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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
AVALIAÇÃO DA PARTICIPAÇÃO DE MATERIAL PARTICULADO E SEUS
IMPACTOS À SAÚDE HUMANA EM ESCOLAS PRÓXIMAS A VIAS DE TRÁFEGO
VEICULAR E REFINARIA DE PETRÓLEO.
CURITIBA 2014
SÉRGIO JOSÉ GONÇALVES JUNIOR
AVALIAÇÃO DA PARTICIPAÇÃO DE MATERIAL PARTICULADO E SEUS
IMPACTOS À SAÚDE HUMANA EM ESCOLAS PRÓXIMAS A VIAS DE TRÁFEGO
VEICULAR E REFINARIA DE PETRÓLEO.
Dissertação apresentada como requisito parcial à obtenção do grau de Mestre em Engenharia e Ciência dos Materiais, no Curso de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais, Setor de Tecnologia, da Universidade Federal do Paraná. Orientador: Prof. Dr. Ricardo H. M. Godoi. Coorientadora: Profa. Dra. Ana Flávia L. Godoi.
CURITIBA 2014
G635a
Goncalves Junior, Sérgio José Avaliação da participação de material particulado e seus impactos à saúde humana em escolas próximas a vias de tráfego veicular e refinaria de petróleo / Sérgio José Goncalves Junior. – Curitiba, 2014. 95f. : il. color. ; 30 cm. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais, 2014. Orientador: Ricardo H. M. Godoi -- Coorientador: Ana Flávia L. Godoi. Bibliografia: p. 74-79. 1. Poluição do ar de interiores. 2. Poluentes. 3. Veículos a motor. 4. Petróleo - Refinarias. 5. Escolas - Saúde. I. Universidade Federal do Paraná. II. Godoi, Ricardo H. M. III. Godoi, Ana Flávia L.. IV. Título.
CDD: 613.5
TERMO DE APROVAÇÃO
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho as três pessoas
mais importantes da minha vida: Edna,
Sérgio e Renata. Obrigado por serem a
essência da minha vida.
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador e amigo, Prof. Dr. Ricardo H. M. Godoi, pela inspiração,
pela motivação, apoio, incentivo, pela amizade e bom humor.
A minha co-orientadora, Ana Flávia L. Godoi, pelo apoio prestado na pesquisa
e pelos ensinamentos sempre motivadores e inteligentes.
A todos os meus familiares, em especial aos meus pais e a minha irmã, que
sofreram e sorriram comigo em todos os momentos.
A todos os meus amigos que sempre estiveram me incentivando e apoiando
minhas escolhas.
Aos meu colegas de laboratório, Guilherme, Cybelli, Thiago e Gabriela, pela
apoio e ajuda prestada.
A todos envolvidos no trabalho de campo.
A universidade de Antuérpia, na Bélgica, que disponibilizou as análises e
equipamentos para a realização da primeira parte da pesquisa.
Ao laboratório LAMIR/UFPR, por disponibilizar espaço para computadores e
equipamentos onde efetuamos as análises.
não discuto com o destino o que pintar eu assino Paulo Leminski
RESUMO
A exposição a certos aerossóis tem sido associada ao aumento de várias doenças respiratórias. Tal agravante é consequência do homem passar mais de 90% do dia dentro de ambientes fechados e ficar exposto à poluição gerada e/ou acumuladas nesses locais. Inserido neste contexto, a preocupação com o ar que jovens e crianças respiram durante o dia exige grande atenção, pois os mesmos são especialmente sensíveis à poluição devido ao seus organismos ainda em formação. A escola é uma dos principais cenários de ambiente fechado em que as crianças passam grande parte do seu dia, sendo que o ar que ali respiram também pode ser prejudicial à saúde, devido a influência de diversas fontes. A preocupação que envolve a nocividade do material particulado está norteada à dois parâmetros: a fração respirável de partículas suspensas submicrométricas e a sua composição, pois as partículas podem penetrar e alcançar diversos níveis do sistema respiratório, causando diferentes tipos de complicações vitais. Esse estudo tem como objetivo principal avaliar a influência das atividades de entorno de escolas para com os particulados atmosféricos presentes no ar dentro e fora do ambiente escolar, através da análise do material particulado suspenso. As amostragens foram realizadas em cinco escolas da cidade de Curitiba e região Metropolitana, no estado do Paraná, onde há forte presença de vias de fluxo intenso de veículos e notáveis zonas industriais, como grandes complexos petroquímicos. Foram realizadas análises de material particulado total e de partículas individuais. O material particulado total foi amostrado através de uma membrana de policarbonato (filtro) por impactação inerte e analisado por meio de Espectrometria de Fluorescência de Raios-X (FRX), a qual tem a finalidade de obter informações dos elementos químicos das amostras. As partículas individuais foram coletadas em diferentes frações de tamanho por meio do impactador de partículas May Impactor, analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada a uma microssonda (MEV-EDX) e classificadas em grupos representativos (clusters), de acordo com sua composição química. Os resultados indicam forte presença de partículas inaláveis oriundas de fontes antropogênicas, mostrando que a presença das atividades de entorno tem proporcionado uma má qualidade do ar nas escolas.
Palavras-chave: Poluição do ar; Material particulado; Saúde e Deposição pulmonar;
ABSTRACT
Exposure to aerosols has been linked to increased levels of respiratory diseases. This is a consequence of the man spend more than 90% of the day inside closed environments and be exposed to the pollution generated and / or accumulated at these sites. The concern with air that pupils and children breathe during the day requires great attention, since they are especially sensitive to pollution because of their bodies still developing. The school is one of the main scenarios indoors where children spend much of their day, and the air also can be injurious to health because of the influence of different sources. The concerns surrounding the toxicity of the particulate material is guided to two parameters: the respirable fraction of suspended submicron particles and their composition because the particles can penetrate and reach different levels of the respiratory system, causing various types of vital complications. This study aims to evaluate the influence of the surrounding schools for with atmospheric sources in the air inside and outside the school environment , through the analysis of suspended particulate material activities . Samples were took at five schools in the city and the metropolitan region of Curitiba , state of Paraná , where there is strong presence of pathways heavy flow of vehicles and industrial areas such as large petrochemical complex. Analysis of total particulate matter and individual particles were performed. The total particulate matter was sampled through a polycarbonate membrane (filter) for inert impaction analyzed by X-ray Fluorescence (XRF), which has the purpose of obtaining information on the chemical components of the samples. The individual particles were collected in different size fractions through May Impactor Impactor particle analyzed by Scanning Electron Microscopy coupled to a microprobe (SEM - EDX ) and classified into representative groups ( clusters ) according to their chemical composition. The results indicate a strong presence of respirable particles arising from anthropogenic sources, showing that the presence of surrounding activities has provided a poor air quality in schools.
Keywords : Air pollution; Particulate matter; Heatlhy and pulmonar deposition;
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1.Comparação entre os diferentes tamanhos de Material Particulado (U.S. EPA, 2013). ............................................................................................................... 26 FIGURA 2. Processos de transformações das partículas na atmosfera (AVIGO JUNIOR, 2008). ......................................................................................................... 27 FIGURA 3.Sistema Respiratório subdividido em vias áreas superiors e inferiores (CCOHS, 2012). ........................................................................................................ 28 FIGURA 4. Diagrama esquemático representando a deposição das partículas no pulmão de acordo com os diferentes mecanismos: impactação inercial, sedimentação e difusão ( CARVALHO, PETERS e WILLIAMNS III, 2011). ............. 30 FIGURA 5.Sistema respiratório e a deposição das partículas no pulmão (ADAPTADO: PURVES et al., 1995 ; AVIGO JR., 2008). ......................................... 30 FIGURA 6. Localização simplificada das cinco escolas onde foram efetuadas as amostragens de MP, subdividida em região urbana e suburbana. ........................... 37 FIGURA 7. Proximidade entre a Refinaria de Petróleo, Escola 1 e a Escola 2 (Imagem do Satélite GeoEye) juntamente com o infográfico dos ventos preferenciais na região (GODOI et al., 2013). ................................................................................. 38 FIGURA 8. Recipiente de filtros de policarbonato utilizados nas coletas do material particulado total. ........................................................................................................ 40 FIGURA 9. Amostradores sequenciais ligados à bomba de ar por meio de mangueiras. ............................................................................................................... 41 FIGURA 10. Bombas de vácuo, com vazão média de 25 litros por minuto. .............. 42 FIGURA 11. Esquema básico dos passos da análise por fluorescência de Raios-X. ................................................................................................................................... 44 FIGURA 12. Amostrador em cascata May Impactor ligado às bombas de vácuo em ambiente externo. ...................................................................................................... 47 FIGURA 13. Amostrador em cascata May Impactor ligado às bombas de vácuo em ambiente interno. ....................................................................................................... 47 FIGURA 14. Estágios representados no May Impactor. Foram ultizados o estágio 4 e o estágio 6 na coleta do material particulado (AVIGO JR., 2008.) ............................ 48 FIGURA 15. Lâminas de prata que foram amostradas no impactador inercial May Impactor. .................................................................................................................... 49
FIGURA 16. Concentrações Médias (ng/m³) dos elementos encontrados nas amostras do ano de 2009, em escala logarítmica . ................................................... 52 FIGURA 17.Concentrações Médias (ng/m³) dos elementos encontrados nas amostras do ano de 2010, em escala logarítmica . ................................................... 52 FIGURA 18. Concentrações Médias (ng/m³) dos elementos encontrados nas amostras do ano de 2011, em escala logarítmica . .................................................. 53 FIGURA 19.Gráfico das médias do Fator de Enriquecimento (FE), em escala logarítmica , para todas as escolas amostradas no ano de 2009. ............................ 54 FIGURA 20. Gráfico das médias do Fator de Enriquecimento (FE), em escala logarítmica , para todas as escolas amostradas no ano de 2010. ............................ 54 FIGURA 21. Gráfico das médias do Fator de Enriquecimento (FE), em escala logarítmica , para todas as escolas amostradas no ano de 2011. ............................ 55!
LISTA DE TABELAS TABELA 1.Concentração de MP10 por anos de construção do edifício (YANG et al. ,2009). ........................................................................................................................ 32 TABELA 2. Períodos de amostragem do material particulado total, para o ano de 2009. .......................................................................................................................... 38 TABELA 3. Período de amostragem do material particulado total, para o ano de 2010. .......................................................................................................................... 39 TABELA 4. Período de amostragem do material particulado total, para o ano de 2011. .......................................................................................................................... 39 TABELA 5. Datas de amostragem para a coleta das partículas individuais, em 2009. ................................................................................................................................... 39 TABELA 6. Datas de amostragem para a coleta das partículas individuais, em 2010. ................................................................................................................................... 39 TABELA 7 - Valores de referência dos elementos os quais são encontrados com mais frequência na crosta terrestre e que apresentaram maior relevância neste estudo. Estes valores são utilizados para o calculo do FE (MASON, 1966). ............ 45 TABELA 8. Estágios e tamanhos respectivos das partículas capturadas no May Impactor. .................................................................................................................... 48 TABELA 9. Valores médios do fator I/E encontrado nas Escolas em seus respectivos anos de amostragem. ................................................................................................ 53 TABELA 10. Elementos encontrados nas amostras das Escolas e suas prováveis fontes de origem. ....................................................................................................... 63 TABELA 11. Abundância relativa dos diferentes tipos de partículas encontradas no ano de 2009. .............................................................................................................. 64 TABELA 12. Abundância relativa dos diferentes tipos de partículas encontradas no ano de 2009. .............................................................................................................. 65 TABELA 13. Abundância relativa dos diferentes tipos de partículas encontradas no ano de 2010. .............................................................................................................. 66 TABELA 14. Principais clusters encontrados associados às possíveis fontes de origem. ....................................................................................................................... 70
LISTA DE SIGLAS
CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente
COV’S – Compostos Orgânicos Voláteis
EPA – Agência Norte Americana de Proteção Ambiental (Environmental Protection
Agency – United States)
EPMA – Análise por microsonda - (electron probe microanalysis)
FE – Fator de Enriquecimento
FRX – Fluorescência de Raios-X
IAP – Instituto Ambiental do Paraná
INAA - Instrumental Neutron Activation Analysis
IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
LAS - Laser Aerosol Spectrometer
MEV – Microscopia Eletrônica de Varredura
MP – Material Particulado
MP10 – Material Particulado com diâmetro aerodinâmico menor ou igual a 10 µm
MP2,5 – Material Particulado com diâmetro aerodinâmico menor ou igual a 2,5 µm
MPT – Material Particulado Total
PTS – Partículas Totais em Suspensão OMS – Organização Mundial da Saúde
LISTA DE ELEMENTOS E COMPOSTOS QUÍMICOS Al - Alumínio
As - Arsênio
Ca - Cálcio
CaCO3 - Carbonato de Cálcio
Cl - Cloro
CO - Monóxido de Carbono
Cu - Cobre
Fe - Ferro
H2SO4 - Ácido Sulfúrico La - Lântanio Mn - Manganês
NH3 - Amônia
NH4HSO4 - Bissulfato de Amônia
(NH4)2SO4 - Sulfato de Amônia
NO - Óxido de Nitrogênio
NO2 - Dióxido de Nitrogênio
O3 - Ozônio
Pb - Chumbo
S - Enxofre
Si - Silício
SO2 - Dióxido de Enxofre
Sr - Estrôncio
Ti - Titânio
V - Vanádio
Zn - Zinco
SUMÁRIO
RESUMO ................................................................................................................... 22
ABSTRACT ............................................................................................................... 23
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................. 24
LISTA DE TABELAS ................................................................................................ 26
LISTA DE SIGLAS .................................................................................................... 27
LISTA DE ELEMENTOS E COMPOSTOS QUÍMICOS ............................................ 28
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 15
2 REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................... 20
2.1 POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA E OS PADRÕES DE QUALIDADE DO AR ......... 20
2.2 MATERIAL PARTICULADO ............................................................................ 21
2.2.1 Parâmetros físicos e meteorológicos ....................................................... 23
2.2.2 Distribuição granulométrica ...................................................................... 24
2.2.3 Transformações dos aerossóis ................................................................ 26
2.3 EFEITOS NA SAÚDE HUMANA E A DEPOSIÇÃO PULMONAR ..................... 27
2.4 ESTADO DA ARTE : POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA EM AMBIENTES INTERNOS
............................................................................................................................... 31
3 OBJETIVOS ......................................................................................................... 35
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................... 35
4 MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................... 36
4.1 LOCALIZAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DAS ESCOLAS ................................ 36
4.2 PERÍODOS DE AMOSTRAGEM ..................................................................... 38
4.3 TÉCNICAS DE AMOSTRAGEM E ANÁLISE ................................................... 40
4.3.1 Material Particulado Total ......................................................................... 40
4.3.1.1 Princípio da Fluorescência de Raios-X (FRX) ................................... 42
4.3.1.2 Fator de Enriquecimento (FE) ............................................................ 44
4.3.1.3 Fator I/E ............................................................................................. 46
4.3.2 Partículas Individuais ................................................................................ 46
4.3.2.1 Princípios Básicos da Microscopia Eletrônica de Varredura ............. 49
4.3.2.2 Agrupamento (Clusters) ..................................................................... 50
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES .......................................................................... 51
5.1 MATERIAL PARTICULADO TOTAL (MPT) ...................................................... 51
5.1.2 Espectrometria por fluorescência de raios-x (FRX) .................................. 51
5.2 PARTÍCULAS INDIVIDUAIS ............................................................................ 63
6 CONCLUSÕES ..................................................................................................... 71
PRODUÇÃO CIENTÍFICA NO PERÍODO ( FEV. 2012 – DEZ. 2013) ...................... 73
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 74
APENDICÊS .............................................................................................................. 80
15
1 INTRODUÇÃO
A poluição atmosférica tem se enquadrado como requisito básico na análise
ambiental em ambientes internos e externos, principalmente pelo aumento contínuo
da poluição do ar nos últimos tempos. Há uma ampla quantidade de poluentes
presentes no ar que são suspeitos de gerar efeitos nocivos à saúde do ser humano
e ao meio ambiente, dentre os quais gases e o material particulado estão em
destaque em diversos estudos que integram meio ambiente e saúde.
Historicamente, a revolução industrial contribuiu como principal aliada e
geradora da poluição em grandes proporções. A poluição do ar se lançou como um
problema para as áreas urbanas densamente industrializadas, onde o carvão usado
como combustível era queimado para gerar energia. A partir de diversos
acontecimentos críticos de emissões de poluentes que ocorreram nos anos pós-
revolução industrial, como o histórico “grande nevoeiro” de 1952 em Londres, deu-se
mais atenção aos danos à saúde provocados pelos poluentes atmosféricos (KIELY,
1996; KAMPA e CASTANAS, 2008). Ao longo dos anos, a urbanização acelerada
trouxe um amplo consumo de energia, acarretando na emissão de poluentes
provenientes, principalmente, de atividades diárias, tais como a queima de
combustíveis de fontes fixas, como as industrias, e pela queima de combustível
fóssil pelas fontes móveis, como veículos automotores (ARBEX et al., 2012). Apesar
de uma série de atividades físicas (vulcões, incêndios, entre outros) liberarem
diferentes poluentes no meio ambiente, as atividades humanas (antrópicas) são as
principais causas da poluição ambiental (KAMPA e CASTANAS, 2008).
Diante disso, a necessidade de se tomar medidas para regulamentar as
fontes emissoras e entender o perfil da poluição atmosférica, assim como os tipos de
poluentes e suas respectivas características, se tornou uma necessidade para a
melhoria das condições do meio ambiente e saúde pública, uma vez que os
poluentes atmosféricos têm causado alterações no sistema respiratório humano, a
médio e longo prazo, influenciando diretamente na saúde da população em geral.
Na década de 60, a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos
(U.S. EPA) ficou incumbida de promover esse controle e estabeleceram padrões de
qualidade do ar, definindo um grupo de poluentes atmosféricos que requer maior
atenção. Dentre estes, seis foram selecionados como prioritários: material
16
particulado (MP), dióxido de enxofre (SO2), monóxido de carbono (CO), dióxido de
nitrogênio (NO2), ozônio (O3) e chumbo (Pb). Atualmente, várias ações
governamentais em todo o mundo são aplicadas como forma de controle da poluição
do ar (ANDERSON, THUNDIYIL e STOLBACH, 2011). No Brasil, o Conselho
Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) tem a competência de estabelecer os
padrões de qualidade do ar.
Tantos os ambientes fechados quanto os ambientes abertos são impactados
por fontes de poluição, mesmo estas estando próximas, no mesmo local ou distantes
dos mesmo. A população tende a passar a maior parte do seu dia
(aproximadamente 90%) nos ambientes internos. Além das residências e ambiente
de trabalho, a escola está inserida em um quadro preocupante em relação aos
poluentes atmosféricos presentes em seu microambiente.
Sob essa perspectiva, o ambiente escolar tem sido uma preocupação
crescente para a saúde dos alunos. Jovens e crianças com idade média de oito anos,
passam aproximadamente 30% do dia na sala de aula, estando mais expostos a
esta poluição interna (FROMME et al., 2007; AVIGO et al., 2008; GUO et al., 2010).
Além disso, o efeito da poluição é mais danoso nestes organismos ainda em
formação, os quais respiram maiores volumes de ar e ainda possuem tecidos e
órgãos em processo de crescimento (EKMEKCIOGLU e KESKIN, 2007; ARBEX et
al., 2012). Além dos graves problemas na saúde, alguns estudos atuais indicam uma
influência direta da poluição no nível de aprendizagem dos alunos (MENDEL e
HEATH, 2005; HABIL e TANEJA, 2011; TRANCOSO et al., 2011) e também
mostram que danos no sistema respiratório de adultos podem resultar,
potencialmente, em significativa obstrução na infância (ARBEX et al., 2012).
Dentre os poluentes mais conhecidos, o material particulado (MP) é um dos
mais importantes parâmetros em estudos de poluição atmosférica devido aos
diversos impactos provocados à saúde humana e ao meio ambiente. Em
consequência disso, a preocupação com a melhoria da qualidade do ar em um
ambiente como a escola é de extrema importância.
Em geral, o MP pode ser entendido como um conjunto de pequenas
partículas sólidas ou líquidas que quando estão suspensas no ar são denominadas
de aerossóis ou material particulado em suspensão (MPS).Tais partículas podem ser
provenientes de fontes naturais, como as cinzas de erupções vulcânicas e fumaças,
ou advindas de fontes antropogênicas, como as partículas oriundas das queima de
17
combustível fóssil e emissões industriais (U.S. EPA, 2011; ANDERSON, THUNDIYIL
e STOLBACH, 2011). Suspenso e disperso no ar, o tempo de residência do MPS
pode variar de acordo com a sua concentração, massa e seu tamanho (GODOI et
al., 2013).
Fajersztajn et al. (2013) conceituam que, em vez de ser considerado como
um poluente único, o MP pode ser entendido como uma mistura de fontes de
poluição do ar que estão presentes na atmosfera urbana, ou seja, uma mistura
complexa de componentes sólidos e líquidos, que variam substancialmente na
composição e tamanho, dependendo da fonte de emissão e as condições
meteorológicas prevalecentes. A composição e o tamanho destas partículas
determinam o potencial de deposição no trato respiratório e os efeitos para a saúde,
o que está associado com a exposição do indivíduo a este poluente. Quanto menor
for o tamanho da partícula, maior é o seu potencial para penetrar profundamente no
trato respiratório. A composição destas partículas inclui diferentes classes de
produtos químicos orgânicos e inorgânicos, tais como metais pesados e de
transição, compostos orgânicos, hidrocarbonetos, íons, nitratos, sulfatos, carbono
elementar (FEJERSZTAJN et al., 2013). Em ambientes fechados, o MP pode ser
proveniente da troca de ar entre o ambiente externo e interno, por mecanismos de
deposição, ressuspensão e deteoriorização. Em contexto geral, atividades como
cozinhar, de limpeza e, principalmente, de fumar causam a formação do MP em
ambientes internos (FROMME et al., 2007).
Segundo Pires (2005), as atividades de refino de petróleo são responsáveis
por 42% das emissões de poluentes atmosféricos industriais na Região
Metropolitana do Rio de Janeiro. No Brasil, o refino de petróleo desempenha um
importante papel na economia, sendo responsável por cerca de 30% da energia total
consumida no país, e praticamente toda a energia consumida no setor de transporte,
uma vez que a poluição decorrente das refinarias de petróleo ocorre tanto no
processo de refino de petróleo, quanto no uso dos produtos derivados do petróleo.
Em plantas petroquímicas a maior fonte de emissões de partículas para a atmosfera
é a unidade de craqueamento catalítico (PARKER, 1977; KULKARNI, CHELLAM e
FRASER, 2007), onde ocorre um processo químico de quebra (cracking), pela ação
de catalisadores ou de calor, que transforma frações mais pesadas em outras mais
leves através da quebra das moléculas dos reagentes, ou seja, do petróleo bruto são
retirados certos produtos em maiores proporções do que aquela fornecida pela
18
própria natureza. Em área urbanizadas, as emissões de poluentes veiculares
representam parte importante das emissões totais em grandes centros urbanos,
sendo que, muitas vezes, são os maiores responsáveis pela poluição atmosférica
(SZWARCFITER, 2004).
Em termos gerais, os efeitos da poluição atmosférica manifestam-se na
saúde humana, na vegetação, na fauna e sobre os materiais. Partindo desta
premissa, este estudo tem como finalidade geral caracterizar, analisar e avaliar o
material particulado proveniente das atividades de entorno presente dentro e fora de
escolas, assim como delinear as consequências que tais poluentes podem ocasionar
aos alunos à esses particulados.
No Brasil, existem poucas referências que indicam a relação entre a
proximidade de escolas com grandes complexos industriais, como as refinarias de
petróleo, e centros urbanos, objetivando explicar como as atividades do entorno de
escolas podem influenciar na qualidade do ar das salas de aula. Além disso, a
legislação brasileira é relativamente restrita em relação aos parâmetros de
concentração de MP, uma vez que as normas e diretrizes que delimitam os limites
estão especificadas apenas para MP em concentração mássica. Com isso, se tem a
necessidade de detalhar com mais clareza a classificação de tamanho desse MP,
assim como sua composição elementar.
Esta pesquisa foi subdividida em tópicos que abordaram:
• a revisão de literatura, que define e atualiza informações sobre
material particulado, fontes emissoras, processos de transformação e
remoção, efeitos na saúde, deposição pulmonar e um levantamento
de outros estudos que abordam o tema, com a finalidade de guiar e
transpor a literatura sobre tema para o cenário científico deste
trabalho;
• o objetivo geral, assim como os objetivos específicos do trabalho;
• metodologia e os materiais empregados;
• os resultados descritivos das campanhas de amostragens,
realizadas em três anos e em 5 escolas diferentes; e por fim, por meio
de discussões, foram realizadas comparações com outros estudos
para avaliar os resultados obtidos, com a finalidade de confrontar o
dados encontrados neste estudo com o panorama mundial.
19
Cabe ressaltar que esta pesquisa esta contida em um amplo projeto
multidisciplinar de estudo sobre qualidade do ar em escolas, que abrange a área
química, médica e social. Além da caracterização de material particulado, o estudo
envolve também a análise de gases, espirometria médica e análises de
questionários, e conta com diferentes parceiros (nacionais e internacionais) que
contribuem para execução das análises e tratamento dos dados.
20
2 REVISÃO DE LITERATURA
Este capítulo apresenta uma revisão dos conceitos que se fazem pertinentes
à poluição atmosférica, enunciando as diferentes classificações de material
particulado, a relação entre este poluente e os danos na saúde e, por fim, o estado
da arte direcionado à poluição em ambientes internos, com enfoque em escolas e
salas de aula.
2.1 POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA E OS PADRÕES DE QUALIDADE DO AR
Os poluentes atmosféricos são largamente estudados pela sua influência
negativa no clima, na saúde humana, na vegetação e sobre os materiais. A
atmosfera é uma mistura heterogênea que contém gases, aerossóis e partículas
(CATHERINE e SKINNER, 2007). As pesquisas que envolvem a poluição do ar, se
concentram em estudar principalmente a região da troposfera, tendo em vista que
esta região está diretamente ligada à vida dos habitantes da Terra.
A Resolução do CONAMA nº 003 de 28/06/1990 define que um poluente
atmosférico é qualquer forma de matéria ou energia que ao atingir determinados
níveis de concentração, quantidade, intensidade e entre outras características, se
tornam nocivos ao meio ambiente. Alves (2009) afirma que o fato da presença de
componentes no ar não significa, necessariamente, que eles sejam potenciais
poluidores ou que estejam contaminados. Sendo assim, uma condição atmosférica
dita como poluída é aquela em que as concentrações das substâncias constituintes
provocam efeitos negativos à saúde humana, aos animais e ao meio ambiente. É
importante ressaltar que os fatores meteorológicos também se relacionam com os
efeitos dos poluentes no meio ambiente, influenciando na sua concentração e
dispersão.
Para os principais poluentes atmosféricos, foram estabelecidos padrões de
qualidade do ar, os quais são as definições legais do limite de concentração máxima
de um componente atmosférico que garanta a proteção e bem-estar dos seres
humanos. Estes padrões, baseados em estudos científicos que abordam os efeitos
21
nocivos de poluentes específicos, são determinados partindo do princípio que, o
nível estabelecido como limite esteja em uma margem de segurança adequada. Os
poluentes tratados como padrões são aqueles que ocorrem com grande frequência e
que se tornam nocivos ao meio ambiente e para a população.
No Brasil, os padrões nacionais de qualidade do ar foram instituídos através
da Portaria Normativa IBAMA nº 348 de 14/03/90 e da Resolução do CONAMA nº
003 de 28/06/1990. A partir do levantamento dos documentos de lei estadual, Uba
(2011) verificou que a Secretaria do Meio Ambiente do Paraná (SEMA) aceitou tais
padrões, portanto os padrões nacionais também são válidos para todo território do
Estado do Paraná.
Os documentos de lei estabelecem dois padrões de qualidade do ar:
• Padrão primário de qualidade do ar: são as concentrações de
poluentes que, ultrapassadas, poderão afetar a saúde da população e podem ser
entendidos como níveis máximos toleráveis de concentrações de poluentes
atmosféricos, constituindo-se em meta de curto e médio prazo.
• Padrão secundário de qualidade do ar: são as concentrações de
poluentes atmosféricos abaixo das quais se prevê o mínimo efeito adverso sobre o
bem-estar da população, assim como o mínimo dano à fauna, à flora, aos materiais
e ao meio ambiente em geral. Podem ser entendidos como níveis desejados de
concentração de poluentes, constituindo-se em meta de longo prazo.
2.2 MATERIAL PARTICULADO
O termo “material particulado atmosférico” se refere a uma mistura de
pequenas partículas sólidas ou líquidas em suspensão no ar. Quando dispersas na
atmosfera, estas partículas são caracterizadas como aerossóis.
Os aerossóis, incorporados no termo “material particulado”, incluem uma
ampla variação de partículas com diferentes tamanhos, composições químicas e
propriedades físicas (STRANGER, 2005; KAMPA e CASTANAS, 2008). Algumas
partículas podem ser vistas na formação de alguns fenômenos, como em
22
aglomerados de poeiras, fumaça e neblina, enquanto as partículas muito pequenas
só podem ser identificadas pela utilização de técnicas mais sofisticadas, como por
exemplo, no uso de microscópios eletrônicos (U.S. EPA, 2013 ; ALVES, 2005).
Uma questão de importante valor, ao se tratar de poluentes atmosféricos, é
a discussão que envolve as fontes emissoras dos poluentes presentes na atmosfera,
e os processos envolvidos na sua formação.
Os poluentes podem ser oriundos de fontes e/ou processos naturais ou
antropogênicos. As fontes naturais podem ser exemplificadas como as erupções
vulcânicas, podendo emitir partículas que são caracterizadas como cinzas e gases;
a queima natural de biomassa, caracterizada como cinzas, fuligem e carvão;
partículas de origem biológica, como pólens, esporos, fragmentos de plantas,
bactérias, fungos e vírus (AVIGO JUNIOR, 2008), além de poeiras provenientes de
erosão do solo, abrangendo também as partículas oriundas dos oceanos (spray
marinho), compostas por sal marinho.
Em contrapartida, as partículas produzidas pelas atividades humanas,
chamadas fontes antropogênicas, são principalmente decorrentes dos processos
industriais, usinas, processos agrícolas, veículos automotores e atividades de
construção civil; além da queima de biomassa, geração de energia ou até mesmo a
queima de floresta promovida pelo homem (KAMPA e CASTANAS, 2008; AVIGO
JUNIOR, 2008).
Outra abordagem das emissões e controles de poluentes atmosféricos é a
classificação conforme o tipo de fontes sendo móveis ou fixas. As fontes móveis são
aquelas que estão em movimento, tais como os veículos rodoviários, como carros e
caminhões, além de outros meios, como trens, aviões, barcos e navios. As fontes
fixas, ou também definidas na literatura como estacionárias, são aquelas que não se
movimentam, como por exemplo, os sistemas industriais de geração de energia,
refinarias de petróleo, processamento de metais e outros processos químicos a fim
de modificar a matéria prima.
Por fim, as partículas também podem ser classificadas devido às
transformações que ocorrem na atmosfera. As partículas que são emitidas
diretamente da fonte são chamadas de partículas primárias, como poeira de ruas
pavimentadas e fumaça de queimadas. Aquelas que sofrem diversas reações na
atmosfera são classificadas como partículas secundárias, como ocorre com as
reações do dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio, por exemplo (U.S.EPA, 2013).
23
2.2.1 Parâmetros físicos e meteorológicos
Alguns parâmetros interferem diretamente na dispersão de poluentes na
atmosfera. Tais como:
• Ventos: proporciona um efeito de diluição sobre as concentrações de
poluentes, sendo que a taxa de concentração é inversamente proporcional à
velocidade dos poluentes. É importante ressaltar a existência de ventos
preferenciais, um fator determinante em relação à direção que as partículas
assumem;
• Turbulências: fluxos de ar intensos, proporcionando movimentos
irregulares;
• Inversão térmica: a camada de ar mais quente se posiciona em cima
de uma camada mais fria, fenômeno que impede os poluentes de subir, resultando
na sua acumulação;
• Estabilidade atmosférica: quanto mais estável é a condição
atmosférica, menor será a diluição e o transporte de poluentes, contribuindo assim
para aumentar a poluição do ar em lugares específicos.
Vale ressaltar que a topografia também é importante na análise da dispersão
de poluentes. Neste caso, é interessante notar que fundos de vales são propícios
para aprisionar os poluentes, principalmente quando ocorrem inversões térmicas.
Segundo Almeida (1999), tais regiões acabam se transformando em ‘câmaras’ de
concentrações e reações, sobretudo na ocorrência do smog fotoquímico1.
1 O smog fotoquímico pode ser definido como um aerossol constituído de partículas sólidas e líquidas, criado,
principalmente, pela ação da luz solar sobre vapores. O termo smog é uma combinação das palavras smoke e fog,
e frequentemente se refere à toda a faixa desses poluentes, incluindo os constituintes gasosos (ALMEIDA,
1999).
24
2.2.2 Distribuição granulométrica
A importância de estudar o tamanho das partículas está atrelada aos efeitos
negativos que essas partículas, quando assumem certas faixas de tamanho,
provocam nos seres humanos, principalmente em relação ao sistema respiratório
(ALMEIDA et al., 2010; GODOI et al., 2013; CHEN et al., 2013).
Em relação à distribuição de tamanho, as partículas podem assumir diversos
tamanhos, os quais podem ser medidos pelo seu diâmetro aerodinâmico, este
associado ao diâmetro de uma esfera com densidade unitária e mesma velocidade
de queda (ALVES, 2005; STRANGER, 2005; ANDERSON, THUNDIYIL e
STOLBACH, 2012). O tamanho de partícula pode variar de cerca de 500 a 5 nm,
sendo que as menores partículas são apenas aglomerados moleculares e as
partículas maiores são visíveis a olho nu (>50 µm). As partículas pequenas (<1 µm)
se comportam como gás na atmosfera e estão sujeitas ao movimento browniano
(movimento aleatório). Essas partículas seguem fluxos de fluidos em torno de
obstáculos e são capazes de coagular, ou seja, podem se juntar umas às outras,
tornando-se partículas maiores. As partículas maiores são mais características de
matéria sólida, pois elas estão fortemente sujeitas à ação da gravidade e raramente
sofrem coagulação (STRANGER, 2005).
A fração que o material particulado assume pode ser dividida em: partículas
grossas, com diâmetro maior que 2 µm, formadas por processos mecânicos e,
podem ter origem natural ou antrópica; e partículas finas, com diâmetro menor que 2
µm, que podem ser transportadas mais de 1000 km da sua região de origem
(NAZAROFF e ALVAREZ-COHEN, 2001; STRANGER, 2005).
Ao longo dos anos, diferentes terminologias foram usados para classificar os
diferentes tamanhos de partículas. O material particulado em suspensão (MPS)
atribui partículas que são suficientemente pequenas e leves para permanecer no ar
por um período de tempo significativo. Na prática, estas partículas têm diâmetro
inferior a 100 µm. Com base no tamanho, o MPS pode ser dividido em fração grossa
(2,5 – 100 µm ) e em fração fina (< 2,5 µm). Este último compreende um sub-grupo
conhecido como partículas ultra-finas (< 0,1 µm) (U.S.EPA, 2013). Os nomes mais
usados atualmente são consequência das diferentes técnicas de amostragem: MP10
é usado para designar a fração de partículas com 50% das partículas com diâmetro
25
aerodinâmico inferior a 10 µm. O termo MP2,5 é usado para designar que a fração de
partículas contém 50% das partículas com diâmetro aerodinâmico inferior a 2,5 µm.
Consequentemente, MP1 é utilizado para designar que a fração de partículas
apresenta 50% das partículas com diâmetro inferior a 1 µm e, por fim, MPtotal é
designado para estudo do material particulado de forma geral, sem restrição de
tamanho (STRANGER, 2005).
Em relação à formação, a fração fina ainda está subdividida em:
• Faixa de nucleação: são as partículas com diâmetro menor que 0,1
µm, e são oriundas de processos que envolvem condensação de vapores quentes
ou durante o processo de transformação gás-partícula. Nesta faixa, as partículas são
relativamente leves, e assim, ficam sujeitas a uma difusão muito rápida e
desordenada. Este comportamento é conhecido como movimento Browniano. Ainda,
devido ao seu tamanho, essas partículas obedecem às leis de espalhamento de luz
por moléculas (ALMEIDA, 1999).
• Faixa de acumulação: estão contidas nesta faixa as partículas entre
0,1 – 2 µm (NAZAROFF e ALVAREZ-COHEN, 2001), que são provenientes da faixa
de nucleação, pela coagulação ou condensação de vapores. As partículas desta
faixa são responsáveis pela redução de visibilidade (ALMEIDA, 1999).
As partículas da fração grosseira são comumente geradas por processos de
atrito mecânico e, devido ao seu tamanho, estão mais susceptíveis às forças da
gravidade.
Vale ressaltar que o valor limite para as partículas finas e grosseiras é
geralmente tomado entre 2 e 5 µm. Assim, a maioria dos estudos utilizam o valor de
2,5 µm como sendo esse limite. Usualmente, se aceita que as partículas de
tamanhos menores que 2,5 - 5 µm sejam consideradas como a fração fina do
material particulado em suspensão, resultantes de fontes antropogênicas. Partículas
acima de 2,5 - 5 µm são consideradas como a fração grosseira do material
particulado em suspensão e estão comumente associadas a processos mecânicos
(ALMEIDA, 1999).
26
A FIGURA 1 indica a comparação PM10 e PM2,5 a um fio de cabelo, o qual
tem um diâmetro de aproximadamente 70µm, ou seja, 30 vezes maior que as
partículas finas (U.S.EPA, 2013).
FIGURA 1.Comparação entre os diferentes tamanhos de Material Particulado (U.S. EPA, 2013).
2.2.3 Transformações dos aerossóis
Após serem emitidas ou formadas, as partículas podem estar sujeitas a
diferentes transformações e remoção. Em alguns casos, a colisão das partículas,
tanto uma com as outras quanto com gás, devido aos movimentos (principalmente
devido ao movimento Browniano), faz com que as partículas se juntem uma nas
outras, formando aglomerados, ou seja, uma partícula maior. Este processo de
aglomeração é chamado de coagulação. Segundo Avigo Junior (2008) as partículas
menores coagulam tão depressa que são removidas, para formar partículas maiores.
No caso da condensação, quando partículas novas são formadas por condensação
adicionadas a um gás, elas mudam sua composição e tamanho.
As partículas que se transformam por coagulação ou condensação
começam a experimentar os efeitos da gravidade. Assim, há uma relativa remoção
27
dessas partículas quando ocorre a sedimentação. Esse mecanismo de remoção é
chamado de remoção seca, e tem grande importância, pois esse mecanismo
proporciona a limpeza dos aerossóis da atmosfera. Em contrapartida, a remoção
úmida é um processo que envolve processos dentro de nuvens, onde as partículas
podem participar da condensação da água ou de gelo, aumentando seu tamanho
(AVIGO JUNIOR, 2008).
A FIGURA 2 ilustra os processos que afetam as partículas na atmosfera.
FIGURA 2. Processos de transformações das partículas na atmosfera (AVIGO JUNIOR, 2008).
2.3 EFEITOS NA SAÚDE HUMANA E A DEPOSIÇÃO PULMONAR
As diferentes composições dos poluentes atmosféricos, doses e tempo de
exposição, além do fato que os humanos estão usualmente expostos a uma mistura
de diversos poluentes, pode levar a diversos impactos negativos na saúde (KAMPA
e CASTANAS, 2008). A exposição prolongada aos poluentes atmosféricos tem sido
causa de diversas ocorrências de internações hospitalares, associadas aos efeitos
diversos que esses poluentes podem causar à saúde. Múltiplos estudos
epidemiológicos têm relacionado exposição às partículas atmosféricas com doenças
respiratórias, cardiovasculares e câncer (LIN et al., 1999; POPE III e DOCKERY,
2006; ALMEIDA, 2011; ANDERSON, THUNDIYIL e STOLBACH, 2012; POLEDNIK,
2013).
Os pulmões tem a forma piramidal, de consistência esponjosas e atuam
como enormes filtros, que purificam o ar que respiramos. Pêlos nasais, cornetos
28
nasais, cordas vocais, cílios do epitélio brônquico, até mesmo a ação de espirrar e
tossir contribuem para este processo de filtragem. O trato respiratório é
especialmente arquitetado, tanto anatomicamente quanto funcionalmente, de modo
que o ar possa chegar às áreas mais distantes dos pulmões na condição mais limpa
possível (TENA e CLARÀ, 2012).
O sistema respiratório pode ser divido em dois sistemas; as passagens das
vias respiratórias superiores e as vias respiratórias inferiores (FIGURA 3). As
passagens das vias aéreas superiores inclui o nariz, fossas nasais, boca e faringe,
até as cordas vocais na laringe ("pomo de Adão"). As passagens das vias aéreas
inferiores começam nas cordas vocais, estendem-se para a traqueia e continuam
por todo o caminho até os pequenos sacos de ar (alvéolos), no final de cada ramo
da árvore brônquica. A árvore brônquica inclui a traqueia, brônquio (ramos da
traqueia indo para cada lóbulo do pulmão) e bronquíolos (ramificações dos
brônquios) (CCOHS, 2012).
FIGURA 3.Sistema Respiratório subdividido em vias áreas superiors e inferiores (CCOHS, 2012).
As partículas inaladas são transportadas juntamente com o ar através das
vias respiratórias e com isso, as consequências da inalação desse material
particulado dependem da sua capacidade de penetrar no trato respiratório, da sua
concentração em massa, da composição química, do seu tamanho, da forma, da
densidade e da sua capacidade de absorver água (higroscopicidade) (PILCER e
AMIGHI, 2010).
As partículas maiores do que 30 µm de diâmetro aerodinâmico têm uma
baixa probabilidade de entrar nas passagens nasais. Essas partículas maiores,
29
comumente poeira, são geralmente retidas no nariz e na garganta causando
pequenas irritações e são geralmente expelidas nas trocas gasosas das vias
superiores com o ar externo (STRANGER, POTGIETER-VERMAAK e VAN
GRIEKEN, 2008). A Associação Americana do Pulmão indica que as partículas em
suspensão no ar com diâmetro menor que 10 µm (MP10), as chamadas partículas
inaláveis, são as mais nocivas à saúde humana. As partículas de MP10 são
pequenas o suficiente para serem inaladas, e podem ficar alojadas na traquéia e nos
brônquios. Já as partículas com diâmetro igual ou inferior a 2,5 µm (PM 2.5), podem
causar as mais profundas crises pulmonares, onde se tem complicações com os
alvéolos, uma vez que essas partículas podem ficar retidas no tecido pulmonar por
anos, levando à bronquite crônica, enfisema e até às doenças cardíacas. Algumas
das menores partículas, aquelas com diâmetro de aproximadamente 0,1 µm, as
chamadas de ultrafinas, são pequenas o bastante para se transferir pelo sangue e
chegar aos alvéolos (NEMMAR et al., 2002; AVIGO JR., 2008). As partículas com maior diâmetro sofrem um mecanismo de impactação,
onde não consegue seguir o trato respiratório devido às diversas curvas e, por
consequência, colidem com as mucosas das vias aéreas superiores. Assim, essas
partículas se aderem a essas mucosas, sendo expelidas pelos movimentos do
próprio sistema respiratório (COHS, 2012; STRANGER, 2005). Aproximadamente
95% dessas partículas, as quais têm um diâmetro maior que 5 µm, são filtradas no
nariz (AVIGO JR., 2008). As partículas entre 1 µm e 5 µm sofrem um processo
chamado de sedimentação, o qual ocorre nas vias aéreas inferiores, chegando aos
bronquíolos terminais e respiratórios. Por fim, as partículas menores que 1 µm estão
sujeitas à deposição por difusão, este processo é um movimento aleatório das
partículas, como resultado do seu bombeamento de gás, fazendo com que a
deposição ocorra nas vias aéreas inferiores, chegando aos alvéolos (STRANGER,
2005; ALVES, 2009; CCOHS, 2012). As FIGURAS 4 e 5 sintetizam os processos de
deposição pulmonar, sinalizando os diferentes mecanismos em relação ao tamanho
das partículas.
30
FIGURA 4. Diagrama esquemático representando a deposição das partículas no pulmão de acordo
com os diferentes mecanismos: impactação inercial, sedimentação e difusão ( CARVALHO, PETERS e WILLIAMNS III, 2011).
FIGURA 5.Sistema respiratório e a deposição das partículas no pulmão (ADAPTADO: PURVES et al.,
1995 ; AVIGO JR., 2008).
A exposição prolongada à poluição do ar tem uma forte associação com
câncer de pulmão e doenças cardíacas, especialmente quando esta poluição é
31
expressa em termos de partículas ou componentes gasosos (ANDERSON,
THUNDIYIL e STOLBACH, 2012; FAJERSZTAJN et al., 2013). A Organização para
a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (sigla em francês para Organisation
de coopération et de développement économiques, OCED) estima que em 2050 a
exposição à poluição do ar será uns dos problemas ambientais principais em relação
a mortalidade prematura global. 2.4 ESTADO DA ARTE : POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA EM AMBIENTES INTERNOS
Stranger, Potigieter-Vermaak e Van Grieken (2008) estudaram a qualidade
do ar em 27 escolas, localizadas em regiões centrais e nos subúrbios de Antuérpia,
Bélgica. As amostragens foram realizadas durante cinco dias consecutivos em cada
escola, focando no estudo da fração fina, dita respirável (MP2,5). A partir das
análises dos filtros, elementos como S, Si, Fe, Ca, e Al tiveram a maior contribuição
para ambientes ao ar livre e Ca, S, Si e Al para ambientes internos. A conclusão
principal dos autores foi que as possíveis fontes internas de partículas devem-se aos
tapetes e carpetes, os quais causam resuspensão de poeiras.
Na mesma linha de pesquisa, Ekmekcioglu e Keskin (2007) examinaram a
qualidade interna do ar em cinco escolas de ensino fundamental em Istambul
(Turquia), localizadas perto de grandes rodovias de fluxos intensos de automóveis.
Do total das escolas amostradas, quatro eram públicas, onde foram coletadas as
frações de MP10 e MP2,5. Na escola privada, foram coletadas frações de MPtotal, MP10
e MP2,5. Os resultados indicaram que a concentração mássica de MP10 teve média
de 221,5 ± 11,1 µg/m³ e para MP2,5 obtiveram 70,9 ± 3,6 µg/m³. Em relação às
concentrações elementares dos elementos encontrados: Na, K, Sc, Zn,
As, Br, Sb e La; Na, As e Br foram detectados em mais da metade das amostras. As
escolas públicas localizam-se próximas a rodovias com tráfego intenso, enquanto a
escola particular localiza-se em uma área residencial com densidade de tráfego
pequena. Os resultados indicam que as escolas localizadas próximas a estradas de
densidade intensa de automóveis têm contrações de MP10 e MP2,5 bem acima dos
padrões da Organização Mundial de Saúde. A alternativa indicada como conclusão
32
para redução desse material particulado é a utilização de ventilação filtrada e maior
limpeza dos pisos das escolas.
Em um estudo realizado em oito escolas francesas, Blondeau et al. (2005)
demonstrou que a saúde dos estudantes está fortemente influenciada pelo nível de
concentração de partículas no ar interior, especialmente na fração grosseira (<
MP10), pela resuspensão de partículas previamente depositados e geração de
partículas. Em um estudo similar, realizado em salas de aula da universidade em
Pequim, Liu et al. (2004) obtiveram as concentrações de massa, em média de MP10
e MP2,5, iguais à 133,4 e 44,1 µg/m3, respectivamente. No mesmo estudo, as
concentrações de uma sala de aula do nível da rua, cujos níveis de concentração de
partículas foram seriamente influenciadas pelas emissões dos veículos, foram de
383,6 e 168,5 µg/m3 para MP10 e MP2,5 nas amostras, respectivamente.
Em uma análise diferenciada, Yang et al. (2009) estudou o comportamento
dos poluentes dentro de prédios escolares com idade avançada, na Coréia. Além de
compostos como CO (monóxido de carbono), CO2 (dióxido de carbono), entre
outros, também foi estudado o MP10 em suspensão. O estudo indicou que as
escolas alojadas dentro de prédios antigos podem conter vários tipos de poluentes
dentro das salas de aula, sendo nocivos à saúde dos alunos. As concentrações
encontradas em relação ao anos de construções dos edifícios estão indicadas na
TABELA 1.
TABELA 1.Concentração de MP10 por anos de construção do edifício (YANG et al. ,2009).
ANOS DE CONSTRUÇÃO MP10 ( µg/m³)
<1 42.12
01 -- 03 49.18
03 -- 05 47.01
> 10 61.30
Diapouli, Chaloulakou e Spyrellis (2007) estimaram as concentrações de
material particulado dentro e fora de escolas na Grécia e região. Para as medições
de MP10 e MP2.5 foram utilizados Harvard PEMs e monitoradas por um monitor
DustTrak. Sete escolas da região de Atenas foram escolhidas, e as amostragens
deram-se durante o inverno, de 2003 até 2005. A média de MP10 encontrada dentro
das salas de aula foi de 236,13 µg/m³ e de 162,89 µg/m³ para o ambiente externo.
33
Para as concentrações de MP2,5 foi obtido 82,65 µg/m³ e 56,25 µg/m³, dentro e fora
respectivamente. Segundo os autores, a razão entre a concentração interna e
externa indicou que as concentrações no ambiente interno estão em maior
quantidade do que as concentrações no ambiente externo, revelando algum tipo de
acumulo ou fonte interna de partículas. Em maior abrangência, Fromme et al. (2007)
avaliou 64 escolas da cidade de Munique e região: 92 salas de aula no inverno de
2004-2005 e 75 salas de aula no verão de 2005. Além de material particulado (MP10
e MP2,5), outros poluentes foram analisados. Obtiveram-se valores médios no
inverno de 19,8 µg/m³ para MP2,5 e 91,5 µg/m³ de MP10. No verão foram observados
12,7 µg/m³ de MP2,5 e 64,9 µg/m³ de MP10.
Janssen et al. (1999) investigou a exposição de crianças a fontes de MP10,
correlacionando as concentrações mássicas e elementares no ambiente interno e
externo. O estudo foi realizado em duas escolas em Amsterdã, na Holanda. Os
autores encontraram concentrações maiores no ambiente interno, e os elementos
que obtiveram destaque foram Si, Ca e Ti. Por fim, concluíram que a provável fonte
de MP10 nas escolas amostradas deve-se à resuspensão de partículas ou
resuspensão do solo.
Em Portugal, na cidade de Lisboa, Almeida et al. (2011) mediram os níveis
de concentrações elementares de MP2,5 e MP2,5-10 em três escolas de ensino
primário. O intuito do estudo foi averiguar as possíveis fontes de MP, relação de
concentrações entre o ambiente interno e o ambiente externo e a concentração de
CO2. Os resultados indicaram forte contribuição de elementos proveniente da crosta
terrestre, da deterioração de materiais e partículas de giz utilizados no quadro negro.
Com a finalidade de entender se a infiltração ou fontes internas determinam
a composição dos elementos contidos no MP, Zwoździak et al. (2013) examinou a
composição do MP (MP1, MP2,5 e MP10) em uma escola na Polônia. Foi observado
que a concentração elementar interna era maior do que a externa, sugerindo que os
elementos Zn, Pb e S presente na fração de MP2,5 foram originados no ambiente
externo e penetraram nas salas de aula. A fração de MP10 indicou elementos de
origem mineral e do solo, e um cálculo de correlação apontou que metais como Si,
Ca, Ti e Sr foram originados por fontes internas.
No Brasil, Avigo Junior et al. (2008), através da análise do aerossol
atmosférico e gases, avaliaram a qualidade do ar dentro e fora de escolas da região
de Curitiba. Os autores relacionaram o material particulado total encontrado com o
34
trânsito local, e sugerindo como a principal fonte antropogênica para elementos
químicos como o S, Cl e Zn. Além disso, a análise de material particulado individual
apresentou um quadro preocupante pelo fato da presença de partículas de fuligem,
que podem ser a principal causa para as doenças respiratórias, devido à sua
deposição nos pulmões. No mesmo seguimento, Alves (2009) analisou o material
particulado em Colombo, cidade localizada na região metropolitana de Curitiba
(Paraná, Brasil), e correlacionou a poluição provocada pelas indústrias de cal da
região com os efeitos que suas emissões de material particulado podem causar à
saúde das crianças que estão nas escolas próximas. Realizando coletas de material
particulado dentro e fora das salas de aula, e analisando os dados encontrados, o
autor observou que elementos como Ca, S, Cl Pb e As encontram-se elevados nos
ambientes internos. Na análise das partículas individuais, a maior parte delas na
fração respirável é composta por aluminosilicatos, óxidos de cálcio e magnésio,
partículas biogênicas, partículas ricas em enxofre e fuligem. Por fim, os resultados
sugerem que partículas, dentro do ambiente das salas de aula, são potencialmente
danosas à saúde das crianças expostas.
Nos estudos relacionados ao tema é comum a conexão entre qualidade do
ar e saúde. Identificar as fontes de emissão, assim como quantificar a composição
do MP, se mostrou com uma etapa fundamental a avaliação da qualidade do ar nos
ambientes de estudo propostos.
35
3 OBJETIVOS
Esta pesquisa tem como principal objetivo a caracterização química dos
componentes atmosféricos na fase particulada presente dentro e fora das salas de
aula de escolas de ensino fundamental da região central e metropolitana de Curitiba.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Avaliar a concentração do material particulado total e sua composição
elementar por meio de Espectrometria de Fluorescência de Raios-X;
• Através das concentrações elementares internas e externas, avaliar as
fontes de emissão do material particulado por meio da razão adimensional I/E.
• Análise da composição elementar das partículas individuais em
suspensão por meio da Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada a uma
microssonda (MEV-EDX);
• Avaliar e identificar as possíveis fontes poluidoras.
36
4 MATERIAIS E MÉTODOS
As amostragens foram realizadas em cinco escolas diferentes, as quais se
localizam em pontos estratégicos que proporcionam fazer uma comparação entre as
mesmas. Foram escolhidos dois locais, ambiente interno e ambiente externo, onde
foram feitas as amostragens simultaneamente. As semanas dos experimentos de
campo foram definidas juntamente com os diretores de cada escola, de acordo com
a disponibilidade da mesma. A escolha das escolas de ensino primário se deu pelos
seguintes critérios: a) representatividade do local em relação às fontes emissoras b)
suporte elétrico c) segurança do local. Dividido em quatro etapas, as amostras foram
coletadas no ano de 2009, 2010 e 2011. 4.1 LOCALIZAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DAS ESCOLAS
As escolas estão localizadas na cidade de Curitiba e região metropolitana,
no estado do Paraná. Com a finalidade de não revelar explicitamente a identidade e
a localização geográfica das escolas, elas foram denominadas com os codinomes
de: Escola 1, Escola 2 , Escola 3, Escola 4 e Escola 5. A FIGURA 6 mostra a
localização simplificada das cinco escolas inseridas neste estudo, divididas entre a
área urbana e suburbana. Vale ressaltar que a FIGURA 6 é apenas um esboço da
localização das escolas, sem considerar suas coordenadas geográficas e escala
específica.
37
FIGURA 6. Localização simplificada das cinco escolas onde foram efetuadas as amostragens de MP,
subdividida em região urbana e suburbana.
A Escola 1 e a Escola 2, de ensino público, estão localizadas na área
suburbana de Curitiba. Tais escolas estão situadas próximas à uma grande zona
industrial, destacada por um polo petroquímico (FIGURA 7). As outras três escolas,
todas de ensino privado, encontram-se na região urbana da capital paranaense,
onde há a presença acentuada do tráfego de veículos e grandes vias de fluxos
intensos. Todas as escolas são de alvenaria, rebocadas, com paredes pintadas e
com piso revestido de cerâmica. As salas de aula tem ventilação natural (portas e
janelas), mobiliadas com quadros negros (escrita a giz), mesas, pequenos armários
e cadeiras de plástico, madeira ou materiais metálicos.
Em relação ao deslocamento das massas de ar na área suburbana, a região
indicada na FIGURA 7 se caracteriza com ventos preferencias para leste, indicando
que a massa de ar se direciona da Refinaria em direção as escola em questão
(SIMEPAR, 2012).
38
FIGURA 7. Proximidade entre a Refinaria de Petróleo, Escola 1 e a Escola 2 (Imagem do Satélite GeoEye) juntamente com o infográfico dos ventos preferenciais na região (GODOI et al., 2013).
4.2 PERÍODOS DE AMOSTRAGEM
Foram realizadas amostras de Material Particulado Total (2009, 2010, 2011)
e de Material Particulado Individual (2009 e 2010). As TABELAS 2, 3 e 4 apresentam
as datas de amostragem para o Material Particulado Total para os anos de 2009,
2010 e 2011, respectivamente.
TABELA 2. Períodos de amostragem do material particulado total, para o ano de 2009.
2009
! Material Particulado Total
Período de Amostragem
Escola 1 24 de novembro até 08 de dezembro Escola 3 03 de novembro até 18 de novembro
39
TABELA 3. Período de amostragem do material particulado total, para o ano de 2010.
2010 !! Material Particulado Total !! Período de Amostragem Escola 1 17 de maio até 28 de maio Escola 2 31 de maio até 11 de junho Escola 3 07 de junho até 18 de junho
TABELA 4. Período de amostragem do material particulado total, para o ano de 2011.
2011 !! Material Particulado Total !! Período de Amostragem Escola 1 26 de setembro até 06 de outubro Escola 4 24 de maio até 2 de junho Escola 5 30 de agosto até 15 de setembro
A TABELA 5 e TABELA 6 apresentam as datas de amostragem para o
Material Particulado Individual, a qual foi realizada apenas em um dia.
TABELA 5. Datas de amostragem para a coleta das partículas individuais, em 2009.
2009 !! Partículas Individuais !! Período de Amostragem
Escola 1 5 de dezembro 8 de dezembro
Escola 3 10 de novembro 16 de novembro
TABELA 6. Datas de amostragem para a coleta das partículas individuais, em 2010.
!! Partículas Individuais !! Período de Amostragem Escola 2 7 de julho
Escola 1 25 de maio 14 de junho
Escola 3 16 de junho
40
4.3 TÉCNICAS DE AMOSTRAGEM E ANÁLISE
A seguir serão descritas as técnicas de amostragem realizadas nos anos de
2009, 2010 e 2011.
4.3.1 Material Particulado Total
O material particulado total foi amostrado por impactação inercial a partir de
um amostrador sequencial de acrílico, por meio de uma membrana (filtro) de
policarbonato da marca Nucleopore® de 20 µm de espessura e 4 µm de porosidade
(FIGURA 8). Tal amostrador foi conectado a uma bomba de sucção de ar, por meio
de mangueiras, e a um fluxômetro, o qual mede a quantidade de volume de fluído
que passa pelo filtro (FIGURA 9). A impactação inercial representa a “batida” da
partícula contra um anteparo, fazendo com que a partícula que estava em
movimento diminua a sua energia e se separe do fluxo gasoso, se depositando no
amostrador.
FIGURA 8. Recipiente de filtros de policarbonato utilizados nas coletas do material particulado total.
41
FIGURA 9. Amostradores sequenciais ligados à bomba de ar por meio de mangueiras.
Todos os pontos de amostragem foram localizados no piso térreo, além de
um ponto em ambiente exterior à sala de aula. As amostras foram realizadas a cerca
de 1 – 1,5 metros de altura do chão, tendo em vista que está é a altura média da
zona de respiração dos alunos. O amostrador ficou localizado longe obstáculos que
possibilitem alguma modificação no percurso das partículas, como paredes e portas.
No ambiente externo, as coletas foram feitas à aproximadamente 1,5 – 2 metros do
solo.
As bombas de vácuo (FIGURA 10), as quais têm uma vazão média de 25
litros por minuto, permaneceram ligadas por aproximadamente 24 horas, durante os
cincos dias letivos e os filtros foram trocados todos os dias, após completar 24 horas
de amostragem. No total foram preparados aproximadamente 100 filtros de
policarbonato.
42
FIGURA 10. Bombas de vácuo, com vazão média de 25 litros por minuto.
Aproximadamente 150 filtros foram preparados. Em relação à análise
gravimétrica, os filtros foram pesados antes e após as amostragens em uma balança
semi-analítica com precisão de 0,000001 gramas do Laboratório de Emissões
Veiculares (LEME), que faz parte do Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento
(LACTEC). Com a finalidade de reduzir a discrepância amostral, foram realizadas as
pesagens em triplicadas e em seguida foi calculada a sua média.
4.3.1.1 Princípio da Fluorescência de Raios-X (FRX)
A análise elementar do material particulado total para as amostras do ano de
2009 e 2010 foi realizada na Universidade de Antuérpia, na Bélgica, por
fluorescência de raios-X (FRX), onde elementos como K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu,
Zn, Sr, Pb, Al, Si, P, S e Cl são analisados por um espectrômetro tridimensional com
geometria polarizada Epsilon 5 HE-P-EDXRF (SPOLNIK, et al. 2005). Para as
amostras do ano de 2011 utilizou o mesmo equipamento, com as mesmas
configurações e escopo, localizado no Laboratório de Análises e Qualidade do Ar
(LAB – Air / UFPR).
43
O resultado obtido da análise por FRX de cada filtro, representado na
unidade µg.cm-2, foi multiplicado pela área geométrica do filtro, de 12,54 cm², e
assim dividido pelo volume (V) de ar, em metros cúbicos (m3), obtido pelo fluxômetro
para a respectiva amostragem:
Xexperimental= !",!"!×!!! ! (1)
onde X indica a concentração obtida por FRX. O valor obtido consiste na
concentração, chamada de experimental (Xexperimental), de cada elemento na unidade
de µg/m3. Os valores encontrados foram multiplicados por 1000 para serem
transformados na unidade ng.m-³.
A análise por fluorescência de raios X é um método de determinação precisa,
rápida e não destrutiva. O FRX é quali-quantitativo e é baseado na medida das
intensidades dos raios X característicos emitidos pelos elementos que constituem a
amostra, ou seja, número de raios X detectados por unidade de tempo. Deste modo,
os raios emitidos pelos tubos de raios X excitam os elementos que estão na
amostra. Estes, por sua vez, emitem linhas com espectros específicos e com
energias características do elemento, cujas intensidades estão relacionadas com a
concentração do elemento na amostra.
Desta forma, quando um elemento de uma amostra é então excitado, há
uma tendência à liberação de elétrons do interior dos níveis dos átomos, e como
consequência, os elétrons dos níveis mais afastados realizam um salto quântico
para preencher a vacância. Assim, cada transição eletrônica constitui uma perda de
energia para o elétron, e esta energia é emitida na forma de um fóton de raios-X, de
energia característica e bem definida para cada elemento (NASCIMENTO FILHO,
1999). A (FIGURA 11) ilustra resumidamente o esquema básico da fluorescência de
raios-X.
44
FIGURA 11. Esquema básico dos passos da análise por fluorescência de Raios-X.
Neste estudo, as análises do material particulado total foram realizadas na
Universidade de Antuérpia, na Bélgica, utilizando o espectrômetro de energia
dispersiva da marca PANanalytical®, do modelo Epsilon 5 HE-P-EDXRF,o qual
possui um espectrômetro tridimensional com geometria polarizada (15 alvos
secundários), tubo anódino que opera no intervalo de voltagem de 25-100 kV e
corrente de 0.5-24 mA (força máxima de 600W). As análises dos elementos de alto
peso molecular foram feitas utilizando-se 35 kV, 0.35 mA e 10000 segundos de
coleta e a análise dos elementos de baixo peso molecular foram realizadas a 10 kV,
0.35 mA e 4000 segundos. Por fim, os espectros de raios-X foram processados
utilizando o software AXIL para se obter as concentrações elementares das
amostras.
4.3.1.2 Fator de Enriquecimento (FE)
O fator de enriquecimento é um indicador adimensional, o qual é calculado
partindo da concentração de um dado elemento encontrado em um aerossol e
relacionando-o com a concentração padrão já estabelecida para o elemento em
questão na natureza, ou seja, tal relação mostra se a concentração de um elemento
em particular está enriquecida comparada à concentração que seria esperada se o
elemento fosse originado a partir de fontes naturais.
Assim, se a concentração do elemento é considerada enriquecida, pode se
ter indícios que há alguma ação não natural envolvida. A avaliação da contribuição
de fontes antropogênica relativas à crosta da Terra é feita a partir de um elemento
de referência, o qual é considerado quando suas fontes antropogênicas são
Excitação dos elementos que constituem a amostra.
Dispersão dos raios X característicos emitidos pela amostra.
Detecção desses raios X.
45
desprezíveis para a atmosfera (MEZA-FIGUEROA, DE LA O-VILLANUEVA e DE LA
PARRA, 2007). Para a análise dos dados presentes neste estudo, foram
considerados os valores de limite de 4 classificado como não enriquecido, e,
consequentemente, FE maior que 4 classificado como enriquecido (MASON, 1966).
A partir disso, os elementos que não são considerados como enriquecidos são
proveniente de alguma fonte natural enquanto que elementos cujos fatores de
enriquecimento são maiores que 10 são considerados oriundos, principalmente, de
fontes antropogênicas (LIU et al., 2003).
A fórmula utilizada para o cálculo do FE esta indicada na equação (2):
FE = !!!!"#!$%&!'()*!"!!"#!$%&!'()*
!"#$%&'(!"!!"#$%&'
(2)
onde Xexperimental é a concentração do elemento, dada pela Equação (1). O elemento
comum a quase todas as amostras foi o alumínio (Al), assim tomou-se o mesmo
como referência nos cálculos da Equação (2). Portanto, Alexperimental é a concentração
para o alumínio encontrado a partir da Equação (1). X crustal e Alcrustal são as
concentrações na crosta terrestre, X para o elemento em análise, conforme um
padrão já estabelecido por Mason (1966), como mostra a TABELA 7.
TABELA 7 - Valores de referência dos elementos os quais são encontrados com mais frequência na
crosta terrestre e que apresentaram maior relevância neste estudo. Estes valores são utilizados para
o calculo do FE (MASON, 1966).
Elemento (X) Concentração (g/ton) Al 81.300 Ca 36.300 Cl 130 Fe 50.000 K 25.900
Mg 20.900 P 1.050
Pb 13 S 260 Si 277.200 Zn 70
46
Como o elemento de referência é o Al, o FE encontrado para este elemento
será um. Isso se torna um ponto de referência nos cálculos dos fatores de
enriquecimento, pois se todos os valores adimensionais de FE, encontrados para o
elemento de referência, forem iguais a um, significa que o procedimento de cálculo
para os outros elementos estão medidos corretamente.
4.3.1.3 Fator I/E
A relação entre a concentração de material particulado interno e externo é
um parâmetro de avaliação da fonte emissora e/ou do acúmulo do material
particulado (no caso do ambiente interno). Valores próximos de um indicam que as
concentrações de um determinado elemento encontram-se em proporções
equivalentes nos dois ambientes, entretanto valores acima de um advertem que o
elemento em questão encontra-se em maiores concentrações no ambiente interno
do que no externo. A relação I/E pode ser dada pela Equação (3):
! ! =!!!"#$%"&!!!"#!$%& (3)
onde a concentração do elemento amostrado internamente, X interno, está sendo
dividido pela concentração do elemento encontrado no ambiente externo, X externo,
ambos amostrados no mesmo dia e simultaneamente.
4.3.2 Partículas Individuais
As partículas individuais foram coletadas através do amostrador May
Impactor e analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), acoplado a
uma microssonda (Electron Probe Micro Analysis - EMPA). Basicamente, a
microscopia de varredura fornece informações sobre a composição elementar e
tamanho das partículas, como será explicado posteriormente.
47
O material particulado coletado através de um impactador em cascata, May
Impactor, realiza a amostragem fracionada de material particulado presente no ar
em diferentes frações granulométricas (FIGURA 12 e 13).
FIGURA 12. Amostrador em cascata May Impactor ligado às bombas de vácuo em ambiente externo.
FIGURA 13. Amostrador em cascata May Impactor ligado às bombas de vácuo em ambiente interno.
48
O May Impactor é composto por seis estágios diferentes, cada qual
proporciona coletas das partículas em diferentes tamanhos. A TABELA 8 ilustra os
diferentes estágios e os respectivos tamanhos de impactação.
TABELA 8. Estágios e tamanhos respectivos das partículas capturadas no May Impactor.
Estágio Tamanho da Partícula Impactada (µm)
1 16-8
2 8-4
3 4-2
4 2-1
5 1-0,5
6 0,5-0,25
7 0,25 - α
Assim, o processo de deposição das partículas pode ser entendido
esquematicamente na FIGURA 14.
FIGURA 14. Estágios representados no May Impactor. Foram ultizados o estágio 4 e o estágio 6 na
coleta do material particulado (AVIGO JR., 2008.)
49
As partículas, as quais foram amostradas nos intervalos de tamanhos de 0,5 –
2,5 µm e de 2,5 – 4,0 µm, foram coletadas a partir da deposição em uma lâmina de
prata, tendo em vista que a prata é utilizada como substrato para a coleta dos
aerossóis, pois a prata é um material condutivo, relativamente plano e tem pureza de
99,99% (ALVES, 2009). Estas lâminas (FIGURA 15) foram colocadas nos estágios 4
e 6. A amostragem do material particulado fracionado foi realizada dentro e fora das
salas de aula, pelo período de aproximadamente uma hora, em um dia.
FIGURA 15. Lâminas de prata que foram amostradas no impactador inercial May Impactor.
4.3.2.1 Princípios Básicos da Microscopia Eletrônica de Varredura
As amostras de partículas individuais também foram realizadas na Bélgica,
na Universidade de Antuérpia. As análises foram utilizando um microscópio
eletrônico de varredura (M.E.V.), JEOL 733, com microssonda acoplada contendo
detector ultrafino (Oxford Intruments) MEV-EDS e detector lateral de elétrons
secundários (Evehart-Thornley® Detectors), com resolução de 0,2 µm. Assim, os
espectros obtidos foram processados pelo software AXIL e os cálculos quantitativos
da composição das partículas foram feitos a partir do método de simulação interativa
de Monte Carlo.
Basicamente, a MEV fornece informações sobre a composição elementar,
tamanho e forma das partículas estudadas. Uma fonte emite um feixe de elétrons
50
(“canhão de elétrons”) e um detector capta as ondas eletromagnéticas produzidas a
partir da interação da energia sobre a amostra em questão. O sinal deste elétron
quando captado pelos detectores laterais no equipamento permite determinar a
morfologia da estrutura estudada. Por fim, a emissão de raios-X, que já foi descrita
nos princípios da FRX, permite a identificação da composição atômica (semi-
qualitativa e quantitativa) da amostra estudada, através de diferentes tipos de
detectores. O mais conhecido, e que foi utilizado neste estudo, é o Espectrômetro
por Dispersão de Energia (Energy-Dispersive Spectrometer - EDS).
4.3.2.2 Agrupamento (Clusters)
As informações que foram geradas pela microscopia eletrônica de varredura
(MEV) foram analisadas hierarquicamente por agrupamentos de partículas
individuais semelhantes, ou seja, os chamados clusters. Tal análise é feita através
Integrated Data Analysis System – IDAS. Assim, partículas que estão muito
próximas umas das outras ou que apresentam similaridades em sua composição,
são combinadas em um novo grupo. Esse processo é contínuo e formam-se novos
grupos até que todas as partículas sejam combinadas em grupos e subgrupos, os
quais são ilustrados em dendogramas (BONDARENKO et al., 1996; HOORNAERT,
GODOI e VAN GRIEKEN, 2004).
Desta forma, diferentes agrupamentos de partículas similares foram obtidos
para cada amostra, resultando em uma porcentagem média para cada tipo de
partícula, ou seja, os clusters são associados aos tipos de partículas e sua
composição.
51
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Este capítulo apresenta os resultados e as discussões obtidas neste
trabalho. Os resultados, os quais indicam as análises do material particulado nas
escolas e em seus respectivos anos de amostragem, foram dispostos em forma de
gráficos ao longo do texto e apresentados em tabelas no item APÊNDICES, com
média e desvio padrão para as concentrações elementares e média para o FE. Na
sequência, os resultados são discutidos com base nas bibliografias relacionadas ao
tema.
5.1 MATERIAL PARTICULADO TOTAL (MPT)
5.1.2 Espectrometria por fluorescência de raios-x (FRX)
Os filtros de nucleopore® foram analisados pelo método de FRX, o qual
avalia a composição elementar do material particulado coletado. Deste modo, os
seguintes elementos foram detectados: Ca, S, Si, Fe, Al, K, Cl, Ti, Mn, Zn, Pb, As, V,
Se, Sr, Cr, Ni, Cu, Cd e Sb. Alguns elementos se revelaram irrelevantes para o
estudo, assim foram selecionados aqueles que obtiveram contribuições significativas
nas amostras. Com isso, os elementos utilizados na análise dos resultados foram:
Al, Ca, Cl, Cu, Fe, K, Mn, Pb, S, Si e Zn.
As FIGURAS 16, 17 e 18 representam os gráficos, em escala logarítmica, dos
dados de concentração elementar média em ng/m³ para seus respectivos anos.
52
FIGURA 16. Concentrações Médias (ng/m³) dos elementos encontrados nas amostras do ano de
2009, em escala logarítmica .
FIGURA 17.Concentrações Médias (ng/m³) dos elementos encontrados nas amostras do ano de
2010, em escala logarítmica .
1
10
100
1.000
10.000
100.000
1.000.000
Al Ca Cl Cu Fe K Mn Ni Pb S Si Ti Zn
2009 - Concentração média elementar (ng/m3)
Escola 1 - Interno Escola 1 - Externo Escola 3 - Interno Escola 3 - Externo
0
1
10
100
1.000
10.000
100.000
1.000.000
Al Ca Cl Cu Fe K Mn Ni Pb S Si Sr Ti Zn
2010 - Concentração média elementar (ng/m3)
Escola 1 - Interno Escola 1 - Externo Escola 2 - Interno
Escola 2 - Externo Escola 3 - Interno Escola 3 - Externo
53
FIGURA 18. Concentrações Médias (ng/m³) dos elementos encontrados nas amostras do ano de
2011, em escala logarítmica .
Em relação ao fator adimensional I/E calculado pela equação (3), a TABELA 9
resume os valores médios do fator I/E para os elementos encontrados nas amostras
em seus respectivos anos e Escolas.
TABELA 9. Valores médios do fator I/E encontrado nas Escolas em seus respectivos anos de
amostragem.
2009 2010 2011
Escola
1 Escola
3 Escola
1 Escola
2 Escola
3 Escola
1 Escola
4 Escola
5 Al 2,4 1 1,2 1,6 1 1,6 4,2 0,9 Ca 5,9 1 1,3 2 1,6 3,9 5,1 3,9 Cl 2,5 2,1 1 2,4 2,2 1,4 2,3 1,75 Cu 3,2 2,2 5 2,6 1,1 1,4 ND ND Fe 2,5 0,3 1,2 1,6 1,1 1,9 6,8 0,8 K 6,2 0,6 1 1,3 0,9 2,5 ND ND
Mn 2 0,9 1,1 1,4 1,2 3,1 11,4 0,3 Pb 4,9 2,3 2 1,9 1,1 3,3 ND ND S 4 0,8 0,9 2,1 1,4 4,2 3,2 3,8 Si 2,4 1 1,2 1,6 1 1,6 6,05 0,9 Zn 6,4 1,4 4,4 0,8 1,2 2,3 5,9 0,6
ND = limite não detectado
1
10
100
1.000
10.000
100.000
1.000.000
Al Ca Cl Cu Fe K Mn Ni Pb S Si Zn
2011 - Concentração média elementar (ng/m3)
Escola 1 - Interno Escola 1 - Externo Escola 4 - Interno
Escola 4 - Externo Escola 5 - Interno Escola 5 - Externo
54
Alguns elementos não atingiram o limite de detecção do FRX, para estes
elementos utilizou-se a simbologia ND. Para a média dos valores do FE obtidos, as
FIGURAS 19, 20 e 21 representam os resultados médios encontrados nos
respectivos anos, escala logarítmica.
FIGURA 19.Gráfico das médias do Fator de Enriquecimento (FE), em escala logarítmica , para todas
as escolas amostradas no ano de 2009.
FIGURA 20. Gráfico das médias do Fator de Enriquecimento (FE), em escala logarítmica , para todas
as escolas amostradas no ano de 2010.
0
1
10
100
1.000
10.000
Al Ca Cl Cu Fe K Mn Ni Pb S Si Zn
2009 - Valores Médios do Fator de Enriquecimento (FE)
Escola 1 - Interno Escola 1 - Externo Escola 3 - Interno Escola 3 - Externo
0
1
10
100
1.000
10.000
Al Ca Cl Cu Fe K Mn Ni Pb S Si Zn
2010 - Valores Médios do Fator de Enriquecimento (FE)
Escola 1 - Interno Escola 1 - Externo Escola 2 - Interno
Escola 2 - Externo Escola 3 - Interno Escola 3 - Externo
55
FIGURA 21. Gráfico das médias do Fator de Enriquecimento (FE), em escala logarítmica , para todas
as escolas amostradas no ano de 2011.
O perfil de concentração elementar é refletido pela abundância dos
elementos na crosta terrestre e pela contribuição das atividades humanas. Os
resultados apresentados na TABELA 9 mostram que a principal característica entre
os elementos foi o fator I/E maior que 1, ou seja, indicando maiores concentrações
elementares de particulados no ambiente interno. Em um cenário similar, Janssen et
al. (1999) apresentou valores muito mais elevados da relação I/E, principalmente
para os elementos como Si e Ca, evidenciando a forte presença dos elementos no
ambiente interno. Habil e Teneja (2011), em um estudo sobre a relação da
ventilação com o material particulado em escolas na Índia, mostraram que as
partículas provenientes de ambientes externos podem ser facilmente transportadas
para dentro das salas por meio de ventos preferências e pela ressuspensão de
poeira do chão. Uma dos maiores contribuintes para poluição interna são os fatores
que geram a acumulação de poluentes. Seguindo a linha de raciocínio do estudo
Fromme et al.(2008), no estudo onde foram avaliados alguns dos motivos pelos
quais há esta acumulação, os autores indicam que embora o ambiente escolar
normalmente carece de fontes internas típicas de PM, tais como fumar e cozinhar, o
comportamento das partículas, e relacionando com os resultados da TABELA 9,
podem ser explicados por: o modo como estão distribuídas as janelas, como é a
circulação do ar (ventilação no local) e a periocidade de limpeza do ambiente. Estes
fatores influenciam diretamente na quantidade de partículas presentes no ar das
salas de aula, tendo em vista que janelas direcionadas na frente de grandes ruas
0,1
1
10
100
1000
10000
Al Ca Cl Cu Fe K Mn Ni Pb S Si Zn
2011 - Valores Médios do Fator de Enriquecimento (FE)
Escola 1 - Interno Escola 1 - Externo Escola 4 - Interno
Escola 4 - Externo Escola 5 - Interno Escola 5 - Externo
56
facilitam a entrada de partículas provenientes de queima de combustíveis, por
exemplo; também é importante ressaltar a periodicidade em relação à limpeza das
salas, uma vez que um ambiente limpo regularmente é muito menos propício a ter a
acumulação de determinados tipos de partículas. Stranger et al. (2008) indica que
carpetes e tapetes tem importância significativa como fonte de poeiras.
Ao observar os gráficos das concentrações médias ilustrados nas FIGURAS
16,17 e 18, identifica-se que os elementos que contribuíram majoritariamente,
comparando entre si, em relação as concentrações médias de MPT foram o Al, Ca e
o Si, apresentando uma concentração maior que 1.000 ng/m3 em todos os anos de
amostragem, em todas as escolas e nos dois ambientes. Segundo Godoi et al.
(2004), estes elementos estão associados a fontes originária do solo, neste caso a
resuspensão de poeira. Ainda, os elementos como, Cl, K, Fe e S contribuíram
significativamente nas amostras. Em relação ao FE, os elementos Ca, Cl, Cu, S, Pb
e Zn revelaram um fator de enriquecimento extremamente alto (FE>10),
evidenciando a presença de fontes antropogênicas na região dos pontos de
amostragem.
A maior contribuição relativa de Ca, em meio urbano, é a deterioração da
crosta terrestre, como no desgaste de rochas (JANSSEN et al., 1999; AVIGO JR.,
2008). A razão I/E média, TABELA 9, indica que o elemento encontra-se presente
significativamente no ambiente interno, apontando para a existência de alguma fonte
interna do elemento ou o acúmulo dentro das salas de aula. Janssen et al. (1999),
ao quantificar a composição elementar do MP em duas escolas primárias em
Amsterdam (Holanda), encontrou médias internas para o elemento Ca de 2.540
ng/m3 e 1.919 ng/m3, e externamente em torno de 232 ng/m3. Já Almeida et al.(2011)
revelou, em suas amostras em escolas primárias de Lisboa, valores próximos a
10.005 ng/m3, internamente, e 2.271 ng/m3 externamente. Comparando com este
estudo, o perfil da concentração média do elemento Ca revelou-se muito mais
elevado do que os dois estudos para o ano de 2009, onde atingiu um pico no
ambiente interno, para a Escola 1, com o valor médio de 58.942 ng/m3. O elemento
ficou em níveis similares ao estudo das escolas holandesas apenas internamente
em 2010 para a Escola 1 (1.930 ng/m3) e em 2011 para a Escola 4 (1.793 ng/m3) e
na Escola 5 (2.707 ng/m3). Em relação ao estudo das escolas portuguesas, as
Escola 1 em 2010 e a todas as escolas em 2011 obtiveram valores menores do os
resultados indicado nas amostras de Almeida et al.(2011). Em todos os anos de
57
amostragem o valor da concentração média externa foi muito mais elevado que o
resultado encontrado por Janssen et al. (1999).
Almeida et al. (2011), indica os valores do FE em suas amostras, apontando
o Ca com FE>10. Comparando com resultados do presente estudo, observa-se que
o Ca segue como o estudo de Almeida et al. (2011), aparecendo em nível muito
enriquecido (FE>10) nas duas escolas e nos dois ambientes, para o ano de 2009.
Em 2010, o elemento também está muito enriquecido para a Escola 3, tanto
internamente quanto externamente, e em proporções muito menores nos dois
ambientes para a Escola 1 e Escola 2. No ano de 2011 apenas a Escola 5 ( FE =
5,1) , internamente, houve significativa relevância para o Ca. Almeida et al. (2011)
explica que os altos níveis do FE deve-se a existência de fontes não minerais
associados com este elemento, podendo ser atribuída a uma fonte de origem
interna, provavelmente proveniente do giz (principalmente CaSO4), utilizado nos
quadros, e/ou provenientes de algum material que utiliza gesso em sua matéria
prima, como as paredes e rebocos. John et al. (2007) também correlaciona o
elemento a queima de combustíveis fósseis. Estas analogias podem ser aplicadas
ao cenário científico deste estudo, uma vez que em todas as escolas utilizam o giz
para escrever no quadro negro e estão sendo influenciadas pela queima de
combustíveis fósseis.
Partículas ricas em Si devem-se principalmente ao intemperismo de rochas
terrestres. Tais partículas, denominadas silicatos, são os feldspatos, quartzo e argila.
Os silicatos estão frequentemente associados ao Al, formando os aluminosilicatos,
provenientes do solo (ALVES, 2008). Segunda Braga (2007), os aluminosilicatos são
associados a fontes naturais de poeira e são facilmente transportados pelo vento.
Janssen et al. (1999) indicaram 4.224 ng/m3 e 1.978 ng/m3 para valores médios do
elemento, internamente para os dois pontos internos nas escolas do estudo, e
externamente 194 ng/m3. Zwoździak et al. (2013), em uma escola na Polônia,
encontraram a média máxima da concentração para o elemento Si de 2.639 ng/m3,
no ambiente interno, e de 1.746 ng/m3 no ambiente externo, ambos no verão. Nas
amostras do presente estudo, a média da concentração interna e externa, em geral,
foi maior. O pico da concentração média foi para a Escola 1 em 2009, onde atingiu
internamente 79.031 ng/m3 e 27.631 ng/m3 externamente. Mesmo em altas
concentrações elementares em relação aos outros trabalhos, o resultado do FE
revelou que o elemento não ultrapassou EF>10 (limite indicado pela literatura como
58
forte influência antropogênica). Em 2009, o elemento apareceu enriquecido em 2009
nas duas escolas e nos dois ambientes, com valores variando entre EF= 6,4 – 6,7.
Em 2010, o elemento estava enriquecido apenas na Escola 3 ( EF=8,9 internamente
e 8,7 externamente) e em contra ponto na Escola 1 e na Escola 2 o silício (Si) não
ultrapassou o limite de enriquecimento estabelecido. O fator I/E médio indica que o
elemento foi mais presente internamente em todos os anos de amostragem, com
exceção em 2011 na Escola 5. Pode-se inferir que a fonte principal nestas amostras
foi a resuspensão de poeira, proveniente do solo.
O Al esteve presente em todas as amostras e, como explicado
anteriormente, se tornou referência para o cálculo do FE, assim, o valor encontrado
para o alumínio será FE=1. Isso se torna ponto de verificação nos cálculos dos
fatores de enriquecimento para os outros elementos. O solo é uma das principais
fontes de alumínio. Este elemento está frequentemente combinado com o silício,
como dito anteriormente, formando os aluminosilicatos (GANOR, LEVIN e VAN
GRIEKEN, 1998; SAUCY ANDERSON e BUSECK , 1991; XHOFFER, BERNARD e
VAN GRIEKEN, 1991). As fontes também podem ser originárias de atividade
antropogênicas como tráfego de rodovias, agricultura, operação de mineração,
desmatamento e desertificação (POST e BUSECK, 1984). No estudo de Avigo Jr. et
al. (2008), a maior concentração encontrada foi 370 ng/m3, internamente, e 860
ng/m3 externamente. As amostras deste estudo apresentaram um perfil muito mais
elevado, atingindo a média máxima na Escola 1 em 2011 no ambiente interno (6.044
ng/m3). O alumínio apresentou um comportamento interno de grande relevância em
relação ao fator I/E médio no ano de 2009 e em 2010. Apenas na Escola 3 em 2010
o fator I/E indica a igualdade em relação à concentração interna e externa. O
acúmulo do elemento dentro da sala de aula pode ser interpretado como alguma
fonte de origem externa que proporcione a geração de partículas e,
consequentemente, atingindo o ambiente interno. Uma provável fonte seriam as
atividades antropogênicas que circundam as escolas, principalmente a Escola 1 e a
Escola 2. No caso da Escola 3, as partículas geradas por emissões veiculares
provenientes das vias de fluxo rápido podem ser um fator de grande relevância.
O K atingiu o pico de concentração média nas amostragem do ano de 2009,
na Escola1, chegando a 15.087 ng/m3 no ambiente interno. O elemento se mostrou
em elevadas concentrações em comparação ao estudo de Almeida et al. (2011), o
qual encontrou internamente 10.66 ng/m3, e no ambiente externo seguiu com o
59
mesmo perfil, atingindo concentrações também mais altas. O fator I/E para este
elemento mostra que na Escola 3, no dois anos de amostragem, o elemento obteve
média significativa em ambiente externo. Segundo John et al.(2007), o elemento é
proveniente da crosta, emitido por ressuspensão do solo. Godoi et al. (2004), em
seu estudo sobre caracterização de partículas provenientes da queima de cana de
açúcar em Araraquara/SP, indicou que o potássio também é proveniente da queima
de biomassa. É importante notar que houve uma queda significativa nos resultados
de concentração e do FE nas amostras a partir do ano de 2009. O elemento
apresentou FE>10 nas duas escolas (Escola 1 e Escola 3) em 2009 e na Escola 3
em 2010, sugerindo a ação de uma fonte antropogênica próxima as escolas. Pode
se suspeitar de algum evento de queima de biomassa neste período, principalmente
no ambiente externo (fator I/E<1) próximo a Escola 3. Nas outras escolas o K não
apareceu enriquecido, indicando sua emissão de fonte natural. Na Escola 5, em
2011, o elemento não foi detectado.
Em relação ao elemento S, a possível fonte de origem antropogênica é a
combustão de combustível fóssil (AVIGO JR. et al., 2008). Esse elemento é
encontrado de várias formas na atmosfera e, ao ser lançado no ar, ele pode se
combinar com outros elementos atmosféricos e se transformar em outros
compostos, além de ser nocivo ao trato respiratório devido a sua solubilidade
(ALVES, 2005). A concentração elementar encontrada nas amostras indicam valores
elevados em relação ao estudo de Janssen et al. (1999) e Avigo Jr. et al. (2008). O
valor máximo encontrado no presente estudo foi de 4.848 ng/m3 no ambiente interno
na Escola 1, no ano de 2011, e externamente de 1.183 ng/m3 na Escola 2 em 2010,
enquanto Jassen et al. (2009) indicou o máximo no ambiente interno 756 ng/m3 e
Avigo Jr. et al. (2008) 600 ng/m3. Em relação ao FE, o elemento apresentou alto
grau de enriquecimento (FE>10) em todos os anos de amostragem, indicando a
existência de grandes fontes de origem antropogênicas. O fator I/E indica que em
2009 a concentração foi mais efetiva externamente para a Escola 3 e para a Escola
1 em 2010. Alguns estudos apontam que pneus contêm altas concentrações de
enxofre, juntamente com minérios de arsênio (MONTEIRO e MAINIER, 2008), o que
evidência ainda mais o trânsito urbano como provável fonte do poluente, tendo em
vista às regiões de grandes fluxos de veículos próximas as escolas, principalmente
em relação à localização das Escolas 3, 4 e 5 (meio urbano).
60
O elemento Cl pode ser relacionado à queima de biomassa (GODOI et al.,
2004), principalmente plásticos que formam cloretos voláteis. Janssen et al. (1999)
associa o elemento como contido em aerossóis marinhos. Assim, Avigo Jr. et al.
(2008) complementa que o cloreto pode originar-se do transporte marinho de longa
escala entre o oceano atlântico e a cidade de Curitiba. O Cl apontou enriquecimento
extremo (EF>10) em todas as escolas e nos três anos de amostragem, indicando a
existência de fontes antropogênicas permanentes e próximas ao pontos de
amostragem. Porém, em relação aos valores médios da concentração elementar, o
elemento não apresentou altas concentrações. Os valores obtidos no presente
estudo se mostrou similares ao estudo de Zwoździak et al. (2013), onde foi
apresentado uma concentração média de 1.141 ng/m3 no ambiente interno e 1.636
ng/m3 no ambiente externo (amostras realizadas no período do inverno), enquanto
que neste o máximo da concentração média apareceu na Escola 2, chegando à
1.686 ng/m3 (ambiente interno) e 817 ng/m3 em ambiente externo. O elemento
prevaleceu em maior quantidade no ambiente interno (I/E>1) em todas as escolas,
mostrando que houve acúmulo do elemento dentro das salas de aula. A queima de
resíduos urbanos (lixo) está ligada à emissão de partículas de Cl (MOFFET et al.,
2008), o que pode ser uma provável fonte de MP próximo as escolas.
O Zn é um elemento abundante na crosta terrestre e está presente em
vários minerais e em diferentes formas, como sulfetos ou carbonatos de Zn. Seu
maior uso é na galvanização de produtos de Fe, proporcionando uma cobertura
resistente à corrosão. Além de ser utilizado na galvanização, tem uso também em
baterias, fertilizantes, aros e rodas de veículos, tintas, plásticos, borrachas, além de
outros diversos produtos (MOORE e RAMAMOORTHY, 1984). O elemento também
pode ser proveniente da queima de lixo (MOFFET et al., 2008). Nas amostras, o Zn
está muito enriquecido em todas as amostras (FE>10). A contribuição que se
destacou nas amostras em relação à concentração média foi no ano de 2009, na
Escola 1, onde foi obtido 5280 ng/m3 no ambiente interno e 3998 ng/m3, no ambiente
externo. Nos outros anos, e nas outras escolas, o Zn apresentou concentrações
similares ao estudo de Zwoździak et al. (2013), o qual obteve 276 ng/m3 e 235
ng/m3, no ambiente interno e externo, respectivamente, ambos na estação de
inverno. A predominância do fato I/E para o elemento foi I/E>1, com exceção da
Escola 2, em 2010, e da Escola 5, em 2011. Almeida et al. (2011) e Avigo Jr. et al.
(2008) observaram a mesma tendência em suas amostras, apontando que as fontes
61
internas podem estar relacionadas ao uso de produtos que contém Zn, como
aqueles utilizados no revestimento de paredes, superfícies de madeiras, portas e
janelas. Além disso, o FE acentuado indica a presença massiva de fontes
antropogênicas influenciando a qualidade do ar nas regiões, associado está a
proximidade com as vias de trafego de veículos (Escola 3, Escola 4 e Escola 5) e
com a zona petroquímica (Escola 1 e Escola 2), principalmente ao pico destaque da
concentração média no ano de 2009 na Escola 1.
Além de ser um elemento tóxico, o Pb é um comum contaminante ambiental
pois é utilizado em larga escala na indústria, tais como: indústria extrativa,
petrolífera, de acumuladores, tintas e corantes, de cerâmica e bélica; encontra-se
também no meio em que o homem vive como em constante emissão por veículos
automotores, ou ainda pela ingestão de alimentos sólidos e líquidos contaminados
(LARINI, 1987). Os resultados da concentração média do elemento revelou a média
máxima em 2011 na Escola 3, onde resultou em 77 ng/m3 internamente e 33 ng/m3,
no ambiente externo. No ano de 2011 o elemento ficou abaixo do limite em muitas
amostras da Escola 1 e Escola 4, e não foi detectado nas amostras da Escola 5.
Zwoździak et al. (2013) encontrou valores similares com o presente estudo,
indicando a maior concentração no inverno, onde obteve internamente 87 ng/m3 e
83 ng/m3, no ambiente externo. Em todas as escolas o fator I/E indicou
concentração interna prevalecendo em maior escala, sugerindo acumulação do
elemento. O Pb foi encontrado em nível super enriquecido (EF>10) nas amostras do
ano de 2009 e 2010, indicando que a partículas são oriundas de fontes
antropogênicas e estão muito próximas a Escola 1 e Escola 2.
Segundo Godoi et al.(2007), o Fe está associado com os aerossóis
provenientes do solo como sua fonte principal, Meza-Figueroa, De La O-Villanueva e
De La Parra (2007) complementa sugerindo que as principais fontes antropogênicas
do elemento é o trafego de veículos e as emissões industriais. Os resultados do
presente estudo indicam o máximo da concentração média no ano de 2009, onde foi
obtido na Escola 1 a média de 20.971 ng/m3, no ambiente interno, e 12.346 ng/m3 no
ambiente externo, na Escola 3. Estas concentrações estão muito mais elevadas do
que os resultados encontrados nas escolas em Portugal, onde Almeida et al. (2011)
encontrou 856 ng/m3 , no ambiente interno, e 307 ng/m3 no ambiente externo, e
também em relação ao estudo de Zwoździak et al. (2013), o qual obteve 655 ng/m3,
no inverno em ambiente interno, e 604 ng/m3, no verão no ambiente externo. O fator
62
de enriquecimento indicou que o Fe está enriquecido nas duas escolas nas
amostragem do ano de 2009, e na Escola 3 no ano de 2010. Com isso, pode-se
suspeitar que as possíveis fontes do elemento está ligada ao complexo industrial
próximo a Escola 1 e 2, e com as vias que interceptam a Escola 3.
O Cu apareceu com I/E>1 em todas as amostras, indicando acumulo do
elemento ou alguma fonte interna. O elemento não foi detectado no ano de 2011,
para a Escola 5. As concentrações médias das amostras indicou que na Escola 3 o
elemento alcançou 50 ng/m3 , no ambiente interno, e 45 ng/m3 no ambiente externo.
Zwoździak et al. (2013) obteve valores similares em suas amostras, onde encontrou
58 ng/m3, ambiente interno, e 48 ng/m3 no ambiente externo, na estação do inverno.
O Cu apontou super enriquecimento (FE>10) nos dois primeiros anos de
amostragem, 2009 e 2010, indicando a presença de fontes antropogênicas. Meza-
Figueroa, De La O-Villanueva e De La Parra (2007) sugere que o Cu é um bom
indicador de fontes antropogênicas, pois aparece na gasolina, componentes de
veículos, óleos lubrificantes, nas emissões industriais e de incineradores. Este fato
pode ser aplicado as amostras deste estudo, comprovando a influência negativa das
fontes automotivas próximas as escolas na região urbana e das fonte industrial, na
região suburbana.
O Mn é um metal de origem da crosta terrestre, nas amostras as
concentrações médias foram menores do que os outros elementos, apresentando o
máximo na Escola 2, em 2010, onde atingiu 65 ng/m3 e 60 ng/m3, internamente e
externamente, respectivamente. Estes valores estão semelhantes aos resultados de
Zwoździak et al. (2013), que obteve 45 ng/m3, no ambiente interno, e 28 ng/m3 no
ambiente externo, ambos no inverno. O FE para o Mn não ultrapassou o limite
estipulado para ser enriquecido, indicando que o elemento provém de fontes
naturais, como a própria crosta terrestre.
A Tabela 10 apresenta os principais elementos encontrados nas amostras
das Escolas e suas prováveis fontes de origem.
63
TABELA 10. Elementos encontrados nas amostras das Escolas e suas prováveis fontes de origem.
OCORRÊNCIA ELEMENTO ORIGEM DA FONTE
Escola 1 e Escola 2 Cl, Pb, Zn, S Industrial
Ca, Fe, K, Si, Al Solo
Escola 3 Si Solo
Cu, S, Veicular
Escola 4 Cl,S, Zn Veicular
Escola 5 Cl, S, Zn Veicular
5.2 PARTÍCULAS INDIVIDUAIS
Os dados encontrados pela análise por M.E.V, o qual revelou o tamanho e a
composição das partículas presentes nas amostras, proporcionou identificar
diferentes tipos de agrupamentos, também chamados de clusters. Estes grupos
estão nas TABELAS 10, 11 e 12, para o ano de 2009 e 2010, em forma de
porcentagem e sua disposição na tabela será explicado posteriormente. Em seguida
as tabelas de resultados, será elucidado como esses grupos foram classificados e
gerados, juntamente com as discussões pertinentes aos resultados encontrados.
64
TAB
ELA 11. A
bundância relativa dos diferentes tipos de partículas encontradas no ano de 2009.
Local/ A
mbi-
ente
Fração - µm
Cluster (%
)
Data
(total de partículas)
fuligem
Orgâni-co
CaC
O3
solo Fe-rico
CaS
O4
AlS
i S
-rico
Nitrato
Fosfato-rico
N-rico
Cu-rico
Ca-rico
orgânico-S
Escola 1
interno
0.5-4.0 (663)
11 15
!!12
!!15
!!!!
47 1
!!!!
!!!!
!!0.5 - 2.5
88 89
!!79
!!79
!!!!
84 67
!!!!
!!!!
04/dez 2.5 - 4.0
12 12
!!21
!!21
!!!!
17 33
!!!!
!!!!
!!externo
0.5-4.0 (611)
8 36
!!35
4 !!
!!!!
17 !!
!!!!
!!!!
!!0.5 - 2.5
82 88
!!81
69 !!
!!!!
77 !!
!!!!
!!!!
!!2.5 - 4.0
18 12
!!19
31 !!
!!!!
23 !!
!!!!
!!!!
Escola 1
interno
0.5-4.0 (709)
6 39
!!!!
1 11
17 !!
!!!!
12 !!
13 1
!!0.5 - 2.5
91 83
!!!!
71 81
86 !!
!!!!
77 !!
82 67
05/dez 2.5 - 4.0
9 17
!!!!
29 19
14 !!
!!!!
23 !!
19 33
!!externo
0.5-4.0 (1700)
12 37
!!!!
2 !!
31 6
!!!!
6 6
!!!!
!!0.5 - 2.5
85 85
!!!!
98 !!
84 87
!!!!
90 87
!!!!
!!2.5 - 4.0
15 15
!!!!
2 !!
16 13
!!!!
10 13
!!!!
Escola 1
interno
0.5-4.0 (1704)
!!20
8 !!
4 8
57 !!
3 !!
!!!!
!!!!
!!0.5 - 2.5
!!88
90 !!
79 82
84 !!
84 !!
!!!!
!!!!
08/dez 2.5 - 4.0
!!13
10 !!
21 18
16 !!
16 !!
!!!!
!!!!
!!externo
0.5-4.0 (1873)
17 25
4 !!
16 !!
30 !!
!!!!
8 !!
!!!!
!!0.5 - 2.5
89 78
88 !!
90 !!
82 !!
!!!!
87 !!
!!!!
!!2.5 - 4.0
11 22
12 !!
10 !!
19 !!
!!!!
14 !!
!!!!
65
TA
BELA
12. Abundância relativa dos diferentes tipos de partículas encontradas no ano de 2009.
Local/ A
mbi-
ente
Fração - µm
Cluster (%
)
Data
(total de partículas)
fuligem
Orgâni-co
CaC
O3
sulfato solo
cloro Fe-rico
CaS
O4
AlS
i S
-rico
Cl-
rico B
io-gênico
Nitrato-rico
Nitra-to
Fosfato-rico
Escola 1
externo
0.5-4.0 (611)
8 36
!!!!
35 !!
4 !!
!!!!
!!!!
!!17
!!!!
0.5 - 2.5 82
88 !!
!!81
!!69
!!!!
!!!!
!!!!
77 !!
04/dez 2.5 - 4.0
18 12
!!!!
19 !!
31 !!
!!!!
!!!!
!!23
!!!!
interno
0.5-4.0 (663)
11 15
!!!!
12 !!
!!15
!!!!
!!!!
!!47
1
!!0.5 - 2.5
88 89
!!!!
79 !!
!!79
!!!!
!!!!
!!84
67
!!2.5 - 4.0
12 12
!!!!
21 !!
!!21
!!!!
!!!!
!!17
33
Escola 3
interno
0.5-4.0 (931)
26 20
18 13
16 4
4 !!
!!!!
!!!!
!!!!
!!!!
0.5 - 2.5 82
90 76
75 87
82 89
!!!!
!!!!
!!!!
!!!!
10/nov 2.5 - 4.0
18 10
24 25
13 18
11 !!
!!!!
!!!!
!!!!
!!!!
externo
0.5-4.0 (798)
32 10
12 !!
24 !!
3 21
!!!!
!!!!
!!!!
!!!!
0.5 - 2.5 89
88 91
!!88
!!91
96 !!
!!!!
!!!!
!!!!
!!2.5 - 4.0
12 12
9 !!
12 !!
9 4
!!!!
!!!!
!!!!
!!
Escola 3
interno
0.5-4.0 (638)
34 28
!!!!
!!!!
7 !!
20 3
5 !!
!!!!
!!!!
0.5 - 2.5 81
60 !!
!!!!
!!70
!!43
69 77
!!!!
!!!!
16/nov 2.5 - 4.0
20 40
!!!!
!!!!
30 !!
57 31
23 !!
!!!!
!!!!
externo
0.5-4.0 (797)
!!38
!!!!
!!!!
6 !!
22 3
17 13
1 !!
!!
!!0.5 - 2.5
!!79
!!!!
!!!!
71 !!
40 65
73 27
38 !!
!!!!
2.5 - 4.0 !!
22 !!
!!!!
!!29
!!60
35 27
73 63
!!!!
66
TAB
ELA 13. A
bundância relativa dos diferentes tipos de partículas encontradas no ano de 2010.
Local/ A
mbi-
ente
Fração - µm
Cluster %
Data
(total de partículas)
fuligem
AlS
i N
aNO
3 N
aCl
Cl-
rico S
-rico O
rgânico C
aCO
3 P
-rico
Na-
rico B
iogênico C
aMg
N-
rico C
aSO
4
Escola 1
externo
0.5 - 4.0 (619)
53 15
2
4
26
0.5 - 2.5
90
96
100
93
88
24/05 2.5 - 4.0
!!10
4 !!
0 !!
!!7
!!12
!!!!
!!
!!
interno
0.5 - 4.0 (620)
58
1
11
26
4
!!0.5 - 2.5
94
100
93 96
91
!!2.5 - 4.0
6
7 4
9
Escola 1
externo
0.5 - 4.0 (653) 4
24 17
3
7
11
31
3
0.5 - 2.5
88 92
93 89
89 96
97
85
14/06 2.5 - 4.0
13 8
7 11
11 4
3
15
!!
interno
0.5 - 4.0 (356)
34
28
9 9
5
15
!!0.5 - 2.5
88
97 91
88 83
88
!!2.5 - 4.0
13
3 9
12 17
12
Escola 2
externo
0.5 - 4.0 (623) 38
16 14
14 15
2
0.5 - 2.5
99 97
100 95
100 100
07/06 2.5 - 4.0
1 3
!!5
!!!!
!!!!
!!!!
!!!!
!!
!!
interno
0.5 - 4.0 (798) 12
21 20
22
8 8
10
!!0.5 - 2.5
98 96
95
97 95
94 99
!!2.5 - 4.0
2 4
5
3 5
6 1
Escola 3
externo
0.5 - 4.0 (659)
27
6
2 31
10
14
7 4
0.5 - 2.5
98
100
100 97
100
100
91 96
16/06 2.5 - 4.0
!!2
!!!!
!!0
3 !!
!!!!
0 9
4
!!
interno
0.5 - 4.0 (797) 17
24
3 18
10
24
3
!!
0.5 - 2.5 99
98
100 98
100
96
93 96
!!
2.5 - 4.0 1
2
0 2
4
7 4
67
As TABELAS 10, 11 e 12 indicam a porcentagem total encontrada em cada
ambiente e também a porcentagem nos dois estágios amostrados (0.5-2.5 µm e 2.5-
4.0 µm). Por exemplo, a TABELA 28, que indica a amostragem que ocorreu no dia
24/05/2010 na Escola 1, apresentou externamente 619 partículas, as quais 53%
delas (aproximadamente 328 partículas) estão inseridas no agrupamento
denominado AlSi. Com isso, é feita uma subdivisão dentro do cluster AlSi, dividindo-
o no intervalo de 0.5-2.5 µm e 2.5-4.0 µm. Assim, 90% do total das partículas
encontradas externamente no dia em questão estão no estágio 0.2-2.5 µm, ou seja,
295 partículas estão nesta fração. Por consequência, aproximadamente 10% das
328 partículas (aproximadamente 33 partículas) estão na fração de 2.5-4.0 µm.
Desta forma foram feitas as outras análises da porcentagem dos clusters.
As partículas carbonáceas, ou aerossóis carbonosos, são compostos
caracterizados pela presença de carbono em sua constituição e podem ser
separadas em três diferentes grupos de espécies, tais como biogênico, fuligem e
orgânico (GODOI et al.,2004).
Quando as concentrações de C e O são similares nas partículas, e também
quando contém N, P, Cl e S, as partículas são classificadas como biogênico. Tais
partículas são encontradas em aerossóis como pólens, poros de fungos, bactérias e
vírus (AVIGO JR. et al., 2008). As principais fontes de partículas biogênicas são
representadas pela combustão de biomassa, combustão de combustíveis fósseis e
também pela oxidação atmosférica de compostos orgânicos voláteis (COV) ou
antropogenicamente produzidos (ALVES, 2005). A exposição a estes tipos de
partículas produzem efeitos adversos à saúde após a inalação, ingestão e contato
com a pele (MENETREZ e FOARDE, 2004). Esse tipo de agrupamento apareceu
apenas na Escola 3, nos dois anos de amostragem. Em 2009 teve contribuição
significativa externamente no dia 16/11/2009 e em maior quantidade na fração fina.
Já em 2010, no dia 16/06/2010, o cluster biogênico apresentou valores no ambiente
externo de 14,11% do total das partículas (659 partículas), sendo que 100% dessa
porcentagem se enquadram na fração fina (0.5 -2.5 µm) e, por fim, no ambiente
interno as partículas desse cluster apresentaram 24,47% (total de 797 partículas),
onde 96% estão na fração fina. Este resultado diferiu das amostras de Avigo Jr. et
al. (2008), o qual encontrou no cluster biogênico a maior parte das partículas no
ambiente interno, predominantemente na fração fina. Estas partículas são geradas
68
principalmente pela interação entre as condições internas e externas de um
ambiente e, portanto, são diretamente relacionadas às atividades dos ocupantes
destes locais (MENETREZ e FOARDE, 2004). Os resultados indicam a existência de
uma fonte externa próxima a Escola 3, a qual permaneceu nos dois anos de
amostragem.
O carbono negro, ou apenas fuligem é uma das variedades mais puras de
partículas de carbono. Para ser considerada uma partícula de fuligem, ela tem que
ter 70% ou mais da sua composição de carbono, constituindo uma dispersão
coloidal de partículas muito finas (AVIGO JR., 2008). As partículas são formadas por
cadeias de átomos de carbono apresentando uma estrutura semelhante à do grafite
(ALVES, 2005). A fuligem é proveniente da ação do homem, em particular dos
veículos movidos a diesel e do desgaste de pneus e freios dos veículos em geral. As
partículas encontradas no cluster denominado como fuligem foram encontradas nas
três escolas, tanto internamente quanto externamente, e nos dois anos de
amostragem. As porcentagens da abundância relativa revelaram que os maiores
valores aparecem para as partículas na fração fina (0,5 - 2,5 µm), atingindo um
máximo internamente na Escola 3 no dia 16/11/2009 onde 34%, do total de 638
partículas, estão caracterizadas como fuligem, sendo que aproximadamente 81%
estão concentradas na fração fina. Na amostra do dia 07/06/2010 obteve seu
máximo externamente, onde 38% das partículas da amostras são fuligem,
representando 99% na fração fina. A contribuição de partículas de fuligem esta
diretamente ligada ao meio urbano, principalmente pelas emissões veiculares e
também pelas pequenas contribuições de combustão de gás, processos industriais,
poeiras de pavimentação de estradas e queimadas. Os resultados condizem com o
estudo de Avigo Jr. et al. (2008) e Uba (2010), onde a fração fina também prevalece
nas classificação das partículas do cluster.
Os aluminiosilicatos são os aerossóis atmosféricos que tem sua maior
composição por Si e Al e em menos proporção elementos como Fe, Ca, K, Ti, Mn, S
e P. Estes compostos fazem parte do solo ou são oriundos de atividade humanas
como tráfego de veículos, atividade agrícola, incineração, desmatamento e
desertificação (ALVES, 2009). Estas partículas são comumente chamadas de
poeira. As partículas compostas por mais de 70% de Al e Si com concentrações de
O em maior escala que as de C são aluminosilicatos puros (GODOI et al., 2004).
Tais partículas que consistem principalmente de Si são identificados como quartzo
69
(SiO2). Além disso, essas partículas podem ser formados durante a queima de
combustível (KATRINAK et al.,1995). Nas amostras, o cluster AlSi apareceu nos
dois anos de amostragem, se mostrando presente em quase todas as escolas.
Apenas no dia 10/11/2009 na Escola 3 e 4/12/2009 na Escola 1 não houve
evidências dessas partículas. Observa-se que no ano de 2010 essas partículas
tiveram uma contribuição significativa, aparecendo em todas as escolas e com altas
porcentagens no ambiente interno. Este fato esta de acordo com as amostras de
Uba (2010) e Avigo Jr. et al. (2008). Comparando com o estudo de Avigo Jr. (2008),
o qual encontrou o mesmo perfil para o aluminosilicatos em ambiente interno e
propôs como causa a resuspensão da poeira devido às atividades dos estudantes.
Para o ambiente externo, a provável fonte seria a poluição local próxima das
escolas.
Os aerossóis de sulfato são formados pela oxidação do SO2 e
posteriormente a ácido sulfúrico pelo H2S, emitido pelos processos biológicos, por
vulcões ou pela transformação deste em outros compostos resultantes de atividades
antropogênicas (ALVES, 2005). Em relação às partículas ricas em enxofre, as
formas mais comuns são sulfato de amônia, (NH4)2SO4, e bissulfato de amônia,
NH4HSO4 (MAMANE e GOTTLIEB, 1989). O cluster sulfato apareceu apenas na
Escola 3, internamente, com 13% do total de partículas da amostra do dia 10 de
novembro de 2009, representando 121 partículas. Neste cluster, 75% das 121
partículas estão na fração fina (0.5 - 2.5).
Partículas ricas em cloro (Cl) são aquelas em que sua composição contém
mais de 50% de Cl. Tais partículas são normalmente provenientes da queima de
biomassa, plásticos e metais que emitem compostos clorados voláteis. Foram
identificadas nos dois períodos de amostragens e predominaram em maior
quantidade externamente na fração fina.
Partículas ricas em Fe são geralmente provenientes do solo e partículas
ricas em Ca são oriundas do meio urbano e da deterioração da crosta terrestre,
como o desgaste de rochas carbonáceas (ALVES, 2009). Tais partículas estão
presentes apenas nas amostragens do ano de 2009, aparecendo em todos os dias
de amostragens e em todas as escolas, predominantemente como fração fina e em
maior porcentagem externamente.
Avigo Junior (2008) investigou a utilização de giz dentro das salas de aula e
definiu que partículas como CaCO3 estavam presente em seu estudo. Comparando
70
o presente estudo, foram também encontradas partículas de CaCO3 nos dois anos
de amostragens, tanto internamente quanto externamente, com porcentagens
maiores para partículas finas, atingindo até 100% internamente e externamente no
dia 16/06/2010 na Escola 3. É importante ressaltar que a produção de partículas
como CaSO4 sugere a conversão de CaCO3 para CaSO4, indicando um processo de
adsorção de SO2. Em relação aos aerossóis marítimos, como NaCl e NaSO4 e suas
combinações, suas contribuições foram maiores externamente nas amostragens do
ano de 2010.
Vale ressaltar a importância que a caracterização pelo tamanho das
partículas, uma vez que em relação à deposição pulmonar as partículas menores
são as mais perigosas, pois podem alcançar os alvéolos pulmonares e proporcionar
futuras complicações.
A Tabela 14 apresenta os principais clusters encontrados nas Escolas,
indicando a possível fonte geradora das partículas.
Tabela 14. Principais clusters encontrados associados às possíveis fontes de origem.
OCORRÊNCIA CLUSTER ORIGEM DA FONTE
Escola 1 AlSi (fração fina) Ressuspensão de poeira
Escola 2
Escola 3 Fuligem (fração fina) Veicular
71
6 CONCLUSÕES
Os resultados obtidos possibilitaram caracterizar o material particulado
suspenso dentro e fora das salas de aulas nas cinco escolas, indicando as possíveis
fontes emissoras. O método de FRX permitiu obter as concentrações elementares
das amostras nos três anos de amostragem e, com isso, estimou-se a relação das
concentrações internas e externas (fator I/E). O estudo específico das partículas
individuais indicou a composição da partículas, assim como a distribuição de
tamanho, tendo em vista que distribuição de tamanho de partículas é um fator
determinante na deposição pulmonar.
A razão I/E indicou maiores concentrações dos elementos no ambiente
interno, indicando que o ambiente interno, salas de aulas, funciona como um
concentrador de material particulado. As escolas 1 e 3 indicaram uma maior índice
I/O, indicando assim um maior potencial poluidor.
As concentrações elementares médias obtidas indicaram que os elementos
com alto grau de enriquecimento (FE>10), são o Cl, Pb, Zn e S, indicando a
existência de fontes antropogênicas próxima as escolas estudadas, as quais podem
ser oriundas da queima de combustíveis fósseis que provém das vias que
interceptam a as escolas na região urbana (Escola 3, Escola 4 e Escola 5), assim
como da atividade industrial que circunda as Escolas 1 e 2, na área suburbana.
Em relação a análise de partículas individuais, os clusters fuligem e AlSi
encontrados ano de 2009 e 2010 obtiveram certa evidência. A porcentagem das
partículas nas divisões de tamanhos mostrou que a fração 0,5 - 2,5 µm apresentou
maior numero de partículas.
Estando as escolas localizadas em áreas com comprovado potencial
poluidor, pode-se dizer que tais aerossóis podem ser um dos princípios
causadores/potencializadores de doenças respiratórias em alguns alunos das
escolas. Por fim, a literatura recente sobre o tema indica que o desenvolvimento de
doenças respiratórias na idade adulta pode estar diretamente associado à exposição
crônica na infância. Com isso, a necessidade de detalhar e especificar ainda mais o
material particulado suspenso, assim como seus limites de concentração elementar,
nas normas e legislações, torna se de extrema importância. Ainda, este estudo
torna-se um alerta para as questões de saúde pública, uma vez que foi indicado que
72
as áreas escolares carecem de uma atenção especial, principalmente em relação as
fontes e atividades que estão ao seu entorno.
73
PRODUÇÃO CIENTÍFICA NO PERÍODO ( FEV. 2012 – DEZ. 2013)
GODOI, R. H. M. ; GODOI, A. F. L. ; GONÇALVES JUNIOR, S. J. ; PARALOVO, S.
L. ; BORILLO, G. C. ; BARBOSA, C. G. G. ; ARANTES, M. G. ; CHARELLO, R. C. ;
ROSARIO FILHO, N. A. ; GRASSI, M. T. ; YAMAMOTO, C. I. ; POTGIETER-
VERMAAK, S. ; ROTONDO, G. G. ; VAN GRIEKEN, R. “Healthy Environment - Indoor Air Quality Of Brazilian Elementary Schools Nearby Petrochemical Industry.” Science of the Total Environment 463-464 (2013): 639-646.
Sérgio J. Gonçalves Junior, Ricardo H.M. Godoi, Ana F.L. Godoi, Sarah L.
Paralovo, Guilherme C. Borillo, Manoela G. Arantes, Renata C. Charello, Nelson A.
Rosário Filho, Danielle Banhuk, Marco T. Grassi, Carlos I. Yamamoto, Sanja
Potgieter-Vermaak ,Giuliana G. Rotondo. “Healthy environment indoor air quality of Brazilian elementary schools nearby Petrochemical Industry”. AIR QUALITY
MANAGEMENT at URBAN, REGIONAL and GLOBAL SCALES - 4th International
Symposium and IUAPPA Regional Conference - ISTANBUL- TURKEY (2012). Oral
presentation/Keynote.
74
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALMEIDA, I.T. “Poluição Atmosférica por Material Particulado na Mineração a Céu Aberto.” (Dissertação Mestrado). Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. 1999. ALMEIDA, S. M., CANHA, N., SILVA, A., FREITAS, M. C., PEGAS, P., ALVES, C., EVTYUGINA, M., PIO, C. A. “Children Exposure to Atmospheric Particles in Indoor of Lisbon Primary Schools.” Atmospheric Environment 45 (2010): 7594-7599. ALVES, C. “Aerossóis Atmosféricos: Perspectiva Histórica, Fonte, Processos Químicos de Formação e Composição Química.” Química Nova 28 (2005): 859-870. ALVES, R. “Avaliação da Qualidade do Ar em Escolas Fundamentais da Cidade de Colombo Através de Material Particulado em Suspensão e sua Relação com a Indústria de Local Cal.” (Dissertação Mestrado). Gestão Ambiental, Universidade Positivo. Curitiba, 2009. ANDERSON, J. O., THUNDIYIL, J. G., STOLBACH, A. “Clearing the Air: A Review of theEffects of Particulate Matter Air Pollution on Human Health.” Journal of Medical Toxicology 8 (2012): 166-175. ARBEX, M. A., SANTOS, U. P., MARTIN, L. C., SALDIVA, P. H. N., PEREIRA, L. A. A. P., BRAGA, A. L. F. “Air pollution and respiratory system.” Jornal Brasileiro de Pneumologia 38 (5) (2012): 643-655. Association, American Lung. (The American Lung Association State of the Air® 2013). 2013. http://www.stateoftheair.org/2013/assets/ala-sota-2013.pdf (acesso em 10 de outubro de 2013). AVIGO JR., D. “Qualidade do ar em escolas de Curitiba.” (Dissertação de Mestrado) Gestão Ambiental, Universidade Positivo. Curitiba, 2008. AVIGO JR., D., GODOI, A. F. L., JANISSEK, R. P., MAKAROVSKA, Y., KRATA, A., POTGIETER-VERMAAK, S., ALFOLDY, B., VAN GRIEKEN, R., GODOI, R. H. M. “Particulate Mater Analysis at Elementary Schools in Curitiba, Brazil.” Anal. Bional. Chem. 391 (2007): 1459-1468. BLONDEU, P., IORDACHE, V., POUPARD, O., GENIN, D., ALLARD, F. “Relationship between outdoor and indoor air quality in eight French schools.” Indoor Air 15 (2005): 2-12. BOND, T.C., DOHERTY, S.J., FAHEY, D.W., FORSTER, P.M., BERNTSEN, T., DeANGELO, B.J., FLANNER, M.G., GHAN, S., KARSHER, B., KOCH, D., KINNE, S., KONDO, Y., QUINN, P.K., SAROFIM, M.C., SCHULTZ, M.G., VENKATARAMAN, C., ZHANG, H., ZHANG, S., BELLOUIN, N., GUTTIKUNDA, K., HOPKE, P.K., JACOBSON, M.Z., KAISER, J.W., KLIMONT, Z., LOHMANN, U., SCHWARTZ, .J. P., SHINDELL, D., STORELVMO, T., WARREN, S.G., ZENDER, C.S. “Bounding the role of black carbon in the climate system: A scientific assessment.” American Geophysical Union 118 (2013): 5380-5552.
75
BONDARENKO, L., B. TREIGER, R. VAN GRIEKEN, e P. I. VAN ESPEN. “A Windows based software package for cluster analysis. .” Spectrochimica Acta b51 (1996): 413-456. BRAGA, D.M. “Caracterização e associação com sintomas respiratórios do material particulado suspenso no ar: o caso de Colombo – Paraná.” (Dissertação de Mestrado). Curitiba: Univesidade Positivo, 2007. BUONANNO, G., MARINI, S., MORAWSKA, L., FUOCO, F.C. “Individual Dose and Exposure of Italian Children to Ultrafine Particles.” Science of the Total Environment 438 (2012): 271-277. CASTANHO, A. D. A., ARTAXO, P. “Winter and summertime São Paulo aerosol source apportionment study.” Atmospheric Environment 35 (2001): 4889–4902. CARVALHO, T.C., PETERS, J.I., WILLIAMS III, R.O. "Influence of particle size on regional lung deposition - what evidence is there?". Int. J. Pharm. (2011) 406:1-10. CATHERINE, H., SKINNER,W. “The Earth, Source of Health and Hazards: An Introdution to Medical Geology.” Annual Review of Earth and Planetary Sciences 35 (2007): 177-213. CCOHS. (Canadian Center for Occupational Health and Safety). November de 2012. www.ccohs.ca/oshanswers/chemicals/how_do.html (acesso em 2013 de Outubro de 30). CHEN, HO-WEN, CHEN, WEI-YEA, CHANG, CHENG-NAN, CHUANG, Y. H. “Chacterization of Particles in the Ambience of the High-Tech Industrial Park of Central Taiwan.” Aerosol and Air Quality Research 13 (2013): 699-708. COOPER, J.A., et al. “PM10 source compositionlibrary for the South Coast Air Basin. El Monte, CA.” volume : 1, 1987. DIAPOULI, E., CHALOULAKOU, A., SPYRELLIS, N. “Indoor and Outdoor Particulate Matter Concentrations at Schools in the Athens Area.” Indoor and Built Environment 16 (2007): 55-61. EKMEKCIOGLU, D., KESKI, S. S. “Characterization of Indoor Air Particulate Matter in Selected Elementary Schools in Istanul, Turkey. .” Indoor and Built Environment 16 (2007): 169-176. EPA. (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos). 18 de março de 2013. http://www.epa.gov/pm (acesso em 2013 de Outubro de 21). —. (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos). 2013. http://www.epa.gov/airscience/air-blackcarbon.htm (acesso em 2013 de novembro de 6). FAJERSZTAJN, L., VERAS, M., BARROZO, L. V., SALDIVA, P. “Air pollution: a potentially modifiable risk factor for lung cancer.” Nature Reviews Cancer 13 (2013): 674-78.
76
FROMME, H., TWARDELLA, D., DIETRICH, S. HEITMANN, D., SCHIERL R., LIEBL, B., RUDEN,H. “Particulate matter in the indoor air of classrooms—exploratory results from Munich and surrounding area.” Atmospheric Environment 41 (2007): 854-866. GANOR, E., Z. LEVIN, e R. VAN GRIEKEN. “Composition of individual aerosol particles above the Israelian Mediterranean coast during the summer time.” Atmospheric Envionment 32 (1998): 1631-1642. GODOI, R. H. M., et al. “Characterisation of sugar cane combustion particles in the Araraquara region, southeast Brazil.” Microchimica Acta 145, n. 1-4 (2004): 53-56. GODOI, R.H.M., GODOI, A.F.L., GONÇALVES JR., S.J., PARALOVO, S. L., BORILLO, G. C., BARBOSA, C. G. G., ARANTES, M. G., CHARELLO, R. C., ROSÁRIO FILHO, N. A., GRASSI, M. T., YAMAMOTO, C. I., PORTIGIETER-VERMAAK, S., ROTONDO, G. G., DE WAEL, K., VAN GRIEKEN, R. “Heatlhy Environment - Indoor Air Quality of Brazilian Elementary Schools Nearby Petrochemical Industry.” Science of the Total Environment 463-464 (2013): 639-646. GODOY, M. L. D. P., J. M. GODOY, L. A. ROLDÃO, e D. S., DONAGEMMA, R. A. SOLURI. “Coarse and fine aerosol source apporionment in Rio de Janeiro, Brazil.” Atmospheric Environment 43, n. 14 (2008): 2366–2374. GUO, H., MORAWSKA, L., HE, C., ZHANG, L. Y., AYOKO, G., CAO, M. “Characterization of Particle Number Concentrations and PM2.5 in School: Influence of Outdoor Air Pollution on Indoor Air.” Environmental Science and Pollution Research, 2010: 1268-1278. HABIL, M., TENEJA, A. “Children's Exposure to Indoor Particulate Matter in Naturally Ventilated Schools in India.” Indoor and Built Environment 20 (2011): 430-448. HANSEN, A. The Aethalometer, Magee Scientific Company. Berkeley, CA, USA,, 2005. HOORNAERT, S., R.H.M. GODOI, e R. VAN GRIEKEN. “Elemental and Single particle Aerosol Characterisation at a Background Station in Kazakhstan.” Journal of Atmospheric Chemistry 48, n. 3 (2004): 301-315. JANSSEN, N.A., HOEK, G., BRUNEKREEF, B., HARSSEMA, H. “Mass concentration and elemental composition of PM10 in classrooms.” Occup. Environ. Med. 56, n. (7) (1999): 482-87. JOHN, K., KARNAE, S., CRIST, K., KIM, M., KULKARNI, A. “Analysis of trace elements and ions in ambient fine particulate matter at three elementary schools in Ohio.” Jounal of the Air & Waste Management Association 57, n. (4) (2007): 394-406. KAMPA, M., CASTANAS, E. “Human health effects of air pollution.” Environmental Pollution 151 (2008): 362-367. KATRINAK, K.A., J.R. ANDERSON, e P.R. BUSECK. “Individual particle types in the aerosol of phoenix, Arizona.” Environmental Science Technology 29 (1995): 321-329.
77
KIELY, G. Environmental Engineering. Mc Graw Hill, 1996. KULKARNI, P., S. CHELLAM, M. P. FRASER. “ Tracking petroleum refining emissions using lanthanum and lanthanides as elemental markers for PM2.5.” Environ. Sci. Technol. 41, n. 19 (2007): 6748-54. LARINI, L. Toxicologia. São Paulo: Manole, 1987. LIU, Q.T., M.E. DIAMOND, S.E. GINGRICH, J.M. ONDOV, P. MACIEJCZYK, e A.S. GARY. “Accumulation of metals, trace elements and semi-volatile organic compounds on exterior window surfaces in Baltimore.” Environmental Pollution 122, n. 1 (2003): 51-61. MAMANE, Y., e J. GOTTLIEB. “Heterogeneous reactions of minerals with sulfur and nitrogen oxides.” Journal of Aerosol Science 20, n. 3 (1989): 303–311. MARIANO, J. B. “Impactos Ambientais do Refino de Petróleo.” (Dissertação de Mestrado) UFPRJ (COPPE/UFRJ, M.Sc. Planejamento Energético). Rio de Janeiro, 2001. MASON, B. Principles of Geochemistry. Wiley New York, 1966. MENDELL, M.J, HEATH, G.A. “Do Indoor Pollutants And Thermal Conditions in Schools Influence Student Perfomance? A Critical Review of the Literature.” Indoor Air 1 (2005): 27-52. MENETREZ, M.Y., e K.K. FOARDE. “Emission Exposure Model for the Transport of Toxic Mold.” Indoor Built Environ. 13 (2004): 75-82. MEZA-FIGUEROA, D., DE LA O-VILLANUEVA, M., DE LA PARRA, M. L. “Heavy metal distribution in dust from elementary schools in Hermosillo, Sonora, México.” Atmospheric Envionment 41 (2007): 276–288. MOFFET, R.C., DESYATERIK, Y., HOPKINS, R.J., TIVANSKI, A.V., GILLES, M.K., WANG, Y., SHUTTHANANDAN, V., MOLINA, L.T., ABRAHAM, R.G., JOHNSON, K.S., MUGICA, V., MOLINA, M.J., LASKIN, A., PRATHER, K.A. “Characterization of aerosols containing Zn, Pb, and Cl from an industrial region of Mexico City.” Environ. Sci. Technol. 42 (2008): 7091-7097. MONTEIRO, L.P.C., e F.B. MAINIER. “Queima de pneus inserviveis em fornos de clinquer.” Engevista 10 (2008): 52-58. MOORE, J.W., RAMAMOORTHY, S. Heavy metals in natural waters. New York: Springer-Verlag, 1984. NASCIMENTO FILHO, V. F. “Técnicas Analíticas Nucleares de Fluorescência de Raios-X por dispersão de Energia (ED-XRF) e por Reflexão Total (TXRF).” Departamento de Ciências Exatas/ESALQ - Laboratório de Instrumentação Nuclear/CENA., 1999.
78
NAZAROFF, W., ALVAREZ-COHEN, L. Environmental Engineering Science. Vol. Chapter 7. New York: John Wiley & Sons, Inc., 2001. NEMMAR, A., HOET,P.H.M., VANQUICKENBORNE, B., DINSDALE, D., THOMEER, M., HOYLAERTS, M. F., VANBILLOEN, H., MORTELMANS, L., NEMERY, B. “Passage of inhaled particles into the blood circulation in humans.” Circulation 105, n. (4) (2002): 411-4. OECD (Organisation de coopération et de développement économiques). “Environmental Outlook to 2050: The Consequences of Inaction.” doi: 10.1787/9789264122246-en, 2012. PARKER, A. Industrial air pollution handbook. London: MCcGraw-Hill Book Company, 1977. PILCER, G., AMIGHI, K. “Formulation Strategy and Use of Excipients in Pulmonary Drug Delivery.” International Journal of Pharmaceutics 392 (2010): 1-19. PIRES, D. O. “Inventário de emissões atmosféricas de fontes estacionárias e sua contribuição para a poluição do ar na região metropolitana do Rio de Janeiro.” Dissertação (Mestrado em Engenharia de planejamento energético) – Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Rio de Janeiro, 2005. 194. POLEDNIK, B. “Particulate Matter and Student Exposure in School Classrooms in Lublin, Poland.” Environmental Research 120 (2013): 134-139. POPE III, C.A., DOCKERY, D.W. “Health Effects of Fine Particle Air Pollution : Lines That Connect.” Air & Waste Management Association 56 (2006): 709-742. PURVES, W. K., ORIANS, G. H., HELLER, H. G. The Science of Biology – 4 th Edition – 195 p. – 1995. W. H. Freeman & Company. POST, J. E., e P.R. BUSECK. “Characterization of Individual Particles in the Phoenix Urban Aerosol Using Electron- Beam Instruments.” Environ. Sel. Techno. 18 (1984): 35-42. SAUCY, D.A., J.R. ANDERSON, e P.R. BUSECK. “Aerosol particle characteristics determined by combined cluster and principal component analysis.” J Geophys. Res. 96 (1991): 7407-7414. SPOLNIK, Z., K. BELIKOV, VAN MEEL K., E. ADRIAENSSENS, F. DE ROECK, e R. VAN GRIEKEN. “Optimization of Measurement Conditions of an Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer with High-Energy Polarized Beam Excitation for Analysis of Aerosol Filters.” Applied Spectroscopy 59, n. 12 (2005): 1465-9. STRANGER, M. “Characterisation of Health Realted Particulate and Gasphase Compounds in Multiple Indoor And Outdoor Sites in Flanders.” (Tese de Doutorado) Universiteit Antwerpen. 2005.
79
STRANGER, M., POTGIETER-VERMAAK, S. S., VAN GRIEKEN, R. “Characterization of Indoor Air Quality in Primary Schools in Antwerp, Belgium.” Indoor Air 18 (2008): 454-463. SZWARCFITER, L. “Opções para o aprimoramento do controle de emissões de poluentes atmosféricos por veículos leves no Brasil: uma avaliação do potencial de programas de inspeção e manutenção e de renovação acelerada da frota.” Tese (Doutorado em Ciências em planejamento energético) – Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio do Janeiro, 2004. 245. TENA, A. F., CLARÀ, P. C. “Deposition of Inhaled Particles in the Lungs.” Archivos de Bronconeumologia 48, n. 7 (2012): 240-246. TRANCOSO, M., SOUSA, A., MOURO, F., FREITAS, C. M., ALMEIDA, S., CANHA, N. “Indoor Air Quality: Validation and Setting Up Quality Control For Determination of Anions and Cations in Particulate Matter.” Accreditation and Quality Assurance 17 (2012): 199-206. UBA, L. “Poluição Atmosférica em Região Limítrofe dentro da cidade de Curitiba.” (Dissetação de Mestrado) Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento – LACTEC. 2011. UNEP, (UNITED NATION ENVIRONMENT). “Integrated Assesment of Black Carbon and Tropospheric Zone.” Sumaru for decisions makers, 2011. XHOFFER, C., BERNARD, P. and VAN GRIEKEN, R. “Chemical characterization and sourcer apportionment of individual aerosol particles over the North Sea and English Channel using multivariate techniques.” Environ. Sci. Thechnol. 25 (1991): 1470-1478. YANG, W., SOHN, J., KIM, J., SON, B., PARK, J. “Indoor air quality investigation according to age of the school buildings in Korea.” Journal of Environmental Management 1 (2009): 348-354. ZWOZDZIAK, A., SÓWKA, I., KRUPINSKA, B., ZWOZDZIAK, J., NYCH,A. “Infiltration or indoor sources as determinants of the elemental composition of particle matter inside a school in Wroclaw, Poland?” Building and Environment 66 (2013): 173-180.
80
APEN
DIC
ÊS
APÊN
DIC
E 1. Concentração E
lementar (ng/m
³) dos elementos encontrados nas análises do m
aterial particulado do ano de 2009, para a Escola 1.
ESCO
LA 1 (2009)
LOC
AL
DA
TA
Al
Ca
Cl
Cu
Fe K
M
n Pb
S Si
Zn
Interno
24/nov 1.508
26.397 354
34 9.323
6.848 26
23 982
32.704 18.718
25/nov 3.557
49.376 741
53 20.724
14.472 53
49 1.438
78.406 800
26/nov 2.799
57.345 801
32 19.509
18.362 45
60 1.817
63.916 8.165
30/nov 2.006
21.504 355
30 12.312
10.124 32
22 619
44.531 345
01/dez 5.487
114.010 992
53 37.313
21.814 76
41 3.938
131.480 492
02/dez 2.978
41.029 757
18 19.078
15.948 41
26 1.308
67.267 22.821
03/dez 3.752
74.550 786
52 22.389
14.706 49
41 2.338
85.319 360
04/dez 6.379
114.991 1.701
60 36.982
24.422 79
41 3.204
147.250 601
05/dez 2.465
37.856 559
26 13.680
9.213 30
18 1.385
60.036 258
07/dez 3.447
52.360 1.481
52 18.402
14.965 40
78 1.675
79.403 239
Média
3.438 58.942
853 41
20.971 15.087
47 40
1.870 79.031
5.280
Desvio Padrão
1.502 32.967
440 15
9.438 5.492
18 19
1.022 35.760
8.568
Externo
25/nov 1.524
12.163 422
39 11.574
12.856 42
82 475
30.913 7.514
30/nov 1.360
8.614 184
5 8.050
6.334 20
2 262
29.785 114
01/dez 1.771
10.770 221
6 10.198
6.198 19
3 564
40.098 40
02/dez 1.598
10.706 320
40 10.128
7.271 35
31 446
36.083 25.958
03/dez 1.178
9.041 608
31 6.320
489 20
21 432
26.057 62
04/dez 498
407 574
26 309
294 13
17 439
11.186 19
05/dez 906
5.338 250
16 4.954
3.648 14
11 345
21.265 17
07/dez 1.924
10.990 468
36 8.577
7.036 26
26 490
43.684 34
Média
1.244 7.980
349 23
7.077 5.330
23 22
415 27.631
3.998 D
esvio Padrão 471
3.881 162
14 3.622
4.078 10
26 92
10.507 9.164
81
A
PÊND
ICE 2. C
oncentração Elem
entar (ng/m³) dos elem
entos encontrados nas análises do material particulado do ano de 2009, para a E
scola 3. ESC
OLA
3 (2009) LO
CA
L D
ATA
A
l C
a C
l C
u Fe
K
Mn
Pb S
Si Zn
Interno
03/nov 2.038
20.099 350
43 13.496
8.469 44
38 558
42.321 50
04/nov 2.055
31.784 447
60 14.243
13.039 42
63 671
43.937 67
05/nov 3.015
38.334 450
50 19.603
15.055 51
76 755
64.449 60
10/nov 791
24.551 386
18 5.714
4.899 12
28 488
17.549 44
11/nov 510
16.254 320
47 444
352 8
20 382
11.934 52
12/nov 641
21.285 436
58 508
403 18
37 386
14.196 44
Média
1.508 25.384
398 46
9.002 7.036
29 44
540 32.398
53
D
esvio Padrão
1.011 8.215
55 15
7.953 6.255
19 21
152 21.116
9
Externo
04/nov 3.041
50.454 375
72 24.904
19.495 80
57 957
68.881 83
05/nov 2.200
43.757 261
47 32.127
13.331 64
50 712
43.361 129
06/nov 1.691
29.075 438
70 12.545
679 42
40 390
35.429 35
09/nov 703
22.961 389
42 5.677
4.365 10
46 308
15.882 58
09/nov 380
13.026 188
39 494
301 18
42 345
8.959 26
11/nov 575
20.252 251
45 6.754
355 23
28 563
14.338 40
12/nov 723
18.982 281
47 7.441
490 25
26 464
16.685 36
13/nov 864
18.897 238
39 8.825
4.930 27
21 513
19.750 34
Média
1.272 27.176
303 50
12.346 5.493
36 39
531 27.911
55
D
esvio Padrão
944 13.213
87 13
10.702 7.178
24 13
215 20.194
35
ND
= abaixo do limite de detecção
82
APÊN
DIC
E 3. Concentração E
lementar (ng/m
³) dos elementos encontrados no ano de 2010, para a E
scola 1. ESC
OLA
1 (2010) LO
CA
L D
ATA
A
l C
a C
l C
u Fe
K
Mn
Pb S
Si Zn
Interno
17/mai
704 1.217
178 83
784 662
50 71
416 2.080
93 18/m
ai 409
769 251
4 285
285 9
4 267
1.064 24
19/mai
549 371
361 25
307 209
16 21
136 1.354
20 20/m
ai 733
1.066 718
25 454
312 19
18 228
2.016 26
21/mai
901 918
380 24
563 498
22 16
385 2.382
45 24/m
ai 1.014
1.202 335
32 824
602 39
40 293
2.705 1.446
25/mai
1.234 5.891
1.086 4
758 575
17 10
1.222 3.053
43 26/m
ai 1.311
4.700 303
33 919
888 31
27 1.168
3.603 355
27/mai
1.584 1.015
121 26
845 719
33 27
547 3.873
88 28/m
ai 1.537
2.151 651
9 1.121
1.062 34
18 467
3.841 980
Média
998 1.930
439 26
686 581
27 25
513 2.597
312 D
esvio Padrão
409 1.851
295 23
274 270
13 19
379 997
497
Externo
17/mai
241 522
138 2
306 765
22 6
491 650
433 18/m
ai 291
1.239 104
24 218
173 13
20 277
838 31
19/mai
635 1.050
340 32
497 792
23 38
2.260 1.539
188 20/m
ai 776
5.254 1.101
26 518
423 19
20 1.576
2.226 39
21/mai
812 2.937
502 23
519 519
21 21
1.297 2.380
37 24/m
ai 999
5.619 1.262
10 779
975 24
27 2.641
2.820 223
25/mai
1.263 1.364
687 28
729 637
26 25
721 3.633
28 26/m
ai 1.382
1.584 451
26 816
619 30
24 503
3.467 50
27/mai
1.373 1.284
696 37
1.080 637
37 66
362 3.720
1.898 28/m
ai 1.446
2.306 801
25 828
629 26
21 404
3.817 38
Média
922 2.316
608 23
629 617
24 27
1.053 2.509
297 D
esvio Padrão
446 1.777
381 10
264 218
6 16
853 1.190
578
83
A
PÊND
ICE 4. C
oncentração Elem
entar (ng/m³) dos elem
entos encontrados no ano de 2010, para a Escola 2.
ESCO
LA 2 (2010)
LOC
AL
DA
TA
Al
Ca
Cl
Cu
Fe K
M
n P
b S
S
i Zn
Interno
01/jun 1.931
12.103 2.607
11 1.360
1.181 32
17 2.937
5.795 274
02/jun 820
773 282
13 509
423 17
12 303
2.450 444
02/jun 745
2.166 100
11 466
337 12
11 702
1.943 70
02/jun 3.889
4.998 5.580
53 2.467
2.073 81
41 1.159
11.365 681
02/jun 6.749
20.374 951
73 4.394
2.600 102
89 4.086
18.517 1.142
09/jun 8.280
17.853 998
86 4.892
2.817 92
73 3.721
20.183 496
10/jun 9.888
30.622 1.287
69 6.908
3.401 116
72 7.778
26.706 824
Média
4.615 12.698
1.686 45
2.999 1.833
65 45
2.955 12.423
562 D
esvio Padrão
3.717 10.951
1.900 33
2.463 1.206
43 33
2.597 9.624
356
Externo
31/mai
1.975 1.979
430 71
1.052 747
32 39
277 5.130
44 01/jun
1.207 4.956
693 28
824 738
29 24
1.478 3.595
753 02/jun
720 3.945
451 4
482 388
13 5
1.237 2.050
297 04/jun
653 2.356
572 6
507 580
20 10
452 1.860
560 07/jun
2.086 2.443
630 34
1.318 929
46 27
672 6.177
710 08/jun
2.202 4.964
458 10
1.446 1.372
29 19
1.149 5.510
1.536 09/jun
7.771 8.452
2.664 47
5.607 5.230
244 72
2.119 22.367
4.151 10/jun
7.838 14.897
1.027 50
4.567 2.621
92 47
2.038 19.697
465 11/jun
3.041 7.852
432 20
1.890 1.135
38 18
1.224 8.125
208 M
édia 3.055
5.760 817
30 1.966
1.527 60
29 1.183
8.279 969
Desvio
Padrão 2.797
4.132 718
23 1.844
1.536 73
21 644
7.523 1.268
ND
= abaixo do limite de detecção
84
APÊN
DIC
E 5. Concentração E
lementar (ng/m
³) dos elementos encontrados no ano de 2010, para a E
scola 3 ESC
OLA
3 (2010) LO
CA
L D
ATA
A
l C
a C
l C
u Fe
K
Mn
Pb S
Si Zn
Interno
07/jun 1.106
75.258 1.655
41 10.133
18.221 33
52 1.192
37.455 69
08/jun 708
54.043 835
49 2.478
501 26
40 1.331
23.990 43
10/jun 769
18.024 154
22 9.431
479 27
7 719
21.924 61
14/jun 1.390
58.845 1.036
59 10.898
18.212 35
298 1.476
38.949 73
16/jun 942
27.606 232
46 7.983
8.834 28
32 688
25.938 33
17/jun 1.511
26.416 215
48 14.547
9.536 44
33 559
42.298 48
18/jun 3.852
109.174 579
89 20.245
19.728 63
79 1.175
122.551 68
Média
1.468 52.766
672 50
10.817 10.787
36 77
1.020 44.729
56 D
esvio Padrão
1.093 32.302
548 20
5.519 8.244
13 100
359 35.241
15
Externo
07/jun 1.459
40.183 854
59 19.031
22.290 60
45 827
41.498 81
08/jun 875
18.189 182
54 10.017
537 40
34 739
27.903 61
10/jun 954
65.668 866
37 7.174
6.379 25
35 1.682
32.034 52
16/jun 1.369
16.557 66
58 15.168
10.191 42
35 425
30.122 38
17/jun 828
23.856 228
19 4.819
4.924 14
16 376
26.361 18
Média
1.097 32.891
439 45
11.242 8.864
36 33
810 31.584
50 D
esvio Padrão
295 20.567
389 17
5.818 8.262
18 11
525 5.947
24
ND
= abaixo do limite de detecção
85
APÊN
DIC
E 6. Concentração E
lementar (ng/m
³) dos elementos encontrados no ano de 2011, para a E
scola 1.
ESCO
LA 1 (2011)
LOC
AL
DA
TA
Al
Ca
Cl
Cu
Fe K
M
n Pb
S Si
Zn
Interno
29/set 4.258
5.025 607
14 2.221
2.063 46
12 2.240
6.519 279
30/set 19.601
17.433 1.413
9 9.890
11.996 202
68 15.845
27.236 854
03/out 2.610
2.234 157
0 1.125
798 19
ND
919
3.886 89
04/out 2.715
3.854 513
ND
1.290
907 26
ND
1.979
4.000 94
05/out 3.357
4.764 658
ND
1.538
ND
23
ND
3.058
4.622 136
06/out 3.721
6.316 670
ND
1.813
ND
26
ND
5.047
5.355 113
Média
6.044 6.604
670 8
2.980 3.941
57 40
4.848 8.603
261 D
esvio Padrão
6.670 5.475
411 7
3.408 5.400
72 40
5.561 9.180
299
Externo
27/set 896
324 N
D
ND
442
462 5
ND
300
1.437 9
28/set 2.333
862 37
ND
987
876 22
ND
1.097
3.469 32
29/set 4.977
3.211 443
13 2.750
2.261 66
14 935
7.594 247
30/set 3.346
1.457 39
5 1.724
1.664 38
12 1.267
4.699 99
03/out 1.664
575 47
ND
585
565 3
ND
427
2.372 38
04/out 318
200 550
ND
145
255 N
D
ND
266
491 22
05/out 3.006
1.327 1.112
ND
1.451
ND
25
ND
733
4.080 501
06/out 2.302
558 439
ND
648
ND
12
ND
1.243
2.139 227
Média
2.355 1.064
381 9
1.092 1.014
24 13
784 3.285
147 D
esvio Padrão
1.466 976
391 6
850 785
22 1
414 2.223
171
ND
= abaixo do limite de detecção
86
APÊN
DIC
E 7. Concentração E
lementar (ng/m
³) dos elementos encontrados no ano de 2011, para a E
scola 4.
ESCO
LA 4 (2011)
LOC
AL
DA
TA
Al
Ca
Cd
Cl
Cu
Fe K
M
n Pb
S Si
Zn
Interno
24/mai
1.885 1.887
3.335 178
ND
1.101
ND
20
ND
1.284
2.443 59
25/mai
2.866 1.808
3.046 181
ND
1.841
ND
33
ND
896
3.370 73
26/mai
3.468 1.257
3.851 403
ND
1.621
ND
23
ND
737
6.179 31
27/mai
5 N
D
1.581 103
ND
13
ND
1
ND
24
56 N
D
31/mai
4.643 2.226
3.515 807
18 3.123
1.467 63
3 1.686
7.674 390
01/jun 3.102
1.787 3.760
215 N
D
1.835 N
D
27 N
D
892 4.900
46 M
édia 2.662
1.793 3.181
315 18
1.589 1.467
28 3
920 4.104
120 D
esvio Padrão
1.579 348
836 261
1.020
20
558
2.734 152
Externo
24/mai
410 305
1.926 75
ND
145
ND
2
ND
377
384 4
25/mai
90 19
1.495 80
ND
55
ND
3
ND
57
112 N
D
26/mai
ND
N
D
1.263 92
ND
7
ND
0
ND
8
40 N
D
27/mai
2.531 1.629
2.883 1.130
ND
1.257
ND
20
ND
652
4.748 27
31/mai
1.116 542
2.987 209
ND
519
ND
6
ND
565
1.340 86
01/jun 943
598 2.941
116 N
D
414 N
D
0 N
D
405 1.221
8 02/jun
3.311 3.011
3.892 606
7 2.188
141 40
ND
868
4.409 73
Média
1.400 1.017
2.484 330
7 655
141 10
ND
419
1.751 40
Desvio
Padrão 1.258
1.118 947
400
799
15
311 1.999
38
ND
= abaixo do limite de detecção
87
APÊN
DIC
E 8. Concentração E
lementar (ng/m
³) dos elementos encontrados no ano de 2011, para a E
scola 5.
Escola 5 (2011) LO
CA
L D
ATA
A
l C
a C
l Fe
Mn
S Si
Zn
Interno
30/ago 580
2.302 356
318 0
1.734 881
32 31/ago
811 2.738
536 435
1 2.482
1.345 25
01/set 1.466
1.750 792
664 8
1.278 3.116
33 05/set
2.209 2.990
449 1.115
15 1.880
2.548 24
12/set 1.684
2.976 962
858 9
2.079 2.610
37 13/set
2.218 2.271
831 977
14 1.550
4.663 18
14/set 1.259
5.064 1.745
661 8
4.096 2.335
18 15/set
989 1.566
357 519
1 768
1.376 15
Média
1.402 2.707
754 693
7 1.983
2.359 25
Desvio Padrão
611 1.088
461 274
6 997
1.205 8
Externo
30/ago 431
269 656
234 2
365 554
107 31/ago
1.199 604
218 725
10 617
1.999 38
01/set 1.844
618 510
967 17
672 4.025
24 05/set
3.725 2.429
388 2.273
35 527
5.776 48
12/set 2.873
1.774 983
1.790 27
606 5.221
236 13/set
2.127 681
347 1.039
18 584
4.763 17
14/set 959
299 921
497 3
323 1.694
30 15/set
915 324
103 563
3 133
1.109 24
Média
1.759 875
516 1.011
14 478
3.143 66
Desvio Padrão
1.113 793
318 692
12 186
2.032 75
ND
= abaixo do limite de detecção
88
APÊN
DIC
E 9. Valores para o fator de enriquecim
ento (FE) para os elem
entos da Escola 1, no ano de 2009.
LOC
AL
DA
TA
Al
Ca
Cl
Cu
Fe K
M
n Pb
S Si
Zn
Interno
24/nov 1
39 147
34 10
14 1,5
97 204
6,4 14416
25/nov 1
31 130
22 9,5
13 1,3
86 126
6,5 261
26/nov 1
46 179
17 11
21 1,4
134 203
6,7 3388
30/nov 1
24 111
22 10
16 1,4
69 96
6,5 200
01/dez 1
47 113
14 11
13 1,2
46 224
7 104
02/dez 1
31 159
9 10
17 1,2
54 137
6,6 8901
03/dez 1
45 131
21 9,7
12 1,1
69 195
6,7 111
04/dez 1
40 167
14 9,4
12 1,1
41 157
6,8 110
05/dez 1
34 142
15 9
12 1
45 176
7,1 122
07/dez 1
34 269
22 8,7
14 1
142 152
6,8 80
Média
1 37
155 19
9,9 14
1,2 78
167 6,7
2769
Externo
25/nov 1
18 173
38 12
27 2,4
336 98
6 5728
30/nov 1
14 85
5 9,6
15 1,3
10 60
6,4 98
01/dez 1
14 78
5 9,4
11 0,9
9 100
6,6 27
02/dez 1
15 125
37 10
14 1,9
119 87
6,6 18869
03/dez 1
17 323
39 8,7
1,3 1,4
113 115
6,5 61
04/dez 1
1,8 720
77 1
1,9 2,1
216 275
6,6 45
05/dez 1
13 173
27 8,9
13 1,3
77 119
6,9 22
07/dez 1
13 152
28 7,2
12 1,2
84 80
6,7 20
Média
1 13
229 32
8,4 12
1,6 120
117 6,5
3109
89
A
PÊND
ICE 10. V
alores para o fator de enriquecimento (FE
) para os elementos da E
scola 3, no ano de 2009.
LOC
AL
DA
TA
Al
Ca
Cl
Cu
Fe K
M
n Pb
S Si
Zn
Interno
03/nov 1
22 107
31 11
13 1,9
116 86
6,1 29
04/nov 1
35 136
43 11
20 1,8
191 102
6,3 38
05/nov 1
29 93
24 11
16 1,5
158 78
6,3 23
09/nov 1
73 346
89 13
20 1,3
405 137
6,6 95
10/nov 1
70 306
35 12
19 1,3
220 193
6,5 65
11/nov 1
71 392
137 1,4
2,2 1,4
241 235
6,9 119
12/nov 1
74 426
134 1,3
2 2,5
364 189
6,5 79
Média
1 53
258 71
8,6 13
1,6 242
146 6,4
64
Externo
04/nov 1
37 77
35 13
20 2,3
117 98
6,6 32
05/nov 1
45 74
31 24
19 2,5
142 101
5,8 68
06/nov 1
39 162
61 12
1,3 2,2
148 72
6,1 24
09/nov 1
77 309
151 2,1
2,5 4
685 283
6,9 80
11/nov 1
79 273
116 19
1,9 3,4
303 306
7,3 80
12/nov 1
59 243
96 17
2,1 3
229 201
6,8 58
13/nov 1
49 172
67 17
18 2,7
151 186
6,7 45
Média
1 55
187 80
15 9,3
2,9 254
178 6,6
55
90
APÊN
DIC
E 11. Valores para o fator de enriquecim
ento (FE) para os elem
entos da Escola 1, no ano de 2010.
LOC
AL
DA
TA
Al
Ca
Cl
Cu
Fe K
M
n Pb
S Si
Zn
Interno
17/mai
1 3,9
158 174
1,8 3
6,1 634
185 0,9
153 18/m
ai 1
4,2 384
13 1,1
2,2 1,8
67 204
0,8 69
19/mai
1 1,5
412 66
0,9 1,2
2,4 240
78 0,7
41 20/m
ai 1
3,3 613
51 1
1,3 2,2
149 97
0,8 42
21/mai
1 2,3
264 39
1 1,7
2 108
134 0,8
59 24/m
ai 1
2,7 207
46 1,3
1,9 3,3
248 91
0,8 1657
25/mai
1 11
551 5
1 1,5
1,2 51
310 0,7
41 26/m
ai 1
8 145
37 1,1
2,1 2
128 279
0,8 315
27/mai
1 1,4
48 25
0,9 1,4
1,8 107
108 0,7
64 28/m
ai 1
3,1 265
9 1,2
2,2 1,9
73 95
0,7 740
Média
1 4,1
305 47
1,1 1,8
2,5 181
158 0,8
318
Externo
17/mai
1 4,9
359 12
2,1 10
7,7 142
638 0,8
2092 18/m
ai 1
9,5 224
123 1,2
1,9 3,7
434 297
0,8 124
19/mai
1 3,7
335 74
1,3 3,9
3,1 375
1113 0,7
344 20/m
ai 1
15 888
49 1,1
1,7 2,1
157 635
0,8 58
21/mai
1 8,1
387 42
1 2
2,2 162
499 0,9
53 24/m
ai 1
13 790
15 1,3
3,1 2,1
166 827
0,8 260
25/mai
1 2,4
340 33
0,9 1,6
1,7 122
179 0,8
26 26/m
ai 1
2,6 204
28 1
1,4 1,9
108 114
0,7 42
27/mai
1 2,1
317 39
1,3 1,5
2,3 301
82 0,8
1605 28/m
ai 1
3,6 347
25 0,9
1,4 1,5
91 87
0,8 30
Média
1 6,5
419 44
1,2 2,8
2,8 206
447 0,8
463
91
APÊN
DIC
E 12. Valores para o fator de enriquecim
ento (FE
) para os elementos da E
scola 2, no ano de 2010.
LOC
AL
DA
TA
Al
Ca
Cl
Cu
Fe K
M
n Pb
S Si
Zn
Interno
01/jun 1
14 844
8,4 1,1
1,9 1,4
54 476
0,9 165
02/jun 1
2,1 215
24 1
1,6 1,7
92 115
0,9 629
04/jun 1
6,5 84
21 1
1,4 1,4
91 295
0,8 108
07/jun 1
2,9 897
20 1
1,7 1,8
66 93
0,9 203
08/jun 1
6,8 88
16 1,1
1,2 1,3
83 189
0,8 197
09/jun 1
4,8 75
15 1
1,1 1
55 141
0,7 70
10/jun 1
6,9 81
10 1,1
1,1 1
46 246
0,8 97
11/jun 1
9,3 97
10 1,3
1,4 1,2
57 273
0,8 237
Média
1 6,7
298 16
1,1 1,4
1,3 68
228 0,8
213
Externo
31/mai
1 2,2
136 53
0,9 1,2
1,4 123
44 0,8
26 01/jun
1 9,2
359 34
1,1 1,9
2,1 126
383 0,9
725 02/jun
1 12
392 7,1
1,1 1,7
1,5 41
537 0,8
478 04/jun
1 8,1
547 13
1,3 2,8
2,6 99
216 0,8
995 07/jun
1 2,6
189 24
1 1,4
1,9 80
101 0,9
395 08/jun
1 5
130 6,7
1,1 2
1,1 53
163 0,7
810 09/jun
1 2,4
214 8,9
1,2 2,1
2,7 58
85 0,8
620 10/jun
1 4,3
82 9,5
0,9 1
1 37
81 0,7
69 11/jun
1 5,8
89 9,7
1 1,2
1,1 38
126 0,8
80 M
édia 1
5,8 238
19 1,1
1,7 1,7
73 193
0,8 466
92
APÊN
DIC
E 13. Valores para o fator de enriquecim
ento (FE) para os elem
entos da Escola 3, no ano de 2010.
LOC
AL
DA
TA
Al
Ca
Cl
Cu
Fe K
M
n Pb
S Si
Zn
Interno
07/jun 1
152 936
54 15
52 2,5
295 337
9,9 73
08/jun 1
171 738
102 5,7
2 3,1
353 588
9,9 71
10/jun 1
53 125
42 20
2 3
56 292
8,4 92
14/jun 1
95 466
62 13
41 2,1
1339 332
8,2 61
16/jun 1
66 154
71 14
29 2,5
212 228
8,1 40
17/jun 1
39 89
47 16
20 2,5
137 116
8,2 37
18/jun 1
64 94
34 8,5
16 1,4
128 95
9,3 21
Média
1 91
372 59
13 23
2,5 360
284 8,9
56
Externo
07/jun 1
62 366
60 21
48 3,5
194 177
8,3 65
08/jun 1
47 130
92 19
2 3,9
245 264
9,4 81
10/jun 1
154 568
57 12
21 2,2
229 552
9,9 64
16/jun 1
27 30
62 18
23 2,6
160 97
6,5 32
17/jun 1
65 172
34 9,5
19 1,4
120 142
9,3 25
Média
1 71
253 61
16 23
2,8 190
246 8,7
53
93
APÊN
DIC
E 14. Valores para o fator de enriquecim
ento (FE) para os elem
entos da Escola 1, no ano de 2011.
LOC
AL
DA
TA
Al
Ca
Cl
Cu
Fe K
M
n Pb
S Si
Zn
Interno
27/set 1
2,7 52
ND
0,7
1,1 0,7
ND
206
0,4 35
29/set 1
2,6 89
4,7 0,8
1,5 0,9
17 165
0,4 76
30/set 1
2 45
0,7 0,8
1,9 0,9
22 253
0,4 51
03/out 1
1,9 38
0 0,7
1 0,6
ND
110
0,4 40
04/out 1
3,2 118
ND
0,8
1 0,8
ND
228
0,4 40
05/out 1
3,2 123
ND
0,7
ND
0,6
ND
285
0,4 47
06/out 1
3,8 113
ND
0,8
ND
0,6
ND
424
0,4 35
Média
1 2,8
83 1,8
0,8 1,3
0,7 20
239 0,4
46
Externo
27/set 1
0,8 N
D
ND
0,8
1,6 0,5
ND
105
0,5 11
28/set 1
0,8 10
ND
0,7
1,2 0,8
ND
147
0,4 16
29/set 1
1,4 56
3,9 0,9
1,4 1,1
18 59
0,4 58
30/set 1
1 7,3
2,3 0,8
1,6 1
22 118
0,4 34
03/out 1
0,8 18
ND
0,6
1,1 0,1
ND
80
0,4 26
04/out 1
1,4 1082
ND
0,7
2,5 N
D
ND
262
0,5 80
05/out 1
1 231
ND
0,8
ND
0,7
ND
76
0,4 193
06/out 1
0,5 119
ND
0,5
ND
0,4
ND
169
0,3 115
Média
1 1
218 3,1
0,7 1,6
0,7 20
127 0,4
67 N
D = abaixo do lim
ite de detecção
94
APÊN
DIC
E 15. Fator de enriquecimento (FE
) para os elementos da E
scola 4, no ano de 2011.
LOC
AL
DA
TA
Al
Ca
Cl
Cu
Fe K
M
n Pb
S Si
Zn
Interno
24/mai
1 2,2
59,1 N
D
0,9 N
D
0,9 N
D
212,9 0,4
36,4
25/mai
1 1,4
39,4 N
D
1 N
D
1 N
D
97,8 0,3
29,4
26/mai
1 0,8
72,7 N
D
0,8 N
D
0,6 N
D
66,5 0,5
10,3
27/mai
1 N
D
11882,3 N
D
3,9 N
D
8,6 N
D
1407,1 3
ND
31/mai
1 1,1
108,6 5,6
1,1 1
1,2 4,4
113,5 0,5
97,6
01/jun 1
1,3 43,3
ND
1
ND
0,7
ND
89,9
0,5 17,2
Média
1 1,4
2034 5,6
1,5 1
2,2 4,4
331 0,9
38
Externo
24/mai
1 1,7
114,7 N
D
0,6 N
D
0,3 N
D
287,8 0,3
11,1
25/mai
1 0,5
556,3 N
D
1 N
D
2,5 N
D
198,2 0,4
ND
26/mai
1 4,3
ND
762,9
ND
118,6
0 7867,7
ND
N
D
299,7
27/mai
1 1,4
279,2 N
D
0,8 N
D
0,7 N
D
80,6 0,6
12,4
31/mai
1 1,1
117,3 N
D
0,8 N
D
0,5 N
D
158,3 0,4
89,9
01/jun 1
1,4 76,8
ND
0,7
ND
0
ND
134,5
0,4 9,6
02/jun 1
2 114,4
2,9 1,1
0,1 1
ND
82
0,4 25,7
Média
1 1,8
210 383
0,8 59,4
0,7 7868
157 0,4
75
ND
= abaixo do limite de detecção
95
APÊN
DIC
E 16. Fator de enriquecimento (FE
) para os elementos da E
scola 5, no ano de 2011.
LOC
AL
DA
TA
Al
Ca
Cl
Fe M
n S
Si Zn
Interno
30/ago 1
8,9 384
0,9 0
935 0,4
65 31/ago
1 7,6
413 0,9
0,2 957
0,5 35
01/set 1
2,7 338
0,7 0,5
273 0,6
26 05/set
1 3
127 0,8
0,6 266
0,3 13
12/set 1
4 357
0,8 0,5
386 0,5
25 13/set
1 2,3
234 0,7
0,5 219
0,6 10
14/set 1
9 867
0,9 0,5
1018 0,5
17 15/set
1 3,5
226 0,9
0,1 243
0,4 18
Média
1 5,1
368 0,8
0,4 537
0,5 26
Externo
30/ago 1
1,4 952
0,9 0,4
265 0,4
289 31/ago
1 1,1
114 1
0,7 161
0,5 37
01/set 1
0,8 173
0,9 0,8
114 0,6
15 05/set
1 1,5
65 1
0,8 44
0,5 15
12/set 1
1,4 214
1 0,8
66 0,5
95 13/set
1 0,7
102 0,8
0,7 86
0,7 9
14/set 1
0,7 600
0,8 0,3
105 0,5
36 15/set
1 0,8
70 1
0,3 45
0,4 30
Média
1 1,1
286 0,9
0,6 111
0,5 66
