,4 TMB
PERIOOICVJIND ROSE FOR 16106101 04:00 16/00IUl 10:00
statiOr'l. MeteO Avg.nme. 15Min
80% w E
GO% ' 4G% E~~ 2.833
20% SE
1.667
0% 0.5 s
RoseScale Wll'ld Speett ! mlsl ca1m: 20.0%
( ) PERIOOICWINO ROSE FOR 16!08101 16:00- 16108f01 22:00
Statlon: Meteo AYQ.T!me: 15 Mln
E 60%
45%
~'~· 4
30% 2.833
15% 1.661
0% 0.5 s
Rose scale Wlru1 Spiled [ mls] Calm: 4.0%
(i)
PERIOOIC WINO ROSE fOI'< 16100/01 10:00- 16.1001(11 16:00
station: Meteo
40%
"" 20%
10%
0%
Rnse Scale
'
Calm: 00%
h
Avg.T!me: 15 Mln
4
2.633
1.667
0.5
WiM Speed [ mls]
PERIOOIC WIND ROSE FOR 1610at01 22.00- 17106101 ú•UlO
station: Meteo Avg.Time: 15 Mln
60% w E
45% 4 30% ESE~ 2833
15% SE
1.667
0% 05 s
Rose scale Galm: 28.0%
Wintl Speed [ mts]
(j)
I
Figura 49. Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
113
Resultados e discussões dos resultados
Local D -sexta e sábado (17/08-18/08)
89,4 40
(k) (I) (m) (n)
~ 30 ~ -=" o 20 'lJ, .. •benzeno -c •n-heptano fl 10 •tolueno c 8 []etilbz
•p+ mxileno
o Do xileno
4-10h 10-16h 16-22h 22-4h llcumeno
periodos de amostragem 1!11 ,2,4 TMB
PER100!C IMNO ROSE FOR 171013101 0<1:00 1710010110:00
40%
30% 20%
10%
0%
Rose Scate
N
(k)
Avg.Time: 15 Mln
4
2Jt33
1.667
0.5
Wlrnl apeed 1 mtsj
PERIOOIC WINO ROSE FOR 17100101 Hi.OO~ 171'0011J1 22:00
Stallon: Meteo Avg Time: 15 Min
E 40%
~ ESE ~ SD% 4
20% 2.8:33
10% 1.667
0% 0.5 s SSE
Rose &:ale 'Mrul Speed 1 mtsJ Catm: 32.0%
(m)
PERIOOICWINOROSEFOR 17/0f!/0110:00- 17!06/0116:00
statlon: Meteo Avg.Time: 15 Mln
... SD% 20%
10%
0%
RoseScale Calm: [l_Q%
(I)
4
"" 1657 0.5
PERIODIC WJNO ROSE FOR 17100101 22:00- 18108/DI 04:00
20% w
15% 10%
05%
0%
Ro5e &ale s
Calm: 64.0%
(n
Avg.Time: 15 Min
4 2.833
1.667
0.5
W!nd Speed 1 rnls!
Figura 50. Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
114
Resultados e discussões dos resultados
Local D- sãbado e domingo (18108-19108)
I 68,8 68,8
40 (o) (p) (q) (r) '
~-.E 30 ... ~
l 20 -
I! •benzeno .. c •n-heptano ~ c 10 r---- - - I- •tolueno 8 []etilbz
_L •p+ mxileno
o ~ -- -- - ... Do xileno
4-10h 10-16h 16-22h 22-4h llcumeno
períodos de amostragem 1111 ,2.4 TMB
P~OO\CW'IND ROSE FOO 18106101 M'00-1810810110:00
statlon: Meteo Avg.Time: 15 Min
Rose Scale Catm. 32.0%
(o)
4
2.833
1.667
o' WIM Speett [ mts]
PERIODIC WINO ROSE FOR 18108101 16:00- 1BJ08f01 22:00
Stalion Meteo
50%
45%
30% ,,. 0%
Rose Scale catm: 0.0%
A..y Time: 15 Mirl
4
2833
1.667
0.5
Wlnd Speed f mfs]
PERlODlC'MNDROSEFOR 1811.l8101 HHIO 1an.JBI!J116:00
stalloo: Meteo Avg.T!me. 15 MJn
Rl:lse Scale Calm: o.o%
Wlrn:l Speetl! mts]
) PERtOOC WINO ROSE FOR 18106101 22:00- 191€lB/01 04:00
40%
30%
20%
""' 0%
Rose Scale
N
s Calm: a.o%
r
Avg Tf!lle: 15 Min
4 2.833
1.667
0.5
'Mnà Speed! mfs]
Figura 51. Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
115
~-.ê "' ..;;:. o
l -c: B c: 8
Resultados e discussões dos resultados
Local O- domingo e segunda (19/08-20/08) 122,0
40 (s) (t) (u) (v)
30 I
20 r--•benzeno •n-heptano
10 -- r- !-- •tolueno Ce!ilbz
o LI _.___ --- LDL • p+ m xileno I Do xileno
4-10h 10-16h 16-22h 22-4h llcumeno 11111,2,4TMB -períodos de amostragem
PERIOO!C WINO ROSE FOR 19100101 04,00 19.108/Ul 10:00
stat1on: Meteo Avg.Time: 15M!n
w E 60%
~ESE~ 45% 4 30% 2B33
'" 1.567
U% 0.5 s
Rose Sr;ale catm. 0.0%
'Mntl Speed [ mls]
(s) PERIOOIC WJNO ROSE FOR 191{)13101 16:00- 19108101 22:00
station: Metoo AVg.Tme: 15 Min
""'
~ • 30% 4
20% 2.03:3
'" 1.667
0% os
R!lse Scate \1\'lnd Speeó! mls] catm-400%
u)
PERIODlC WIND ROSE FOR 19/0&101 10:00- 19/0Sf01 16:00
Avg.Ti!W.f 15 Mlrt
w E 50%
45% 4
30% ESE~ 2.333 ,,. SE
1.66:?
0% 0.5
Ro8eScaJe Wlntl Speed 1 mls) Calm: o.O%
(t) PERIOOICWIND ROSE FOR 19/IJS/01 22:00- 20100/1)1 04:00
st:atton:Mel:!!o
40%
30%
20%
W% 0%
Rose Scale s
Calm: 12.0%
(v)
Avg.Time: t5 Mln
4
2.033
1 667
0.5
Wlnd speed f mi~J
Figura 52. Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
116
Resultados e discussões dos resultados
Local D- segunda e terça (20/08-21/08)
40 101,6
(w) (x) (y) (z)
~
.ê 30
"' ..;;, o ..
20 li!' k •benzeno -c
•n-heptano B c 10 f--- •tolueno o u Eletilbz I
' Jt [.1..1. •p+ m xileno
o '--- - Co xileno
4-10h 10-16h 16-22h 22-4h llcumeno
perfodos de amostragem 11111,2,4 TMB
PERIODIC W1NO ROSE FOR 20108101 04:00 20J081lJ1 10:00
statlon: Meteo Avg.Time: 15 Min
w E 40%
~•s•~ SO% 4 20% 2.833
10% 1 .íill7 0% 0.5 s
RoseScale \Nind Speed! mls! Calm: 36.0%
(w) PERIODICININOROSE FOR 2MlBill1 16:00- 21ltllal01 2200
st:aflon. Meteu N Avg.Tfme: 15 Min
80%
60%
40%
20%
0%
Caim: 0.0%
( )
4
2.833
1_667
05
WIM Speed I miSJ
PERlOOIC WlND ROSE FOR 20108101 10:00- 20/IJ8101 16:00
stauon: Meteo
40%
31)%
20%
10%
0%
RQSe scate ca1m: o.o%
(x
Avg.Time. 15 Mln
4
2.833
1.667
05
Wlnd Speed [ mls]
PERIOOIC W1N0 ROSE FOR 2U108101 22:00- 21106101 04:00
statlon: Meteo N
Avg.Time: iõ Min
w E 60%
SE ESE ~ 40% ' 30% 2.833
15% 1 667
0% 0.5 s
Rose Scale 'Mnd Speed f mlsJ Calm: 0.0%
(z)
Figura 53. Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
117
20
.... E 15 c. ..;!, o
'13. 10 .. ~ -c .. u c 5 o u
o 4-10h
Resultados e discussões dos resultados
Local D- terça (21/08)
10-16h períodos de amostragem
•benzeno •n-heptano •tolueno !Jetilbz
ap+ mxileno
C o xileno
llcumeno .!111,2,4 TMB
L_ ___________________________________________________________________ __j
PERIODIC WlNO ROSE FOR 21JJJ81ü1 04:00- 2111J8101 10:00
statlon: Meteo
60%
45% 30%
15%
0%
Rose Scale Calm: o_o%
(ai)
Avg,Time- 15 Mln
4
2.1333
1$67
0.5
'Nim:l Speed I M!
PERIODlC WIND ROSE FOR 21108.ill1 10:00- 211ü8101 16:01J
statlon: Mel!:o
40% ~ 30%
20%
Hl%
0%
Rose ScaJe Calm: 0_0%
'Mntl Speed f mlsj
(bl
Figura 54. Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
localiução do ponto em relação a Área Industrial de Pau!inia
O local O está situado em um bairro residencial, a sul, sudoeste e oeste
das principais fontes industriais, embora mais distante dessas.
118
Resultados e discussões dos resultados
O composto mais abundante encontrado nesse local e período foi o m+p
xileno, o qual ocorreu em níveis acima da faixa máxima de trabalho, seguido do
benzeno e cumeno. Esse resultado assemelha-se ao encontrado para o local A,
embora em menores proporções.
Os períodos mais críticos observados foram das 16h às 22h (15/08), das
22h às 4h (18, 19 e 20/08) e das 4h às 10h (20/08). Nesses períodos, exceto para
o primeiro, as direções predominantes de vento foram entre norte e leste.
No intervalo das 22h do dia 15/08 às 4h do dia 17/08, no qual houve
predominância de vento sudeste com baixa velocidade (<1,6m/s), as
concentrações dos poluentes se mantiveram em níveis baixos, próximos ao LO.
Variação temporal dos principais compostos -local D
-+---ben2en0 __.___ p-xileno
-----0<~-~cumeno
110 -tolueno 1----------------+-\.------1 .. ·:!:·.-LO
22-4h
-10 .c .1: .c .c .c .c .. .c .c .1: .c .c .c .c
~ ~ • é ~ ~ • é ~ ~ • ~ ~ = • é ~ = • é l = quinta sexta sábado dorringÕ
• .c .c .c .c .l:l • ~ ~ N .,.· ' • a se N •
segunda terça terça (14108)
quarta (15108) (16108) (17108) (16108) (19108) (20/08) (21108)
dias e periodos de amostragem
Figura 55: Variação temporal dos principais compostos encontrados.
119
-~ -· u-. .. - > e:g ::J-1õ !! ~ " .,, a. .. s, .,_ -E
::J
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
o
Resultados e discussões dos resultados
Perfil de temperatura e umidade no perlodo de 14 a 21 de agosto
I 11 f A ~-temperatura -umidade J r l 11 )' M 1\j I I I I I
I I i L_ I I \ I
\ J \ \J \
i\ !""' /"' " /'\. r, fi r v '-.I -........; v "V """
.........._,
17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11
horas do dia
I
(14108) (15/08) (16108) (17/08) (18/08) (19/08) (20108) (21/08)
Figura 56: Perfil de temperatura e umidade no período estudado.
120
Resultados e discussões dos resultados
Local E: Amostragem realizada no período de 24 a 31 de agosto
5
r 4
~ .a-3 .g !f - 2 c .. u c g
1
o
localização do ponto em relação a Área Industrial de PauUnia
®
Local E - sexta e sábado (24108 - 25/08)
(a) (b)
17-23h 23-Sh
perfodos de amostragem
.benzeno •n-heptano
•tolueno
!Jetilbz
•m+p xileno
Co xileno
llcumeno
1111 trimetilbz
PERIODIC WIND ROSE FOR 24JD8JU1 17:00- 24Jtl6101 23:00 PERIOD!C WIND ROSE FOR 24108101 23:(]0 • 25108101 05:00 Stat!on: Meteo
60%
45%
30%
15%
0%
!=<ose Scale
a
Avg Time; 15 Min
E
ESE"' SE '
4
2.833
1.667
0.5
Wlnd Speed! m/s}
statlon: Meteo
40%
30%
20%
10%
0%
Rose scale
Avg,Time: 15 Min
w E
~ ffiE ~ 4
2_8:33
1.667
0.5 s
Calm: 36.0% Wlné Speed 1 m/sj
Figura 57. Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no
período.
121
Resultados e discussões dos resultados
Local E -sábado e domingo (25/08 - 26/08)
5 (c) (d) i (e) (f) i
I ! I
I ~4 ...;!, o 3 'll. I!! c 2 .. ... c 8 1
o [I 5-11h 11-17h
I I
"" 17-23h 23-5h
I I
I ! I I
i
•benzeno •n-heptano •tolueno Cetilbz
•m+pxileno
Co xíleno
lllcumeno
periodos de amostragem (111 trtmetilbz 1 I
PERIOOIC WIND ROSE FOR 25108101 05:00 25108101 f 1:00
40%
30%
20% 10%
0%
Rose Sca!e
(c
A\IQ.Time: 15 Mln
4
2.833
1.667
O.S
wtm.l Speec r rtt!sJ
PERIOOIC WIND ROSE FOR 25/0BJ01 17:00 2510Ml1 23:00
40% 30%
20%
10%
0%
Rose Scale
N
s ca~m· 48 o%
(e)
Avg Time: 15 Min
4
2833
1.667
0.5
INind Speed 1 mts]
PERJOOIC'MNDROSEFOR25JOOf0111:00 2$'0010117:00
station: MetEo
60%
40% 30% ,,. 0%
Ro:re SCale
(d)
Avg.Time: 15 MJn
4
2.fl33 1.667
05
PERIOOlC WINO ROSE FOR 25.108/01 23:00 2611J8/01 05:El0
statlon: Meteo
40%
30%
20%
10%
0%
Rose SCale
(f)
Avg.noo: 15 Mln
4
2.S33
1.667
O.S
Wlnd Speed r mfs]
Figura 58. Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no
período.
122
Resultados e discussões dos resultados
Local E -domingo e segunda (26/08- 27/08)
15 (g) (h) (i) (j)
.::-
~ 10 ..;J. o ... .,.
•benzeno ~ c 5 •n-heptano ., u 1•tolueno c o
[Jetilbz u
•m+pxileno
o Co xileno
5-11h 11-17h 17-23h 23-Sh llcumeno 111 trimetilbz
períodos de amostragem
P€RIOOlC W!NO ROSE FOR 26/0fl/01 1)5:00 26JUBJ01 11:00
Sl:1:ltkJn· Meteo Avg.Time: 15 Mln
2<1%
B ~ 15% 4
10% 2.833
05% tJ 1.667
0% 0.5
Rosescale INind SpeM 1 mlsJ Calm: 4.0%
PERIOOIC W1NO ROSE FOR 2008101 17 00- 2610S/01 23:00
Ro:re s~ale Ca!m 8Jl%
(i)
Avg Time· 15 Min
4
2.833
L667 0.5
Wmd Speetl( rnls]
PERIOOlC WlND ROSE FOR 26108101 11:00- 26/ílal01 11·00
Avg.Time: 15 Mln
EN€
613% w E
"% 4
00% ESE~ 2 "'' 15%
SE 1.667
0% 0.5
Rose SCale Winú Speed 1 11WI Caim· 0.0%
h PERIOOJC 'MND ROSE FOR 26/08.101 23:1)0- 27108101 05:00
stallon: Metro
40%
30%
20%
10%
0%
Rose Scale s
Calm: 32.0 '%
G)
Avg.Time: t5 Mln
4
2 833
1667
0.5
Wlrni Speed! mls]
Figura 59. Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no
período.
123
Resultados e discussões dos resultados
Local E -segunda e terça (27/08- 28/08)
5 (k} (I) (m) (n)
.::- 4 ..§ .. .01-3 o 'B. I! 2
[•benzeno I -c •n-heptano 8 •tolueno c 8 1 IJetilbz
•m+p xileno
o Cio xileno
5-11h 11-17h 17-23h 23-5h lilcumeno llltrimetilbz
periodos de amostragem
PERIODIC WINDROSEFOR 2711l8101 05:00-2710010111:00
staOOn: Meteo
60%
40%
""" 15%
0%
Rose SCaiE
k
Avg.Time: 15 Mln
4
2.833
1.667
0.5
Wind Speed { m/sj
PERIODIC WINP ROSE FOR 27100!01 17:00 271'00101 ZUJO
Statlon: Meteo
""' 15%
10% 05%
0%
Rose sca~e s
Calm: 28.11%
(m
Avg.Tfme: 15 Mltl
4
2633 1.667
0.5
PERIODJC'MNOROSEFOR27JU6JU111-00-27JOBIIJ117:00
Stalioo: Meten Avg.T1me· 15 Mln
40%
30% 21J%
10% 0%
Cajm_ 4D%
I
4
2_833
1.S67 0.5
PER!OOIC WIND ROSE FOR 27/08101 23:00- 28108101 05·00
staUorr. Meteo N Avg.Tlrne-. 15Min
40%
30%
20%
10%
0%
Rose Stale
(n)
4
2.833
1.687
0.5
Wlnl:l Speea! rTVsJ
Figura 60: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no
período.
124
Resultados e discussões dos resultados
Local E -terça e quarta (28/08- 29/08)
10 --
(o) (p) (q) (r)
I
I I I
I I
- 8 .. E -"' ::t 6 -o ... ...
•benzeno f 4 ... c
•n-heptano .. .. c
•tolueno o 2 .. LI I EJetilbz I
1- ' ' .. .. L. -=- 1:: ,....,..., I •m+p xíleno
Do xileno 5-11h 11-17h 17-23h 23-Sh
o acumeno
períodos de amostragem 111 trímetilbz I '
PERIOOIC WINO ROSE FOR 28108101 05:00 28108101 11:00 PERIODICWINOROSEFOR2Ml810111:00 2Mlfllíl117.'00 Statlon: Meteo Avg Ttme: 15 Min Avg.Time: 15 Mln
ENE
E 20%
~ ~ 15% 4
Hl% 2.833
05% 1.667
0% 0.5
40%
30% 4
20% ESE~ 2.833
10% 1.667 SE
0% 05 s
Ro::n: Sc11le 'Mnd Speed { mi~J Calm: 0.0%
RoseScale 'Mná Speetl! rnts] Calm: o.o%
(o ( ) ?ERlOOIC W1NO ROSE FOR 2SIOMJ:1 17:00 • 2610af01 23:00 PERIODICWINO ROSE FOR 28/06101 23:00 • 29106!01 05:00
Avg:.T1me: 15 Min
E 60%
~E~~ 40%
~ 45% 4 30%
~ 4
30% 2.833 20% 2.633
15% 1.667 10% 1.667
0% 0.5 0% 05
s SSE Rose Scale Wlnd Speed f mtsj Roõe Se-ale Wlrlá Speed 1 rnls!
Calm: 4.0% Calm: (.LO%
(q) (r)
Figura 61: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no
período.
125
;;-.ê .., -= o ... .... E .. c .. u c o u
Resultados e discussões dos resultados
Local E - quarta e quinta (29/08- 30/08)
10 (s) (!) (u) (v)
8
6
4 •benzeno
I' • n-heptano
2 i •tolueno
Cletilbz
o • m<p xileno
lo o xifeno 5-11h 11-17h 17-23h 23-Sh
llcumeno
perlodos de amostragem 111 trimetilbz
PERIODICW1NO ROSE FOR 29JO(W1 05.00- 2SIOOI01 11.00
40%
30% 20%
10%
1)%
Caim: o.o%
s
Avg. nme: 15 Mln
4
'"' 1.667
0.5
PERlOOIC \NINO ROSE FOR 2910001 17:00- 29/09101 23.00
StaUan: Meteo
40%
30%
""' ,,. ll%
Rose Scale Calm. 36.0%
(u)
AVQ.T!!Ile: 15 Mil1
E
ESE"'
SE '
4 2.833
1.667
05
'Mná Speerlf mls]
PERIOP!C WlND F<OSE FOR :29í061íl1 11:00- 2:9108101 17:00
Avg_T!me: 15 Mln
w E 60%
~ ESE~ 45% 4 30% 2.833
!5% 1.667
"' 0.5
RoseSCale Wlná Speell [ mlsj catm: 12.0%
t PERIOOIC WlND ROSE FOR 29/0El/01 23:00- 3010BJDl 05:00
Sta!lon Meteo
40%
30%
20%
10%
0%
Rose SCate
N
(v)
Avg Time: 15 Min
4
2.833
í -667
0.5
Wlfld Speed [ miS!
Figura 62: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no
período.
126
.r E -... ::1. -o ... .... I! ... c .. .. c o ..
I
Resultados e discussões dos resultados
Local E • quinta e sexta (30/08 e 31/08)
10 I I I
I (y/} (x) (y) (z)
8 I
6
4 •benzeno
I •n-heptano
2 ~ •tolueno
dJ [::Jelilbz
o - -- •m+p xileno
5-11h 11-17h 17-23h 23-Sh ao xiteno
lmcumeno ' perlodos de amostragem 1111 trimetübz
PER10DIC WlNO ROSE FOR 30100101 05~00 • 30108101 11 :00
40%
30%
'" '" 0%
Rose Scale Calm. 24.0%
w
Avg.Time. 15 Min
' 2.633
1.667
0.5
'Mnd Speed f mts]
PERIOOIC WINO ROSE FOR 3010Ml1 17:00- 30108101 23:00
stall!ln: Meteo Avg.Time: 15 Mln
w E -30% 4
20% ESE~ 2.833
lO% SE
L667
0% 0.5 s
Rose Sl::ale 'Mnd Speed [ mls] Calm: 0.0%
(y)
PER100!C 'MNO ROSE FOR 30138101 11:00- 30fiJ8/01 17:00 statlon: Meteo
8D%
60%
"'" 20% 0%
Rose SCale
N
(x
Avg, Time; 15 Mín
4
2.833
1.6tl7
05
'Ninei Speed { mls!
PERIODIC 'MNO ROSE FOR 30108101 23·00- 311DBID1 mo;-oo statlon Meteo
60% 45%
30% ,,. 0%
RoseScale Calm: 40%
z)
Avg.Time: 15 Mln
' 2.633
1.667
0.5
\llllt'Jd Speed ! mls]
I
Figura 63: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no
período.
127
5
.. ~ 4 E -Cl
~3 o "" .., I! - 2 c .. ... c o 1 ...
o
PERJOOIC
statJon: Meteo
''"' 30% 20%
10% 0%
Rose Scaie
Resultados e discussões dos resultados
Local E -sexta (31/08)
(a,) (b,)
5-11h 11-17h
períodos de amostragem
1 05:00- 31108/0t 11:00
AYQ.Time: 15 Mln
' 2.833
1.667
0.5
Calm: 24.0% Wlrn:l Speed [ m!SJ
(ai
40% ~ 30%
20%
10% 0%
Rose Scale
•benzeno •n-heptano •tolueno [Jetilbz
•m+pxileno Coxileno
llcumeno 111 trimetilbz
'; ,as: 1.667
" CaJm; O.O'ro
Wlrn:l Speal [ rnlsl
1
Figura 64: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no
período.
O Local E está nas proximidades das fontes industriais, localizado a
sudeste das mesmas.
As concentrações atmosféricas dos compostos obtidas nesse local e
período de amostragem foram as mais baixas obtidas no estudo. Embora esteja
localizado nas proximidades das fontes industriais, as baixas concentrações
encontradas podem estar associadas às condições de dispersão com relação a
direção e velocidade de ventos, pois ventos noroeste (das fontes para o local)
ocorrem com pouca frequência.
128
Resultados e discussões dos resultados
Variação temporal dos principais compostos - local E
15 ~·-~~ cumeno
be=~
to!ueno 12 p+m xileno
~----·LO
-... E - 9 Cl ...;!, o .., ... I! 6 -c .. ... c o
3 ...
o .c .c .c .c .c .c .c .c fl .c .c .c .c .c .c .c .c .c .c .c .c .c .c .c .c .c ;:
~ .. :!: - ... "' "' - ... "' ~ ~ !(! fi - ... !(! "' ... "' ..
~ ... "' fi ~ ;'i; ~ ~ ~ ;'i; :;: ~ ;'i; :;: ~ ;'i; :;: ~ ~ :;: ~ ;'i;
"' :::: t:: ,:. " :': :': " " -- - - -sexta sábado domingo segunda terça quarta quinta sexta (24108) (25108) (26108) (27/08) (28108) (29108) (30/08) (31/08)
dias e periodos de amostragem
Figura 65: Variação temporal dos principais compostos encontrados.
~
;,11. ue.... . .. -> .. ,., ~ .. .a;; .. ~ ~ .. 8." E~ se
"
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
o
Perfil de temperatura e umidade no perfodo de 24 a 31 de agosto
- ~ . .r-\ ~ .A
I
h. tyJ1 \ I v I I \ ri I I , •
\ \I v \ \1 v \
-umidade -temperatura
/\.. f'- /""\. /'\.. .... ~ /I - -v - - -..,., ._,
I 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17 23 5 11 17
horas do dia
(24/08) (25108) (26/08) (27/08) (28/08) (29/08) (30108) (31/08)
Figura 66: Perfil de temperatura e umidade do período estudado.
129
Resultados e discussões dos resultados
Local F: Amostragem realizada no período de 04 a 06 e 10 a 17 de setembro
Local F - terça (04/09)
35 (a) (b)
30 -~ E 25 -"' ::1. - 20 o "" ... e 15 -c .. " 10 c o "
5
o 12-18h 18-0h
períodos de amostragem
PERIODIC WlND ROSE FOR 04/09101 12: QO - 04/09101 1 B:OD
60% 45%
30%
15%
0%
Rooe &ale Calm: o.o%
a)
Avg.Time: 15 Min
' 2.833
1.667
0.5
Wlrn1 Speed [ rn1s]
Station: Meteo
SO%
'"' SO%
15%
0%
Rose SCale Calm: 0.0%
1MB
Avg.Time: 15 Mln
' 2.833
1.667
0.5
W!nd Speed l mls]
Figura 67: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
131
Resultados e discussões dos resultados
Local F - quarta (05/09)
15~
(c) (d) (e) (f)
-., I .e
10 c:D "~~--- -~
..=. I o
~~~;o ....
sL-... f -c ..
' u l•tolueno c o [Jetilbz u •p+mxileno
o [Joxileno
0-6h 6-12h 12-18h 18-0h I 111 cumeno i 1111 ,2,4 TMB I
periodos de amostragem
PERIODICWINOROSEFOR05109!01 00:15· 0510910106:00 Avg.Tlme: 15 Mln
ENE
w
,,:~ '" .. 60% ,. 40% 25 20% 15 0% ,. Rose scate
Catm: 0.0% Wlnd Speetl 1 rnls]
c) PER!OD!C WINO ROSE FOR 05109101 12;00- 05/091D1 18:00
statlon: Mete0 Avg.Time: 15 Mln
BO%
60%
40%
20%
0%
Rusescale s
Calm: 0.0%
e)
4
'"' 1.667
05
Wlru:l Speed 1 mts]
PERIOO!C 'NINO ROSE FOR 05109101 06:00 • 05109101 12:00
statJon: Meteo
90%
'" 40%
20%
0%
Rose scate
PER!OD
stanon: Meteo
90%
SO% 40%
20%
0%
Rose State
f)
Avg.Time: 15 Mln
E
4 2.833
1.667
05
Wln!l Speea! miSJ
f 00:00
AVQ.T!me. 15 Mln
4 2.633
1.667
05
Wlná Speed 1 mls]
Figura 68. Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
132
Resultados e discussões dos resultados
Local F - quinta (05109) e segunda (10/09)
30 ' (g) quinta (h) (i) segunda O)
25 -M
E - 20 "' .: o ... 15 .,. l!
•benzeno .. I c .. 10 •n-heptano ' " c o •tolueno
" 5 l:lelilbz
• p-+m xileno
o !CJO xileno
~h 6-12h 12-18h 18..0h l~tcumeno
periodosde amostragem lllii1,2,41MB
PERIOO!C 'NINO ROSE FOR 0610910 1 00: 15 - 0$J09101 06:00 PERIODIC WINO ROSE FOR 06/09101 06:00- 06109101 12:00 Statiorr. Meteu statton: Meteo Avg.Time: 15Min
w ., '""' 4.5 60% 3.5 40% ESE ,. 20% 1.5 0% SSE SE 05
s
w
... ~, 80% 4.5 60% 3.5 40% 2.5 20% 1.5 0% ,.
s Rose SCale Wlnd Speed 1 mtsl
Calm: 0.0% RoseStale Wlnd Speel:l [ mlsj
Calm: 0.0%
( PERIOOICWIND ROSE FOR 10109101 12:00 • 10109101 18:00 PERIOOIC WlNO ROSE FOR 10109101 18:00- 11/09101 00:00
Sta!lon: Meteo Avg.Tlme: 15 Min statton: Meteo Avg.Time: 15 Mln
w
... ~, - 45 20% 45 80% 35 15% 35
""' 25 10% 2.5 10% 1.5 05% 1.5 0% 0.5 0% 0.5
s SSE
Rose SCale Wlnd Spee!l I mlsJ Rose Scale 'Niná Speed! mls[ Calm: o.o% Calm: 44.0%
(i) ')
Figura 69: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
133
Resultados e discussões dos resultados
Local F -terça (11/09)
15 ' I I (k) (I) (m) (n)
- + i ~
.é "' 10 ..=. li o "" ...
I ' I! I
' •benzeno I - I • n-heptano I c 5 3 I
I l•tolueno I c ' o Cetilbz I CJ I
• p+m xileno , I
o [Joxlleno I '
I 0-6h 6-12h 12-18h 18-0h
I perlodos de amostragem ' ~
PERIOOICWINOROSE FOR 11109101 00:15-11109101 06:00
station: MetEo
40%
30%
20%
10%
0%
Rose Scale
N
k)
Avg.Tlme: 15 Mln
45 3.5 2.5 1.5 0.5
Wlrn:! Speeó r rnfsJ
PERIODIC 'MND ROSE FOR 1110MJ1 12:00 • 11109/Dl 18:00 statlon: Meteo AV!lTime: 15 Mln
w
~., 60% 4.5 60% 3.5 40% 2.5
20% SE
1.5 0% 0.5
s Rose Scale Wlnd Speed { mlsJ
Calm: o.o%
(m)
~
PER!OOIC WJND ROSE FOR 11109101 06:00· 11Jl)911)112:00 Station: Meteo Avg.Time: 15 Mln
w
~ ~., 80% 4.5
60% 3.5
40% 25
20% 1.5 0% 0.5
Rose Sca!e Wlnd Speetl[ m/5} Calm: 0.0%
PERIODJC Vw'!NO ROSE FOR 11109101 18:00 • 12109101 00:00
stat~on: Meteo
80%
60%
40% 20% 0%
Rose Scate
N
Calm: 0.0%
(n)
Avg.Tfme: 15 Min
4.5 ,. 25 1.5 05
Wlnd Speed [ m!SJ
Figura 70: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
134
I
Resultados e discussões dos resultados
Local F- quarta (12/09)
5 ' (o) ' (p) (q) (r) '
- 4 .. .E i
Cl I ::l 3 -o "" .., I! 2 •benzeno c I •n-heptano <I> u •tolueno c 1
J o l[]etilbz u _. •p+m xileno
o Coxileno
0-6h 6-12h 12-18h 18-0h lilcumeno 1111 ,2,4 TMB
períodos de amostragem
PERIOOIC WlND ROSE FOR 12109101 00:1 5'- 12109101 06:1.10
ststJon: Meteo Avg.Time: Hi Mtn
WWI ENE
w
~:' 60% 4.5
60% 3.5
40% 2.5
20% 1.5
0% 0.5
Rose Scale Calm. 0.0%
Wlrn:l Speed [ miSJ
o PERIODICWINDROSE FOR 12f(]Sffi1 12:00- 12109101 18'00
Avg Time· 15 Mm
""' w
45
6D% 35 4(1% 25
21)% 1.5
0% 0.5 s
Rose Scale Wlncl Speed r mtsj Calm: o.o%
)
PERIOOIC WINO ROSE FOR 12109/01 06:00- 121!l9!01 12:00
Statlon. Meteo Avg.Time. 15 Mln
ENE
w
~., 80% 4.5
60% 3.5
"' ,.
21)% SE
1.5
0% 0.5 s
Rose sca!e Wlnd Speeó 1 mts] Calm: DO%
( ) PERIOOIC WlNO ROSE FOR 12109101 Hl 00- 13109/Dl 00.00
St<illon. Meteo
BO% w
60%
40%
20%
0%
Rose SCate Calm: o.O%
r)
Avg Time: Hi Min
4.3
3.3
2.3
1.5 0.5
Wlnd Speed r m!SJ
I
Figura 71: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
135
Resultados e discussões dos resultados
Local F· quinta (13/09)
10 (s) (t) (u) (v)
- 8 -" ' i
6 - -c ... "" I!!
4 •benzeno ... -... •n-heptano " c •tolueno c u 2 -
oetilbz
• u .L&: •p+mxileno
o ""- co xileno 0-ôh 6-12h 12-18h 18-0h 1111cumeno
perlodos de amostragem , 1111 ,2,4 TMB i
PERIDDICWINO ROSE FOR 13109itl1 00:15-13109101 00:00 PERIODJC 'NINO ROSE FOR 13JOW01 06:00· 1:3/tl9101 12:00 St.atlon Meteo Avg_Time-; 15 M!n Sta!Jot(_ Meteo
w
~E~, BO% 45 80% 3.5 40% 2.
20% 1.5
0% 0$
w
~,:,, 40% 45
"'" ,.
20% "' 10% 1.5
0% 0.5
s Rose Scale Wlru:l Speed 1 m/s)
Calm: 8.3% Rose Scale W1nd Spm!d! m!SI
catm: a.o%
s t PERIOO!CWINO ROSE FOR 13/09.101 12:00- 13109101 18:00 PERIODICW!ND ROSE FOR 1SJU9.1U1 18:00 • 14JIJ9101 llíl:OO
statton: Meteo Avg.Time: t5 Mln statlon: Meteo AVQ.Time: 15 Mln
w
~,:,,
' 40% 45 40%
6 4.5
30% 5.5 30% 5.5
'"" 25 20% 2.5
"" '5 "' ' 5 0% 05 0% 0.5
s RoseScale
Calm OJJ% VlllrldSpeed I rrv'sj Rose Scale
Calm; 0.0% W1nd Speeà 1 m/S]
u v
Figura 72: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
136
Resultados e discussões dos resultados
Local F- sexta (14109)
10 (w) (x) (y) (z)
- 8 .. .ê Ol ::l. 6 -o .. ... I! •benzeno I = 4
• n-heptano I .. ... c •tolueno o ... 2
L.- Cletilbz
bL Jl •p+mxileno
o .. ooxileno
O~h 6-1211 12-18h 18-0h IJcumeno
periodos de amostragem 1i11 ,2,4 TMB
PER!OD!C VVINO ROSE FOR 141tl91D1 Oll115- 14/0MJl 06.00
statlon: Meteo N Avg.Time: 15 Mln
40%
30%
20%
10%
0%
Rose scate
40%
~ 20% 20%
10% 0%
Rose Scale
w
Caim: 0_0%
45
25
25
1.5
05
'Mn4 speed [ mrsj
' 4.5 2.5
2.5
15 0.5
W100 Speed I mtsJ
PERIOO!C WJND ROSE FOR 1411l9101 06:00- 14/09101 12.00
statlon: Meteo Avg.Time: 15 Min
40% ., 45
SO% 3.5
21l% 2.5
10% 15 0% 05
Rosescate Wind Speed! ml~! Calm: 4.0%
X PERIOD!C WINO ROSE FOR 141U9101 18-00~ 15109101 00:00
w
~.:., 80% 4.5
60% 3.5
40% 2.5
20% 1.5
0% 0.5 s
Rose Scate Wlnd Speed 1 mls] Calm: o.o%
z
Figura 73: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
137
Resultados e discussões dos resultados
Local F- sábado (15/09)
20 I (a,) (b,)
PERIOOICWINO ROSE FOR t5J09101 00:15- 15109.101 06:00
statlmr, Meteo AVg.Time". 15 Min
w
~·~, 60% 45
45% 35 30% ,. 15% 15
"" 05 s
Rose scale Calm: o.o%
wm Speed [ mls}
ai) PERIODIC WINO ROSE FOR 15109101 12:00 - H!!U9/01 18:00
Statlon: Meteo AVg.Tlme: Hi Mln
w ., 80% 45
"'" 3.5
40% ,,. 25
20% SE
15 0% 05
s sse Rose scate
Calm: 0.0% Wlnd Speea [ IMJ
(cl)
(c,) (d,)
PERIOOJC WIND ROSE FOR 15109101 06:00. 15109101 12:00
Rose Sca!e Calm: 4,0%
1
Avg.T!me: 15Min
.. 35 25 ,, 0.5
'MnCI Speed f ITVSJ
PERIOO!C WIND ROSE FOR 1510910 1 18:00 • 16109101 00.:00
40%
~ 45
30% 3.5 20% 2.5
10% , 0% 0.5
Rose Scafe Wlnd Speed 1 mtsJ Cafm: EI.O%
dl)
Figura 74: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
!38
Resultados e discussões dos resultados
Local F- domingo (16/09)
(f,)
0-6h 6-12h
(g,)
12-18h 18-0h
•benzeno Bn-heptano
•tolueno
Cetilbz
Bp+m xileno
Co xileno
mcumeno 1111,2,4 TMB
períodos de amostragem
PERIODICWIND ROSE FOR 16.109101 M:15-16!!!9J'D1 06'00 PER!OOJCWlNOROSEFOR 1610910106:00 1&1'0910112:00
Statlon. Meteo Avg.Time: 15 Mln Stabon Meteo Avg_Time-: 15 Mirl
w
~,:,, '" 45
45% S5
'" 25 15% " 0% 0.5
40%
~ ' 4.5
00% '' 20% 2.5
10% '' 0% 0.5
Rose Scale Wlml Speetl ! mls.J Calm: 4.2%
Rose Stale IMml Speed I mlsj catm: 0.0%
(el) (fl) PERJODlCWlNO ROSE FOR 100911J1 12:00- 16109101 18:00 PERlODICWINO ROSE FOR 16!09101 18:00- 1710a'll1 OO-OO
stanon. Meteo Avg.Time: Hl Min station. Meteo Avg.Time 15 Min
w
,, ' '
40% 4.5 80% 4.5 :ID% 3.5 50% § 35
""' ESE 2.5 40% 2.5 10%
SE ,,
20% 15 0% 0.5 0% 0.5
s Rose Stale IIV1nt! speed [ m<s] Rose Scale Wlnd Sf,leed 1 mls) Calm: 0.0% Calm: CLO%
1 (hl
Figura 75: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
139
.:;-.ê "' ...;;. o "" ... .. ~ -1: .. u 1: o u
5
4
3
2
1
o
Resultados e discussões dos resultados
Local F -segunda (17/09)
0-6h 6-12h períodos de amostragem
•benzeno •n-heptano •tofueno IJetilbz
•p+mxileno
Co xileno
Elcumeno
111,2,4 TMB
PER!ODIC WINDROSE FOR 17/ll91{l1 OU:1~-171U9J01 06:00 PERt001C 'MNOROSE FOR 17.109101 06:00-17109101 12:00
Avg Tlme: 15 M1n S"..ation: Meteo
w
~ ~., '
60% 4.5 BU% 4.5
45% 3h ,,,. 35
30% 25 40% 25
"'" " 20% '5 0% 0.5 0% 0.5
SSE
Rose sca~e Galm: o.u% 'Mfld S!)eed I miSJ Rose Sca!e
Calm: o 0% 1Mnd Speed! mis)
il) '1)
Figura 76: Dados de concentração e direção e velocidade de ventos obtidos no período.
140
Resultados e discussões dos resultados
Variação temporal dos principais compostos - Local F
18-0h --+-to!ueno
30 +--T-c'-------c-'---c,.,-~--'---'----'--------1 ~be=no
18-0h ···"---.X • "" eti!bz
---o-- rrttpxi!eno
25t-r~~--------lt--~~~----------------~-~-~-~-L~D __ _j
8-12h 8-f2h
~ 15 +-~~~ .. 18~-0h~~~~~---~---~-~-------~------~ g ; 10-HP-::-T---'-1-\-1---,--c
" c o " 5-H-tr<lt-'--J"fHf:--'--c-fi-
terça quarta quinta (04109) (05/09) (06/09)
segunda (10/09)
terça quarta quinta sexta sábado (11/09) (12109) (13109) (14/09) (15109)
dias e períodos de amostragem
domingo segunda (16/09) (17/09)
Figura 77: Variação temporal dos principais compostos encontrados.
Perfil de temperatura e umidade no período de 4 a 17 de setembro
100
90 -temperatura -umidade relativa [ I' V 1\.
. r, ,.. /1 I ' 80 ...
I I I I . \1 l 70 .
M./ ,..
ô i e...~ 80 .. - ! . . - .. "'"' 50 - .. i! "O \ \ . . .. -c. E 40 E "' 3)~ . v ~ v .!!! f'll
20 "' /\ '"' - /\ '' - -....., ......, ~ ~ -v\
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l 11 10
-I o
. . ' NW~mNW~IDNWVIDNWVWNOOVWNOOVWNOOVWNOOVWNOOVWN ~~N ~~N ~~N ~~N ~~N ~~N ~~N ~~N -~N ~
horas do dia (04109) (05/09) (06109) (10/09) (11109) (12109) (13109) (14109) (15/09) (16/09) (17109)
. F1gura 78: Perfil de temperatura e umidade do penodo estudado.
141
Resultados e discussões dos resultados
Local F, bairro residencial a sudoeste das fontes industriais.
O composto mais abundante encontrado, nesse local e período, foi o
tolueno (Cméd;a= 5,3), presente em 80% das amostras, implicando a existência de
uma importante fonte local de tolueno, podendo ser de influência veicular.
Esse local está mais afastado das fontes industriais que os demais,
sofrendo assim menores influências dessas, dando espaço para surgimento de
outras fontes significativas de COV. O valor da razão B:T de 0,6, encontrado para
esse local, embora acima da faixa para contribuição veicular como a principal,
indica que os veículos começam ter influência significativa na poluição atmosférica
do local.
Esse local também não apresenta o perfil cíclico de variação temporal
(dia/noite), vide figura 77, sendo que a variação nas concentrações dos poluentes
deve-se a outros fatores além das condições meteorológicas, tais como fontes
locais não constantes, exemplo os veículos.
142
Resultados e discussões dos resultados
Local G: Amostragem realizada no periodo de 24 a 30 de setembro
Local G - segunda e terça (24/09 - 25/09)
50+-----------------------~--··-~--··----------------~
{i4ot------------------------4-----·------------------~ ... o ~~+------------·--·----------4-------------------------~ i '-•;;:;ben __ ze_n_o-...,1
g 20 +------- • n-heptano 8 •tolueno
10
o 16-22h 22-4h
perlodos de amostragem
Cetilbz
•p+m xileno
Co-xileno
llcumeno 1111,2,4 TMB
Figura 79: Dados de concentração obtidos no período.
-50 ':ê ~40 -o ~ 30
i ~ 20 c 8 10
o 4-10h
-
Local G - terça e quarta (25/09 - 26/09)
!
------~--------~ ~----, •benzeno
10-16h 16-22h
períodos de amostragem
22-4h
•n-heptano
•tolueno
[Jetilbz !
• p+m xileno I [Jo-xileno
I !li cumeno IJ Lll.13~1
Figura 80: Dados de concentração obtidos no período.
143
Resultados e discussões dos resultados
Local G -quarta e quinta (26/09 - 27/09)
--------r----------~. ' : • benzeno i i
--------+--~---------i' i, • n-heplano 'I I
l•tolueno i i --+--=~-------1 \Oetilbz 1',
---._j ~~:~:~enol,l i 11 cumeno 1 j
~~~.4TMB j i I
o 10-16h 16-22h 22-4h 4-10h
periodos de amostragem
Figura 81: Dados de concentração obtidos no período.
i
I
Local G -quinta e sexta (27/09- 28/09)
30 ,--~~~~.-
"Ê 25~-------+----------+--------+----------1
j 20 +----------+-0 '3. 15 +---------i-1! c ~ 10 +---------c 8 5
o 4-10h 10-16h 16-22h
i
______ _., 1:=~0 ! I -~~~=:~:no 'ri
22-4h I ~~:=:no li i 111,2,4 TME!_j I
periodos de amostragem J ------------------------------------------------
Figura 82: Dados de concentração obtidos no período.
144
Resultados e discussões dos resultados
' Local G - sexta e sábado (28/09 - 29/09)
I 40,~~~~~--,-~~~~~· I j +·~----+--·-+----1 ! 20 ti~~~~~+-~ fl c 10 8
o 4-10h 10-16h 16-22h 22-4h
períodos de amostragem
Figura 83: Dados de concentração obtidos no período.
Local G - sábado e domingo (29/09 - 30/09)
t
•benze~o •n-heptano
•tolueno r:Jetilbz 1
• p+m xíleno I Coxileno ·
llcumeno 1
I 1111,2,4 TMB ,
!•benzeno I I• n-heptano I
---+-------i i•tolueno I lcetilbz · ' .
o 4-10h
1• p+m xíleno 1 -----1 I IJ o xíleno I
ll!llcumeno I [1111 ,2,4 TMB I
10-16h 16-22h 22-4h
periodos de amostragem
Figura 84: Dados de concentração obtidos no período.
145
10
8 -~ E -~ 6 -o ... ... I! - 4 c .. .., c o ..,
2
o 4-10h
Resultados e discussões dos resultados
Local G - domingo (30/09)
----------1\• benzeno
I• n-heptano
•tolueno
----------1 oetibz
10-16h
\• p-tmxileno
D oxüeno
e curreno
periodos de amostragem"'_ ________ _':' lli=1 ·=2,=4=1MB=~
Figura 85: Dados de concentração obtidos no período.
Variação temporal dos principais composto - local G
50 +-~-~~mr----~------~-------~ --.--~~ -----p-.m xi!enos
• • • • • •LO 1i 40+---~~--------------~--------~~~========~ ..àg 30~--+--1~r4--~--~--------------~~-1~~c---------~
I c 20+.~~~~--~~--~~~-r~~~-r----~ o ..,
~ segunda (24/09)
"" .c .c "' .. .. :: ~ ~ terça...(25109)
.1:: " i i ~ = :. ~ quarta (26109)
ã i :. ~ quinta (27/09)
dias e períodos de amostragem
;; " ã i ; ~ ~ ~ sábado(29/09)
Figura 86: Variação temporal dos principais compostos encontrados.
146
Resultados e discussões dos resultados
Local G, localizado na cidade de São Paulo ao lado da marginal Tietê.
Os resultados obtidos nesse local são muito ilustrativos e úteis para
comparação entre duas cidades com fontes de poluição atmosféricas tipicamente
diferentes, São Paulo e Paulínia. São Paulo (no local amostrado) tendo os
veículos como principais fontes de COV e Paulínia as indústrias.
Nos resultados obtidos durante amostragem em São Paulo, tolueno
apresentou-se como o composto mais abundante e a razão das concentrações de
benzeno e tolueno apresentou um valor de 0,3, indicando a forte contribuição das
fontes veiculares.
Os resultados assemelham-se aos resultados obtidos nos locais B e F na
cidade de Paulínia, os quais mostraram sofrer influências significativas de fontes
veiculares, embora esses em menores proporções.
Outra observação importante obtida nesse período de amostragem foi a
redução nos níveis de COV no domingo. Esse fato pode estar relacionado ao fato
de que o fluxo de veículos diminuí aos finais de semana, principalmente aos
domingos, o que causa uma redução nos níveis de poluição, visto que essa é
causada principalmente por fontes veiculares.
Segundo a Companhia de Engenharia de Tráfego da cidade de São
Paulo, o fluxo de veículos na marginal do Tietê durante os dias de semana é de
700.000 veículos/dia, sendo reduzido aos finais de semana, embora esses valores
não sejam medidos nem estimados.
As médias dos valores de concentração de benzeno e tolueno para os
dias de semana e as médias para sábado e domingo, indicam uma redução de
aproximadamente 56% no nível de poluição.
147
Resultados e discussões dos resultados
Análise global dos resultados
Na tabela 10 encontram-se os valores médios (médias semanais) e
máximos das concentrações dos compostos estudados para cada local de
amostragem.
Tabela 10: Concentrações médias e máximas dos períodos de amostragem para
cada local.
Concentração média e máxima do período (J.tgfm3) para cada local
Composto A Uan) AUul) B c D E F G
méd 12,8 29,4 12,0 12,5 6,0 3,2 3,3 5,3 Benzeno
máx 67,0 97,4 69,2 51,0 23,8 8,9 12,4 12,0
méd 0,8 0,6 2,1 1,7 0,4 0,3 0,5 0,7 n-heptano
máx 3,3 4,8 15,5 22,5 2,0 0,3 2,3 2,6
méd 1,8 2,8 38,6 5,4 3,3 0,9 5,3 19,2 Tolueno
máx 27,1 9,6 374,5 13,8 39,5 9,7 31,7 50,8
méd 0,7 0,3 2,0 0,4 0,4 0,3 0,8 3,4 E ti I benzeno
máx 3,0 0,4 13,7 0,9 1,6 0,8 9,1 25,8
méd 9,5 48,7 3,5 1,7 20,1 0,9 1,7 5,8 p+m xileno
máx 214,7 163,4 20,6 8,6 122,0 11,1 19,0 21,6
méd 0,7 1,5 0,7 0,3 0,3 0,3 0,3 1,0 o xileno
máx 0,9 32,1 3,8 0,5 0,9 0,7 2,2 6,1
méd 1,6 25,3 0,6 2,3 3,8 0,6 0,6 0,3 Cumeno
máx 14,0 99,6 1,8 20,2 23,2 3,7 9,1 0,3
méd 0,7 1,7 0,8 0,4 0,6 0,2 0,4 1,6 1,2,4 TMB
máx 1,0 9,0 3,8 1,4 5,1 0,3 2,0 3,7
TMB= trimetilbenzeno
méd = concentração média máx = concentração máxima
149
Resultados e discussões dos resultados
Como foi mostrado nos resultados anteriores os valores de concentração
obtidos para os COV estudados variam, dependendo do local e hora do dia, de
valores inferiores ou próximos ao LD até centenas de f!g/m3.
Os valores máximos (média de 3h ou 6h) representam as piores situações
ocorridas em cada local de monitoramento durante todo o período de amostragem.
Os valores de concentração média semanal (média de todas as amostras obtidas
no período de amostragem em cada local), embora apresentem um desvio padrão
grande devido a grande variação nas concentrações nos diferentes períodos, são
úteis para caracterização dos locais, indicando seus principais poluentes e a maior
ou menor influência das fontes de contribuição de COV.
Analisando as concentrações médias dos compostos, apresentadas na
tabela 1 O, nos locais A, D e F (medidos nos meses de julho a setembro), os quais
estão localizados a sudoeste das fontes industriais, nota-se que quanto maior a
distância fonte-local os valores diminuem para benzeno, p+m xileno, o xileno,
cumeno e 1 ,2,4 trimetilbenzeno, .. indicando que esses são provenientes
principalmente das atividades industriais.
Os valores médios das concentrações obtidos traçam um perfil
característico de cada local, podendo separar os locais em grupos de acordo com
as fontes que mais contribuem para a poluição em relação a COV. Os locais A e D
tendo como compostos principais encontrados o p+m xileno, cumeno e benzeno,
os quais representam fontes industriais típicas da região; os locais B e G que
mostraram sofrer influência tipicamente veicular; e os locais C e E que não se
encaixam nessa classificação. O local F aparece como um ponto intermediário, o
qual sofre ainda a influência das fontes industriais, embora em menores
proporções devido a maior distância, começando a surgir outras fontes de
poluição importantes, tais como veículos.
Comparando os resultados obtidos no local A nos meses de janeiro e julho
observa-se que para todos os compostos, exceto n-heptano, as concentrações
são maiores no mês de julho. Isso mostra a variação sazonal, a qual ocorre devido
às condições de dispersão e reatividade atmosféricas serem diferentes nos dois
150
Resultados e discussões dos resultados
períodos estudados, sendo que no verão essas são favorecidas, diminuindo assim
os níveis de poluentes no ar.
A comprovação da variação sazonal pôde ser feita apenas para o local A,
mas a variação dia/noite foi observada para os diversos locais, embora mais
pronunciadas em uns e menos em outros. Essa variação é notada com o aumento
dos níveis de poluentes durante a madrugada e nas primeiras horas da manhã, e
a redução desses nas horas mais quentes do dia, entre 10 e 16 horas.
A hipótese mais provável para explicar as menores concentrações
encontradas nas horas mais quentes do dia está baseada na maior incidência de
radiação solar nesse período, a qual favorece as reações fotoquímicas envolvendo
algumas espécies de COV, e também no aumento da instabilidade atmosférica
que favorece a dispersão dos poluentes.
As figuras 87 e 88 ajudam a visualizar os fatores discutidos até o momento
sobre a variação temporal. Nelas observa-se que os períodos do dia com maior
radiação solar coincidem com os períodos que apresentam os maiores níveis de
ozônio, produto de reações fotoquímicas envolvendo algumas espécies de COV e
óxidos de nitrogênio. Em contrapartida, nesses períodos são observados os
menores níveis de COV, para exemplificar os isômeros p+m xilenos foram
escolhidos.
É válido lembrar que esses gráficos foram traçados para representação do
fenômeno de diminuição da concentração de COV com o aumento da radiação
solar, estando associado à formação de poluentes secundários, embora não
indiquem de fato que aquele COV que foi medido transformou-se no ozônio
medido no mesmo momento da amostragem.
151
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10:00 13:00 16:00 19:00 22:00
1:00 4:00 7:00
10:00 13:00 16:00 19:00 22:00
1:00 4:00 7:00
10:00 13:00 16:00 19:00 22:00
1:00 4:00 7:00
10:00 13:0 16:0• 19:0 22:0•
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concentração (ppb)
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J g. "' (i!
t "'
Resultados e discussões dos resultados
Concentração abnosférica (13 a 20 de julho de 2001)
Radiação solar (13 a 20 de julho)
8 radiação!
~------------------------~==~~
i~ ~~+-~~~~~-+~~~+-~~-~~~~~~--~~~~-+~ ~
.!! ~ ~+---~--+-+-----+-+-----+-+-----+-+-----+-4-----·--~-----~-fl o ~ ~._----+-+-----+-+-----+-~----+-~-----+-~----~~----~.~ .. ~ 200~----~--~----+-·+-----+-~----+--i-----~+-----+-~----~4
Figura 88: Dados de ozônio, COV e radiação solar para o mesmo período.
153
Resultados e discussões dos resultados
Dos compostos estudados, o único que possui atualmente padrão para
qualidade do ar, segundo normas do Reino Unido e Estados Unidos, é o benzeno,
o qual é 16 J.tg/m3 para média anual, embora já existam esforços para diminuir
esse valor para 5 Jlglm3 até 2005 38.
Considerando esse padrão, embora as médias obtidas sejam semanais, o
local A (medida de julho) foi o único que apresentou concentração de benzeno
acima desse valor (29,4 Jlg/m3). Calculando a média para as duas semanas de
monitoramento nesse local, janeiro e julho, ainda obtêm-se valor acima do padrão
(21 Jlg/m3). Tendo em vista que as duas medidas realizadas no local A foram
feitas em condições ambientais opostas, ou seja, uma com ótima condição de
dispersão dos poluentes (verão) e a outra nas piores condições (inverno), e
levando em conta que durante o ano as condições de dispersão variam, e
situações diferentes às medidas nesse estudo podem ser encontradas, uma média
anual inferior ao valor encontrado pode ser obtida e talvez dentro da especificação
internacional de qualidade do ar.
A concentração máxima de benzeno obtida em Paulínia foi de 97,4 Jlg/m3
para o local A (julho). Estudos reportam níveis de benzeno, encontrados em ar
ambiente, variando de 0,2 Jlg/m3 em áreas remotas a 349 J.tg/m3 em grandes
centros industriais e áreas com tráfego intenso de veículos. Em residências esse
valor pode chegar a 500J.tg/m3 , se existirem fontes importantes, como por
exemplo, moradores fumantes39.
Na figura 89 são apresentados níveis de alguns compostos orgânicos
encontrados em centros urbanos de cidades de vários países. Esses valores são
importantes para inserir os resultados obtidos com o trabalho na cidade de
Paulínia em um contexto global.
154
200
-.. E 160 -Cl ::1. -t/1 120 .!!!
"ti oCI)
E 80 u c o 1.)
40
o
28,9
Resultados e discussões dos resultados
Níveis de COV em centros urbanos
81,0
28,1
168,0
55,8 45,9
30,8
Los Caracas Quito Santiago Sao Paulo Bangkok Manila SP (25) SP (G) Paullnia Angeles (24) (F)
cidades
Figura 89: Níveis de alguns COV em centros urbanos.
Observa-se, nitidamente, a partir dos dados da figura 89, que as cidades
da Ásia (Bangkok e Manila) apresentam os maiores níveis de COV para as
espécies estudadas e Paulínia (local F) apresenta os menores níveis. Deve-se
levar em consideração para análise desses dados o tamanho e o número de
habitantes das cidades, características das fontes (embora todas têm como
principal fonte os veículos), condições meteorológicas e topográficas de cada
local.
As cidades, por apresentarem características diferentes, como citado no
parágrafo anterior, terão concentrações distintas dos poluentes encontrados,
embora a razão entre essas concentrações deva permanecer igual ou dentro de
uma faixa, visto que são centros urbanos, de maior ou menor porte, e recebem
como principal fonte de poluição as emissões veiculares.
!55
Resultados e discussões dos resultados
Tabela 11: Razão entre as concentrações de benzeno e tolueno (B:T) para os
diferentes centros urbanos.
Cidade Razão B:T
Caracas 0,5
Quito 0,3
Santiago 0,5
sp24 0,6
Bangkok 0,1
Manila 0,1
Paulínia (local F) 0,6
SP (local G) 0,3
LosAngeles 0,3
Com os valores mostrados na tabela 11 , nota-se que as razões entre
benzeno e tolueno aparecem na faixa de 0,2 a 0,5 para a maioria das cidades,
apresentando valores acima da faixa as cidades de SP24 e Paulínia, na última a
razão é alterada devido à influência de fontes industriais que apresentam alguma
contribuição para a poluição no local; e valores abaixo dessa faixa as cidades de
Bangkok e Manila, o que pode estar associado à composição do combustível
empregado e/ou outras fontes de contribuição para a poluição desses locais.
156
Capítulo V: Conclusões e sugestões para
próximos trabalhos
Conclusões e sugestões
V) Conclusões
As concentrações ambientais de COV tanto na atmosfera urbana como
industrial são resultados da variabilidade espacial e temporal de muitos
parâmetros, tais como, fontes características (tanques de amostragem, emissões
por chaminés ou por exaustão veicular), proximidade das fontes e variações nas
condições meteorológicas. Todas essas contribuições e influências para as
concentrações de COV na atmosfera ainda são mais complicadas quando se
considera topografia do terreno, o que leva a variações locais de concentração em
uma mesma condição meteorológica.
No local de estudo, a cidade de Paulínia, todas essas considerações
mencionadas acima influenciam nas concentrações atmosféricas dos poluentes
estudados e são consideradas para interpretação dos resultados.
A primeira etapa do trabalho, realizada de maio a julho de 2000, foi
importante para o desenvolvimento de procedimentos de análise e conhecimento
da região de estudo. A amostragem passiva empregada nessa fase apresentou
vantagens como simplicidade de coleta e boa logística, possibilitando amostrar
simultaneamente diversos locais. Com este trabalho preliminar conseguiu-se
coletar COV presentes na atmosfera e identificá-los, sendo que os resultados
obtidos respondem satisfatoriamente à realidade quando comparados aos
compostos liberados pelas atividades industriais da região.
Durante as campanhas de amostragem (etapa 2) o estudo das
concentrações de determinadas espécies de COV foi realizado. Medidas foram
feitas em 7 locais, sendo 6 desses na cidade de Paulínia e 1 na cidade de São
Paulo ao lado da Marginal Tietê. A opção pelo ponto de amostragem na cidade de
São Paulo na marginal Tietê foi importante para o estudo e a comparação de duas
atmosferas com nítidos problemas de poluição, embora apresentem como
principais contribuintes para essa poluição fontes distintas de emissões de COV.
Com os resultados obtidos na etapa 2 pode se comprovar, a partir dos
pontos amestrados, as diferenças entre as atmosferas de Paulínia e São Paulo,
sendo que a primeira sofre principalmente influência da poluição industrial e a
segunda da poluição veicular.
159
Conclusões e sugestões
O emprego de amostragem ativa em conjunto com passiva, na segunda
etapa do trabalho, foi muito importante e se mostrou adequado aos objetivos, pois
permitiu a quantificação das espécies (amostragem ativa) previamente
identificadas e a confirmação de suas identidades (amostragem passiva).
A opção pela técnica de amostragem por adsorção em sólido e a escolha
de tubos padrão PE preenchidos com a resina Tenax TA, possibilitou a obtenção
de resultados confiáveis envolvendo as espécies estudadas. Esta técnica permitiu
selecionar determinadas espécies para amostragem e minimizar a adsorção de
água, devido às características da resina; e a utilização do sistema de análise por
dessorção térmica (DTA) e cromatografia gasosa acoplada a um espectrômetro de
massa.
Além disso, a estratégia de monitoramento empregada, utilizando um
amestrador seqüencial de tubo (STS 25) com programação de tempo e controle
de vazão, possibilitou a coleta em diferentes períodos do dia (manhã, tarde, noite
e madrugada) e com a quantificação dessas amostras a variação temporal (dia
noite) pode ser observada. Essa variação apresentou-se mais nítida em alguns
locais de Paulíni?, mostrando o perfil dos compostos com as mudanças nas
condições de dispersão, como a ocorrência de maiores níveis em determinados
períodos do dia, especialmente durante a madrugada e as primeiras horas da
manhã e início da noite, os quais podem estar associados às condições
atmosféricas de dispersão, pois coincidem com os períodos de maior estabilidade
e menor altura de mistura na troposfera.
A variação sazonal pôde também ser observada estudando um mesmo
ponto de coleta, local A, nos meses de janeiro (campanha 1 ) e julho (campanha
2). Essa variação mostrou coerência indicando menores valores de concentração
no mês de janeiro, mês com maior incidência de radiação solar, maiores
temperaturas e maior freqüência de chuvas, fatores que influenciam diretamente a
dispersão dos poluentes. Embora em diferentes níveis de concentração, o perfil
dos poluentes manteve-se qualitativamente igual durante as duas campanhas
realizadas no local A, e quantitativamente tiveram como compostos mais
importantes, o benzeno e o m+p xileno.
160
Conclusões e sugestões
O fenômeno de ocorrência de variações na intensidade da resposta, ou
seja, maior quantidade amestrada e consequentemente maiores concentrações
atmosféricas, durante a noite e nas primeiras horas da manhã pode ser devido a
diversos fatores, como as condições de dispersão estarem menos favoráveis e/ou
mudança diurna/noturna no ciclo de atividades das fontes de emissão da região
estudada.
O fato observado nesse estudo condiz com as considerações feitas em
relatório da EPA, no qual é salientado que as primeiras horas da manhã são
geralmente consideradas um bom indicador para verificar as emissões de COV,
visto que a atividade das fontes é alta e a reatividade fotoquímica e altura de
mistura estão ainda baixas 40.
Além da variação temporal, a variação espacial, diferenças observadas
entre os diversos locais amestrados, também foi obtida. Para observação dessa
variação espacial foi fundamental a escolha dos locais de amostragem, sendo que
a estratégia utilizada para a escolha foi a proximidade das fontes, as quais foram
delimitadas e os pontos foram espalhados ao redor dessa área.
Essa variação espacial demonstrou estar associada às condições de
dispersão com relação à direção e velocidade de ventos e a proximidade fonte
local, sendo que locais que recebem ventos vindos das fontes sofrem maior
influência dessas, mesmo estando a maiores distâncias que aqueles que não
estão na direção preferencial dos ventos.
Essas conclusões foram obtidas com análise dos resultados nos diversos
pontos de amostragem, sendo que o ponto E embora em uma área limite às fontes
industriais, sofre pouca influência da poluição, o que pode ser explicado pela
condição de dispersão com relação à direção de ventos, a qual é predominante na
direção oposta, não trazendo os poluentes para o ponto amostrado.
Entretanto, outros pontos mais distantes recebem influência das indústrias
por estarem na direção de ventos favorável a dispersão. Observou-se também que
quanto mais distante, mesmo estando na direção para onde sopra o vento, menos
importante torna-se a influência dessas fontes, podendo aparecer outras fontes
161
Conclusões e sugestões
locais de importância, como veículos, ou poluentes vindos de outras áreas. Como
exemplo desse fato pode se citar o local F.
De um modo geral, Paulínia tem como principal fonte de COV as
industrias, e a maior influência dessas fontes é observada nas áreas mais
próximas a essas, dependendo diretamente das condições atmosféricas de
dispersão. Pode também ser observado que em determinados pontos de
amostragem, fontes locais de poluição prevalecem às industriais, como no caso do
local 8, localizado em uma rodovia nas proximidades das fontes industriais, no
qual as fontes veiculares apresentaram-se como as mais importantes.
Com o estudo realizado na cidade de Paulínia, dois pontos críticos foram
destacados, o local A com altas concentrações de benzeno e xilenos, e o local 8,
com altas concentrações de tolueno. Esses locais sofrem influências de fontes
distintas, sendo o local 8 embora próximo às fontes industriais, recebe importante
contribuição de fontes veiculares, e o local A, estando em um vale também nas
proximidades das indústrias, tem como principal fonte de COV as emissões
industriais.
Em relação à qualidade do ar conclui-se então que Paulínia apresenta
problemas de poluição principalmente nas áreas próximas às fontes industriais
(em especial local A) que estão localizadas em uma das direções predominantes
de ventos da fonte para o local, apresentando valores elevados para compostos
tóxicos, como benzeno e xilenos.
Comparando os resultados obtidos na área central de Paulínia (local F)
com demais centros urbanos de diversos países, observa-se que apresentam os
menores níveis para os poluentes estudados. Embora apresente os menores
níveis, Paulínia é uma cidade menor e possui uma frota veicular menor quando
comparada aos outros centros urbanos exemplificados.
Dessa forma, para uma conclusão sobre a qualidade do ar na área central
de Paulínia em comparação aos demais centros urbanos seria necessário o
levantamento de outros dados importantes sobre as cidades estudadas, além de
níveis de COV, como exemplo, número de veículos, tipo e ano da frota, entre
outros. Assim, com o conjunto desses dados pode-se realizar a comparação entre
162
Conclusões e sugestões
os diferentes centros urbanos e classifica-los em níveis de poluição. Além disso,
realizar uma análise da relativa importância da poluição proveniente das industrias
e aquela proveniente da exaustão veicular na área central de Paulínia.
Os resultados obtidos nesse trabalho podem ser úteis para as indústrias,
autoridades, instituições e comunidade em geral, no que diz respeito ao controle
e/ou redução das emissões de poluentes e para auxiliar no zoneamento urbano,
evitando concentração da população e áreas de cultivos nas áreas mais atingidas.
V .1) Sugestões para trabalhos futuros
Compostos orgânicos voláteis são poluentes importantes e seu estudo
torna-se fundamental para avaliação ambiental, embora ainda não existam muitos
trabalhos realizados nessa área, principalmente no Brasil. Assim as sugestões
para trabalhos futuros são:
- ampliar a gama de COV estudados na cidade de Paulínia, empregando
novas resinas, por exemplo, para englobar compostos oxigenados e/ou
nitrogenados.
- estudar outras atmosferas críticas, como a da cidade de São Paulo e de
Cubatão, fazendo suas caracterizações com emprego e aprimoramento das
técnicas de amostragem e análise já estabelecidas, monitoramento por um
período de tempo maior para obtenção dos perfis e das tendências dos COV e
emprego de outras resinas, além da Tenax TA, para exploração de um maior
número e espécies de compostos orgânicos.
- desenvolver monitor passivo que seja adequado ao ar ambiente, pois
esse tipo de amestrador apresenta inúmeras vantagens frente ao ativo, entre elas,
o tempo de coleta é aumentado diminuindo-se assim o número de amostras e o
custo de amostragem/análise, não necessita energia elétrica, é prático para
manuseio e apresenta ótima logística.
163
Capítulo VI: Referências Bibliográficas
Referências Bibliográficas
VI) Referências Bibliográficas
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170
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Anexo A
Mapa da região de Paulínia com os pontos de amostragem
da primeira etapa do trabalho
173
Anexo B
Curvas analíticas
14644113
R·squared • 0.1Hl11895
Y= (2740 .<105683)+ (1215.42 71l2))(
Resposta ~ 9844113
/ ~ 4644ll3 _./v
·15507, ·32 1fl8 358 5fl8 7fl8
massa de benzeno (ng)
R-squared = 0.9QSO 10 / Y=(5346e. + (1055.88582Q)l<
/ 76G117 v / Resposta
519117 v /
~::v/ ·29 171 371 571 771
massa de !olueno (ng)
177
R--squared = O.QQ?'&. 4 v y = (11975.484827 (2251.5SQ031)X
/ 600060
/ Resposta
400960 JJÍ
200Q60
Q60 .g 91 191 2ll1 391
massa de hexana (ng)
179
Anexo C
Mapa da localização- dos pontos- segunda etapa
(campanhas 1 e 2)
183
Anexo D
Tabelas com os resultados obtidos nas campanhas 1 e 2.
0.1: Resultados de do
~.' -·· -·· -·· -·· -·· -·· -·· '·-1---~i--1--.,;;;;;;, Amostragem Interrompida devido a falta de energia no local.
~
~L-~~~~~~~~~~-~--~----~.~-~-r-----~-~-r-----.~-~----~-~-~----~-~-r-----~-~-r-----.~-~----~-~-
0.2: Resultados de amostragem do periodo 31/01 a 01/02 -local A
compostos LO amostra dia perlodo benzeno 1 n-heptano I tolueno I etilbz I m+p x'1leno I o-xileno I cumeno I 1 ,2,4 TMB
concentraçlo (11glm3) (11Qim3
)
001 311112001 11-17h 3,2 0,1 3,5 39,6 69,2 1,2 86,8 89,7 0,7
002 311112001 17-23h 22,9 0,3 0,3 0,3 28,3 0,3 0,2 0,3 0,7
003 31 e 01102101 23-5h 11,3 0,3 0,3 0,3 48,9 0,3 2,2 0,3 0,7
004 11212001 5-11h 24,1 0,3 0,3 91,4 106,0 12,0 98,6 88,0 0,7
média 15,4 0,3 1 '1 32,9 63,1 3,5 48,9 44,6 rrulxima 24,1 0,3 3,5 91,4 106,0 12,0 98,6 89,7
_,
l8
&.#•V• 1,-.;oOUJiolliU.tVO W-.;o U.IIIVOIUU;!f ... lll WV ,.,. ........ ___ ... li V U. ·--V J-.. ·-- ·---·.,
compostos LD
amostra data perlodo benzeno I n-heptano I tolueno I etllbz I m+pxlleno I o xileno ···1· cumeno 1,2,4 TMB
concentraçlo (pg!m3) (~gim')
001 13107101 16-22h 0,5 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,7
002 13 e14107101 22-4h 0,8 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,7
003 14107101 4-10h 1,0 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,7
004 14107101 10-16h 3,5 0,3 0,3 0,3 0,5 0,3 0,5 0,3 0,7
005 14107101 16-22h 1,6 0,3 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3 0,3 0,7
006 14 e15107101 22-4h 0,3 0,3 0,3 0,3 0,9 0,3 0,3 0,3 0,7
007 15107101 4-10h 33,5 0,3 4,5 0,3 97,3 0,3 99,6 0,7 0,7
006 15/07101 10-16h 8,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 3,3 0,3 0,7
006 15107101 16-22h 3,6 0,3 1,6 0,3 64,2 0,3 0,3 0,3 0,7
010 15 e 16107101 22-4h 22,8 0,3 4,6 0,3 161,6 0,3 24,5 0,3 0,7
011 16/07101 4-10h 73,4 0,3 3,8 0,4 94,1 0,3 90,2 0,3 0,7
012 16/07101 10-16h 6,6 0,3 0,0 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,7
013 16/07101 16-22h 36,3 0,3 3,9 0,3 61,8 32,1 0,3 0,2 0,7
014 16 e 17107101 22-4h 48,6 0,3 9,6 0,3 146,3 0,3 76,8 4,3 0,7
015 17107101 4-10h 71,4 0,3 8,0 0,3 163,4 0,3 64,4 0,3 0,7
016 17/07/01 10-16h 9,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,7
017 17107101 16-22h 16,7 4,8 0,3 0,3 81,6 0,3 8,8 0,3 0,7
018 17 e 18/07101 22-4h 28,0 0,3 3,3 0,3 163,4 0,3 58,8 4,6 0,7
019 16/07101 4-10h 25,2 0,3 3,3 0,3 102,1 0,3 32f6 9,0 0,7
020 16/07101 10-16h 1,9 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,7
021 16/07101 16-22h 51,4 1,5 8,4 0,3 24,5 0,3 ' 61,0 8,2 0,7
022 18 e 19107101 22-4h 33,3 0,3 1,8 0,3 28,9 0,3 48,3 8,1 0,7
023 19107101 4-10h 24,4 1 '1 8,5 0,3 19,1 0,3 11,3 0,3 0,7
024 20107101 10-16h 15,6 0,3 2,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,7
025 21/07101 16-22h 97,4 1 '1 3,7 0,3 39,5 0,3 10,8 0,4 0,7
028 19e20107101 22-4h 48,7 0,3 5,6 0,3 88,2 0,3 44,7 1,5 0,7
027 20107101 4-10h 75,2 0,5 2,8 0,3 34,3 0,3 69,8 6,2 0,7
028 20/07101 10-16h 3,9 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,7
média 26,4 0,6 2,8 0,3 48,7 1,5 25,3 1,7
máxima 97,4 4,8 9,6 0,4 163,4 32,1 99,6 9,0
.... <D ....
0.4: Resultados de amostragem do período de 24 a 31 de julho - local B
amostra dia perlodo compostos
benzeno Ln:heptano J tolueno __ j ___ etllbz _ L m+p xlleno I o xileno cumeno 1,2,4 TMB LD
concentração (f.lQ/m3) (1'!1/m3
)
001 I 24107/01 I 11-14h I 4,6 I o,6 I 1,4 I 0,6 I o,6 I 0,6 I 0,6 I 0,6 I 1,3 002 1 24107/01 1 14-17h I 5,o I 0,6 I 2,5 I o,6 I 0,6 I 0,6 I o,6 I 0,6 I 1,3
003 I 24107101 I 17-20h I 18,1 I 2.0 I 26,5 I 0,6 I 2,6 I 0,6 I 1,8 I 0,6 I 1,3
004 I 24107/01 I 20-23h I 7,0 I o,6 I 23,6 I 0,6 I o,6 I o,6 I o,6 I 0,6 I 1 ,3
aos I 24 e 2517/01 I 23-2h I 5,9 I 0,6 I 18,6 I 0,6 I 0,6 I 0,6 I 0,6 I 0,6 I 1 ,3
006 I 25107/01 I 2-5h I 11,3 I o,6 I 12,1 I 0,6 I 0,5 I o,6 I o,6 I 0,6 I 1,3
001 I 25/07101 I 5-8h I 32,1 I 10,4 I 70,6 I 11,6 I 16,0 I 3,1 I o,6 I 2,5 1 1,3
006 I 25107101 I 8-11h I 18,2 I 5,3 I 78,9 I 5,4 I 8,3 I 0,3 I 0,6 I o,6 I 1,3
009 I 25107/01 I 11-14h I 5,1 I 0,6 I 0,5 I 0,6 I 0,6 I o,6 I o,6 I o,6 1 1,3
010 I 25107101 I 14-17h I 11,5 I 0.2 I 44,4 I 10,8 I 11,5 I 1,3 I o,6 I o,6 1 1,3 011 I 25/07101 I 17-20h I 15,8 I 1,5 I 90,1 I 4,3 I 6,8 I o,6 I 0,6 I o,6 I 1,3
012 I 25107101 I 20-23h I 6,1 I 0,6 I 1,7 I 0,6 I o,6 I 0,6 I 0,6 I 0,6 I 1,3
013 I 25 e 2617101 I 23-2h I 6,3 I o,6 I 0,3 I o,6 I 0,6 I 0,6 I o,6 I 0,6 I 1,3
014 I 26107101 I 2-5h I 4,1 I 0,6 I 0,3 I 0,6 I 0,6 I o,6 I 0,6 I 0,6 I 1,3
015 I 26107101 I 5-8h I 4,0 I o,6 I o,3 I o,6 I 0,6 I o,6 I o,6 I o,6 1 1,3 016 I 26/07101 I 8-11h I 19,1 I 7,4 I 347,5 I 13,7 I 20,6 I 3,8 I o,6 I 1,6 I 1,3
011 I 26107101 I 11-17h I 3,0 I 1,5 I 41,5 I o,3 I 1,1 I o,3 I o,3 I 0,4 I o,6
018 I 26107101 I 17-23h I 15,4 I 3,7 I 71,2 I 1,9 I 5,9 I o,5 I o,3 I 2,7 1 o,6 019 l26e2717/011 23-5h I 12,7 I 2,4 I 27,o I 1,5 I 5,1 I o,7 I 1,6 I 2,1 I 0,6
020 I 27107/01 I 5-11h I 9,7 I 1,8 I 13,6 I 1,o I 3,0 I o,3 I o,3 I 1,1 1 o,6
021 I 27/07101 I 11 -17h I 7,4 I o,5 I 5,6 I o,3 I o,9 I 0,2 I 0,3 I o,3 I o,6
022 I 21101101 I 17-23h I 9,7 I 1,5 I 16,1 I 0,4 I 3,1 I 1,o I 0,3 I 1,1 I o,6
023 I 21 e 2817101 I 23-5h I 6,4 I o,4 I 9,1 I o, o I 0,3 I o,3 I o,3 I o,3 I o,6
024 I 28107/01 I 5-11h I 10.1 I 2,9 I 43,5 I o,8 I 2,1 I 0,3 I o,3 I o,3 I o,6
025 I 26107101 I 11-17h I 7,7 I 1,7 I 78,0 I 0,3 I 1,5 I 0,3 I 0,3 I 0,3 I o,6
026 I 28107/01 I 17-23h I 8,4 I 0,8 I 10.1 I 0,3 I 0.2 I o,3 I o,3 I o,3 I 0,6
021 l28e2917/011 23-5h I 69,2 I 4,7 I 15,1 I o,3 I 3,6 I 0,3 I 1.1 I o,3 I 0,6
028 I 29107101 I 5-11h I 3,0 I o,3 I 5,0 I o,3 I o,3 I o,3 I o,3 I o,3 I o,6
029 I 29/07101 I 11 - 17h I 3,9 I o,3 I 5,9 I 0,3 I 0,3 I o,3 I o,3 I o,3 I o,6
030 I 29/07101 I 17-23h I 2,2 I 0,3 I 3,2 I 0,3 I o,3 I 0,3 I 0,3 I 0,3 I o,6
~ ~ u w ~ u
033 I 30107/01 I 11 - 17h I 2,9 I 0,3 I 5,5 I o,3 I o,3 I o,3 I o,3 I o,3 I o,6
~ 034 30/07/01 17-23h 48,4 15,5 126,2 3,5 11,0 2,5 0,3 3,8 0,6
'.f 035 30 e 31/7/01 23-Sh 9,6 2,2 34,6 1,3 3,4 0,4 0,3 1,5 0,6
036 31/07/01 5-11h 5,8 0,3 9,3 0,3 1,6 0,3 0,3 0,5 0,6
média 11,9 2,2 36,6 2,0 3,4 0,7 0,5 0,8
máxima 69,2 15,5 347,5 13,7 20,6 3,8 1,8 3,8
0.5 d -·-· ,, ___ , .. ___ ------- --- 'lodod ---- -- 10 d ... -- - . - -- -=-.......... - IC ·---·-amostra dia perlodo benzeno I n-heptano I tolueno
001 3/08101 10-16h 2,2 0,3 1,3
002 3/08/01 16-22h 6,2 0,3 5,4
003 3e 4/08/01 22-4h 23,3 0,3 3,3
004 4/08/01 4-10h 51,0 2,5 7,6
005 4/08/01 10-16h 1,7 0,3 2,5
008 4/08/01 16-22h 4,2 0,3 2,5
007 4e 5/08/01 22-4h 1,3 0,3 0,3
008 5108/01 4-10h 44,7 22,5 9,2
010 11
012 013 014 015
017 7/08/01 15-21 h 13,6 1,4 8,6
018 7 e 8/08/01 21-3h 44,1 1,3 6,9
019 8/08/01 3-9h 15,2 1,7 7,2
020 8/08/01 9-15h 2,5 0,3 10,6
021 8/08101 15-21h 6,7 0,4 13,7
022 8 e 9/08101 21-3h 3,3 0,3 1,8
023 9/08/01 3-9h 11 '1 0,3 3,1
024 9/08/01 9-15h 1,5 0,3 1,2
025 9/08/01 15-21 h 5,2 0,3 7,0
026 9e 10tll8/01 21-3h 3,5 0,3 2,9
027 10/08101 3-9h 7,8 0,3 4,9
028 10/08/01 9-15h 2,0 0,3 8,6
média (03/08 a 06/08) 16,8 3,4 4,0
média (07/08 a 10108) 9,7 0,6 6,4
média total 12,5 1,7 5,4
méxlrna 51,0 22,5 13,7
...:.. Tubos de 9 a 16 não foram amostrados devido a problemas com a bomba de sucção <O U1
compostos etllbz I m+pxlleno I o xileno I cumeno I
concentração h•a/m31 0,3 0,3 0,3 0,3
0,4 2,2 0,3 0,3
0,3 1,8 0,3 4,9
0,3 6,5 0,3 9,9
0,3 0,3 0,3 0,3
0,3 0,3 0,3 0,3
0,3 0,3 0,3 0,3
0,3 1,8 0,3 0,3
0,3 2,4 0,3 0,6
0,5 8,6 0,5 20,2
0,3 2,6 0,3 3,0
0,3 0,3 0,3 0,3
0,9 2,5 0,3 0,3
0,3 0,3 0,3 0,3
0,3 1,9 0,3 1,3
0,3 0,0 0,3 0,3
0,3 1,1 0,3 0,3
0,3 0,0 0,3 0,3
0,3 1,3 0,3 1,5
0,3 0,3 0,3 0,3
0,3 1,7 0,3 2,1
0,4 1,8 0,3 2,4
0,4 1,7 0,3 2,3
0,9 8,6 0,5 20,2 ---------
1,2,4 TMB LD
(~/mo)
0,3 0,6
1,4 0,6
0,0 0,6
0,3 0,6
0,3 0,6
0,3 0,6
0,3 0,6
0,3 0,6
0,6 0,7
1,0 0,7
0,2 0,7
0,3 0,7
0,4 0,7
0,3 0,7
0,3 0,7
0,3 0,7
0,3 0,7 .
0,3 0,7 •
0,3 0,7
0,3 0,7
0,4
0,4
0,4
1,4
-·-· -~---·----- -- -···--··- -··· -- -··--- .. - -· --- --·- ----·-compostos
LD amostra data porlodo benzeno I n-heptano tolueno I etilbz I m+p xlleno I o xlleno I cumeno I 1 ,2,4 TMB
concentraçao (11Q/m3) (fl!Jim')
001 14/08/01 16-22h 1 '1 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,6
002 14 e 15/08/01 22-4h 5,5 0,3 0,7 0,3 3,1 0,3 0,3 0,3 0,6
003 15/06/01 4-10h 13,1 2,0 5,1 1 ,o 15,8 0,9 5,2 1,3 0,6
004 15/08101 10-16h 1,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,6
005 15/08/01 16-22h 3,9 0,2 39,5 1 '1 4,8 0,2 0,2 0,3 0,5
008 15 e 16/06/01 22-4h 2,4 0,2 0,3 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
007 16/08/01 4-10h 4,4 0,2 2,0 0,2 1,5 0,2 0,6 0,2 0,5
008 16/06/01 10-16h 1,8 0,2 1,7 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
009 16/08/01 16-22h 3,3 0,2 2,6 0,2 0,9 0,2 0,2 0,2 0,5
010 16 e 17/08/01 22-4h 1,5 0,3 1,1 0,2 1,0 0,2 0,3 0,2 0,5
011 17/08/01 4-10h 7,5 0,2 1,0 0,2 5,0 0,2 23,2 0,2 0,5
012 17/06/01 10·16h 1 '1 0,3 0,0 0,3 5,9 0,3 0,3 0,3 0,5
013 17/06/01 16·22h 6,2 0,2 3,5 0,2 2,7 0,2 0,2 0,7 0,5
014 17 e 18/08/01 22-4h 17,5 0,5 2,0 0,2 89,4 0,2 10,3 0,2 0,5
015 18/08/01 4-10h 10,5 0,2 1,0 0,2 68,8 0,2 14,5 1,0 0,5
016 18/08/01 10-16h 1,3 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
017 18/06/01 16-22h 12,0 0,9 1,2 0,2 38,7 0,2 5,4 0,3 0,5
018 18 e 19/08/01 22-4h 19,9 0,2 0,7 0,2 68,8 0,2 12,6 1,3 0,5
019 19/06/01 4-10h 3,5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
020 19/08/01 10-16h 1,0 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
021 19/06/01 16-22h 4,1 0,2 0,5 0,2 24,1 0,2 0,4 0,2 0,5
022 19 e 20/06/01 22-4h 23,8 0,2 1,1 0,2 122,0 0,2 13,3 3,1 0,5
023 20/08/01 4-10h 11,2 0,2 1,0 0,2 101,6 0,2 14,7 5,1 0,5
024 20/08/01 10-16h 3,4 0,2 3,6 0,2 0,5 0,2 0,2 0,2 0,5
025 20/08/01 16-22h 1,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
026 20 e 21/08/01 22-4h 3,0 0,2 1,0 0,2 0,4 0,2 0,2 0,2 0,5
027 21/08/01 4-10h 2,0 0,2 0,7 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
028 21/08/01 10-16h 1,3 0,2 19,5 1,6 5,7 0,2 2,6 0,1 0,5
média 6,0 0,3 3,3 0,4 20,1 0,3 3,8 0,6
mbima -~~ª ' .
2,0 39,5 1,6 122,0 0,9 23,2 5,1
..... <O
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.,., o t'VOUU.Q\.IVO \.IV QIIIVO~IQYVIII WV J.IVIIVWV Ao'"l' Q V I WV U;!fV>ili"V- IVVUI ...
compostos LD amostra data perlodo benzeno I n-heptano I tolueno I etllbz I m+p xlleno o xileno I cumeno I 1 ,2,4 TMB
concentração (f.lg/m3 (~glm3)
01 24108101 17-23h 3,4 0,2 1,2 0,2 0,4 0,2 1,3 0,2 0,5
02 24 e 25108101 23-5h 3,4 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
03 25/08101 5-11h 2,8 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 04 25108101 11-17h 1,0 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 05 25108/01 17-23h 3,5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,2 0,5
08 25 e 26/08/01 23-5h 1,6 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 07 26/08101 5-11h 2,3 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 08 26/08/01 11-17h 2,6 0,2 0,2 0,2 11 '1 0,2 1,5 0,2 0,5
09 26/08/01 17-23h 3,8 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,0 0,2 0,5 10 26 e 27108/01 23-5h 3,9 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 1,5 0,2 0,5
11 27108/01 5-11h 2,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
12 27/08/01 11-17h 2,4 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,6 0,2 0,5
13 27/08/01 17-23h 2,3 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,2 0,5
14 27 e 28108/01 23-5h 2,4 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 0,2 0,5
15 28108101 5-11h 3,1 0,3 2,1 0,2 1,4 0,2 0,2 0,2 0,5
16 28108/01 11-17h 2,0 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
17 28/08/01 17-23h 6,3 0,2 9,7 0,8 2,5 0,2 0,2 0,3 0,5 .
18 28 e 29/08/01 23-5h 3,2 0,2 2,1 0,2 2,4 0,2 0,2 0,2 0,5 I
19 29108/01 5-11h 6,8 0,2 3,5 0,2 1,0 0,2 0,9 0,2 0,5 I
20 29108/01 11-17h 5,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
21 29/08/01 17-23h 2,0 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
22 29 e 30108/01 23-5h 3,0 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
23 30/08101 5-11h 4,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3 1,7 0,2 0,5
24 30/08/01 11-17h 0,4 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5
25 30/08/01 17-23h 8,9 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 3,7 0,2 0,5
26 30 e 31/08/01 23-5h 4,9 0,2 0,2 0,2 0,4 0,7 1,2 0,2 0,5
27 31108101 5-11h 1,8 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 i
28 31/08/01 11-17h 1,5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 I
média 3,2 0,3 0,9 0,3 0,9 0,3 0,6 0,2
mlixlma __ 1!,9 0,3 9,7 0,8 11 '1 0,7 3,7 ----- _________ Qd _,
$
N o .....
0.8: Resultados d d ·- -· .. -- ... ·- ....... -- -· ·iodode4a17d
amostra data periodo benzeno I n-heplano I
001 4/08/01 12-18h 1,6 0,3
002 4/08/01 18-0h 5,6 1,8
003 5108/01 ()..6h 2,6 0,3 004 5/08/01 6-12h 1,3 0,3
005 5/08/01 12-18h 2,8 0,3
008 5/08/01 18-0h 3,0 0,3
007 6108/01 0-6h 0,8 0,9
008 6108/01 6-12h 1,4 0,3
009 10/08/01 12-18h 1,7 0,3
010 10/08/01 18-0h 12,4 1,4
011 11/08/01 ()..6h 6,5 0,3
012 11/08/01 6-12h 2,3 0,3
013 11/08/01 12-18h 2,2 0,3
014 11/08/01 18-0h 2,6 0,3
015 12/08/01 ()..6h 1,0 0,3
016 12/08/01 6-12h 0,8 0,3
017 12/08/01 12-18h 0,4 0,3
018 12/08/01 18-0h 1,8 0,3
019 13/08/01 o-6h 1,7 0,3
020 13/08/01 6-12h 1,2 0,3
021 13/08/01 12-18h 2,2 0,3
022 13/08/01 18-0h 7,5 0,3
023 14/08/01 o-6h 3,9 0,3
024 14/08/01 6-12h 4,8 0,2
025 14/08/01 12-18h 7,2 0,3
026 14/08/01 18-0h 8,2 1,8
027 15/08/01 0-6h 6,6 2,3
028 15/08/01 6-12h 5,5 2,0
029 15/08/01 12-18h 2,9 0,3
030 15/08/01 18-0h 5,7 0,3
031 16/08/01 0-6h 3,0 0,3
032 16/08/01 6-12h 0,8 0,3
•temb -__ , _______
I F ·---·. compostos
LO tolueno I etllbz I p+m xileno I o xlleno I cumeno I 1 ,2,4 TMB
concentraçAo (11!1/m3) (!'g/m3
)
1,9 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5
31,7 3,0 9,3 1,4 0,3 0,2 0,5 2,8 0,3 0,5 0,3 0,3 0,3 0,5 2,7 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5
5,2 0,3 0,4 0,3 0,3 0,3 0,5
12,3 2,2 6,2 0,3 0,3 0,3 0,5
4,3 0,3 1,0 0,3 0,3 0,5 0,5 15,2 0,7 1,2 0,3 0,3 0,3 0,5
3,2 0,3 1,2 0,3 0,3 0,3 0,5
27,2 9,1 19,0 2,2 4,0 2,0 0,5
11 ,o 1 '1 ~.3 0,3 0,3 0,7 0,5
4,3 0,3 10,3 0,3 0,3 0,3 0,5
4,8 1 '1 1,3 0,3 0,3 0,3 0,5 6,0 1,2 3,8 0,3 0,3 0,3 0,5
0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5
0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5
0,3 0,3 0,3 0,3 o,a 0,3 0,5
1,7 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5
0,6 0,3 0;3 0,3 0,3 0,3 0,5
1,1 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5
2,7 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5
1 '1 0,3 0,8 0,3 9,1 0,3 0,5
0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5
3,8 0,3 1,2 0,3 0,3 0,1 0,5
7,8 0,4 3,0 0,3 1,4 1,4 0,5
4,8 0,3 0,7 0,3 0,3 0,3 0,5
2,8 0,3 0,4 0,3 0,3 0,3 0,5
17,4 1,2 2,1 0,3 0,3 0,3 0,5
2,5 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5
4,8 0,4 2,9 0,3 0,3 1,2 0,5
1,9 0,3 0,7 0,3 0,3 0,3 0,5
0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5
N 033 16/08/01 12-18h 1,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5
Rl 034 16/08101 18-0h 1,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5 035 17/08/01 0-6h 1,8 0,3 0,8 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5 036 17/08/01 6-12h 1,9 0,3 1,9 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5
média 3,3 0,5 5,3 0,8 1,7 0,3 0,6 0,4
L_ ___ méXIfTI~ L_ __ 12,4 2,3 31,7 9,1 19,0 2,2 9,1 2,0
0.9: Resultad .t d _..., ......... -···--··- ........ -- .......... riodo de 24 a 30 d 'temb ~ ~ - -- ~-- ... ---... ···-·- IG ·---·-compostos LD
amostra data perlodo benzeno I n-heptano I tolueno I etllbz I p+m xileno I o xileno I cumeno I 1 ,2,4 TMB
concentraçlo (~glm3) (~gim )
001 24109/01 16-22h 8,9 0,3 23,6 9,2 18,8 2,7 0,3 3,6 0,5
002 24 e 25/09/01 22-4h 7,9 0,4 21,5 5,1 8,9 1,2 0,3 2,3 0,5
003 25/09/01 4-10h 7,1 1,4 50,8 3,4 7,7 1,6 0,3 3,7 0,5 004 25/09/01 10-16h 8,1 1,2 19,0 1,0 4,4 0,6 0,3 0,3 0,5 005 25/09/01 16-22h 8,1 1,3 34,9 1' 1 3,7 0,3 0,3 2,3 0,5 006 25 e 26/09/01 22-4h 4,9 0,3 21,1 0,3 1,0 0,3 0,3 0,4 0,5 007 26/08/01 4-10h 11,9 2,6 17,8 1,5 5,8 1,3 0,3 3,7 0,5 008 26/08/01 10-16h 1,8 1,5 9,1 0,7 3,4 0,3 0,3 1,9 0,5 009 26/08/01 16-22h 10,5 2,2 20,2 1,7 6,2 1,3 0,3 3,7 0,5
010 26 e 27/09/01 22-4h 3,3 0,3 4,1 0,3 0,6 0,3 0,3 0,3 0,5
011 27/09/01 4-10h 3,3 0,3 8,0 0,4 3,2 0,3 0,3 0,3 0,5
012 27/09/01 10-16h 4,7 0,3 24,0 1,5 4,6 0,3 0,3 1,3 0,5
013 27/09/01 16-22h 4,6 0,3 21,0 0,8 2,9 0,3 0,3 0,6 0,5
014 27 e 28/09/01 22-4h 2,4 0,3 15,1 0,3 1,2 0,3 0,3 0,3 0,5 015 28/09/01 4-10h 4,1 0,3 10,3 6,9 12,1 1,7 0,3 1,2 0,5 016 28/09/01 10-16h 4,8 0,5 35,6 3,3 6,8 0,6 0,3 1,6 0,5
017 28/09/01 16-22h 6,5 0,7 38,1 1,8 4,4 0,3 0,3 1,3 0,5
018 28 e 29/09/01 22-4h 3,9 0,3 20,6 0,4 1,3 0,3 0,3 0,3 0,5
019 29/09/01 4-10h 5,4 0,3 19,4 25,8 21,6 6,1 0,3 3,6 0,5
020 29/09/01 10-16h 3,4 0,6 11 ,o 13,2 17,5 3,0 0,3 2,7 0,5
021 29/09/01 16-22h 5,2 0,3 17,8 1,0 2,8 0,3 0,3 1,0 0,5
022 29 e 30/09/01 22-4h 1,3 0,3 5,4 0,3 0,1 0,3 0,3 0,3 0,5
023 30/09/01 4-10h 2,0 0,3 6,0 0,3 0,5 0,3 0,3 0,3 0,5
024 30/09/01 10-16h 2,9 0,3 6,6 0,3 0,9 0,3 0,3 0,7 0,5
média 5,3 0,7 19,2 3,3 5,8 1 ,o 0,3 1,6
máxima 11,9 2,6 50,8 25,8 --- 21,6 6,1 0,3 ;r
1\J
8