Determinação multielementar por ICP-MS em material particulado (PM10) coletado em área urbana de Belo Horizonte

Gabriela Fioravante da Silva

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-B5PUFC

Type:	Dissertação de Mestrado
Title:	Determinação multielementar por ICP-MS em material particulado (PM10) coletado em área urbana de Belo Horizonte
Authors:	Gabriela Fioravante da Silva
First Advisor:	Claudia Carvalhinho Windmoller
First Referee:	Mariana Ramos de Almeida
Second Referee:	Elionai Cassiana de Lima Gomes
Abstract:	Nesse estudo foi adaptado e validado um método para determinação multielementar utilizando ICP-MS em material particulado (PM10) que foi aplicado para quantificação de metais em amostras coletadas em uma estação de monitoramento fixa na área urbana de Belo Horizonte, entre 2013 e 2014. Avaliaram-se os elementos Be, Li, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, As, Se, Sr, Cd, Sb, Pb, U, Fe, Zn, Ba e Al. As digestões das amostras foram realizadas com HNO3 50% v/v em forno microondas. A faixa linear de trabalho do método foi até 100 µgL-1, com exceção do selênio que apresentou linearidade até 60 µgL-1. Os limites de detecção obtidos foram de 0,052 a 9,51 µgL-1. As recuperações e a precisão estiveram dentro dos critérios de aceitação da AOAC (Association of Official Analytical Chemists) para a grande maioria dos elementos. Os resultados mostraram a presença de Cromo em duas amostras. De acordo com a OMS, não há limite de exposição considerado seguro para a inalação de Cromo, sendo o Cromo(VI) classificado como substância carcinogênica. Foram obtidos resultados para Manganês entre 1,6-178 ng/m3. O limite de tolerância segundo a OMS é de 150 ng/m3 (média anual) e uma das amostras (correspondente a uma semana) apresentou concentração acima desse limite. Para Chumbo é de 500 ng/m3 (média anual) e os valores obtidos estiveram entre 25,9-169 ng/m3. Os elementos que apresentaram maiores concentrações foram Fe, Zn, Al e Ba. Estudos de literatura inferem que Ferro e Manganês advêm predominantemente de atividades mineradoras e siderúrgicas as quais são intensas nas redondezas de Belo Horizonte. Sr e Al que apresentaram forte correlação positiva de Pearson podem ser originados de fontes naturais como a ressuspensão de poeiras do solo e de indústrias metalúrgicas. Sb, Pb, Cu, Cr e Zn são atribuídos frequentemente às emissões veiculares. Bário foi associado principalmente às indústrias cimenteiras, de cal e metalúrgicas. A análise multivariada mostrou correlação entre Fe e Mn de forma que suas concentrações variam de forma inversa, ou seja, quando a de um deles aumenta a do outro diminui. Observou se também que nos meses de fevereiro e março, em que há um retorno concomitante de várias atividades que estiveram em recesso de férias há uma elevação das concentrações dos elementos relacionados a emissões automotivas (Cr, Pb e Zn) e alguns relacionados a outras atividades, como cimenteiras e metalúrgicas (Ba, Al, Sr).
Abstract:	The aim of the study was to adapted and validate a method for multi-element analysis of metals in particulate material (PM10) by ICP-MS was applied for quantification of metals in samples collected at a fixed monitoring station in the urban area of Belo Horizonte between2013 and 2014. The evaluated elements were: Be, Li, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, As, Se, Sr, Cd, Sb, Pb, U, Fe, Zn, Ba e Al. The samples were digested in a microwave with HNO3 50% v/v. The linear working range of the method was 100 µgL-1, with the exception of selenium thatshowed linearity up until 60 µgL-1. The detection limits were from 0.052 to 9.51 gL-1. Recoveries and accuracy were within the acceptance criteria of the AOAC (Association of Official Analytical Chemists) for the vast majority of elements. The results showed the presence of Chromium in two samples. According to WHO, there is no exposure limitconsidered safe for inhalation of Chromium, with Chromium (VI) being classified as a carcinogenic substance. Results were obtained for Manganese between 1.6-178 ng / m3. The WHO tolerance limit is 150 ng / m3 (annual average) and one of the samples (corresponding to one week) showed a concentration above this limit. For lead, tolerancelimit is 500 ng/m3 (annual average) and the values obtained were between 25.9-169 ng/m3. The elements that showed higher concentrations were Fe, Zn, Al and Ba. Literature studies infer that Iron and Manganese come predominantly from mining and steelmaking activities which are intense in the vicinity of Belo Horizonte. Sr and Al that presented a strong positive correlation of Pearson can originate from natural sources such as resuspension of soil dust and metallurgical industries. Sb, Pb, Cu, Cr and Zn are often attributed to vehicle emissions. Barium was mainly associated with the cement, lime and metallurgical industries. The multivariate statistical analysis showed a correlation between Fe and Mn, so that their concentrations vary inversely, that is, when one of them increases the concentration of the other decreases. It was also observed that in the months of February and March, in which there is a concomitant return of several activities that were in holiday recess there is an increase in the concentrations of elements related to automotive emissions (Cr, Pb and Zn) and some related to other activities, such as cement and metallurgical (Ba, Al, Sr).
Subject:	Química analítica Metais pesados Ar Poluição Belo Horizonte (MG) Analise multivariada Espectrometria de massa
language:	Português
Publisher:	Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials:	UFMG
Rights:	Acesso Aberto
URI:	http://hdl.handle.net/1843/SFSA-B5PUFC
Issue Date:	14-Sep-2018
Appears in Collections:	Dissertações de Mestrado

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