Inorganic evaluation of atmospheric particulate matter inhaled in northern Paraná

This study aimed to determine the concentration and inorganic chemical composition of samples from airborne particulate matter inhaled in fine and coarse fractions. Aerosol samples were collected in 2013 and 2014, from sites located in the cities of Londrina and Maringa, in the state of Paraná, Brazil. The samples were collected daily (24h) in two campaigns: winter and summer. For the collection, was used a dichotomous sampler with quartz fiber filter with 47 mm in size and 2 µm porosity, 97% efficiency, retaining particles of up to 0.3 µm. Quantification of the airborne particulate matter mass was performed by gravimetry method. The results from Londrina to PM2.5 and MP2,5-10 represent, respectively, 29.2% and 70.8% of airborne particulate matter in the winter campaign (2013), 30.9% (PM2.5) and 69.1 % (MP2,5-10) in the summer campaign (2013), and 35.9% (PM2.5) and 64.1% (MP2,5-10) in the winter 2014 campaign. In the city of Maringa, the results presented the percentage of 42.0% (PM2.5) and 58.0% (MP2,5-10) for the winter season (2014), and 28.8% (PM2.5) and 71.2 % (MP2,5-10) for the summer season (2014). The PM2.5/PM10 ratio was on average 0.3, demonstrating that both cities are developing urban areas. Analysis of the major soluble inorganic species in water (NO3-, SO42- and Cl-) associated with MP2,5-10 were quantified by ion chromatography at the LACA Laboratory in the State University of Londrina, with the largest contribution found in all campaigns was to NO3-. The NO3-/SO42- ratios above 1.0 indicate the local traffic contribution. The analysis of metals associated with PM2.5 was carried out by mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-MS) in the Federal University of Santa Catarina. The Zn, Pb, Cu and Mn concentrations found in all campaigns indicate the contribution of mobile sources to PM2.5. The concentration of BCe in PM2.5 was determined by reflectance, with higher BCe concentrations being found in winter campaigns. In general, Londrina presented the highest concentrations from the species analyzed when compared to Maringá. In addition, the analysis of the air mass trajectories indicated the transportation of pollutants coming mainly from fires in the southeastern region of the country.CAPESEste trabalho teve como objetivo avaliar determinação química inorgânica de amostras de material particulado atmosférico inalável nas frações fina e grossa. Foram coletadas amostras de aerossol em 2013 e 2014 em sítios localizados nas cidades de Londrina e Maringá. As amostras foram coletadas diariamente (24h) em duas campanhas: inverno e verão. Para a coleta foi utilizado um amostrador dicotômico com filtro de fibra de quartzo com tamanho de 47 mm por 2 µm de porosidade, 97% de eficiência e com retenção de partículas de até 0,3 µm. Foi realizada a quantificação da massa do material particulado atmosférico através do método gravimétrico, sendo que para Londrina o MP2,5 e MP2,5-10 representam, respectivamente 29,2% e 70,8% do material particulado atmosférico na campanha de inverno (2013), 30,9% (MP2,5) e 69,1% (MP2,5-10) na campanha de verão (2013) e 35,9% (MP2,5) e 64,1% (MP2,5-10) na campanha de inverno 2014. Em Maringá o percentual foi de 42,0% (MP2,5) e 58,0% (MP2,5-10) para a campanha de inverno (2014) e 28,8% (MP2,5) e 71,2% (MP2,5-10) para a campanha de verão (2014). A razão PM2,5/PM10 foi em média de 0,3 para ambas as cidades, demonstrando que são áreas urbanas em desenvolvimento. A análise das espécies inorgânicas majoritárias solúveis em água (NO3-, SO42- e Cl-), associadas ao MP2,5-10 foram quantificadas por cromatografia de íons no Laboratório LACA da Universidade Estadual de Londrina e a maior contribuição em todas as campanhas foi do NO3-. As razões NO3-/SO42- acima de 1,0 indicam a contribuição do tráfego local. As análises dos metais associados ao MP2,5 foram realizadas por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) na Universidade Federal de Santa Catarina. As concentrações de Zn, Pb, Cu e Mn encontrados em todas as campanhas indicam a contribuição das fontes móveis para o MP2,5. A concentração de BCe no MP2,5 foi determinada por refletância e as maiores concentrações de BCe foram encontradas nas campanhas de inverno. Em Geral, Londrina apresentou as maiores concentrações das espécies analisadas, quando comparado com Maringá. Além disso, a análise das trajetórias das massas de ar indicou o transporte de poluentes provenientes principalmente das queimadas da região sudeste do país