Análise de poluentes gasosos e material particulado fino em Manacapuru, AM

Abstract

Resumo: A presente pesquisa tem como principal objetivo a análise da qualidade do ar em um local que representa a transição entre meio natural e urbano na região amazônica. Para isso, o estudo foi desenvolvido como parte de um experimento pré-existente de maior escala, denominado GOAmazon 2014/5, que se localiza no município de Manacapuru (região metropolitana de Manaus, que recebe influência das massas de ar vindas dessa). Baseado em seus potenciais poluidores, foram selecionados os seguintes poluentes atmosféricos: Material particulado inalável fino (MP2,5), os gases dióxido de nitrogênio (NO2), dióxido de enxofre (SO2), ozônio (O3) e sulfeto de hidrogênio (H2S) e os compostos orgânicos voláteis benzeno, tolueno, etilbenzeno e meta-, orto-, para-xileno (BTEX). A amostragem ocorreu em dois períodos distintos, o primeiro durante a estação chuvosa (março e abril de 2014) e o segundo durante a estação seca (agosto a outubro de 2014). A velocidade do vento no período indica que os poluentes medidos na área de estudo provêm de fontes localizadas próximo ao local estudado. Verificou-se também que a quantidade de focos de queimada no entorno foi muito maior durante a estação seca do que na estação chuvosa. Os resultados mostraram um aumento significativo na concentração mássica (chuva: 0,003–10 µg m^-3; seca: 9,8–69 µg m^-3) e no conteúdo de NH4+ (chuva: 13–125 µg m^-3; seca: 86–323 µg m^-3) e K+ (chuva: 11–168 µg m^-3; seca: 60–356 µg m^-3) do MP2,5 durante a estação seca e altos níveis de O3 (chuva: 1,4–14 µg m^-3; seca: 1,0–40 µg m^-3) em ambos os períodos, indicando influência de emissões provenientes de queima de biomassa no local. As concentrações de BTEX, embora bastante baixas em ambos os períodos, também foram mais altas na estação seca. As baixas correlações entre os diferentes poluentes, por outro lado, sugerem que ocorre uma combinação de diferentes fontes. A composição elementar do MP2,5 apresentou S como único elemento enriquecido (FE = 627), sugerindo que a combinação de focos de queimada (majoritária) e emissão de veículos contribuem como as principais fontes de MP2,5 no local estudado. Os resultados também sugerem possível geração de NO2 por raios e de H2S por bactérias sulforredutoras no local. Comparando a presente pesquisa com estudos similares na literatura, observa-se que, em relação à poluição por material particulado (BC e concentração mássica), a atmosfera do T3 durante a estação seca assemelha-se à atmosfera de grandes cidades (o que não se observa durante a estação chuvosa), mas em relação aos poluentes gasosos (com exceção do O3), esta aproxima-se mais da atmosfera de meios florestais, em ambas as estações.

Abstract: This research has as main goal the air quality analysis in a location representing the transition between a natural and an urban environment at the Amazon region. Thus, this study was developed as a part of a pre-existent largescale experiment, the GOAmazon 2014/5, which is located at the city of Manacapuru (in Manaus’ metropolitan region, receiving air masses coming from its direction). Based on their pollutant potential, the following atmospheric pollutants have been selected for analysis: Inhalable fine particulate matter (MP2,5), the inorganic gases nitrogen dioxide (NO2), sulfur dioxide (SO2), ozone (O3) and hydrogen sulfide (H2S) and the volatile organic compounds benzene, toluene, ethylbenzene and meta-, orto, para-xylene (BTEX). Sampling happened in two different periods; the first during the region’s wet period (March and April 2014) and the second during the dry season (August to October 2014). The wind speed during the period indicates that the pollutants detected at the study area come from sources located near the site. It was also verified that the amount of forest fires at the surroundings was much higher during the dry season than during the wet season. Results show a significant increase in the mass concentration (wet: 0,003–10 µg m^-3; dry: 9,8–69 µg m^-3) and in the NH4+ (wet: 13–125 µg m^-3; dry: 86–323 µg m^-3) and K+ (wet: 11–168 µg m^-3; dry 60–356 µg m^-3) contents of the MP2,5 and high O3 levels (wet: 1,4–14 µg m^-3; dry: 1,0–40 µg m^-3) during both wet and dry periods, indicating influence of biomass burning emissions at the site. BTEX concentrations, even though very low in both periods, also increased during the dry season. Low correlation among the different gaseous pollutants, however, suggest a combination of different sources. Elemental composition of the MP2,5 presented S as the only enriched element (FE = 627), suggesting that the combination of forest fires and vehicle emissions might contribute as the main sources of MP2,5 at the studied site. Results also suggest possible NO2 production by lightning and H2S production by sulfur-reducing bacteria at the site. Comparing these results to similar studies found in the literature, one may observe that, regarding particulate matter pollution (BC and mass concentration), T3’s atmosphere during dry season resembles large cities’ atmospheres (which is not observed during the wet season). However, regarding gaseous pollutants (except O3), T3’s atmosphere is closer to forest environments.