A indústria metalúrgica na região de Pirapora- MG/Brasil: a distribuição da poluição por material particulado, sua composição e impactos associados
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Antônio Pereira Magalhães Júnior
Fábio Soares de Oliveira
Cristiane Valéria de Oliveira
Luiz Henrique Arimura Figueiredo
Hernando Baggio Filho
Fábio Soares de Oliveira
Cristiane Valéria de Oliveira
Luiz Henrique Arimura Figueiredo
Hernando Baggio Filho
Resumo
O desenvolvimento urbano e industrial tem gerado um aumento contínuo na emissão de
poluentes atmosféricos, dentre os quais se destaca o material particulado. A presença desses
poluentes na atmosfera assim como sua deposição na superfície pode ser responsável por
diversos tipos de impactos negativos em nível local, regional e global. A pluma formada pelas
emissões atmosféricas das indústrias metalúrgicas em Pirapora-MG tem chamado atenção
para os possíveis problemas associados à poluição atmosférica na região. Neste contexto, o
objetivo deste trabalho foi analisar a poluição atmosférica por material particulado causada
pelas indústrias de beneficiamento de Silício e Ferro-Silício em Pirapora. Os procedimentos
metodológicos incluíram:caracterização e estudo da distribuição espacial da pluma de
particulados a partir da análise de dados de clima, geomorfologia e imagens de satélite;
monitoramento das partículas atmosféricas em estações de amostragem nos municípios de
Pirapora e Buritizeiro; análises laboratoriais para caracterização granulométrica, mineralógica
(DFX), química (FRX, ICP-OES, TOF-SIMS) e morfológica (MET, MEV, EPMA) do
material particulado emitido e das partículas atmosféricas; e avaliação das concentrações de
metais pesados em amostras de solo (ICP-OES). Quanto a circulação da pluma, predominam
ventos de NE (31,70%) que condicionam uma maior frequência de movimentação da pluma
para SW (39,9%). A direção geral preferecialmennte para oeste, em mais de 80% das imagens
de satélites analisadas, coloca os espaços urbanos na área de maior deposição das partículas.
O material particulado emitido caracteriza-se por sílica amorfa (95,52%) com partículas de
tamanho entre 0,18 e 123µm, dos quais 30% correspondem à fração inalável (<10 µm). A
composição química das partículas inclui magnetita (FeO4), carbono e os metais Zn, Cu, Pb,
Cr e Ni. As partículas atmosféricas de origem industrial possuem morfologia esférica típica,
compostas principalmente por Si, Fe, Ba e Cr. Nos solos, as concentrações de Fe (49360 ppm)
e Cr (60,1ppm) apresentaram-se significativamente maiores na área mais próxima do distrito
industrial indicando a influência do material particulado neste compartimento receptor. A
presença do Cr no solo e nas partículas esféricas, inclusive respiráveis, alerta para aos
possíveis efeitos crônicos na saúde da população. Espera-se que as informações sobre a
poluição atmosférica apresentadas neste trabalho possam contribuir para a gestão da qualidade
ambiental na área de estudo a começar com um sistema de controle e fiscalização da emissão
de material particulado que inclua a participação da população.
Abstract
Urban and industrial development have generated a continuous increase in atmospheric
pollutant emissions, among them stands up the particulate material. The presence of these
pollutants in the atmosphere as well as their deposition can be responsible for diverse types of
negative impacts at local, regional and global level. The plume formed by the atmospheric
emissions of the metals industry in Pirapora-MG has called attention to the potential problems
associated with air pollution in the region. In this context, the objective of this work was to
analyze the air pollution by particulate matter caused by Silicon and Iron-Silicon industries in
Pirapora. The methodological procedures included characterization and study of the spatial
distribution of particulate plume based on climate data analysis, geomorphology and satellite
images. Also, it was conducted the monitoring of atmospheric particulate at sampling stations
in the municipalities of Pirapora and Buritizeiro. The emitted particulate matter and
atmospheric particles were analyzed for size grain distribution, mineralogy determination
(DFX), chemical (XRF, ICP-OES, TOF-SIMS) and morphological analyses (TEM, SEM,
EPMA). Finally, heavy metals concentrations in soil samples (ICP-OES) were measured. In
relation to the plume circulation, NE winds (31%) predominated, which determine a higher
frequency of the movement of the plume SW (39.9%). The general direction to west, in more
than 80% of the analyzed satellite images, place the urban localities in the area of higher
deposition of the particles. The particulate material originated from these industries is
characterized by amorphous silicon (95.52%), with particles in sizes between 0.18 and 123
µm, of which 30% are related to the inhalable fraction (< 10 µm). The chemical composition
includes magnetite (FeO4), carbon, and metals like Zn, Cu, Pb, Cr and Ni. The atmospheric
particles of industrial origin showed a spherical morphology, with its composition consisted
mainly of Si, Fe, Ba and Cr. In the soils Fe (49360 ppm) e Cr (60,1ppm) concentrations
showed higher values in the areas closest to the industrial district indicating the influence of
the particulate material in the soil chemical composition. The presence of Cr in soil and
spherical particles, including the inhalable particles, alert to the possible chronic effects on the
health of local population. It is expected that the information about air pollution presented in
this work can contribute to the management of environmental quality in the study area
enabling the establishment of control and supervision systems of particulate matter emissions
that includes the participation of the population.
Assunto
Ar (Poluição) - Pirapora (MG), Metais pesados - Pirapora (MG), Impacto ambiental - Pirapora (MG)
Palavras-chave
Poluição, Partículas atmosféricas, Microanálises, Fotomicrografias, Metais pesados