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Tipo de Documento: Dissertação
Título : Avaliação integrada de íons solúveis em MP10 e variáveis meteorológicas aplicada à qualidade do ar
Autor : Santos, Silvia Vitória Guimarães
Fecha de publicación : 24-jul-2026
Director(a): Costa, Silvânio Silvério Lopes da
Co-Director(a): Santos, Samir Hipólito dos
Resumen: O material particulado inalável (MP10) é um importante indicador da qualidade do ar, principalmente em áreas costeiras, onde os aerossóis marinhos e atividades antropogênicas contribuem para a sua composição. O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição de íons solúveis do material particulado inalável (MP10) e sua relação com variáveis meteorológicas na cidade de Aracaju (SE), visando a compreensão dos processos que influenciam a qualidade do ar e na identificação de possíveis fontes de poluição atmosférica. Para garantir a determinação confiável das concentrações, o método de extração foi otimizado através da aplicação de planejamento fatorial completo 23 onde foram avaliados os efeitos da massa da amostra, tempo de extração, volume de água e suas interações. Os resultados mostraram que o tempo de extração e massa da amostra tiveram maiores efeitos significativos na extração dos íons. A exatidão do método analítico foi avaliada a partir da análise do material de referência certificado de partículas urbanas (NIST 1648a) obtendo valores de concordância entre 83,6% e 107,0%. A precisão foi apresentada como desvio padrão relativo (RSD%), sendo menor que 10%. O método analítico não apresentou falta de ajuste (ANOVA, p = 0,275) e apresentou forte correlação entre os valores experimentais e preditos (r = 0,97). O método é considerado verde com escore de 0,81 de sustentabilidade, calculado através do software Analytical Greenness Metric (AGREE). A composição iônica mostrou predominância dos íons Na+, SO4 2-, Ca2+ e NO3-, sugerindo influência de aerossóis marinhos, formação de aerossóis secundários e ressuspensão de partículas do solo. As concentrações diárias máxima (53,87 μg/m³) e média anual (6,68 μg/m³) atenderam integralmente aos limites do Padrão Intermediário 2 (PI-2) estabelecidos pela Resolução CONAMA nº 506/2024. O fator de enriquecimento (EF) indicou aporte marinho para o Mg2+ (EF = 0,023), origem crustal/construção civil para o Ca2+ (EF = 28,64) e processos secundários e antrópicos para o SO4 2- (EF = 4,05) e K+ (EF = 2,14). O baixo valor de EF para o Cl- (EF = 0,13), aliado à correlação negativa significativa com o NO3- (r = -0,58), evidenciou o fenômeno de depleção do cloro por substituição iônica na fase particulada. A análise meteorológica mostrou que o período chuvoso favoreceu a remoção de partículas por deposição úmida, enquanto o período seco e a ação dos ventos alísios intensificaram a dispersão e a ressuspensão de poeira do solo. A Análise de Componentes Principais (PCA) explicou 75,8% da variância total acumulada através de quatro fatores, confirmando a contribuição de aerossol marinho, poeira mineral, tráfego veicular e reações secundárias. Os resultados comprovam o caráter misto e multifatorial da poluição atmosférica em Aracaju, fornecendo subsídios científicos e metodológicos essenciais para o suporte à gestão da qualidade do ar.
Resumen : Inhalable particulate matter (PM₁₀) is an important indicator of air quality, particularly in coastal areas, where marine aerosols and anthropogenic activities contribute to its composition. The aim of this study was to evaluate the composition of water-soluble ions in inhalable particulate matter (PM₁₀) and its relationship with meteorological variables in the city of Aracaju, Sergipe, Brazil, in order to understand the processes influencing air quality and identify potential sources of atmospheric pollution. To ensure reliable determination of ion concentrations, the extraction method was optimized using a 2³ full factorial design, in which the effects of sample mass, extraction time, water volume, and their interactions were evaluated. The results showed that extraction time and sample mass had the most significant effects on ion extraction. The accuracy of the analytical method was evaluated using a certified reference material of urban particulate matter (NIST SRM 1648a), yielding agreement values ranging from 83.6% to 107.0%. Precision was expressed as relative standard deviation (RSD%), with values below 10%. The analytical method showed no lack of fit (ANOVA, p = 0.275) and exhibited a strong correlation between experimental and predicted values (r = 0.97). The method was considered green, with a sustainability score of 0.81 calculated using the Analytical GREEnness Metric (AGREE) software. The ionic composition was dominated by Na⁺, SO₄²⁻, Ca²⁺, and NO₃⁻, suggesting contributions from marine aerosols, secondary aerosol formation, and soil particle resuspension. The maximum daily concentration (53.87 μg m⁻³) and annual mean concentration (6.68 μg m⁻³) fully complied with the Intermediate Standard 2 (IS-2) limits established by CONAMA Resolution No. 506/2024. The enrichment factor (EF) indicated a marine contribution for Mg²⁺ (EF = 0.023), a crustal/construction-related origin for Ca²⁺ (EF = 28.64), and secondary and anthropogenic contributions for SO₄²⁻ (EF = 4.05) and K⁺ (EF = 2.14). The low EF value for Cl⁻ (EF = 0.13), together with its significant negative correlation with NO₃⁻ (r = −0.58), indicated the occurrence of chlorine depletion through ionic substitution in the particulate phase. Meteorological analysis showed that the rainy season favored particle removal through wet deposition, whereas the dry season and the influence of trade winds enhanced atmospheric dispersion and soil dust resuspension. Principal Component Analysis (PCA) explained 75.8% of the total cumulative variance through four components, confirming contributions from marine aerosols, mineral dust, vehicular traffic, and secondary atmospheric reactions. Overall, the results demonstrate the mixed and multifactorial nature of atmospheric pollution in Aracaju, providing essential scientific and methodological support for air quality management.
Palabras clave : Material particulado
Composição iônica
Variáveis meteorológicas
Planejamento fatorial
Química verde
Particulate matter
Ionic composition
Meteorological variables
Factorial design
Green chemistry
Área CNPQ: ENGENHARIAS
Patrocinio: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Idioma : por
Institución: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Programa de Posgrado: Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Ambientais
Citación : Santos, Silvia Vitória Guimarães. Avaliação integrada de íons solúveis em MP10 e variáveis meteorológicas aplicada à qualidade do ar. 2026. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências Ambientais) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2026.
URI : https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/26155
Aparece en las colecciones: Mestrado em Engenharia e Ciências Ambientais

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