Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ambiental
TÍTULO: DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE DIÓXIDO DE NITROGÊNIO NA ATMOSFERA EM ÁREA URBANA DO MUNICÍPIO DE MANAUS-AM
AUTORES: Costa, M.P. (UFAM) ; Júnior, E.S. (INPA) ; Valois, I.M.H. (FAMETRO) ; Cartaxo, E.F. (UFAM)
RESUMO: O presente trabalho é um recorte de uma dissertação, na qual se buscou analisar a
concentração de dióxido de nitrogênio em área urbana no município de Manaus,
investigando a influência da queima de combustíveis fósseis por usinas
termelétricas e automóveis. O método adotado foi colorimétrico em espectrometria
de UV-Vis por amostragem passiva. Os valores mais altos de concentração de dióxido
de nitrogênio foram encontrados no entorno de usinas e em vias com alto tráfego
veicular em Manaus.
PALAVRAS CHAVES: Dióxido de nitrogênio; queima de combustíveis ; Manaus
INTRODUÇÃO: As atividades antrópicas têm causado significativos transtornos ao meio ambiente
principalmente devido à dependência das fontes primárias de energia fóssil, o
que ocasionou um nível de poluição do ar capaz de comprometer os mecanismos
regulatórios da atmosfera. Em geral, a maior contribuição da carga de poluentes
nas grandes metrópoles está associada ao setor de transportes e eletricidade que
assumem importantes aportes nas regiões mais desenvolvidas (COSTA e CARTAXO,
2012; VALOIS et al., 2011). Na combustão de combustíveis fósseis, a maioria dos
poluentes é formada a partir da composição do combustível, porém quando se trata
de dióxido de nitrogênio (NO2) não é necessário que esse esteja presente na
composição para ser formado. O N2 reage com o O2 atmosférico em altas
temperaturas. O NO2 é formado em proporção menor, no entanto o óxido de
nitrogênio (NO) é a sua principal fonte de formação (MADEIRA, 2009; UGUCIONE et
al, 2009; EPA, 2012). Liberado em todas as combustões, principalmente nas
descargas de automóveis, nas chaminés de termelétricas e queima de biomassa
(MACHADO et al., 2008). No Amazonas, não há rede de monitoramento da qualidade
do ar. O incremento da maior rotatividade de veículos e consumo energético,
provenientes de fontes fósseis podem acarretar a intensificação das emissões de
gases poluentes na atmosfera. O setor elétrico do Amazonas é suprido por 80 % de
termelétricas. Diante desse quadro, o estudo de poluentes atmosféricos é
necessário no Estado para assegurar a qualidade do ar (COSTA e CARTAXO, 2012). O
objetivo do presente trabalho foi o de determinar a concentração de NO2
proveniente da queima de combustíveis fósseis em áreas com usinas termelétricas
e alto tráfego veicular em Manaus-AM, utilizando método passivo.
MATERIAL E MÉTODOS: O desenho amostral foi configurado englobando os Bairros do Distrito Industrial
(pontos 1-4), situado na zona leste, Adrianópolis (ponto 5) na zona centro-sul e
na Ponta Negra (ponto 6) na zona oeste. Em cada ponto foi instalado a 3 m de
altura do solo um suporte com oito amostradores, três destes usados como brancos
permaneceram lacrados durante a amostragem. Os locais foram escolhidos pela
presença de usinas termelétricas e intenso tráfego veicular. O amostrador
passivo adotado está descrito por Santos (2000). Confeccionado a partir de
tampas de garrafas plásticas, eletroduto de PVC (25 x 12 mm), membrana
hidrofóbica, tela de inox e filtro de celulose impregnado com solução de
trietanolamina 5%. O período de amostragem foi de 30 dias. Após este período, o
íon nitrito é extraído em condições ácidas dos filtros absorvedores de NO2
ocorrendo a diazotação da sulfanilamida pela adição de 1 mL da solução de
Griess-Saltzman modificada (sulfanilamida/dicloreto de N-(1-naftil)-
etilenodiamina/ácido fosfórico). Aguardou-se 15 minutos para completude da
reação, logo em seguida a análise foi feita utilizando-se espectrofotômetro
molecular de UV-Vis. A absorbância do 4-aminobenzenossulfonamida pelo
acoplamento com o dicloreto de N-(1-naftil)-etilenodiamina é lida no comprimento
de onda de 540 nm. A curva de calibração foi preparada para cada análise
utilizando-se a solução padrão de nitrito de sódio. Calculou-se a concentração
do NO2 utilizando-se a primeira integração da Lei de Fick (PALMES e LINDENBOOM,
1979). Os parâmetros climatológicos utilizados foram obtidos por uma estação
meteorológica instalada no local de estudo.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Segundo Marinho (2007), os níveis da concentração de NO2 sofrem a influência das
características do local de amostragem e das estações do ano. Optou-se por
utilizar a análise Hierárquica de Agrupamento (AHA) para observar a similaridade
entre os locais de amostragem e as concentrações de NO2. Analisando os níveis
nota-se a formação de três grupamentos na concentração de NO2 (Figura 1). O
Bairro do Distrito Industrial (pontos 1-2) compreendem os maiores níveis da
concentração de NO2 de 219,76 µg m-3. O Bairro da Ponta Negra (ponto 6) consta
os menores níveis de 99,42 µg m-3. Já os pontos 3-4 e ponto 5 compreendem os
níveis intermediários da concentração de NO2 de 168,96 µg m-3. O ponto (6)
apresentou baixos índices de NO2 por ser uma área com baixa influência de queima
de combustíveis fósseis veiculares e energéticas. O ponto (5) possibilitou a
comparação entre uma área com alto índice de usinas termelétricas no Distrito
industrial e uma com intenso tráfego veicular. E pode-se notar que o nível da
concentração de NO2, na área de intenso tráfego veicular, é equiparativo com os
níveis encontrados na região com usinas termelétricas. Os níveis médios da
concentração de NO2 no período de maio a outubro de 2012 foi de 177,64 µg m-3
para o limite de detecção do método de 7,59 µg m-3. A média dos brancos foi de
13,27 µg m-3. Também se correlacionou os dados de NO2 com os meteorológicos por
AHA, os resultados foram a formação de dois grupos; um diretamente proporcionais
com relação ao NO2 com temperatura, e velocidade dos ventos, e outro
inversamente proporcionais com a umidade e com a pluviosidade. Os índices de NO2
foram comparados com o padrão do CONAMA 003/90 (320 g m-3), conforme é mostrado
na Figura 2. Estes índices estão em conformidade com os padrões da qualidade do
ar.
Figura 1. Dendograma dos dados de NO2 e locais de amostragem
Dendograma dos dados de NO2 agrupados como os locais
de amostragem
Figura 2. Níveis da concentração de NO2 mensais
Comparação da concentração de NO2 com o padrão do
CONAMA
CONCLUSÕES: Os níveis de NO2 mais altos ocorreram nos meses mais quentes e menos úmidos de
agosto a outubro. A atmosfera de Manaus apresentou níveis normais de NO2, dentro
dos limites estipulados. Estes níveis podem aumentar com o incremento da
produtividade das usinas termelétricas, intensidade do tráfego de veículos e
interferência das condições meteorológicas. Os resultados obtidos nessa pesquisa
reforçam a hipótese já apontada por diversos autores de que os níveis de NO2 são
influenciados principalmente pela combustão de fontes fixas seguidas pelas móveis.
AGRADECIMENTOS: À FAPEAM, INPA e NIEMA/UFAM.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: COSTA, M. P.; CARTAXO E. F. Avaliação sobre as Emissões de Dióxido de Carbono e Óxido de Nitrogênio na Substituição de Óleo Combustível por Gás Natural na Matriz Energética de Manaus-AM. XIX Congresso Brasileiro de Engenharia Química. COBEQ 2012. Búzios, Rio de Janeiro.
EPA. U. S. Environmental Protection Agency. Rules an Implementation. Disponível em: http://epa.gov/climatechange/ghgemissions/gases/n2o.html. Acessado em 12 de Maio de 2013.
MACHADO, C. M. D.; CARDOSO, A. A.; ALLEN, A. G. Atmospheric emission of reactive nitrogen during biofuel ethanol production. Environmental Science & Technology, v. 42, p. 381-385, 2008.
MADEIRA, A. C. F. Avaliação da Tecnologia de Adsorção “PSA” para Remoção de Nitrogênio do Gás Natural. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Escola de Química, 2008.
MARINHO, N. S. Mapeamento da Distribuição de Dióxido de Nitrogênio na Cidade de Manaus. Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ. Universidade Federal do Amazonas – UFAM. Dissertação de Mestrado, 2007.
PALMES, E. D.; LINDENBOOM, R. H. Ohm’s law, Fick’s law and Diffusion Samplers for Gases. Analytical Chemistry, v. 51, 1979.
UGUCIONE, C.; GOMES, J. A.; CARDOSO, A. A. Método Colorimétrico para Determinação de NO2 Atmosférico com Pré-concentração em Coluna de C-18. Química Nova, v. 25, p. 353-357. 2002.
VALOIS, I. M. C.; CARTAXO, E. F.; CHAAR, J. S. A Mudança na Matriz Energética e o potencial impacto dos Óxidos de Nitrogênio na Atmosfera Urbana da cidade de Manaus In: The 9th Latin-american Congress on Electricity Generation and Transmission - Clagtee 2011, Mar Del Plata - Argentina. Proceeding of 9th Latin-American Congress: Electricity Generation, 2011.