XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
VI-064 - DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA ANALÍTICA PARA
A DETERMINAÇÃO QUALITATIVA E QUANTITATIVA DOS
ELEMENTOS CONSTITUINTES DAS PARTÍCULAS TOTAIS (PTS)
EM SUSPENSÃO ATMOSFÉRICA
Tania Renata Prochnow(1)
Química, Bacharel e Licenciada, pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do
Sul (PUC). Especialista em Química pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos
FOTOGRAFIA
(UNISINOS). Mestre em Ecologia pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul
NÃO
(UFRGS). Doutoranda em Química Ambiental pela Universidade da Coruña. Professora pesquisadora da Universidade Luterana do Brasil - ULBRA, linha de pesquisa: Poluição e
DISPONÍVEL
seus Efeitos Ambientais e Biológicos.
Bernardo Liberman
Doutor em Física pela UFRGS. Professor da ULBRA em cursos de graduação e
Programas de Pós-Graduação em Ciências e em Energia Meio Ambiente e Materiais. Trabalho recente
Análise de Partículas em Suspensão na Região de Canoas: Programa de Validação das Técnicas Analíticas
para Identificação de Metais em Poeiras, Anais do 3º FOREMA, 10/99, ULBRA, Canoas.
Gilnei Carvalho Ocácia
Doutor em Engenharia, UFRGS,1998. Professor de disciplinas do curso de Engenharia Agrícola e do
programa de Pós- Graduação em Energia, Meio Ambiente e Materiais da ULBRA. Trabalhos recentes:
Análise de Partículas em Suspensão na Região de Canoas: Programa de Validação das Técnicas Analíticas
para Identificação de Metais em Poeiras, Anais do 3º FOREMA, 10/99, ULBRA, Canoas.
Eduardo Mc Mannis Torres
Engenheiro químico pela UFRJ. Trabalhos recentes: A Necessidade de Redução da Geração de Resíduos nos
Processos de Fabricação, Revista de Química Industrial, número 704, 1996. Os Seguros de responsabilidade
Civil na Poluição Ambiental., Revista do IRB, número 279, 1997.
Emerson A. Prochnow
Técnico Químico do Centro de Laboratórios da ULBRA. Trabalhos recentes: Análise de Partículas em
Suspensão na Região de Canoas: Programa de Validação das Técnicas Analíticas para Identificação de
Metais em Poeiras, Anais do 3º FOREMA, 10/99, ULBRA, Canoas; Análise de Partículas em Suspensão na
Região de Canoas, Anais do V Salão de Iniciação Cientifica da ULBRA-10/99, Canoas.
Masurquede de A. Coimbra
Técnico Químico - Centro Politécnico Cristo Redentor. Bolsista do Laboratório de Pesquisas Ambientais da
ULBRA. Trabalhos: Desenvolvimento de um Processo para Recuperação de Resíduos de Cutelária e sua
Aplicação na Metalurgia do Pó, 51º Reunião da SBPC.
Endereço(1): Rua Bandeirantes, 455, Bairro Nossa Senhora das Graças - Canoas - RS - CEP: 92025-280 Brasil - Tel: (51) 477-4000 - ramal 2360 - e-mail: [email protected]
RESUMO
A atividade antrópica tem contribuído, em níveis crescentes, com a alteração da constituição qualitativa e
quantitativa da massa de ar troposférico. Estas alterações são de natureza diversa, onde se incluem uma
grande gama de gases inorgânicos e orgânicos, vapores de líquidos altamente impactantes e de outros que,
apesar de serem constituintes normais, têm sua concentração alterada causando modificações climáticas.
Também partículas sólidas de tamanhos e origens diversas têm sido lançadas na atmosfera, tanto por
atividades urbanas e industriais, como também por movimentações de solos, retirada de cobertura vegetal,
queimadas, etc.
Na Região Metropolitana de Porto Alegre, com o crescente nível de urbanização e de industrialização, a
qualidade do ar vem sendo alterada gradativamente, não chegando ainda a apresentar problemas tão agudos
como em outras grandes metrópoles (São Paulo, Los Angeles, cidade do México, entre outras), mas
causando preocupação à diversos segmentos da população.
A legislação brasileira estabelece apenas critérios quantitativos em relação às partículas totais em suspensão
atmosférica. Por outro lado, ainda não se conhece, com precisão, os possíveis danos que as diversas
concentrações de elementos constituintes da poluição atmosférica podem causar aos organismos vivos.
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Para que se possa realizar uma investigação adequada dos danos biológicos da poluição atmosférica é
necessário que se possa quantificar com precisão as concentrações de seus elementos. Portanto, o objetivo
deste trabalho consiste na elaboração de uma metodologia analítica que permita investigar com segurança,
os elementos que compõe as partículas totais em suspensão na atmosfera, de sua concentração por
quilograma de poeira e de sua dispersão por metro cúbico de ar.
PALAVRAS-CHAVE: Poluição Atmosférica, Partículas em Suspensão, Metais Pesados, Metodologia
Analítica.
INTRODUÇÃO
A atividade antrópica tem contribuído, em níveis crescentes, com a alteração da constituição qualitativa e
quantitativa da massa de ar troposférico. Estas alterações são de natureza diversa, onde se incluem uma
grande gama de gases inorgânicos e orgânicos, vapores de líquidos altamente impactantes e de outros que,
apesar de serem constituintes normais, têm sua concentração alterada causando modificações climáticas.
Também partículas sólidas de tamanhos e origens diversas (PTS - com tamanho até 100µm, PM1O - com
tamanho até 10µm), têm sido lançadas tanto por atividades urbanas, como industriais e também por
movimentações de solos, retirada de cobertura vegetal, queimadas, etc.
Todas estas alterações da qualidade do ar podem levar à danos e modificações significativas em ecossistemas
e afetar de maneiras diversas e cada vez mais intensas a qualidade de vida de todos os organismos vivos. Em
especial, estas alterações poderão vir a ser preocupantes para quem se dedica aos cuidados com a saúde das
populações humanas.
Em algumas regiões, a qualidade do ar está tão comprometida que causa, devido ao tipo de atividades
desenvolvidas, uma preocupação elevada às autoridades locais. Como resultado, são geradas legislações cada
vez mais elaboradas e específicas em relação aos parâmetros quantitativos e qualitativos.
Na Região Metropolitana de Porto Alegre, com o crescente nível de urbanização e de industrialização, a
qualidade do ar vem sendo alterada gradativamente, não chegando ainda a apresentar problemas tão agudos
como em outras grandes metrópoles (São Paulo, Los Angeles, cidade do México, entre outras), mas
causando preocupação à diversos segmentos da população.
A legislação brasileira estabelece apenas critérios quantitativos em relação às partículas totais em suspensão
atmosférica (CONAMA, resolução n.3, de junho de 1990). Entretanto, conhecendo possíveis efeitos nocivos
aos organismos vivos que alguns níveis de concentrações de determinados elementos podem trazer, como por
exemplo, danos à vegetação, redução a resistência às infecções, doenças crônicas respiratórias, suspeita de
efeitos cancerígenos (LIMA, LIVI, MURILLO, SILVA E MELCHIORS, 1998) e o baixo número de
publicações sobre o assunto, procuramos elaborar uma metodologia analítica que permita investigar com
segurança os elementos que compõe as PTS, principalmente metais pesados, bem como sua concentração por
quilograma de poeira, para caracterizar a poeira de cada região, e a sua dispersão em micrograma do
elemento por metro cúbico de ar, para possibilitar o estudo do seu potencial de toxicidade
A toxicidade de metais pesados se origina na sua capacidade de substituir ions centrais em enzimas e
fermentos de organismos vivos, provocando assim distúrbios em suas funções de catalisadores para as reações
bioquímicas (WAGNER, 1985).
Não apenas atividades industriais são responsáveis diretas pela introdução de metais pesados na atmosfera.
Solos e águas superficiais localizados próximos de rodovias podem ser contaminados por metais pesados
como chumbo, cobre, cádmio e zinco lançados à atmosfera e precipitados sobre os mesmos, provenientes de
desgastes de peças automotivas ou de névoas e fumaças geradas por veículos. Níquel pode ser contaminante
da gasolina, cádmio e zinco de óleo diesel, manganês e chumbo de aditivos de combustíveis e, por
combustão, podem ser liberados para atmosfera de áreas próximas a locais de circulação de veículos e
repassados aos ecossistemas e entrar na cadeia trófica (CARLOSENA, 1998).
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MATERIAIS E MÉTODOS
Para o estudo de contaminantes atmosféricos, foram utilizadas seis áreas de coleta de material particulado em
suspensão, localizadas em diferentes áreas da Região Metropolitana de Porto Alegre. Uma das áreas
selecionadas é de baixo impacto urbano e industrial; quatro destas áreas estão localizadas próximas à regiões
de grande atividade industrial, outra área se localiza no centro de um dos municípios da Região
metropolitana, com alta interferência de circulação de veículos e a última área, também em região urbana,
mas relativamente afastada de grandes rodovias.
As amostras atmosféricas foram coletadas com equipamento HI-VOL (Coletores de Grandes Volumes), sendo
estas coletas associadas às condições atmosféricas fornecidas pela Estação Agroclimatológica da ULBRA. O
cruzamento dos dados quantitativos das coletas e das análises qualitativas do material particulado, com os
parâmetros climáticos deverá, por aplicação de programas de modelagem matemática, gerar outro trabalho: o
estudo da dispersão do material particulado na atmosfera da região metropolitana e a pesquisa das principais
fontes de emissão.
Todas as análises de laboratório se realizaram com a utilização reagentes grau p.a. e padrões para absorção
atômica MERCK e material volumétrico aferido. Para pesagens do material particulado coletado utilizamos
balança analítica METTLER. O trabalho foi realizado em duas etapas distintas: coleta do material
particulado nas seis áreas selecionadas para este estudo e a segunda etapa, análise dos metais que constituem
as partículas totais em suspensão (PTS).
1. COLETA DO MATERIAL PARTICULADO
Para coletar as partículas totais em suspensão atmosférica, foram utilizados filtros de quartzo (ftalato de
diocil) préviamente padronizados. A padronização consiste em secagem em estufa, a 60oC, por 24 horas.
Após este período, os filtros foram aclimatados a temperatura ambiente em dessecador e pesados em balança
analítica e acondicionados em envelopes plásticos.
O material foi coletado durante o período de um ano nas seis áreas selecionadas para o estudo, denominadas áreas
A1, A2, A3, B1, B2 e B3, com os coletores HI-VOL previamente calibrados e com registros de temperatura, pressão
e volume do ar amostrado. O HI-VOL coleta as partículas suspensas na atmosfera através do fluxo de determinada
quantidade de ar através do filtro de quartzo em um períodos normalmente superiores a 8 horas, geralmente em um
período de 24 horas. A vazão imprimida pelo aparelho e a geometria de entrada favorecem a coleta de partículas de
até 25 - 50 µm de diâmetro. O volume do ar amostrado é determinado a partir da vazão medida e do tempo de
coleta. Isto possibilita a obtenção da concentração da poeira em suspensão no ar.
Após a coleta do material, os filtros foram novamente padronizados e pesados, sendo determinada a massa de
material particulado coletado (por diferença entre as duas pesagens).
2. ANÁLISES DE METAIS PESADOS
Para determinar a concentração de elementos em suspensão na atmosfera (PTS) coletados com o uso de
amostradores de grande volume ( HI- VOL), foram estudadas diferentes formas e parâmetros para otimizar
os resultados obtidos.
Foram realizados estudos de métodos de digestão, de calibração e otimização do equipamento, das condições
de teste para cada elemento analisado, do grau de recuperação do elemento, calibração da pré-leitura e
realizadas duas leituras por elemento para cada amostra, com o objetivo de se determinar o desvio padrão dos
resultados obtidos.
2.1. MÉTODOS DE DIGESTÃO
Para a determinação do método de digestão que fornece os melhores resultados para o material analisado,
foram utilizados quatro tipos diferentes de soluções digestoras, adaptando uma quinta para a análise de
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chumbo (totalizando para este elemento, cinco soluções diferentes). As amostras utilizadas para determinar o
melhor método de digestão, foram as coletadas nas áreas A1, A2 e A3.
Em todos os métodos foram padronizadas as condições de digestão em relação ao equipamento. As digestões
foram realizadas por sistema fechado, em Digestor de Microondas PROVECTO, sendo cada amostra
colocada em bloco digestor com 10 ml da solução de digestão e submetidas às seguintes etapas de digestão
por microondas programada:
-
5 minutos à potência 350W
2 minutos à potência 0
5 minutos à potência 550W
5 minutos à potência 0
O material digerido esfriou por duas horas, após as quais o volume foi completado a 20 ml cobrindo
totalmente o material e refazendo todas as etapas de digestão. Após esfriar por duas horas, o material foi
filtrado e avolumado a 250 ml com água Milli-Q e armazenado em frascos plásticos previamente
condicionados.
Para comparar os resultados das diferentes soluções de digestão, cada filtro analisado para este fim foi
dividido em duas partes e calculada a massa de poeira proporcional à cada fração. Uma parte de cada filtro
foi submetida à digestão utilizando como solução nitrico-clorídrica a 182ml : 246,6ml (denominado método
M1). A outra parte de cada filtro foi dividida em três grupos, sendo cada grupo digerido com diferentes
soluções (M2 , M 3 e M4).
Em M2, a solução foi preparada de acordo com as instruções do fabricante do equipamento para coleta de
PTS com 64,6ml de ácido nítrico e 182ml de ácido clorídrico. Em M3 foram mantidas as proporções destes
ácidos, mas diluídos a 50% com água Milli-Q. Para M4, a solução foi preparada com 5 ml de ácido nítrico e
1 ml de ácido sulfúrico. Para a determinação do chumbo, o M4 foi dividido em M4a (sol. M4 original) e
M4b, onde foi acrescentado 1 ml de ácido clorídrico.
Todos os reagentes utilizados foram grau p.a. da marca Merck. Após as digestões, o material digerido foi
filtrado em filtros de papel analítico Whatmann, avolumado com água Milli Q e armazenado em freezer, para
a determinação dos elementos constituintes das PTS.
2.2. CALIBRAÇÃO E LEITURAS
As leituras dos elementos foram feitas em Espectrofotômetro PERKIN ELMER 4000, equipado com chama,
forno de grafite e gerador de hidretos.
A calibração do Espectrofotômetro de Absorção Atômica é um dos pontos mais críticos deste tipo de análise
quando se visa obter resultados absolutamente confiáveis, sendo otimizadas para a leitura de cada elemento
todas as variáveis envolvidas em seu uso. Foram otimizadas as seguintes variáveis:
-
lâmpada de cátodo oco específica, ajustando a intensidade de corrente
comprimento de onda selecionado para maior sensibilidade do método
mistura de gases mais apropriada para cada elemento, bem como sua pressão e vazão
característica de chama apropriada para cada elemento (altura, temperatura, oxidante, redutora, etc.)
sensibilidade do método: menor quantidade do elemento, em ppm, passível de leitura pelo
equipamento
faixa de linearidade: concentração onde o gráfico de calibração é dado por uma reta
interferente: estudo de possíveis interferentes na análise, como a matriz, presença de outros
elementos, condições de análise...
teste de sensibilidade: leitura em absorbância, de um padrão pré estabelecido
determinação das curvas de calibração: realização de diversas calibrações, em faixas distintas e
com número de padrões variados.
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Após a otimização das condições do equipamento foi feita, para cada elemento analisado, a determinação do
grau de resposta do equipamento, o grau de recuperação (GR), que consiste em teste que envolve uma matriz
de concentração conhecida e a mesma matriz adicionada com matriz similar contendo a amostra problema. O
GR obtido deve apresentar-se entre 90 a 110%, para que o aparelho seja considerado como de boa resposta.
A cada nova bateria de análises ou após o desligamento do equipamento, foi realizada nova calibração, para
garantir a repetibilidade de resultados.
Devido a agilidade de técnica, baixo custo e resposta semelhante, a técnica de análise por espectrofotometria
de absorção atômica foi substituída por fotometria de chama, para os elementos do grupo 1A, metais
alcalinos.
Após todos os procedimentos de calibração e otimização, foram realizadas as leituras dos elementos nas
soluções obtidas pela digestão dos filtros em que foram coletadas as partículas . Até o presente momento, a
metodologia está desenvolvida e comprovada por testes para 11 elementos: sódio, lítio, potássio, ferro, zinco,
cobre, cromo, chumbo, vanádio, magnésio e manganês.
RESULTADOS
A investigação demonstrou, que a solução digestiva que oferece melhores resultados para a maior parte dos
elementos analisados foi o método denominado M1, onde a mistura foi constituída pelos ácidos nítrico e
cloridrico na proporção de 182 ml : 246,6 ml.
Quando a pesquisa for orientada para a análise específica de um elemento, deve ser utilizada a metodologia
mais adequada, pois os métodos M2, M3 e M4 apresentaram sensibilidades diferentes, específicas para
alguns dos elementos analisados.
As amostras utilizadas nesta investigação analítica foram coletadas em três diferentes áreas da grande Região
Metropolitana de Porto Alegre , e denominadas de área A1 , área A2 e área A3.
Após a escolha da metodologia de digestão mais adequada para a determinação de PTS, ela foi aplicada na
análise de material coletado em outras três áreas da região metropolitana, denominadas de áreas B1, B2 e B3.
Nesta etapa do trabalho foram coletadas 80 amostras durante o período de março a dezembro de 1999.
Apartir da seleção do melhor método de digestão, todas as análises foram realizadas em duplicata para
determinar o desvio padrão e comprovar a confiabilidade do método.
Em função dos resultados obtidos nos teste de calibração do equipamento, dos possíveis interferentes, do grau
de recuperação dos elementos na amostra, do desenvolvimento da metodologia de digestão, dos resultados
obtidos nas análises de cada elemento em função da repetibilidade dos mesmos e do baixo desvio padrão,
consideramos esta metodologia desenvolvida como confiável para a determinação qualitativa e quantitativa
de elementos até agora analisados, que compõe as partículas totais em suspensão atmosférica.
Tabela 1: Concentrações dos elementos em µg/m3 de ar, determinadas na pesquisa de métodos de
digestão das amostras
Área Método Pb
Mg
V
Mn Zn
Cu
Cr
Fe
Li
Na
K
A1
M1
0,27 0,628 0,008 0,14 1,03 0,104 0,023 4,14 0,013 1,44 0,44
M4
0,18 0,647 0,006 0,15 1,04 0,108 0,041 3,87 0,01
1,54 0,60
A2
M1
0,33 0,34
0,001 0,10 3,27 0,23
0,03
2,99 0.014 0,11 0,40
M3
0,36 0,353 0,001 0,11 3,46 0,28
0,02
3,04 0,012 0,16 0,45
A3
M1
0,24 0,373 0,007 0,11 1,09 0,06
0,06
2,82 0,099 0,44 0,4
M2
0,41 0,41
0,006 0,12 1,21 0,08
0,02
3,00 0,098 0,47 0,44
Na Tabela 1 podemos observar alguns resultados, obtidos em três filtros analisados pelos diferentes métodos
pesquisados, sendo que para o chumbo os resultados apresentados nesta tabela, foram obtidos pelo método
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M4b (método M4 modificado pela adição de ácido clorídrico, devido a maior facilidade do chumbo em
formar cloretos). O total de filtros analisados para investigar métodos de digestão foi de 16 filtros que,
divididos em duas frações, geraram 32 amostras (metade delas submetidas ao método M1, três ao método
M2, três ao M3 e quatro ao M4, sendo para este método separada uma alíquota cuja matriz foi modificada
com o ácido clorídrico, para a análise do chumbo.
Como podemos observar por estes resultados, nem sempre o método M1 é o mais indicado quando se trata da
análise de um elemento isolado, mas quando se pretende analisar diversos elementos em uma única amostra,
este método apresenta, em média, melhores resultados ou resultados similares aos outros métodos para a
maior parte dos elementos até aqui analisados (ver figura 1).
5
M1
4
M4
M1
0
Pb Mg
V
Mn Zn Cu
Fe
Li
Na
K
M4
M3
1
M1
M2
2
M1
3
M1
Concentração
Figura 1: Resultados comparativos obtidos pelos diferentes métodos de
digestão
M3
M1
M2
Elementos
Para a análise de elementos isolados devemos optar pelo método mais adequado. Para a análise de chumbo, o
método que apresentou os melhores resultados foi o M2; para o cromo, para o sódio e para o potássio
obtivemos melhores respostas com o método M4 (M4a, sem adição do ácido clorídrico). Para muitos
elementos, os diferentes métodos não apresentaram diferenças muito significativas ( entre +10 e -10%, em
relação ao método M1).
Na Tabela 2, podemos visualizar a diferença percentual dos resultados obtidos pelos diferentes métodos em
relação ao método M1, para o elemento vanádio, analisado por técnica em forno de grafite (HGA). Os
valores foram calculados para a massa de vanádio, em miligramas por quilograma de poeira coletada em
cada área amostral, para caracterizar as diferenças entre as poeiras das diferentes áreas e sob diferentes
condições climáticas e em microgramas do elemento por metro cúbico de ar amostrado, para o estudo da
dispersão do elemento na atmosfera em cada época e área de colecta.
Na Tabela 3, as análises que correspondem ao ponto B3 são relativas à uma área rural, onde a contaminação
atmosférica deve ser, presumidamente, mais baixa do que em áreas muito urbanizadas ou industrializadas, o
que pode não ocorrer sob condições de direção e intensidade de ventos, temperatura, etc., que podem levar
material particulado gerado em áreas mais impactadas para regiões onde a geração deste material é mínima.
O ponto B2 está localizado em uma região urbana, cortada pela BR 116, com trânsito intenso de veículos,
incluindo um grande número de veículos de transporte de carga pesada, contando também com acentuada
atividade industrial. O ponto B1 é igualmente localizado em uma área urbana, de características semelhantes
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à anterior, mas de localização diferente, com baixo trânsito de veículos e próximo de áreas de atividades
industriais diferentes das do ponto B2. As medições foram realizadas em diversas datas do ano 1999.
Tabela 2: Análises do Vanádio (análise em HGA).
Método mg V/kg pó µg V/m3 ar %dif.em rel.M1
Filtro
A3- 5
A1- 7
A2- 9
A3- 13
A1- 14
A2- 15
A2- 16
A1- 17
A3- 18
A1- 20
A2- 21
M1
M3
M1
M4
M1
M2
M1
M3
M1
M4
M1
M2
M1
M3
M1
M4
M1
M2
M1
M3
M1
M4
104,4505
71,2117
98,5378
78,2411
98,4966
88,1451
262,0707
166,7656
80,0533
49,0506
213,4646
83,8744
45,5729
22,9207
166,2817
119,5255
165,4000
142,3902
624,4218
361,1512
171,2583
136,2275
0,008571
0,005843
0,007861
0,006242
0,008015
0,007173
0,016534
0,010521
0,016089
0,009858
0,008051
0,003163
0,001420
0,000714
0,009150
0,006577
0,006986
0,006014
0,013862
0,008017
0,004714
0,003750
- 31,82
- 20,59
- 10,50
- 36,36
- 38,72
- 60,70
- 49,70
- 28,11
- 13,91
- 42,16
- 20,45
Fig.2 - Concentrações do Vanádio nas PTS, em mg V/kg pó
M1
M2
M3
M4
600
500
400
M4
300
M3
200
100
M
ét
od
os
Concentrações
700
M2
M1
0
A1-7 A1-14 A1-17 A1-20 A2-9 A2-15 A2-16 A2-21 A3-5 A3-13 A3-18
Áreas de coletas
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A figura 2 mostra os resultados comparativos das análises do vanádio obtidas pelos diferentes métodos de
digestão aplicados às amostras coletadas em diferentes dias, agrupadas por áreas amostrais. As colunas em
azul representam os resultados obtidos nas análises do material submetido à digestão pelo método M1,
expressas em mg do elemento por quilograma de pó, com melhores respostas que os demais métodos
aplicados na análise deste elemento.
Tabelas 3 a, b e c: Resultados de elementos analisados pelo método M1, em micrograma do elemento
por metro cúbico de ar (análises feitas em duplicata, para estudos de repitibilidade do método), em
diversos filtros com material coletado nas áreas B1, B2 e B3.
Tabela 3 a-Elementos analisados por Absorção Atômica - Chama.
Área Mg1 Mg2 Mn1 Mn2 Zn1
Zn2
Cr1
Cr2
B1 0,453 0,452 0,052 0,052 0,402 0,406 0,002 0,002
0,306 0,299 0,062 0,063 0,592 0,587 0,005 0,004
0,644 0,640 0,075 0,076 0,338 0,338 0,007 0,006
0,218 0,217 0,019 0,018 0,079 0,078 0,003 0,003
0,814 0,813 0,069 0,069 0,359 0,348 0,006 0,006
B2 0,370 0,362 0,030 0,031 0,090 0,090 0,007 0,008
0,315 0,309 0,027 0,027 0,058 0,059 0,005 0,004
0,725 0,720 0.030 0,030 0,039 0,039 0,001 0,001
0,831 0,831 0,023 0,022 0,092 0,092
0
0
0,347 0,344 0,024 0,024 0,049 0,049 0,002 0,002
B3 0,724 0,724 0,081 0,081 0,319 0,318 0,070 0,069
Cu1
0,095
0,074
0,110
0,090
0,138
0,123
0,161
0,130
0,142
0,152
0,020
Cu2
0,097
0,074
0,109
0,089
0,138
0,122
0,162
0,130
0,143
0,151
0,017
Fe1
1,308
1,656
2,954
0,866
2,746
1,422
1,287
1,008
0,935
0,861
3,013
Fe2
1,389
1,657
2,952
0,853
2,851
1,421
1,313
1,003
0,973
0,813
3,113
Tabela 3 b-Elementos analisados por Fotometria de Chama.
Área
Li1
Li2
Na1
Na2
K1
K2
B1 0,007 0,007 1,702 1,548 0,213 0,213
0,005 0,004 0,485 0,539 0,194 0,194
0,011 0,010 0,178 0,182 0,419 0,419
0,008 0,008 1,088 0,893 0,375 0,376
0,009 0,009 2,019 2,071 0,268 0,259
B2 0,006 0,006 0,573 0,601 0,059 0,064
0,007 0,007 0,069 0,069 0,141 0,154
0,008 0,008 2,304 2,211 0,109 0,113
0,009 0,009 2,830 2,722 0,232 0,237
0,004 0,003 0,856 0,811 0,105 0,109
B3 0,011 0,011 1,153 1,068 0,282 0,286
Tabela 3 c-Elementos analisados por HGA.
Área
Pb1
Pb2
V1
V2
B1
0,145 0,145 0,020 0,021
0,125 0,125 0,051 0,048
0,162 0,168 0,035 0,035
0,103 0,103 0,010 0,010
0,140 0,136 0,019 0,019
B2 0.041 0,041 0,003 0,003
0,041 0,039 0,005 0,004
0,023 0,021 0,004 0,004
0,057 0,053 0,024 0,025
0,038 0,037 0,012 0,012
B3 0,094 0,093 0,019 0,020
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Os gráficos que seguem (figuras 3, 4 e 5), apresentam resultados em duplicata de elementos analisados nas
áreas B1, B2 e B3, utilizando técnicas de espectrofotometria de absorção atômica por chama, de fotometria de
chama e absorção atômica com forno de grafite. As análises de cada amostra foram feitas em duplicata, para
testar a repetibilidade de cada método utilizado nas leituras.
Figura 3: Concentrações de ferro, em amostras das áreas
B1, B2 e B3,determinadas por A.A.Chama e expressas em
microgramas por metro cúbico de ar
3,5
Concentrações
3
2,5
2
Fe1
1,5
Fe2
1
0,5
0
B1.1 B1.2 B1.3 B1.4 B1.5 B2.1 B2.2 B2.3 B2.4 B2.5
B3
Amostras
Figura 4: Concentrações de potássio nas áreas B1, B2 e B3,
determinadas por fotometria de chama e expressas em
micrograma do elemento por metro cúbico de ar
0,45
0,4
Concentrações
0,35
0,3
0,25
0,2
K1
0,15
K2
0,1
0,05
0
B1.1 B1.2 B13 B1.4 B1.5 B2.1 B2.2 B2.3 B2.4 B2.5
B3
Amostras
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Figura 5: Concentrações de vanádio, em amostras das
áreas B1, B2 e B3, analisadas por HGA e expressas em
microgramas do elemento por metro cúbico de ar
0,06
Concentrações
0,05
0,04
0,03
V1
V2
0,02
0,01
0
B1.1 B1.2 B1.3 B1.4 B1.5 B2.1 B2.2 B2.3 B2.4 B2.5 B3
Amostras
CONCLUSÕES
Pelos estudos dos métodos de digestão desenvolvidos e aplicados às amostras de material particulado em suspensão
atmosférica, coletado em filtros de quartzo com amostradores HI-VOL, otimização da metodologia de análises com
espectrofotômetro de absorção atômica e fotometria de chama, do grau de recuperação da amostra e da boa
repetibilidade das análises, consideramos bem desenvolvida a metodologia analítica para a determinação qualitativa
e quantitativa de sódio, potássio, lítio, cobre, ferro, cromo, zinco, manganês, magnésio, chumbo e vanádio em
partículas totais em suspensão atmosférica.
Atualmente, continuamos desenvolvendo metodologia analítica para outros elementos, entre eles: cálcio, níquel,
alumínio, antimônio, mercúrio e silício, bem como a adaptação desta metodologia para partículas inaláveis, que são
as com diâmetro menor que 10 µm, coletadas com amostrado MP10.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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