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Tipo: Tese
Título: Desenvolvimento e validação de amostradores passivos para o monitoramento e poluentes atmosféricos
Título(s) alternativo(s): Development and validation of passive samplers for the monitoring of air pollutants
Autor(es): Cruz, Lícia Passos dos Santos
Primeiro Orientador: Campos, Vania Palmeira
metadata.dc.contributor.referee1: Godoi, Ana Flávia Locateli
metadata.dc.contributor.referee2: Martins, Ayrton Figueiredo
metadata.dc.contributor.referee3: Botelho, Maria de Lourdes Mascarenhas Figueiredo
metadata.dc.contributor.referee4: Ferreira, Sergio Luiz Costa
metadata.dc.contributor.referee5: Campos, Vania Palmeira
Resumo: Amostradores passivos são dispositivos capazes de fixar gases ou vapores atmosféricos a uma taxa controlada por um processo físico, como difusão ou permeação, não envolvendo o uso de bomba de sucção. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e validar amostradores passivos para aplicação no monitoramento de NO2, O3, SO2 e H2S em ambientes externos, visando colaborar com o aumento da resolução espacial e eficiência de redes de monitoramento atmosférico. O modelo do amostrador passivo utilizado baseia-se em difusão molecular do gás através de uma camada estática de ar e consiste de um corpo cilíndrico de polietileno (12 mm de altura e 21 mm de diâmetro interno), fechado no fundo, com uma tela de aço inox e uma membrana de Teflon na entrada do ar para minimizar a turbulência e interferência de partículas. No final do percurso de difusão encontra-se um filtro de celulose impregnado com reagente específico para fixar o gás difundido. Após o período de exposição dos amostradores, o gás fixado na forma do produto da reação foi extraído em ultrassom por 15 min. O SO2 absorvido como sulfito no filtro impregnado com Na2CO3 1,0 x 10-2 mol L-1 foi extraído utilizando-se 1,5 mL de H2O2 1,0 x 10-2 mol L -1 para garantir completa oxidação a sulfato, e este foi posteriormente determinado por cromatografia iônica. O ozônio reage com o íon nitrito da solução de impregnação (NaNO2 1,5 x 10-1 mol L-1 / Na2CO3 2,0 x 10-1 mol L-1 / glicerol 1,0 mol L-1 ) para produzir o íon nitrato, sendo este extraído com 1,5 mL de água deionizada e determinado também por cromatografia iônica. O NO2 absorvido no filtro impregnado com KI 5,0 x 10-1 mol L -1 / KOH 2,0 x 10-1 mol L-1 em metanol foi extraído com água deionizada e determinado como NO2 - por espectrofotometria molecular UV-Vis. O H2S fixado no filtro impregnado com acetato de zinco 5,5 x 10-2 mol L-1 / NaOH 1,0 x 10-1 mol L-1 / citrato trisódico 1,0 x 10-2 mol L-1 foi determinado como sulfeto por espectrofotometria molecular UV-Vis. O desempenho dos amostradores passivos foi avaliado durante períodos de exposição de 1 a 4 semanas em áreas de influência industrial próximas ao Pólo Industrial de Camaçari-BA, área urbana (Salvador-BA), de floresta transformada em pasto (região Amazônica) e em campo de exploração de petróleo (Buracica-BA). A precisão das medidas, expressa como desvio padrão relativo dos resultados obtidos com os amostradores expostos simultaneamente, variou de 2,4 a 12% para SO2, de 2,0 a 15% para NO2, de 2,5 a 16% para O3 e de 5,2 a 15% para H2S, nas seguintes faixas de concentração: 0,58 - 20 µg m-3 de SO2, 1,1 - 21 µg m-3 de NO2, 14 - 51 µg m-3 de O3 e 0,40 - 3,0 µg m-3 de H2S. A exatidão média (10 a 19%) foi determinada por comparação com medidas simultâneas paralelas realizadas com monitores contínuos calibrados em área industrial e de floresta transformada em pasto, e com tubos de difusão (denuder) em área urbana e de pasto
Abstract: Passive samplers are devices capable of taking samples of gas or vapor pollutants from the atmosphere without involving air active movement through them. The sampling rate is controlled by a physical process such as diffusion or permeation. The objective of this work was to develop and to validate passive samplers for the monitoring of NO2, O3, SO2 and H2S in outdoor environments aiming to cooperate with the growing of the spatial resolution and efficiency of atmospheric monitoring networks. The model of the used passive sampler was based on gas molecular diffusion through static air layer and consists of a cylindrical polyethylene tube (internal diameter 21 mm, length 12 mm) sealed at the bottom. To minimize turbulent diffusion and particle interference a stainless steel screen and Teflon membrane were used in the air inlet. After diffusion layer there was a cellulose filter which was impregnated with a specific reagent to trap the diffused gas. After exposure of the samplers the trapped gas in the form of the product reaction was extracted in an ultrasonic bath for 15 min. The absorbed SO2 as sulfite in the filter containing with 1.0 x 10-2 mol L-1 Na2CO3 was extracted with 1.5 mL of 1.0 x 10-2 mol L -1 H2O2 solution to ensure complete oxidation to sulfate, which was later determined by ion chromatography. The O3 reacted with nitrite ion of the impregnating solution (1.5 x 10-1 mol L -1 NaNO2 / 2.0 x 10-1 mol L-1 Na2CO3 / 1.0 mol L-1 glycerol) to produce nitrate ion, which was extracted with 1.5 mL of deionized water and also determined by ion chromatography. The absorbed NO2 in the impregnated filter with 5.0 x 10-1 mol L-1 KI / 2.0 x 10-1 mol L-1 KOH in methanol was extracted with deionized water and determined as NO2 - by UV-Vis molecular spectrophotometry. The trapped H2S in the impregnated filter with 5.5 x10-2 mol L-1 zinc acetate / 1.0 x 10-1 mol L-1 NaOH / 1.0 x 10-2 mol L-1 trisodic citrate was determined as sulfide by UV-Vis molecular spectrophotometry. The performance of the passive samplers was evaluated during exposure periods of 1 to 4 weeks in industrial influence areas next to the Industrial Complex of Camaçari-BA and urban area (Salvador-BA) as well as site presently used as pasture (former forest) in the Amazon region and petroleum fields (Buracica-BA). The precision of the measurements as relative standard deviation according to the obtained results from the simultaneously applied passive samplers varied between 2.4 and 12% for SO2, 2.0 and 15% for NO2, 2.5 and 16% for O3, 5.2 and 15% for H2S, in the following concentration levels ranging: 0.58 - 20 µg m-3 SO2, 1.1 - 21 g m-3 NO2, 14 - 51 g m-3 O3 and 0.40 - 3.0 µg m-3 H2S. The average accuracy (10 - 19%) was determined by comparison with simultaneous parallel measurements that were carried out with calibrated continuous monitors in industrial and pasture areas, and with diffusion tubes (denuder) in urban and pasture areas.
Palavras-chave: Amostragem passiva
Dióxido de enxofre
Dióxido de nitrogênio
Ozônio
Sulfeto de hidrogênio
Monitoramento ambiental
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ANALISE DE TRACOS E QUIMICA AMBIENTAL
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Química
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química 
Citação: CRUZ, Lícia Passos dos Santos. Desenvolvimento e validação de amostradores passivos para o monitoramento de poluentes atmosféricos. 2007. 220 f. Tese (Doutorado em Química) Instituto de Química, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Ba, 2007.
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/36643
Data do documento: 30-Mar-2007
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