Determinações de partículas totais em suspensão aplicando-se em paralelo dois métodos gravimétricos distintos: da amostragem de grande volume, conforme metodologia de referência estabelecida na Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e da amostragem de pequeno volume (APV), conforme método apresentado no estudo. Os resultados obtidos foram estatisticamente comparados e uma análise objetiva foi conduzida.
A determinação da concentração de partículas não é simples, pois existe uma variedade de técnicas de medição, e por conta da complexidade da natureza do material particulado, a escolha do método de medição pode influenciar no resultado. Alguns métodos fornecem resultados contínuos, tais como analisadores por ß atenuação, analisadores óticos, monitores tipo microbalança oscilante/elemento cônico, e outros são gravimétricos, dependem da coleta em filtros e de pesagem do material coletado.
Nos Estados Unidos, conforme a Agência de Proteção Ambiental Americana, o método de referência e aprovado para determinação de PTS está estabelecido em 40 CFR, Part 50, Apendix B, de 1982, via amostragem de grande volume (AGV) e gravimetria. Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas, no Brasil, a metodologia de referência e aprovada para a determinação de PTS é a ABNT/Norma Brasileira (NBR) n° 9.547/97, via AGV, elaborada com base na norma americana. Outros países da América Latina também tiveram seus métodos de referência para determinação do PTS com base na norma americana, tais como México e Colômbia.
No Brasil, os resultados de PTS obtidos com outros métodos podem ser considerados válidos, desde que equivalentes aos obtidos com o método de referência. Ou seja, a utilização de outros métodos requer de comprovação de sua equivalência de resultados. Diante dessa abertura legal e da alternativa de métodos mais modernos e vantajosos, porém localmente ainda não consagrados, este trabalho avaliou resultados de PTS obtidos com dois métodos gravimétricos distintos, o de referência e o da amostragem de pequeno volume (APV) definido neste estudo.
A determinação do PTS via método de referência, também chamado de AGV, consiste na aspiração de ar ambiente por meio de um filtro, abrigado, em que por meio das condições de vazão e dimensionamento da abertura de adução do ar estabelecidas no método, ocorre a captação de partículas de diâmetro até 50 μm e em uma faixa de velocidade aproximada entre 20 e 35 cm.s-1, correspondente à vazão de amostragem entre 1,1 e 1,7 m3 .min-1. Nesse método, a vazão e a velocidade de amostragem não têm controle automatizado ao longo da amostragem, mas somente ajuste inicial aproximado a partir do ajuste de um variador de tensão de alimentação do motor. O ajuste inicial é aproximado, pois a vazão é verificada a partir do registro de deflexão em carta gráfica e cálculo subsequente, considerando-se temperatura e pressão atmosféricas, e os coeficientes de calibração a2 e b2. O aumento da perda de carga no filtro decorrente da massa de partículas acumulada, que de fato ocorre, e oscilações de energia ao longo da amostragem, também comuns, afetam diretamente a velocidade de sucção de amostra.
O método para determinação de PTS via APV utilizou sistema de amostragem mais moderno e flexível, pois possui ajuste preciso da vazão e seu controle ao longo da amostragem. A unidade de aspiração de amostra contava com um sistema de medição da vazão e um sistema de controle para atuação sobre a bomba, proporcionando um controle de vazão da amostra de 2%, considerando-se a vazão de amostragem de 23,8 L.min-1.
As amostragens em paralelo com os sistemas de grande e de pequeno volume, ambos métodos gravimétricos, Figura 1, ocorreram em locais com características distintas, conforme planejamento amostral. O primeiro local em área urbana, sem atividades industriais vizinhas; no segundo local predominava em seu entorno uma indústria papeleira; e no terceiro, a atividade de armazenamento e distribuição de fertilizantes.
Figura 1 – Características principais dos métodos de determinação de partículas totais em suspensão aplicados.
O método do amostrador de pequeno volume apresentou resultados equivalentes ao método de referência na faixa de 0 a 100 μg.m-3 em ambientes com particulado fino, Figura 2. Porém, em ambientes com particulado grosseiro, partículas com diâmetros maiores, concentrações de PTS superiores, discrepância de resultados foram verificadas, pontos 38 a 44 na Figura 3. Esses resultados são justificados pois partículas com diâmetro superior a 30 µm tendem a não permanecer distribuídas uniformemente no ar e tendem a ser suspensas pela ação antropogênica ou de ventos, e por conta da limitação do ajuste inicial de vazão com o método de referência e sua limitação de controle ao longo da amostragem.
Figura 2 - Distribuição de pontos de concentração de partículas totais em suspensão (PTS) obtidos com os métodos da amostragem de grande volume (AGV) e da amostragem de pequeno volume (APV) – 0 a 100 µg.m-3, locais com particulado fino.
Figura 3 - Amplitude dos resultados de concentração de partículas totais em suspensão (PTS) com os métodos da amostragem de grande volume (AGV) e da amostragem de pequeno volume (APV): série integral.
Os resultados demonstraram que o método do amostrador de pequeno volume apresentado é equivalente ao atual método de referência para determinação de PTS estabelecido na norma ABNT/NBR n° 9.547/97, na faixa de 0 a 100 µg.m-3 em ambientes com partículas finas. O método do amostrador de pequeno volume apresentou resultados de PTS não equivalentes e inferiores aos obtidos com o método de referência em condições de atmosfera com partículas grosseiras originadas de ressuspensão de pó.
Fonte: Slapnig, P. E., Vasconcelos, E. C., & Janissek, P. R. (2018). COMPARISON OF TOTAL SUSPENDED PARTICLES MEASUREMENTS VIA HIGH AND LOW VOLUME SAMPLING IN THE STATE OF PARANA, BRAZIL. Revista Brasileira De Ciências Ambientais (RBCIAMB), (50), 26–38