Niva Ré Poppi(PQ)1 (PG)2 e Mary Rosa Santiago Silva2(PQ)
1Departamento de Química, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, CP 549, CEP 79070-900, Campo Grande-MS.
2Departamento de Química Analítica, Instituto de Química, Universidade Estadual Paulista, CP 355, CEP 14800-900, Araraquara-SP.
palavras-chave: hidrocarbonetos policíclicos aromátícos, aerossóis, queimadas
A concentração e a composição química do material particulado representam parâmetros de grande importância na avaliação da qualidade do ar em centros urbanos. Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são constituintes onipresentes em aerossóis. Os estudos de avaliação do potencial de risco à saúde por exposição ambiental à HPAs tem recebido atenção na última década, devido ao efeito indutor cancerígeno e/ou atividade mutagênica dos HPAs. O estado de Mato Grosso do Sul apresenta, todos os anos, um longo período de estiagem e sofre consequentemente com a queima de biomassa. O município de Campo Grande com uma população de aproximadamente 700 mil habitantes apresenta, entre os meses de julho e novembro, um aumento da incidência de casos de doenças respiratórias.
Neste trabalho reportamos as concentrações de 15HPAs considerados prioritários pela EPA e os resultados do tratamento estatístico que permitiu estimar a fonte emissora responsável por HPAs nos aerossóis, fração inalável (1 £ dp £ 10 mm), em 14 amostras ambientais da cidade de Campo Grande-MS. O material particulado foi coletado de julho a novembro de 1998, em filtro de Fluorepore em PTFE com 37 mm de diâmetro e as substâncias semi-voláteis em tubos do adsorvente XAD-2, utilizando-se amostrador de pequeno volume (34 l/min). Os HPAs foram extraídos com diclorometano/metanol (4:1) em banho ultra-sônico. A extração propiciou recuperação para os padrões entre 96 e 105%, exceto para os HPAs: acenaftileno, acenafteno e fluoreno que sofreram maiores perdas. As análises foram efetuadas por CG/EM, em uma coluna LM-5 de 30 m de comprimento, 0,25 mm de diâmetro interno e espessura do filme de 0,25 mm. A análise quantitativa dos HPAs foi realizada através do monitoramento dos íons m/z: 128(naft), 152(ace), 154(aci), 166(flu), 178(fen e ant), 202(flt e pir, 228(cri e BaA), 252 (BbF, BaP e BkF), 276(ind[1,2,3-cd]P e BghiP), 278(DBahA). O detector respondeu linearmente as concentrações na faixa de 15 a 500 ng.ml-1 para a maioria dos HPAs. Obteve-se no estudo com padrões limites de detecção entre 2 e 19 ng.ml-1 e limites de quantificação entre 7 e 64 ng.ml-1.
O estudo quanto a distribuição gás-partícula dos HPAs revelou que a fase vapor foi responsável por mais de 90% da concentração dos HPAs com 3 anéis aromáticos (aci, ace, flu, fen e ant), enquanto os HPAs mais pesados com 5 e 6 anéis (BaF, BkF, In(1,2,3-cd)P, DBahA, BghiP) foram encontrados adsorvidos as partículas. Os HPAs com 4 anéis distribuíram-se entre as duas fases. Observou-se que os 7 HPAs com atividade carcinogênica em animais[1] encontravam-se principalmente associados as partículas.
A concentração média do MP inalável foi de 32,85 mg.m-3 de ar. Os HPAs mostraram um perfil cromatográfico semelhante ao perfil dos HPAs em amostras de emissão direta de forno onde produz-se carvão vegetal, estudo efetuado anteriormente[2], marcado pelos homólogos não substituídos como o Aci, Flu, Fen, Flt, Pir, BaA, Cri, BbF, BaF, BeP, BaP, Per, Ind[1,2,3-cd]P e BghiP. A concentração média para os 15 HPAs foi de 21,05 ng.m-3. O valor médio obtido para a concentração do BaP foi de 0,25 ng.m-3 e mostrou-se similar a valores encontrados em grandes centros urbanos como Los Angeles, Hong-Kong e Melbourne[3], mas inferior ao valor guia de 5 ng.m-3 estabelecido pela Holanda[4].
Os HPAs revelaram contribuições relativas muito similares nas 14 amostras ambientais evidenciando a alta uniformidade das amostras. As proporções relativas entre HPAs de mesmo peso molecular ( [fenantreno] / [fenantreno] + [antraceno]; [fluoranteno] / [fluoranteno] + [pireno] ; [benz(a)antraceno] / [benz(a)antraceno] + [criseno]; [indeno(1,2,3-cd)pireno] / [indeno(1,2,3-cd)pireno] + [benzo[g,h,i]perileno]) mostraram valores similares aos obtidos por Grimmer, et al.[5], na queima de madeira em lareira, e semelhante aos valores obtidos para o forno[2]. Estes dados revelaram que os HPAs e outros poluentes orgânicos presentes nos aerossóis estudados são originários da queima de biomassa.
O BeP é mais estável (meia vida 21,1h) do que o isômero BaP (meia vida 5,3 h)[3]. As amostras ambientais apresentaram maior concentração para o BeP, enquanto as amostras de emissão direta[2] mostraram maior concentração para o isômero menos estável, o BaP. O grau de oxidação do BaP no ambiente ficou evidente, bem como, o envelhecimento do aerossol e a distância entre a fonte de emissão e o sítio receptor. Os HPAs fenantreno, fluoranteno, pireno, indeno[1,2,3-cd]pireno e benzo[g,h,i]perileno apresentam maior contribuição relativa em amostras ambientais, enquanto, o acenaftileno, acenafteno, fluoreno e antraceno apresentaram maior contribuição em amostras de emissão direta do forno[2]. As emissões referentes a queima de biomassa parece apresentar maior contribuição de HPAs mais voláteis e estes se perdem por diluição, e reações químicas secundárias como oxidação ou fotooxidação durante o transporte atmosférico.
Referências Bibliográficas:
1. Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans, v.32, International Agency for Reserch on Cancer, Lyon, 1983.
2. Poppi, N.R.; Silva, M.R.S. Caracterização quali e quantitativa de HPAs e outras substâncias presentes na emissão direta de fornos para produção de carvão vegetal, Livro de Resumos do 10o ENQA, 1999, Santa Maria-RS, p. QA - 87
3. Panther, B.C. et al. Atmospheric Environment 1999, 33, 4087.
4.Tweeder Kamer Der Staten-General (1984/1985),1-2, 108. Den Haag.
5. Grimmer, G. Analytical Chemistry 1983, 55, 132.
PROPP/UFMS, FAPESP (98/01514-6), FUNDACENTRO.