Contributo da ressuspensão de material particulado para os níveis de PM₁₀ em ambiente urbano

Abstract

Esta dissertação tem como objetivo quantificar e caracterizar o material particulado depositado nas vias rodoviárias, envolvido em processos de ressuspensão e seu contributo para os níveis de partículas em suspensão (PM₁₀) em ambientes urbanos. Para tal, e no âmbito do projeto SOPRO (POCI-01-0145-FEDER-029574), foram realizadas campanhas de amostragem da carga de poeira em diferentes rodovias, de 25 de setembro a 17 de outubro de 2020 em Aveiro, Ílhavo e Lisboa. A amostragem consistiu na recolha de poeiras depositadas na via tendo sido utilizado um amostrador com câmara de ressuspensão. As amostras recolhidas permitiram a quantificação da carga de PM₁₀, assim como o seu conteúdo em matéria carbonosa e elementos químicos, recorrendo à determinação gravimétrica, à análise por termo-ótico e à análise por proton induced X-ray emission (PIXE), respetivamente. Foram obtidos valores médios de carga de PM₁₀ superiores para os locais amostrados na cidade de Lisboa (6.70 mg.m⁻²) comparativamente com Aveiro (1.85 mg.m⁻²), e menores valores para o rácio OC/EC, 1.20 e 2.61, respetivamente. De um modo geral, os locais amostrados apresentaram maior abundância de Si, Ca, Al e Fe. Nos locais de Aveiro, foram obtidas maiores percentagens de Na e Cl, o que se justifica pela proximidade à ria de Aveiro. Em relação aos locais de Lisboa, foi observado uma maior percentagem dos diferentes elementos típicos do desgaste dos travões e de outras partes metálicas dos veículos no túnel, o que seria expectável devido à maior taxa de acumulação que existe no local. Tanto em Aveiro como em Lisboa obteve-se maior enriquecimento de Cu, FEn=159, e Zn, FEn=84, sendo que em alguns locais de Lisboa observou-se adicionalmente maior enriquecimento de Cr, FEn=52, Ca, FEn=26, S, FEn=23, e Fe, FEn=10, elementos característicos das emissões rodoviárias. Os locais de Lisboa apresentaram fatores de emissão superiores aos locais de Aveiro, nomeadamente para elementos de origem antropogénica como o Cu, Cr, Rb e V. Foi realizada a reconstituição da massa de PM₁₀ de forma a conhecer o peso de cada fração analisada neste trabalho, tendo sido obtidos, de um modo geral, valores superiores a 70 %.

This dissertation aims to quantify and characterize the particulate matter deposited on roadways, involved in resuspension processes and its contribution to the levels of particulate matter (PM₁₀) in urban environments. To this end, and within the scope of the SOPRO project (POCI-01-0145-FEDER-029574), campaigns were carried out to sample the dust load on different highways, from September 25th to October 17th, 2020, in Aveiro, Ílhavo and Lisbon. Sampling consisted of collecting dust deposited on the road using a sampler with resuspension chamber. The collected samples allowed the quantification of the PM₁₀ load, as well as its content in carbonaceous matter and chemical elements, using gravimetric determination, thermo-optic analysis and proton induced X-ray emission (PIXE) analysis, respectively. Higher mean PM₁₀ load values were obtained for the sites sampled in the city of Lisbon (6.70 mg.m⁻²) compared to Aveiro (1.85 mg.m⁻²), and lower values for the OC/EC ratio, 1.20 and 2.61, respectively. In general, the sites sampled showed greater abundance of Si, Ca, Al, and Fe. In Aveiro, higher percentages of Na and Cl were obtained, which is justified by the proximity to the Aveiro estuary. In relation to the Lisbon sites, a higher percentage of the different elements typical of the wear of the brakes and other metallic parts of the vehicles in the tunnel was observed, which would be expected due to the higher rate of accumulation that exists at the site. Both in Aveiro and in Lisbon, there was greater enrichment of Cu, FEn=159, and Zn, FEn=84, and in some places in Lisbon there was additionally greater enrichment of Cr, FEn=52, Ca, FEn=26, S, FEn=23, and Fe, FEn=10, characteristic elements of road emissions. The Lisbon sites presented higher emission factors than the Aveiro sites, namely for elements of anthropogenic origin such as Cu, Cr, Rb and V. The reconstitution of the mass of PM₁₀ was carried out in order to know the weight of each fraction analysed in this work, with values above 70 % generally being obtained.