AnaliseAr: dispositivo de amostragem passiva para medições simultâneas a baixo custo de 16 contaminantes/poluentes atmosféricos gasosos

Rocha, Franciele Oliveira Campos da; Campos, Vânia Palmeira

doi:10.1590/S1413-415220220138

Acessibilidade / Reportar erro

Brasil

Engenharia Sanitaria e Ambiental

Español English

Brasil

Español English

sumário « anterior atual seguinte »

Sumário

Artigo Científico • Eng. Sanit. Ambient. 28 • 2023 • https://doi.org/10.1590/S1413-415220220138 copiar

AnaliseAr: dispositivo de amostragem passiva para medições simultâneas a baixo custo de 16 contaminantes/poluentes atmosféricos gasosos

AnaliseAr: a passive sampling device for low-cost simultaneous measurements of 16 atmospheric contaminants/pollutants

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO

Um novo sistema de amostragem passiva de gases atmosféricos é apresentado. Com o kit AnaliseAr, é possível medir 16 contaminantes/poluentes atmosféricos simultaneamente, em ambientes externos, internos e/ou remotos. Cada kit, confeccionado em polipropileno, contém 15 amostradores passivos (APs), do tipo difusivo, de baixo custo e de simples operação. Filtros impregnados ou adsorventes são usados nos APs, fornecendo medições de dióxido de enxofre, dióxido de nitrogênio, ozônio, óxidos de nitrogênio, amônia, aldeídos e ácidos orgânicos (fórmico e acético), ácidos inorgânicos (ácidos sulfídrico, clorídrico e nítrico) e compostos orgânicos voláteis — benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos. A análise dos gases fixados no meio de coleta envolve técnicas de cromatografia líquida como cromatografia líquida de alta eficiência, cromatografia iônica e cromatografia gasosa, além de espectrofotometria de absorção molecular. A precisão dos APs foi avaliada contra analisadores contínuos e outras técnicas de amostragem ativa de ar. A aplicação do AnaliseAr no entorno da Baía de Todos os Santos (BA) apresentou resultados com boa precisão e exatidão, conforme o limite recomendado pela União Europeia.

Palavras-chave:
amostragem passiva; poluentes atmosféricos; qualidade do ar

Analito	Impregnação	Extração	Análise	Referência
SO₂	Na₂CO₃	H₂O₂ 0,3%	Cromatografia iônica (IC) Coluna de separação: IC ICE-AS1 4X250 mm - Thermo Fisher. Autossupressão Altech DS-PLUS Coluna de separação: IonPac AS11 (250 × 4 mm), Dionex	*Campos et al.* (2010)**CAMPOS, V.P.; CRUZ, L.P.S.; GODOI, R.H.M.; GODOI, A.F.L.; TAVARES, T.M. Development and validation of passive samplers for atmospheric monitoring of SO2, NO2 e O3 and H2S in tropical areas. Microchemical Journal, v. 96, n. 1, p. 132-138, 2010. https://doi.org/10.1016/j.microc.2010.02.015 https://doi.org/10.1016/j.microc.2010.02...
O₃	NaNO₂ + Na₂CO₃^a + glicerol	H₂O
HCl e HNO₃	TEA^b + glicerol			*Cruz et al.* (2019)**CRUZ, L.P.S.; MOTA, E.; CAMPOS, V.; SANTANA, F.; LUZ, S.; SANTOS, D. Inorganic and organic acids in the atmosphere of the urban area of the city of Salvador, Brazil. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 30, n. 5, p. 904-914, 2019. https://doi.org/10.21577/0103-5053.20180227 https://doi.org/10.21577/0103-5053.20180...
CH₃COOH e HCOOH	TEA^b + glicerol
NO₂	TEA	H₂O	Espectrofotometria de absorção molecular UV-Vis, λ = 540 nm (método de Griess Saltzman)	*Campos et al.* (2010)CAMPOS, V.P.; CRUZ, L.P.S.; GODOI, R.H.M.; GODOI, A.F.L.; TAVARES, T.M. Development and validation of passive samplers for atmospheric monitoring of SO2, NO2 e O3 and H2S in tropical areas. Microchemical Journal, v. 96, n. 1, p. 132-138, 2010. https://doi.org/10.1016/j.microc.2010.02.015 https://doi.org/10.1016/j.microc.2010.02... ; Barbosa, Campos e Rocha (2022)**BARBOSA, J.L.; CAMPOS, V.P.; ROCHA, F.O.C. Desenvolvimento de amostrador passivo para óxidos de nitrogênio (NOx) na atmosfera. Revista Virtual de Química, p. 1-13, 2022. https://doi.org/10.21577/1984-6835.20220132 https://doi.org/10.21577/1984-6835.20220...
NOx	TEA + PTIO^c	H₂O
NH₃	Ácido oxálico	H₂O	Espectrofotometria de absorção molecular UV-Vis, λ = 630 nm (método azul de indofenol)	Lima (2011)LIMA, M.A.O. Desenvolvimento de amostrador passivo para amônia na atmosfera. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2011.
H₂S	Acetato de zinco + NaOH + citrato trisódico	H₂O	Espectrofotometria de absorção molecular UV-Vis, λ = 670 nm (método azul de metileno)	*Campos et al.* (2010)**CAMPOS, V.P.; CRUZ, L.P.S.; GODOI, R.H.M.; GODOI, A.F.L.; TAVARES, T.M. Development and validation of passive samplers for atmospheric monitoring of SO2, NO2 e O3 and H2S in tropical areas. Microchemical Journal, v. 96, n. 1, p. 132-138, 2010. https://doi.org/10.1016/j.microc.2010.02.015 https://doi.org/10.1016/j.microc.2010.02...
CH₃CHO HCHO	2,4-DNPH^d + glicerol	Acetonitrila	Cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com detecção UV-Vis, λ = 360 nm. Coluna de separação: Zorbax ODS 5 um, 4,6 × 250 mm – Agilent	*Santana et al.* (2017)**SANTANA, F.O.; CAMPOS, V.P.; CRUZ, L.P.S.; LUZ, S.R. Formaldehyde and acetaldehyde in the atmosphere of Salvador-Ba, Brazil, using passive sampling. Microchemical Journal, v. 134, p. 78-86, 2017. https://doi.org/10.1016/j.microc.2017.04.032 https://doi.org/10.1016/j.microc.2017.04...
BTEX	Carvão ativo de porosidade 30 – 50 mesh	Tetracloreto de carbono	Cromatografia a gás com detecção por ionização em chama (GC-FID). Coluna de separação: HP-5, 30 m × 032 mm ID × 0,25 filme – Agilent	*Santana et al.* (2018)**SANTANA, F.O.; CAMPOS, V.P.; BARBOSA, J.L.; BRITO, A.V.S. Contaminants in the gas phase, in the atmosphere of the Todos os Santos Bay – Ba. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE QUÍMICA, 41., 2018. Anais […]. Foz do Iguaçu, 2018.

Amostrador passivo	Método de validação (comparação)	Área de aplicação	Erro relativo (%)	Tempo de exposição (dias)	Referência
SO₂	Analisador contínuo	Industrial	9,5	7–28	*Campos et al.* (2010)**CAMPOS, V.P.; CRUZ, L.P.S.; GODOI, R.H.M.; GODOI, A.F.L.; TAVARES, T.M. Development and validation of passive samplers for atmospheric monitoring of SO2, NO2 e O3 and H2S in tropical areas. Microchemical Journal, v. 96, n. 1, p. 132-138, 2010. https://doi.org/10.1016/j.microc.2010.02.015 https://doi.org/10.1016/j.microc.2010.02...
O₃			11	7–28
NO₂			10	7–28
NH₃			1,3–14	3–7	Lima (2011)LIMA, M.A.O. Desenvolvimento de amostrador passivo para amônia na atmosfera. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2011.
H₂S			19	7–14	*Campos et al.* (2010)**CAMPOS, V.P.; CRUZ, L.P.S.; GODOI, R.H.M.; GODOI, A.F.L.; TAVARES, T.M. Development and validation of passive samplers for atmospheric monitoring of SO2, NO2 e O3 and H2S in tropical areas. Microchemical Journal, v. 96, n. 1, p. 132-138, 2010. https://doi.org/10.1016/j.microc.2010.02.015 https://doi.org/10.1016/j.microc.2010.02...
NOx		Urbana	2,6	7–14	Barbosa, Campos e Rocha (2022)BARBOSA, J.L.; CAMPOS, V.P.; ROCHA, F.O.C. Desenvolvimento de amostrador passivo para óxidos de nitrogênio (NOx) na atmosfera. Revista Virtual de Química, p. 1-13, 2022. https://doi.org/10.21577/1984-6835.20220132 https://doi.org/10.21577/1984-6835.20220...
HCl	Tubos de difusão (denuder)	Urbana	15,9	5–14	*Cruz et al.* (2019)**CRUZ, L.P.S.; MOTA, E.; CAMPOS, V.; SANTANA, F.; LUZ, S.; SANTOS, D. Inorganic and organic acids in the atmosphere of the urban area of the city of Salvador, Brazil. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 30, n. 5, p. 904-914, 2019. https://doi.org/10.21577/0103-5053.20180227 https://doi.org/10.21577/0103-5053.20180...
HNO₃			15	5–14
HCOOH			15	5–14
CH₃COOH			18	5–14
HCHO	Método de referência (EPA/TO – 11A)	Urbana	14	7–14	*Santana et al.* (2017)**SANTANA, F.O.; CAMPOS, V.P.; CRUZ, L.P.S.; LUZ, S.R. Formaldehyde and acetaldehyde in the atmosphere of Salvador-Ba, Brazil, using passive sampling. Microchemical Journal, v. 134, p. 78-86, 2017. https://doi.org/10.1016/j.microc.2017.04.032 https://doi.org/10.1016/j.microc.2017.04...
CH₃CHO	Método de referência (EPA/TO – 11A)	Urbana	9,8	7–14
BTEX	Amostrador passivo disponível comercialmente (Radiello)	Urbana	15	14	*Santana et al.* (2018)**SANTANA, F.O.; CAMPOS, V.P.; BARBOSA, J.L.; BRITO, A.V.S. Contaminants in the gas phase, in the atmosphere of the Todos os Santos Bay – Ba. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE QUÍMICA, 41., 2018. Anais […]. Foz do Iguaçu, 2018.

Local	Concentração contaminantes/poluentes (μg m^-3)
	Convencionais			Nitrogenados				Carbonílicos		Carboxílicos		Compostos orgânicos voláteis
	SO₂	NO₂	O₃	HNO₃	NH₃	NO	NOx	CH₃COH	HCOH	CH₃COOH	HCOOH	Benzeno	Tolueno	Etilbenzeno	o-Xileno	m, p-Xileno
Madre de Deus	2,7	6,7	17	1,7	< 1,1	0,31	6,7	2,1	2,8	1,4	1,2	1,7	2,7	1,0	0,90	1,70
Madre de Deus	± 0,23	± 0,15	± 1,4	± 0,48	–	± 0,21	± 0,39	± 0,40	± 0,93	± 0,33	± 0,030	± 0,040	± 0,060	± 0,010	± 0,030	± 0,070
São Francisco do Conde	8,2	8,0	7,0	0,71	1,2	0,66	8,4	2,4	3,2	1,6	1,3	0,95	2,0	0,92	0,88	1,44
São Francisco do Conde	± 0,11	± 1,1	± 0,12	± 0,15	± 0,080	± 0,06	± 0,22	± 0,31	± 0,53	± 0,14	± 0,060	± 0,040	± 0,25	± 0,15	± 0,15	± 0,050
Salvador	1,1	11	6,9	< 0,28	1,7	1,0	12	3,2	4,9	2,6	7,7	0,87	1,4	0,68	0,80	1,35
Salvador	± 0,17	± 0,70	± 0,15	–	± 0,50	± 0,11	± 0,39	± 0,53	± 0,46	± 0,66	± 0,020	± 0,030	± 0,060	± 0,040	± 0,030	± 0,23
Itaparica	2,5	7,4	1,1	< 0,28	< 1,1	1,0	8,7	4,4	3,0	2,9	2,1	1,3	1,2	0,68	0,88	0,62
Itaparica	± 0,03	± 0,37	± 0,010	–	–	± 0,71	± 0,090	± 0,54	± 0,90	± 0,60	± 0,060	± 0,030	± 0,25	± 0,04	± 0,050	± 0,050
Salinas das Margaridas	4,5	5,5	6,9	< 0,28	< 1,1	0,46	6,1	4,7	2,4	5,3	1,5	0,92	1,2	0,73	0,76	0,70
Salinas das Margaridas	± 0,53	± 0,27	± 0,050	–	–	± 0,19	± 0,45	± 1,1	± 1,1	± 0,84	± 0,060	± 0,070	± 0,19	± 0,060	± 0,080	± 0,040
Média	3,8	7,6	7,8	0,56	0,94	0,70	8,4	3,4	3,3	2,8	2,8	1,1	1,7	0,81	0,84	1,2
Faixa	1,1–8,2	5,5–11	1,1–17	< 0,28–1,7	< 1,1–17	0,31–1	6,1–12	2,1–4,7	2,4–4,9	1,4–5,3	1,2–7,7	0,87–1,7	1,2–2,7	0.68–1	0,76–0,9	0,62–1,7
Limite de quantificação	0,93	0,89	1,6	0,28	1,1	^* * concentração calculada pela diferença entre NOx e NO2;	0,62	1,2	0,64	0,82	0,54	0,94	0,80	1	0,91	0,90
Conama (2018)BRASIL. Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA). Resolução n° 491/2018. Dispõe sobre padrões de qualidade do ar. Brasil, 2018. Disponível em: https://pesquisa.in.gov.br/imprensa/jsp/visualiza/index.jsp?data=21/11/2018&jornal=515&pagina=155. Acesso em: 24 fev. 2023. https://pesquisa.in.gov.br/imprensa/jsp/...	40	60	140/8h	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Ministério do Meio Ambiente de Ontário, Canadá (2020)	104/h	200/24h	165/h	–	100/24 h	–	–	500/24 h	65/24 h	–	500/24 h	0,45	–	1000/24 h	730/24 h	730/24 h
Comissão do Texas sobre Qualidade Ambiental (TCEQ, 2016TEXAS COMMISSION ON ENVIRONMENTAL QUALITY (TCEQ). Effects screening levels. TCEQ, 2016. Disponível em: https://www.tceq.texas.gov/toxicology/esl/list_main.html. Acesso em: 25 dez. 2022. https://www.tceq.texas.gov/toxicology/es... )	197/h	100	150/8h	50	92	–	–	45	3,3	25	9	4,5	171/s	570	180	180
Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (2016)	197/h	100	150/8h
União Europeia (EU, 2008EUROPEAN UNION (EU). Directive 2008/50/EC of on ambient air quality and cleaner air for Europe. Official Journal of the European Union, 2008. Disponível em: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32008L0050efrom=en. Acesso em: 25 dez. 2022. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/... )	125/h^a a proteção à saúde; 20^b b proteção à vegetação;	40	120/8h	–	–	–	30^b b proteção à vegetação;	–		–	–	5	–	–	–	–
Organização Mundial da Saúde (WHO, 2021WORLD HEALTH ORGANIZATION (WHO). WHO global air quality guidelines. WHO, 2021. Disponível em: https://www.who.int/news/item/22-09-2021-new-who-global-air-quality-guidelines-aim-to-save-millions-of-lives-from-air-pollution. Acesso em: 25 dez. 2022. https://www.who.int/news/item/22-09-2021... )	40/24 h	10	100/8h									1,7^c c associado ao risco de leucemia: 1/100 mil; s: semana.

Contaminantes/poluentes	Taxa de amostragem a 22 e 30°C^a a Faixa de temperatura nos períodos de amostragem: chuvoso e seco; AP: amostrador passivo. e 1 atm – APs AnaliseAr (cm³ min^-1)	Contaminante/poluente	Taxa de amostragem a 22 e 30°C^a a Faixa de temperatura nos períodos de amostragem: chuvoso e seco; AP: amostrador passivo. e 1 atm – APs AnaliseAr (cm³ min^-1)
SO₂	0,1951–0,2030	HNO₃	0,1923–0,2003
O₃	0,2539–0,2643	H₂S	0,2397–0,2496
NO₂	0,2268–0,2361	HCOOH	0,2146–0,2233
NOx	0,2258–0,2346	CH₃COOH	0,1818–0,1887
NH₃	0,3109–0,3235	Benzeno	0,01312–0,01366
HCHO	0,2562–0,2666	Tolueno	0,01193–0,01241
CH₃CHO	0,1939–0,2008	Etilbenzeno o,m,p-Xilenos	0,01101–0,01146
HCl	0,2576–0,2681	Etilbenzeno o,m,p-Xilenos	0,01101–0,01146

Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental - ABES Av. Beira Mar, 216 - 13º Andar - Castelo, 20021-060 Rio de Janeiro - RJ - Brasil - Rio de Janeiro - RJ - Brazil
E-mail: esa@abes-dn.org.br

Acompanhe os números deste periódico no seu leitor de RSS

[1] * Autora correspondente: francieleocr@gmail.com