Variação temporal das concentrações de benzeno e tolueno em São Paulo
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-19072025-025054/ |
Resumo: | Este trabalho investigou a composição e a variabilidade temporal dos compostos aromáticos voláteis BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) em São Paulo, com foco na identificação das principais fontes emissoras, padrões sazonais e comparação com dados globais. Foram utilizados dados horários de 16 compostos aromáticos obtidos no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP) entre 2013 e 2015, por cromatografia gasosa com dessorção térmica automática (TD-GC-FID), além de séries temporais da rede automática e manual de monitoramento da CETESB entre 2013 e 2024. As análises revelaram que o tolueno foi o composto mais abundante, com médias superiores a 12µg/m³ em áreas urbanas e industriais, seguido do benzeno, com concentrações entre 0,7 e 2,9µg/m³, destacando-se as estações de Capuava (Santo André) e Cubatão, influenciadas por emissões industriais. A razão benzeno/tolueno (B/T), utilizada como indicadora de envelhecimento atmosférico e perfil de fontes, variou entre 0,2 e 0,9, indicando a predominância de fontes móveis, mas também influências industriais e meteorológicas locais. A análise sazonal apontou concentrações mais elevadas no inverno (junho-agosto), devido à maior estabilidade atmosférica, e redução no verão (dezembro-fevereiro), associada à ocorrência de chuvas e maior atividade fotoquímica. Verificou-se uma tendência de queda nas concentrações ao longo da série histórica, atribuída à evolução tecnológica veicular, políticas públicas de controle de emissões e mudanças na formulação dos combustíveis. Além da análise de dados observacionais, foi realizada uma revisão bibliográfica de estudos internacionais publicados desde a década de 1980, revelando que a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) compartilha características com outras megacidades do mundo, como alta densidade veicular, influência industrial e concentrações elevadas em áreas críticas. Os resultados obtidos neste estudo oferecem subsídios importantes para o aprimoramento do entendimento da dinâmica dos BTEX na atmosfera urbana, reforçando a necessidade de políticas públicas integradas e estratégias de mitigação da poluição do ar na maior metrópole do hemisfério sul. |
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Variação temporal das concentrações de benzeno e tolueno em São PauloTemporal variation of benzene and toluene concentrations in São PauloAir pollutionAromatic compoundsB/T ratioBenzeneBenzenoCompostos aromáticosCromatografia gasosaEmission sourcesFontes emissorasGas chromatographyPhotochemical processesPoluição atmosféricaProcessos fotoquímicosRazão B/TSão PauloSão PauloTolueneToluenoEste trabalho investigou a composição e a variabilidade temporal dos compostos aromáticos voláteis BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) em São Paulo, com foco na identificação das principais fontes emissoras, padrões sazonais e comparação com dados globais. Foram utilizados dados horários de 16 compostos aromáticos obtidos no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP) entre 2013 e 2015, por cromatografia gasosa com dessorção térmica automática (TD-GC-FID), além de séries temporais da rede automática e manual de monitoramento da CETESB entre 2013 e 2024. As análises revelaram que o tolueno foi o composto mais abundante, com médias superiores a 12µg/m³ em áreas urbanas e industriais, seguido do benzeno, com concentrações entre 0,7 e 2,9µg/m³, destacando-se as estações de Capuava (Santo André) e Cubatão, influenciadas por emissões industriais. A razão benzeno/tolueno (B/T), utilizada como indicadora de envelhecimento atmosférico e perfil de fontes, variou entre 0,2 e 0,9, indicando a predominância de fontes móveis, mas também influências industriais e meteorológicas locais. A análise sazonal apontou concentrações mais elevadas no inverno (junho-agosto), devido à maior estabilidade atmosférica, e redução no verão (dezembro-fevereiro), associada à ocorrência de chuvas e maior atividade fotoquímica. Verificou-se uma tendência de queda nas concentrações ao longo da série histórica, atribuída à evolução tecnológica veicular, políticas públicas de controle de emissões e mudanças na formulação dos combustíveis. Além da análise de dados observacionais, foi realizada uma revisão bibliográfica de estudos internacionais publicados desde a década de 1980, revelando que a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) compartilha características com outras megacidades do mundo, como alta densidade veicular, influência industrial e concentrações elevadas em áreas críticas. Os resultados obtidos neste estudo oferecem subsídios importantes para o aprimoramento do entendimento da dinâmica dos BTEX na atmosfera urbana, reforçando a necessidade de políticas públicas integradas e estratégias de mitigação da poluição do ar na maior metrópole do hemisfério sul.This study investigated the composition and temporal variability of volatile aromatic compounds BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, and xylenes) in São Paulo, focusing on the identification of major emission sources, seasonal patterns, and comparison with global data. Hourly data for 16 aromatic compounds were obtained from the Institute of Astronomy, Geophysics, and Atmospheric Sciences of the University of São Paulo (IAG-USP) between 2013 and 2015 using thermal desorption gas chromatography with flame ionization detection (TD-GC-FID). In addition, time series from CETESBs automatic and manual air quality monitoring networks covering the period from 2013 to 2024 were analyzed. The results revealed that toluene was the most abundant compound, with mean concentrations exceeding 12µg/m³ in urban and industrial areas, followed by benzene, with concentrations ranging from 0.7 to 2.9µg/m³, particularly at the Capuava (Santo André) and Cubatão stations, which are influenced by industrial emissions. The benzene/toluene (B/T) ratio, used as an indicator of atmospheric aging and source profile, ranged from 0.2 to 0.9, reflecting the predominance of mobile sources but also the influence of industrial activities and local meteorology. Seasonal analysis showed higher concentrations during winter (JuneAugust), associated with greater atmospheric stability, and lower levels during summer (DecemberFebruary), linked to rainfall and enhanced photochemical activity. A decreasing trend in BTEX concentrations over the years was observed, attributed to technological improvements in vehicles, air quality regulations, and changes in fuel composition. In addition to the observational data analysis, a comprehensive literature review of international studies published since the 1980s was conducted, showing that the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP) shares characteristics with other megacities around the world, such as high vehicle density, industrial influence, and elevated concentrations in critical areas. The results presented in this study contribute to improving the understanding of BTEX dynamics in the urban atmosphere, reinforcing the importance of integrated public policies and air pollution mitigation strategies in the largest metropolis of the Southern Hemisphere.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFornaro, AdalgizaSousa, Avila Benaya dos Santos2025-05-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-19072025-025054/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-24T12:10:02Zoai:teses.usp.br:tde-19072025-025054Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-24T12:10:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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