Caraterização química e colorimétrica de partículas atmosféricas e solos da cidade de Kuito, Angola

Dissertação de Mestrado em Geociências, Ambiente e Ordenamento, apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.Este estudo foi realizado na cidade de Kuito, província do Bié, na região central de Angola. Os objetivos principais foram caraterizar e comparar a cor e a composição química de amostras de poeiras e de solos e identificar possíveis fontes de partículas atmosféricas na cidade de Kuito. Realizaram-se duas campanhas de amostragem de poeiras, no ano de 2015, com períodos de acumulação de 60 dias. A primeira, na estação chuvosa, de 18 de fevereiro a 19 de abril, e a segunda, na estação seca, de 5 de junho a 4 de agosto. Utilizaram-se recipientes coletores de cerâmica. Foram colhidas 5 amostras representativas de solo regional e 5 amostras representativas de solo urbano, sendo a colheita realizada no dia 5 de maio de 2015. Foi determinada a cor das amostras de poeiras e de solos, por colorimetria, relativamente ao espaço de cor CIE, usando os parâmetros L*, a* e b*. Estes valores são todos positivos, tendo-se concluído, da projeção x, y, z, que a cor das amostras se aproxima dos tons cinzentos e amarelos e que os solos, principalmente os regionais, são mais escuros do que as poeiras. A composição química das amostras foi efetuada por fluorescência de raios-X. Aplicou-se o teste t-Student para comparar as médias dos elementos químicos analisados nas amostras estudadas e verificar se as diferenças são estatisticamente significativas, para um nível de significância de 0,05. Compararam-se as poeiras nas duas campanhas, os solos regionais e as poeiras, os solos urbanos e as poeiras e os solos regionais e os solos urbanos. Conclui-se que a composição química das poeiras das duas companhas apresenta diferenças significativas com a sazonalidade para a maioria dos elementos, exceto para Mo, Sr, Pb, Al e Si, que, com exceção de Pb e Mo representarão contribuição geogénica. Conclui-se também que os solos regionais são distintos das poeiras e que nos solos urbanos os elementos Pb, Fe e Cr mostram teores idênticos aos das poeiras. Sendo Fe um elemento geogénico abundante nas unidades líticas da região, considera-se que estes elementos poderão representar contribuição antrópica associada ao tráfego rodoviário. Por último, os solos regionais e urbanos mostram, também, diferenças significativas na sua composição mostrando teores idênticos para os elementos Mo, Cr e Nb. A cor e a composição química das amostras estudadas permitem indicar como possíveis fontes de partículas atmosféricas, na cidade de Kuito, as unidades líticas e os solos da região bem como o tráfego rodoviário.This study was carried out in the city of Kuito, Bié province, central Angola. The main objectives were to characterize and compare the colour and chemical composition of dust and soil samples and identify possible sources of atmospheric particles in the city of Kuito. There were two dust sampling campaigns in 2015, with 60-day accumulation periods: the first in the rainy season, from February 18th to April 19th, and the second in the dry season, from June 5th to August 4th. Ceramic collection containers were used. Five representative samples of regional soil and 5 representative samples of urban soils were collected on May 5, 2015. The colour of the samples of dust and soil was determined by colourimetry using CIE colour space with parameters L*, a* and b*. These values are all positive, and it can be concluded from the projection x, y, z that the sample colour is close to grey and yellow shades and that the soils, especially the regional ones, are darker than the dust. The chemical composition of the samples was ascertained by X-ray fluorescence. Student's t-test was used to compare the means of chemical elements analysed in the samples studied, and to determine that the differences are statistically significant at a 0.05 significance level. A comparison was made of the dust in the two campaigns, the regional soils and dust, the urban soils and dust and the regional soils and urban soils. It may be concluded that the chemical composition of the dust from the two campaigns presents significant differences depending on the season for most elements except for Mo, Sr, Pb, Al and Si, which, with the exception of Pb, represent geogenic contribution. It can also be concluded that the regional soils are distinct from the dust and that in urban soils the elements Pb, Fe and Cr show levels similar to those of the dust. As Fe is an abundant geogenic element in the lytic units of the region, these elements may be considered as representing an anthropogenic contribution associated with road traffic. Finally, regional and urban soils also show significant differences in composition, with identical levels for the elements Mo, Cr and Nb. The colour and chemical composition of the samples studied allow the lytic units and soils of the region and road traffic to be identified as possible sources of atmospheric particles in the city of Kuito