Publicação
Estudo de nanopartículas e black carbon em ambientes ferroviários através de técnicas em tempo real e sensoriamento remoto proximal
| Resumo: | O uso do sistema ferroviário à eletricidade é especialmente interessante devido às suas baixas emissões, alta velocidade e segurança. O objetivo do presente trabalho foi estudar as concentrações de nanopartículas (N) e black carbon (BC) em duas plataformas ferroviárias de superfície e no interior dos trens da Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA), através do monitoramento de sua variabilidade e caracterização de sua composição química. As campanhas distribuídas em um período de treze meses entre os anos de 2018 e 2019, ocorreram duas vezes ao mês com medições de duas horas diárias no interior dos trens e sete horas nas plataformas de Rodoviária, estação em área urbana de Porto Alegre, e Fátima, estação em área industrial de Canoas. Para o monitoramento de N10-420 nm e BC2.5 µm foram empregados o SMPS Nanoscan 3910 TSI® e o aetalômetro AE51 MicroAeth®, respectivamente. Foram estudadas variáveis meteorológicas e outros poluentes da área de estudo (MP10, SO2, CO, NO2, NO, O3), a fim de relacioná-los a N e BC. Na amostragem de partículas foram utilizados amostradores passivos e os filtros T60 do aetalômetro. Para análise da composição química foram realizadas microscopias eletrônicas de varredura com emissão de campo (FE-SEM) e de transmissão de alta resolução (HR-TEM) e espectroscopias por dispersão de energia (EDS) e Raman. Os resultados mostraram que a grande maioria das nanopartículas registradas possui diâmetro aerodinâmico inferior a 100 nm, e que suas concentrações, assim como as de BC, são maiores na estação em área industrial quando comparadas à urbana e ao interior dos trens. Foi observada a influência de variáveis meteorológicas, especialmente temperatura, com concentrações mais elevadas em períodos frios. Nas plataformas, foram obtidas correlações com outros poluentes, principalmente NO e NO2. Nas análises químicas, foram encontrados altos níveis de compostos metálicos como Ba, Zn e Ti tanto nas plataformas quanto no interior dos trens, em fases amorfas e cristalinas. Através dos métodos empregados, os processos de desgaste provenientes do funcionamento dos trens e a contribuição de emissões veiculares e industriais nos arredores das estações foram considerados as principais fontes de nanopartículas e black carbon no ambiente ferroviário da RMPA. |
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| Autores principais: | Lima, Bianca Dutra de |
| Assunto: | Sensoriamento remoto Poluição atmosférica Nanopartículas Atmospheric pollution railway system nanoparticle |
| Ano: | 2020 |
| País: | Brasil |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | IBICT |
| Idioma: | português |
| Origem: | Oasisbr |
| Resumo: | O uso do sistema ferroviário à eletricidade é especialmente interessante devido às suas baixas emissões, alta velocidade e segurança. O objetivo do presente trabalho foi estudar as concentrações de nanopartículas (N) e black carbon (BC) em duas plataformas ferroviárias de superfície e no interior dos trens da Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA), através do monitoramento de sua variabilidade e caracterização de sua composição química. As campanhas distribuídas em um período de treze meses entre os anos de 2018 e 2019, ocorreram duas vezes ao mês com medições de duas horas diárias no interior dos trens e sete horas nas plataformas de Rodoviária, estação em área urbana de Porto Alegre, e Fátima, estação em área industrial de Canoas. Para o monitoramento de N10-420 nm e BC2.5 µm foram empregados o SMPS Nanoscan 3910 TSI® e o aetalômetro AE51 MicroAeth®, respectivamente. Foram estudadas variáveis meteorológicas e outros poluentes da área de estudo (MP10, SO2, CO, NO2, NO, O3), a fim de relacioná-los a N e BC. Na amostragem de partículas foram utilizados amostradores passivos e os filtros T60 do aetalômetro. Para análise da composição química foram realizadas microscopias eletrônicas de varredura com emissão de campo (FE-SEM) e de transmissão de alta resolução (HR-TEM) e espectroscopias por dispersão de energia (EDS) e Raman. Os resultados mostraram que a grande maioria das nanopartículas registradas possui diâmetro aerodinâmico inferior a 100 nm, e que suas concentrações, assim como as de BC, são maiores na estação em área industrial quando comparadas à urbana e ao interior dos trens. Foi observada a influência de variáveis meteorológicas, especialmente temperatura, com concentrações mais elevadas em períodos frios. Nas plataformas, foram obtidas correlações com outros poluentes, principalmente NO e NO2. Nas análises químicas, foram encontrados altos níveis de compostos metálicos como Ba, Zn e Ti tanto nas plataformas quanto no interior dos trens, em fases amorfas e cristalinas. Através dos métodos empregados, os processos de desgaste provenientes do funcionamento dos trens e a contribuição de emissões veiculares e industriais nos arredores das estações foram considerados as principais fontes de nanopartículas e black carbon no ambiente ferroviário da RMPA. |
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Atividades financiadas
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