Characterization of particulate matter in the iron ore mining region of Itabira, Minas Gerais, Brazil



Título del documento: Characterization of particulate matter in the iron ore mining region of Itabira, Minas Gerais, Brazil
Revista: Atmósfera
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000452872
ISSN: 0187-6236
Autores: 1
1
2
Instituciones: 1Universidade Federal de Itajuba, Itabira, Minas Gerais. Brasil
2Universidade de Sao Paulo, Instituto de Fisica, Sao Paulo. Brasil
Año:
Periodo: Oct
Volumen: 35
Número: 4
Paginación: 781-802
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español En el territorio de Itabira se encuentra el mayor complejo de minería a cielo abierto del mundo, ubicado cerca de las zonas residenciales de la ciudad. La red de monitoreo de la calidad del aire instalada en la ciudad es la principal fuente de datos de emisión de material particulado (PM, por sus siglas en inglés). Sin embargo, estas estaciones de calidad del aire sólo cubren las áreas cercanas a las minas y no miden el material particulado fino (PM2.5). Así, se llevó a cabo una primera campaña de campo para caracterizar el material particulado en la ciudad y comparar los datos de alto volumen de las estaciones de calidad del aire con los datos del muestreador de aire dicotómico. Los resultados del análisis de conglomerados de trayectorias mostraron un transporte de aerosoles de largo alcance durante los días de muestreo desde las direcciones noreste (84% de las trayectorias), este-sureste (12%) y sur-suroeste (3%). En cuanto a las condiciones meteorológicas durante los días de muestreo, se observaron correlaciones negativas entre el material particulado grueso (PM10) de la mayoría de las estaciones de calidad del aire y todos los parámetros meteorológicos (excepto la temperatura). Los resultados de los análisis de fluorescencia de rayos X y componentes principales mostraron que los principales oligoelementos en los modos grueso (PM2.5-10) y fino (PM2.5) son hierro y azufre, asociados con emisiones de actividades mineras, transporte masivo de aire de las actividades regionales de la industria siderúrgica, emisiones de vehículos, quema de biomasa local y regional, y emisiones biogénicas naturales. Este trabajo es la primera evaluación de la distribución de fuentes realizada en la ciudad. Las comparaciones con otros estudios, para algunas grandes áreas metropolitanas, mostraron que Itabira tiene contribuciones comparables de azufre, hierro y otros elementos como cobre, selenio, cromo, níquel, vanadio y plomo
Resumen en inglés Itabira has in its territory the largest complex of opencast mining in the world, located close to residential areas of the city. The air quality monitoring network installed in the city is the main source of particulate matter (PM) emission data. However, these air quality stations only cover the areas near the mines and do not measure fine particulate matter (PM2.5). Thus, a first field campaign was carried out to characterize PM in the city and to compare high volume data from air quality stations with the dichotomous air sampler data. Results of trajectories’ cluster analysis showed a long-range transport of aerosols during the sampling days from northeast (84% of the trajectories), east-southeast (12%), and south-southwest (3%) directions. Regarding the meteorological conditions during the sampling days, negative correlations were seen between coarse particulate matter (PM10) from mostly air quality stations and all meteorological parameters (but temperature). Results of the X-ray fluorescence and principal component analyses showed that the main trace elements in the coarse (PM2.5-10) and fine modes (PM2.5) are iron and sulfur, associated with emissions from mining activities, air mass transport from regional iron and steelmaking industry activities, vehicle emissions, local and regional biomass burning, and natural biogenic emissions. This work is the first assessment of source apportionment done in the city. Comparisons with other studies, for some large metropolitan areas, showed that Itabira has comparable contributions of sulfur, iron and elements such as copper, selenium, chromium, nickel, vanadium and lead
Disciplinas: Geociencias
Palabras clave: Ciencias de la atmósfera,
Carbón negro,
Elementos traza,
Minería,
Meteorología,
Itabira,
Brasil
Keyword: Atmospheric sciences,
Black carbon,
Trace elements,
Mining,
Meteorology,
Itabira,
Brazil
Texto completo: Texto completo (Ver HTML) Texto completo (Ver PDF)