Bioacessibilidade de MP2,5 e mudanças na composição química elementar após a implementação da Global Sulphur Cap 2020 na região portuária de Paranaguá-PR
Resumo
Resumo: A frota oceânica mundial é responsável por 80% do comércio de bens e serviços e consome cerca de 4,3 milhões de barris de óleo combustível pesado (HFO) diariamente. Potencialmente liberando no meio ambiente enormes quantidades de gases e material particulado fino (MP2,5). Após serem inalados, os elementos que compõe o MP2,5 tem a possibilidade de serem solubilizados no fluido pulmonar, o que permite compreender a rota de acesso e o comportamento dos aerossóis na região alveolar humana. Como parte dos benefícios associados às mudanças climáticas e à saúde, a Organização Marítima Internacional (IMO) estabeleceu um novo limite de teor de enxofre (S) para o combustível (HFO), a Global Sulphur Cap 2020 (GSC- 2020). Investigou-se se o fluido artificial lisossomal (ALF) seria capaz de avaliar a bioacessibilidade do MP2,5 proveniente da região portuária do município de Paranaguá-PR. E adicionalmente, verificamos a influência da regulamentação GSC-2020 na composição química elementar do MP2,5. Utilizando o amostrador impactador Harvard, amostras de MP2,5 foram coletadas entre julho 2019 a outubro de 2020. De acordo com os resultados, as concentrações de V e Ni em MP2,5 diminuíram significativamente (p<0,05) de 2019 (25,4±15 e 5,8±3 ng m-3, respectivamente) para 2020 (3,5±1 e 2,2±1 ng m-3, respectivamente). Além disso, a razão V/Ni mudou significativamente (p<0,05) de 4,3 em 2019 para 1,8 em 2020, sugerindo uma possível mudança na assinatura das emissões das embarcações marítimas. A emissão de S também diminuiu (p<0,05), com concentrações médias de 2,0±0,8 Mig m-3 e 1,2±0,4 Mig m-3, respectivamente, em 2019 e 2020. A contribuição das emissões de navios para MP2,5 foi denominado como MP2.5 primário e também apresentou declínio em 2020, com percentuais inferiores a 5%, enquanto atingiu cerca de 80% em 2019. A bioacessibilidade média (%) foi classificada como Pb>Ni>V seja em 2019 como também em 2020. Já para a concentração atmosférica solubilizada (ng m-3) o cenário apresentado foi V>Ni>Pb em 2019 e Pb>Ni>V em 2020. Em 2019 e 2020, os índices de exposição por inalação, HQ e HI não indicaram riscos à saúde humana. Contudo, esses índices diminuíram em 2020 como resultado da menor exposição aos contaminantes inorgânicos como V e Ni. Esses benefícios devem encorajar discussões futuras e a expansão de novos instrumentos legislativos para limitar as emissões de poluição portuária. Abstract: The world's ocean fleet accounts for 80% of trade in goods and services and consumes around 4.3 million barrels of heavy fuel oil (HFO) daily. Potentially releasing huge amounts of gases and fine particulate matter (PM2.5) into the environment. After inhaling, the elements that compose PM2.5 can be solubilized in the pulmonary fluid. Making it possible to understand the access route and the behavior of aerosols in the human alveolar region. As part of the benefits associated with climate change and health, the International Maritime Organization (IMO) has established a new sulfur (S) content limit for fuel (HFO), the Global Sulfur Cap 2020 (GSC- 2020). We investigated if the artificial lysosomal fluid (ALF) is capable of evaluating the bioaccessibility of PM2.5 from the port region of Paranaguá-PR. Additionally, we verified the influence of the GSC-2020 regulation on the elemental chemical composition of PM2.5. Using the Harvard impactor sampler, PM2.5 samples were collected between July 2019 to October 2020. According to our results, concentrations of V and Ni in PM2.5 decreased significantly (p<0.05) from 2019 (25.4±15 and 5.8±3 ng m-3, respectively) to 2020 (3.5±1 and 2.2±1 ng m- 3, respectively). Furthermore, the V/Ni ratio changed significantly (p<0.05) from 4.3 in 2019 to 1.8 in 2020, suggesting a possible shift in the signature of vessel emissions. S emission also decreased (p<0.05), with mean concentrations of 2.0±0.8 Mig m-3 and 1.2±0.4 Mig m-3, respectively, in 2019 and 2020. The contribution of ship emissions to PM2.5 has been termed primary PM2.5 and, also dropped in 2020, with percentages below 5%, while reaching around 80% in 2019. The average bioaccessibility (%) was classified as Pb>Ni>V both in 2019 and 2020. As for the solubilized atmospheric concentration (ng m-3), the scenario presented was V>Ni>Pb in 2019 and Pb>Ni>V in 2020. In 2019 and 2020, the inhalation exposure, HQ and HI indices did not indicate risks to human health. However, these rates declined in 2020 as a result of lower exposure to heavy metals such as V and Ni. These benefits should encourage future discussions and the expansion of new legislative instruments to limit port pollution emissions.
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