Retenção de material particulado em filtros de celulose e teflon em Goiânia - GO

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Ambiental

Autores

Cardoso da Silva, A. (IFG) ; Rezende Moura, M. (IFG) ; Fernandes Gomes, A.C. (IFG) ; Prado Valadão, N. (IFG)

Resumo

Em metrópoles como Goiânia, em decorrência das emissões, o ar se torna saturado com diversos poluentes, entre os quais se destaca, por questões de saúde pública, os materiais particulados (MP). Este estudo analisou a capacidade de retenção de filtros de composição celulose e teflon, utilizados no monitoramento de MP menores que 2,5 micrômetros e grossos entre 2,5 e 10 micrômetros. Amostragens de 24 em 24 horas, correspondendo ao período de estiagem, entre abril a junho de 2014. A partir da análise gravimétrica observou-se maior retenção do material particulado fino nos filtros de teflon. Bem como a elevação da concentração do MP fino, com o decréscimo da temperatura mínima, em ambos os filtros. Este estudo sugere que os filtros de composição teflon são os mais indicados.

Palavras chaves

material particulado; filtros celulose e teflon; análise gramivétrica

Introdução

A poluição do ar é provocada por uma mistura de substâncias químicas, lançadas no ar ou resultantes de reações químicas, que alteram o que seria a constituição natural da atmosfera. Essas substâncias poluentes podem ter maior ou menor impacto na qualidade do ar, consoante a sua composição química, concentração na massa de ar em causa e condições meteorológicas (SAMPAIO, F. 2012). Os poluentes atmosféricos podem ser originados de processos naturais ou antropogênicos, entre outros (RESENDE, F. 2007. A cidade de Goiânia abriga uma frota superior a 1 milhão de veículos, número exorbitante mesmo para uma capital tão grande (IBGE; Departamento Nacional de Trânsito- DENATRAN, 2013). Santos (2001) ao estudar a relação de material particulado (poeiras) com enfermidades, do ponto de vista ocupacional, afirma que a natureza das doenças e o grau de probabilidade de sua ocorrência em situações de exposição a poeiras dependem da combinação de muitos fatores. Sendo assim, o presente trabalho teve como proposta a avaliação da qualidade do ar na cidade de Goiânia-GO no ano de 2014, através do monitoramento da concentração de Material Particulado. E também realizar um estudo comparativo das concentrações de MP, no período de 2012 e 2014, para estabelecer um quadro de evolução da poluição atmosférica.

Material e métodos

 Kit membranas filtrantes ISOPORE de policarbonato (celulose) com 0,4 e 8,0 micrômetros (µm) brancos;  Kit membranas filtrantes FLUOROPORE de PTFE (teflon) com 0,2 e 0,4 micrômetros (µm) brancos;  Placas de Petri de plástico; Equipamentos;  Amostrador Fino e Grosso (AFG) composto por bomba a vácuo, medidor de vazão e parte externa;  Balança analítica de quatro casas Marte, modelo AY 220; As amostragens foram realizadas em intervalos de 24 em 24 horas, por um período de 3 meses compreendidos entre Abril e Junho de 2014 na Praça do Trabalhador, cidade de Goiânia- GO. O sistema adotado para a amostragem de particulados foi à filtragem sequencial do ar atmosférico por meio de um AMOSTRADOR DE PARTICULADO FINO E GROSSO - AFG, conforme a figura 3,segundo Gomes 2003 esse equipamento coleta o material particulado por impactação inercial em duas frações separadamente. A fração fina com partículas menores que 2,5 µm (fração fina ou inalável) será coletada por filtros com diâmetro de poro de 0,2 e 0,4 µm em filtros de Teflon e Celulose, respectivamente, e a fração grossa (fração grossa ou respirável) com partículas com diâmetros entre 2,5 <dp<10 µm será coletada por filtros possuindo diâmetros de poro de 0,4 e 8 µm em filtros de Teflon e Celulose, respectivamente (MATSUMOTO, 2001). O AFG é ligado a uma tubulação de admissão (inlet), que foi projetado para capturar partículas menores que 10 µm. Ambos os equipamento (AFG e Inlet) são ligados a uma bomba de vácuo e a um totalizador de volume.

Resultado e discussão

Os dados obtidos por este estudo foram amostrados num período seco, próximo a um grande polo comercial com uma feira aberta aos domingos (Feira Hippie) Conforme figuras de 1 – 13 os valores das concentrações de MP fino e grosso (μg.m-³) bem como as temperaturas máximas e mínimas e índice pluviométrico. Observa-se que a queda da temperatura mínima acompanhou em alguns casos o acréscimo do material particulado fino, conforme figuras 01 e 02, bem como sua relação com o baixo índice pluviométrico, figura 03. Já quando a temperatura mínima diária aumenta a quantidade de material particulado grosso tende a ser mais representativa, conforme figuras 04, 05, 06 e 07. A partir das amostragens desenvolvidas observou- se que o desempenho do filtro de teflon mostrou maior capacidade na retenção do material particulado fino, enquanto o de celulose demostrou uma maior oscilação na retenção nesta faixa de granulometria. No entanto a retenção do MP grosso foi similar em ambos os filtros. A figura 13 relaciona as concentrações de MP no período de amostragens realizadas em 2012 e 2014 apenas com filtros de único material (celulose). Em ambos os períodos de amostragem fez-se uso de membranas filtrantes de celulose. Analisando as médias das concentrações de MP fino (MPF) pode-se observar uma redução de 50% na retenção no ano de 2014, no entanto o desvio padrão desta mesma faixa de material apresenta um acréscimo que pode ser explicado por oscilações na vazão durante os meses de amostragem. No entanto algumas limitações como à falta de parâmetros nacionais é definida pelas legislações internacionais as quais se destacam a atuação da Agência Ambiental Americana (EPA) e da União Europeia (JRC), e mesmo nacionalmente pela CETESB no estado de São Paulo.

Figura 1. Concentração (μg.m-³) de material particulado em filtro de teflon referente à Abril de 2014 em Goiânia – GO


Variação entre temperaturas máxima e mínima referente à Abril de 2014 em Goiânia - GO


Pluviometria do mês de Abril de 2014 em Goiânia – GO


Concentração(μg.m-³) de material particulado em filtro de teflon referente à Maio de 2014em Goiânia –GO


Variação entre temperaturas máxima e mínima referente à Maio de 2014 no período de aplicação dos filtros de teflon em Goiânia – GO


Pluviometria do mês de Maio de 2014 em Goiânia - GO no período de aplicação dos filtros de teflon


Concentração(μg.m-³) de material particulado em filtro de celulose referente à Maio de 2014


Variação entre temperaturas máxima e mínima referente à Maio de 2014 no período de aplicação dos filtros de celulose em Goiânia – GO


Pluviometria do mês de Maio de 2014 em Goiânia - GO no período de aplicação dos filtros de celulose


Concentração(μg.m-³) de material particulado em filtro de celulose referente à Junho de 2014 em Goiânia – GO


Variação entre temperaturas máxima e mínima referente à Junho de 2014 em Goiânia – GO


Pluviometria do mês de Junho de 2014 em Goiânia – GO


Comparação da evolução do material particulado fino e grosso entre o ano de 2012 e 2014 em Goiânia - GO

Conclusões

A partir das análises gravimétricas entre meses representativos nos anos de 2012 e 2014 pode-se inferir que no ano de 2012 a concentração de PM em ambas as faixas granulométricas foi superior. As análises realizadas em 2014 apontam para a capacidade de maior retenção do material particulado fino nos filtros de teflon, e de uma estabilidade similar de ambos os filtros, celulose e teflon na retenção na faixa do material particulado grosso.

Agradecimentos

Agradecemos ao CNPq pelo financiamento do projeto: Processo nº 488207/2013-4, Chamada 94/2013 – L.I.A; E bolsas: ITI – A – Processos nº 180584/2015-4 e nº 180723/201

Referências

ALI, E. A. BACSÓ, J. Investigation of different types of filters for atmospheric trace elements analysis by three analytical techniques.JournalofRadioanalyticaland Nuclear Chemistry, v.209, n.1, p.147-155, 1996.
ALVES E DOURADO. Quantificação e caracterização química do material particulado 1 fino (MP2,5) e grosso (MP10) em Goiânia/GO. Goiânia, 2013.

COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL. SeminárioInternacional Políticas Públicas e Padrões de Qualidade do Ar na Macrometrópole Paulista – 2008. São Paulo: CETESB, 2008. Disponível em: <http://www.cetesb.sp.gov.br/Tecnologia/camaras/gt_ar/r_final.pdf>. Acesso em: Junho de 2014.

COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO. Qualidade do ar no estado de São Paulo 2013. São Paulo; CETESB, 2013. Disponível em: <http://www.cetesb.sp.gov.br/ar/qualidade-do-ar/31-publicacoes-e-relatorios>. Acesso em 05 dez. 2014.

BRASIL. Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA). Resolução do CONAMA 003/1990 – Dispõe sobre padrões de qualidade do ar, previsto no PRONAR. Brasília: CONAMA. Disponível em: < http://www.mma.gov.br >. Acesso em 12 de junhode 2014.

DECRETO Nº 59.113, DE 23 DE ABRIL DE 2013 – COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL. Estabelece novos padrões de qualidade do ar e dá providências correlatas. Disponível em:
<http://www.cetesb.sp.gov.br/userfiles/file/ar/decreto-59113de230413.pdf> Consultado em: Junho de 2014.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE TRÂNSITO. Frota de Veículos 2013. Disponível em: <http://www.denatran.gov.br/frota2013.htm> . Acesso em 02 de março de 2014.

GOIÁS (Estado). Decreto Estadual nº 1.745 de 06 de dezembro de 1979. Aprova o Regulamento da Lei n.º 8.544, de 17 de outubro de 1978, que dispõe sobre a prevenção e o controle da poluição do meio ambiente. Goiás; 1979. Disponível em: <http://www.semarh.goias.gov.br/site/legislacao-estadual>. Acesso em 05 dez. 2014.

GOIÁS (Estado). Lei Estadual nº 8.544, de 17 de outubro de 1978. Dispõe sobre o controle da poluição do meio ambiente. Goiás; 1978. Disponível em: <http://www.semarh.goias.gov.br/site/legislacao-estadual>. Acesso em 05 dez. 2014.

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA.Estimativa de
População 2013. Disponível em: <ftp://ftp.ibge.gov.br/Estimativas_de_Populacao/Estimativas_2013/estimativa_2013_do u.pdf> Acesso em 02 de março de 2014, as 15: 00 h

LOPES, F. - Caracterização química do material particulado suspenso na atmosfera empregando a fluorescência de raios X dispersiva em energia (EDXRF). 89 p.Dissertação de Mestrado, Curso de Pós-Graduação em Ciências (área de concentração:Energia Nuclear na Agricultura) do CENA/USP, Piracicaba, SP, 2003 (co-orientação: V.F. Nascimento Filho).

MATSUMOTO, E. Estudo da Contaminação Ambiental Atmosférica e de Águas Superficiais, Empregando a Fluorescência de Raios X Dispersiva em Energia (EDXRF) e Reflexão Total (TXRF). 150 p. Tese de Doutorado - Faculdade de Engenharia Civil, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2001.

RESENDE, F. Poluição atmosférica por emissão de material particulado: avaliação e controle nos canteiros de obras de edifícios. (dissertação de mestrado), São Paulo,2007. 85p.

SAMPAIO, F. E. Metais associados ao material particulado na região central da cidade de Goiânia e os possíveis agravos à saúde da população – 2012. Dissertação(mestrado) – Pontifícia Universidade Católica de Goiás, Programa de Pós-GraduaçãoStricto Sensu, Mestrado em Ciências Ambientais e Saúde, 2012.

SANTOS, A. M. A. O tamanho das partículas de poeira suspensas no ar dos ambientes de trabalho. FUNDACENTRO, 2001. 96 p.