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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.59.2007.tde-06062007-160848
Documento
Autor
Nome completo
Cidelmara Helena Coelho
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2007
Orientador
Banca examinadora
Campos, Maria Lucia Arruda de Moura (Presidente)
Cardoso, Arnaldo Alves
Veiga, Márcia Andreia Mesquita Silva da
Título em português
Deposição atmosférica de espécies químicas em Ribeirão Preto, uma importante cidade canavieira do estado de São Paulo
Palavras-chave em português
água de chuva
cátions majoritários
COD
fluxos
metais traços
Resumo em português
Amostras de água de chuva foram coletadas no campus da USP Ribeirão Preto (RP) de agosto de 2002 a dezembro de 2005. Cerca de 84% (n=127) das amostras apresentaram excesso de acidez, com pH médio de 5,12. Não se observou sazonalidade no pH de acordo com o período de safra da cana. As concentrações médias ponderadas pelo volume (MPV, em mol L-1): K+ 3,9 (n=175), Na+ 2,1 (n=172), Ca2+ 5,0 (n=175) e Mg2+ 1,8 (n=168), observadas em RP, bem como seus fluxos de deposição por via úmida, foram ligeiramente mais elevadas que aquelas encontradas em chuvas de regiões com características semelhantes. As concentrações destes cátions foram sazonais, com um aumento no período de safra, sendo que a maior diferença foi observada para o íon K+, indicando a sua importante fonte na queima de biomassa. A sazonalidade do íon Ca2+ aponta para a importância das atividades agrícolas, intensificadas no período de safra, na emissão deste cátion para a atmosfera. Observaram-se boas correlações lineares entre as concentrações de Na+ e K+ (0,67626) e de Na+ e Ca2+ (0,77822), indicando a possibilidade de emissões pirogênicas e a ressuspensão do solo serem fontes de emissão de Na+. A MPV de carbono orgânico dissolvido (COD) encontrada em RP foi mais elevada que na Amazônia, onde também há intensa queima de biomassa, porém seus fluxos por via úmida em ambas as regiões foram similares (0,42 molCm-2ano-1). As concentrações de COD em RP apresentaram correlações lineares significativas com K+ (0,70341) e com Ca2+ (0,61638), apontando para a queima de biomassa e ressuspensão do solo como fontes importantes de emissão de carbono orgânico para a atmosfera. As concentrações de COD nas chuvas de Araraquara foram ainda maiores que em RP, indicando pronunciadas fontes locais naquela cidade. As MPV (nmol L-1) de Cd 0,54 (n=56), Pb 3,02 (n=94) e Cu, 19,9 (n=98), encontradas nas chuvas de RP foram semelhantes a regiões urbanas e industriais do hemisfério norte, enquanto a concentração de Al (448 nmol L-1, n=126) foi menor, e a de Zn (405 nmol L-1, n=120) apresentou-se dentro das faixas de concentrações relatadas nestes locais. Com exceção de Cd, os demais metais analisados (Pb, Cu, Zn e Al) também apresentaram concentrações significativamente maiores (P=0,05) nas chuvas durante o período de safra, indicando que a queima de biomassa e as atividades agrícolas podem aumentar a emissão destes metais para a atmosfera de RP. A correlação linear significativa entre Pb e Ca2+ (0,53845), indica a participação da ressuspensão do solo no aporte atmosférico de Pb em RP, enquanto a ausência de correlação linear entre Zn e K+ (0,20182) parece indicar a presença de outras fontes significativas de Zn para a atmosfera de RP, além da queima de biomassa. O cálculo do fator de enriquecimento demonstra que Cd, Zn, Pb e Cu estão enriquecidos com relação ao solo na chuva de RP, sugerindo que estes podem ter fontes antrópicas locais e / ou distantes. A análise preliminar de componentes principais não esclareceu o peso das diferentes fontes de emissão atribuídas neste trabalho.
Título em inglês
Deposição atmosférica de espécies químicas em Ribeirão Preto, uma importante cidade canavieira do estado de São Paulo
Palavras-chave em inglês
DOC
major ions
rainwater
trace metals
wet fluxes
Resumo em inglês
Rain water samples were collected based on events at the University of São Paulo - campus Ribeirão Preto - from August 2002 to December 2005. About 84% (n=127) of the samples had excess of acidity, with an average pH of 5.12. There was no correlation between the pH values and the sugar cane harvest period. The Volume Weighed Means (VWM, in mol L-1) for K+ 3.9 (n=175), Na+ 2.1 (n=172), Ca2+ 5.0 (n=175) and Mg2+ 1.8 (n=168), and their wet fluxes in RP were slightly higher than those reported to regions with similar characteristics. The concentrations for these cations were seasonal, with higher values during the harvest period. The largest difference was observed for K+, indicating its important source in the biomass burning activity. The seasonality showed for Ca2+ is probably related to the higher soil resuspension during the more intense agricultural activities. A good linear correlation observed between Na+ and K+ (0.67626) and between Na+ and Ca2+ (0.77822), suggest that Na+ may have important pirogenic as well as soil dust sources. The VWM for Dissolved Organic Carbon (DOC) in RP was higher than that reported for rainwater in the Amazon region (where the biomass burning is also intense); however, the wet fluxes from both sites were very similar (0.42 mol C m-2 ano-1). DOC concentrations were well correlated with K+ (0.70341) and Ca2+ (0.61638), suggesting that the biomass burning as well as soil dust can be important sources of organic carbon to the atmosphere. DOC concentrations in rainwater from Araraquara were even higher than those for RP, showing a high local source of organic carbon. The VWM (nmol L-1) for Cd 0.54 (n=56), Pb 3.02 (n=94) and Cu 19.9 (n=98) found in the rainwater from RP were similar to urban and industrialized regions of the Northern Hemisphere, while for Al (448 nmol L-1, n=126) it was lower, and for Zn (405 nmol L-1, n=120) the VWM was within the range reported for such areas. Except for Cd, all the other metals measured (Pb, Cu, Zn and Al) also showed higher concentrations (P=0.05) in rainwater samples during the harvest period, suggesting that biomass burning and intensive agricultural activities can increase these species concentrations in the atmosphere. The significant linear correlation between Pb and Ca2+ (0.53845) indicates that soil inputs can be of relevance for Pb atmospheric inputs in RP. On the other hand, the absence of linear correlation between Zn and K+ (0.20182) seems to indicate the presence of other important sources for Zn to the atmosphere besides biomass burning. The calculated Enrichment Factor showed that Cd, Zn, Pb and Cu are anomalously enriched in RP rainwater in relation to soil, suggesting these metals may have antroprogenic local sources as well as distant ones. The preliminary statistical analysis of principal components did not clarify the weight of the different sources of emission attributed in this work.
 
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Data de Publicação
2007-07-02
 
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