Estudo sazonal e caracterização do aerossol black carbon medido no INPE de São José dos Campos

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Franklin Velarde Rosasco
• Orientador(a): Maria Paulete Pereira Martins Jorge
• Banca de defesa: Maria de Fatima Andrade
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
• País: BR
• Resumo em Inglês: This work show Black carbon (BC) concentrations data for the period from March to November 2008 in a specific site of São José dos Campos. The concentration was measured continuously by a device (the aethalometer), that uses the principle of optical transmittance (visible spectral range) over a filter with accumulated BC. Seasonal BC behavior was evaluated with rainfall months to this period. Months with pour rainfall was from May to October, Its show highest values in BC concentration that period with great rainfall (from November to April). Variation of meteorological surface parameters: pressure, temperature, moisture, winds velocity and direction, and meteorological front system are used to evaluate the Black carbon concentration seasonal behavior. Identification of pollutants source was obtained by characterization of samples using chemical analysis (by ionic chromatography), morphological analysis (by scanning electron microscopy, SEM). Chemical analysis results to introduce SO$ _4$ $ ^ {-2}$ and NH$ _4$ $ ^{+1}$ on all samples analyzed, they are know indicators of urban origin source. Results to Na$ ^{+1}$ and K$ {^+1}$ were reported in 68% and 64% respectively, on all samples. They are knows indicators of marine and biomass burning origin sources, respectively. SEM was more efficient to characterization of particles and 6 clusters were found, anyone with mixing in morphologies and relative elemental composition that show different origin sources. Evaluation of air trajectories was using Hysplit 4.0 NOAA model. Here, two trajectories with marine origin but different enter to continent was reported: one comes in from south-coast Bahia and other comes in from north-coast São Paulo. Results obtained by chemical and morphological analysis, surface wind direction and trajectories were used to identification of aerosol origin sources. Black carbon mean concentration data obtained in this work (2,69 $ pm$ 3,39 $ mu$ g.m$ ^{-3}$ ) is compared with BC mean concentration of other urban centers, showing minor levels for almost every cases, nevertheless with values rather than BC concentration measured in 2007, at the same local.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/07.20.16.46

O presente estudo trata da caracterização do aerossol Black Carbon (BC) durante os meses de março a novembro de 2008 num ponto de monitoramento em São José dos Campos. O BC presente no ar é continuamente coletado e retido num filtro colocado no instrumento (Aetalômetro) e é quantificado através da transmissão ótica de um feixe de luz (na faixa do espectro visível). O comportamento sazonal da concentração de BC é avaliado em função da pluviosidade mensal no período estudado. O período seco, caracterizado entre os meses de maio a outubro apresenta maiores concentrações de BC que o período chuvoso (novembro a abril). Outros parâmetros meteorológicos em superfície, tais como: pressão, temperatura, umidade relativa, velocidade e direção dos ventos, assim como entradas de sistemas frontais são avaliadas para determinar as influencias das condições meteorológicas locais nas concentrações diárias de BC. Para identificar as principais fontes poluentes, as amostras foram caracterizadas a partir de duas técnicas: a análise química (por técnica de cromatografia de íons) e análise morfológica (por técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) associada à espectroscopia de raios X). A análise química mostra a presença de íons Sulfato e Amônio em todas as amostras analisadas, indicadores típicos de fontes urbanas. Outros íons indicadores típicos de outras fontes foram encontrados em menor porcentagem: sódio como indicador de fonte marinha em 68% das amostras analisadas e potássio como indicador de queima de biomassa em 64%. A MEV se mostrou mais eficiente na caracterização das partículas, sendo possível a identificação de até 6 grupos de partículas, nalguns casos apresentando formas e composições que combinam aerossóis de diferentes procedências. A avaliação das retro-trajetórias do ar foi feita através da utilização do modelo Hysplit 4.0, fornecido pela NOAA. Foram identificados com esse processo dois percursos, um com penetração das massas de ar pelo litoral sul da Bahia com maior tempo no continente e outra pelo litoral norte de São Paulo, ambas com procedência marinha. Os resultados obtidos na análise química e morfológica assim como direção predominante dos ventos locais são analisados em conjunto com as retro-trajetórias para identificar potenciais fontes de poluição. O valor médio de concentração de BC encontrado neste trabalho (2,69 $ pm$ 3,39 $ mu$ g.m$ ^-3$ ) é comparável com os valores obtidos em estudos realizados em outros centros urbanos, apresentando na maioria dos casos níveis inferiores, porém com valores superiores ao medido em 2007, no mesmo local de amostragem.