Carbono orgânico solúvel em água no material particulado de regiões canavieiras do Estado de São Paulo

Abstract

A cultura de cana de açúcar está em contínua expansão no Brasil, principalmente no estado de São Paulo, devido à alta demanda por etanol. Grande parte da colheita é feita após a queima da palha da cana de açúcar que resulta em uma alta emissão de compostos orgânicos e inorgânicos para a atmosfera. Algumas das partículas emitidas a partir da queima da biomassa são solúveis em água e podem atuar de forma direta na formação de núcleos de condensação de nuvens. O estudo da composição química do aerossol atmosférico auxilia na compreensão da sua capacidade de nucleação de nuvens e sua influência nas mudanças climáticas. O objetivo deste trabalho foi determinar a concentração de carbono orgânico solúvel em água (COSAT) no aerossol coletado na cidade de Araraquara e Ourinhos, estado de São Paulo. Na cidade de Araraquara as amostragens foram feitas durante o período de safra de abril a novembro de 2010 de entressafra, de dezembro a março de 2011. A concentração média de COSAT no aerossol coletado durante a safra da cana de açúcar em Araraquara foi de 15,2  10,6 g m-3 (n=108) e na entressafra 5,58  2,83 g m-3 (n=34). Na época de safra, as concentrações de COSAT no aerossol foram tão elevadas quanto na Amazônia, região notoriamente conhecida pela elevada queima de biomassa. Estes resultados sugerem que a queima da palha da cana de açúcar contribui consideravelmente para a formação de partículas contendo elevado conteúdo de carbono orgânico solúvel em água. Um sistema de amostragem com dois filtros em série foi utilizado a fim de avaliar a influência de adsorção de gases orgânicos solúveis em água que ficam retidos no filtro. O sistema de amostragem de pequeno volume e de grande volume não mostraram uma boa correlação entre as concentrações de COSAT...

Crops of sugar cane is in continuous expansion in Brazil, mainly in São Paulo state, due to high demand for ethanol. Much of the harvest is done after the burning of sugar cane straw leading to a high emission of organic and inorganic compounds into the atmosphere. Some of the particles emitted from biomass burning is water soluble and can act directly in the formation of cloud condensation nuclei. The study of the chemical composition of atmospheric aerosols helps in the understanding of the ability of nucleation of clouds and their influence on climate change. The objective of this study was to determine the concentration of water-soluble organic carbon (COSA) in aerosol collected in the city of Araraquara and Ourinhos in the state of São Paulo. In the city of Araraquara samplings were made during the harvest period from April to November 2010 and non-harvest period from December to March 2011. The average concentration of COSAT in aerosol collected during the sugar cane harvest in the atmosphere of Araraquara was 15.2  10.6 g m-3 (n = 108) and after the harvest 5.58  2.83, g m-3 (n = 34). At the time of harvest, the concentrations of COSAT in aerosol were as high as in the Amazon, a region notoriously known for high biomass burning. These results suggest that the burning of sugar cane straw contributes significantly to the formation of particles containing high content of water-soluble organic carbon. A sampling system with two filters in series was used to assess the influence of adsorption of water-soluble organic gases that are retained in the filter. The sampling system of small volume and high volume did not show a good correlation between the concentrations of COSA, which can be attributed to different retention of volatile compounds in both systems. The concentrations of COSA determined in samples of atmospheric ... (Complete abstract click electronic access below)