Caracterização da distribuição por tamanho de partículas em suspensão e avaliação de risco em ambiente escolar

Abstract

O presente trabalho teve como objetivos caracterizar a distribuição por tamanhos das partículas em suspensão na Escola Padre Donaciano em Estarreja, uma área industrial e agrícola. As concentrações de matéria particulada com diâmetros aerodinâmicos inferiores a 10, 2.5 e 1 μm (PM₁₀, PM₂․₅ e PM₁) oscilaram entre 0.94 e 107 e entre 1.13 e 242 μg/mᶟ nas salas de aula durante o inverno e a primavera, respetivamente. No inverno, devido ao contributo da combustão residencial de biomassa, as PM₀․₂₅ foram as que contribuíram para a massa total de PM₁₀ no interior das salas e no exterior. Na primavera, a maior contribuição para as PM₁₀ foi a das partículas grosseiras PM₂₋₅₋₁₀ no interior e das PM₀․₂₅ no exterior. A ressuspensão de partículas previamente depositadas e a infiltração do exterior foram identificadas como as principais fontes de partículas no interior das salas. A caracterização elementar das partículas permitiu observar elevadas concentrações de Cl com origem provável nos produtos de limpeza e na produção de hipoclorito e de PVC no Complexo Químico de Estarreja. Os elementos Ti e Ca foram os que apresentaram um maior rácio interior/exterior (I/E), provavelmente devido a pigmentos utilizados nas tintas e saibro calcário transportado do exterior nas solas do calçado. Em geral, o interior das salas foi afetado por fontes exteriores antropogénicas, como emissões de tráfego rodoviário (Zn e Cu), queima de biomassa (K) e o desgaste dos carris das linhas ferroviárias (Ni e Cr). O índice de perigo (HI) foi superior a 1, apontando para possíveis efeitos adversos na saúde das crianças. O risco não carcinogénico, apesar de se encontrar dentro do intervalo aceitável (4,49x10ˉ⁶), foi ligeiramente superior ao limiar aconselhado pela USEPA, sugerindo algum risco associado à exposição das crianças. A aplicação do modelo Multiple-Path Particle Dosimetry permitiu verificar que doses de partículas depositadas no trato respiratório das crianças são superiores às dos adultos. Os resultados obtidos indicam que é necessário investir em ações que promovam uma melhor qualidade do ar nas escolas, para garantir a saúde dos seus ocupantes.

The present work aimed to characterize the size distribution of airborne particles at Escola Padre Donaciano, in Estarreja, an industrial and agricultural area. Concentration of particulate matter with aerodynamic diameter lower than 10, 2.5 e 1 μm (PM₁₀, PM₂․₅ e PM₁) varied between 0.94 and 107 and from 1.13 to 242 μg/mᶟ in the classrooms, in winter and spring, respectively. In winter, due to contribution from residential biomass combustion, PM₀․₂₅ contributed the most to the total mass of PM₁₀ in the rooms and outdoors. In spring, the major contribution to PM₁₀ was from coarse particles PM₂₋₅₋₁₀ indoors, and PM₀․₂₅ outdoors. Resuspension of previously deposited particles and infiltration from the outdoor were identified as the main sources of particles in the classrooms. The elemental analysis of particles showed high concentrations of Cl with a probable origin in cleaning products and hypochlorite and PVC production in the Chemical Complex of Estarreja. Ti and Ca presented the highest indoor/outdoor (I/O) ratio, likely due to pigments used in paints and limestone gravel that can be transported on the soles of shoes to the rooms. In general, classrooms were affected by anthropogenic sources, such as road traffic emissions (Zn and Cu), biomass burning (K) and wear of railway tracks (Ni and Cr). The hazardous index (HI) was higher than 1, indicating possible adverse effects on children’s health. Although the non-carcinogenic risk fell within the acceptable range (4,49x10ˉ⁶), it was slightly higher than the threshold recommended by USEPA, pointing to some risk associated with children’s exposure. The application of the Multiple-Path Particle Dosimetry model made it possible to verify that the doses of particles deposited in the respiratory tract of children are higher than those of adults. The results obtained indicate that it is necessary to invest in actions that promote better air quality in schools to guarantee the health of their occupants.