Avaliação da influência das emissões de navios na distribuição de tamanhos e concentrações de metais e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos no material particulado na Baía de Guanabara (Rio de Janeiro, Brasil)
| Ano de defesa: | 2022 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia Brasil UERJ Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental |
| Programa de Pós-Graduação: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/19370 |
Resumo: | Nas crescentes frotas marítimas, navios movidos a combustíveis fósseis são amplamente utilizados e responsáveis por emissões atmosféricas como o Material Particulado (MP). Quando inalados, podem causar sérios danos ao corpo e afetar órgãos internos, devido ao tamanho das partículas, em escala nanométrica. A Convenção Internacional para a Prevenção da Poluição por Navios (MARPOL) regulamenta os padrões de emissões de motores diesel marítimos. No entanto, embora apresentem riscos à saúde humana e ao meio ambiente, os metais e Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA) presentes no MP não são contemplados pela legislação nacional vigente. Este estudo baseia-se nos resultados da amostragem de MP na atmosfera da Baía de Guanabara, Rio de Janeiro, Brasil, no período de outubro de 2019 a janeiro de 2021, totalizando 57 amostras, com duração de 24 horas, por meio do impactador em cascata MOUDI, seguido de abertura ácida do MP coletado e posterior análise química por Espectrometria de Massas com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS) para a determinação da concentração de Ba, Ca, Cd, Co, Cu, Cr, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, V e Zn. Nas partículas grossas, os valores médios variaram de 0,11 ng m-3 para Ba a 24,9 ng m-3 para Fe; nas partículas finas, de 0,07 ng m-3 para Co a 25,0 ng m-3 para Fe; nas partículas ultrafinas, de 0,11 ng m-3 para Ba a 9,71 ng m-3 para Fe. Finalmente, as nanopartículas de Ba e Ca não foram detectadas e o valor máximo obtido foi de 5,32 ng m-3 para Mn. Além disso, foi realizada uma análise química por Cromatografia de fase Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM) para a determinação da concentração de Antraceno (ANT), Benzo(a)antraceno (BaA), Benzo(b)fluoranteno (BbF), Benzo(k)fluoranteno (BkF), Criseno (CRY), Fluoranteno (FLT), Fenantreno (PHE) e Pireno (PYR). Nas partículas grossas, os valores médios variaram de 0,46 ng m-3 para FLT a 6,07 ng m-3 para PHE; nas partículas finas, de 0,518 a 4,204 ng m-3 para PHE; nas partículas ultrafinas, FLT não foi detectado e o valor máximo obtido foi de 4,787 ng m-3 para PHE. Nas nanopartículas, FLT também não foi detectado e o valor máximo obtido também foi para o PHE, no valor de 2,425 ng m-3. Não foi observada uma participação significativa das emissões dos navios para a concentração de metais na Baía de Guanabara. Porém, pode-se verificar uma contribuição do PHE das emissões dos navios na poluição da atmosfera local. |
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Avaliação da influência das emissões de navios na distribuição de tamanhos e concentrações de metais e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos no material particulado na Baía de Guanabara (Rio de Janeiro, Brasil)Evaluation of the influence of shipping emissions on the distribution of sizes and concentrations of metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in particulate matter in Guanabara Bay (Rio de Janeiro, Brazil)Environmental engineeringAir - PollutionShipsGas chromatographyMetals - ToxicologyEngenharia ambientalAr - PoluiçãoNaviosCromatografia a gásMetais - ToxicologiaENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::CONTROLE DA POLUICAONas crescentes frotas marítimas, navios movidos a combustíveis fósseis são amplamente utilizados e responsáveis por emissões atmosféricas como o Material Particulado (MP). Quando inalados, podem causar sérios danos ao corpo e afetar órgãos internos, devido ao tamanho das partículas, em escala nanométrica. A Convenção Internacional para a Prevenção da Poluição por Navios (MARPOL) regulamenta os padrões de emissões de motores diesel marítimos. No entanto, embora apresentem riscos à saúde humana e ao meio ambiente, os metais e Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA) presentes no MP não são contemplados pela legislação nacional vigente. Este estudo baseia-se nos resultados da amostragem de MP na atmosfera da Baía de Guanabara, Rio de Janeiro, Brasil, no período de outubro de 2019 a janeiro de 2021, totalizando 57 amostras, com duração de 24 horas, por meio do impactador em cascata MOUDI, seguido de abertura ácida do MP coletado e posterior análise química por Espectrometria de Massas com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS) para a determinação da concentração de Ba, Ca, Cd, Co, Cu, Cr, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, V e Zn. Nas partículas grossas, os valores médios variaram de 0,11 ng m-3 para Ba a 24,9 ng m-3 para Fe; nas partículas finas, de 0,07 ng m-3 para Co a 25,0 ng m-3 para Fe; nas partículas ultrafinas, de 0,11 ng m-3 para Ba a 9,71 ng m-3 para Fe. Finalmente, as nanopartículas de Ba e Ca não foram detectadas e o valor máximo obtido foi de 5,32 ng m-3 para Mn. Além disso, foi realizada uma análise química por Cromatografia de fase Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM) para a determinação da concentração de Antraceno (ANT), Benzo(a)antraceno (BaA), Benzo(b)fluoranteno (BbF), Benzo(k)fluoranteno (BkF), Criseno (CRY), Fluoranteno (FLT), Fenantreno (PHE) e Pireno (PYR). Nas partículas grossas, os valores médios variaram de 0,46 ng m-3 para FLT a 6,07 ng m-3 para PHE; nas partículas finas, de 0,518 a 4,204 ng m-3 para PHE; nas partículas ultrafinas, FLT não foi detectado e o valor máximo obtido foi de 4,787 ng m-3 para PHE. Nas nanopartículas, FLT também não foi detectado e o valor máximo obtido também foi para o PHE, no valor de 2,425 ng m-3. Não foi observada uma participação significativa das emissões dos navios para a concentração de metais na Baía de Guanabara. Porém, pode-se verificar uma contribuição do PHE das emissões dos navios na poluição da atmosfera local.In the world of growing maritime fleets, ships powered by fossil fuels are being widely used, that are responsible for atmospheric emissions such as Particulate Matter (PM). When inhaled, these can cause serious injury to the body and affect internal organs, because the particle size is on a tiny scale. The International Convention for the Prevention of Pollution from Ships (MARPOL) regulates the standards for emissions from marine diesel engines. However, although they pose risks to human health and the environment, the metals and HPA present in PM are not covered by Brazilian national current legislation. This study is based on the results of sampling of PM in the atmosphere of Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil, from October 2019 to January 2021, totaling 57 Examples, lasting 24 hours, by means of the MOUDI cascade impactor, followed by acid opening of the collected PM and subsequent chemical analysis by ICP-MS for the determination of concentration of Ba, Ca, Cd, Co, Cu, Cr, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, V and Zn. In coarse particles, the mean values ranged from 0.11 ng m-3 for Ba to 24.9 ng m-3 for Fe; in fine particles, from 0.07 ng m-3 for Co to 25.0 ng m-3 for Fe; in ultrafine particles, from 0.11 ng m-3 for Ba to 9.71 ng m-3 for Fe. Finally, the nanoparticles (Ba and Ca) were not detected, and the maximum value obtained was 5.32 ng m-3 for Mn. In addition, a GC-MS analysis was performed for the determination of concentration of Anthracene (ANT), Benzo(a)anthracene (BaA), Benzo(b)fluoranthene (BbF), Benzo(k)fluoranthene (BkF), Chrysene (CRY), Fluoranthene (FLT), Phenanthrene (PHE) and Pyrene (PYR). In coarse particles, the mean values range from 0.46 ng m-3 for FLT to 6.07 ng m-3 for PHE; in fine particles, from 0.518 to 4.204 ng m-3 for PHE; in the ultrafine, FLT was not detected, and the maximum value generated was 4.77 ng m-3 for PHE. And in the nanoparticles, FLT was also not detected, and the maximum value obtained was 2.425 ng m-3 for PHE. There was no significant participation of ship emissions in the concentration of metals in Guanabara Bay. However, a contribution of PHE from ship emissions to local air pollution can be verified.Universidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AmbientalCorrêa, Sergio Machadohttp://lattes.cnpq.br/0036129846822289Souza, Simone Lorena Quitério dehttp://lattes.cnpq.br/9854874424161953Silva, Clayton Martins daAlvim, Débora Souzahttp://lattes.cnpq.br/4006370546566608Guarieiro, Lílian Lefol Nanihttp://lattes.cnpq.br/5635972225700254Silveira, Renata Simões2023-04-12T13:47:32Z2022-12-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfSILVEIRA, Renata Simões. Avaliação da influência das emissões de navios na distribuição de tamanhos e concentrações de metais e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos no material particulado na Baía de Guanabara (Rio de Janeiro, Brasil). 2022. 127 f. Tese (Doutorado em Engenharia Ambiental) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/19370porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-02-27T17:46:40Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/19370Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:46:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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