Análise isotópico, descrição de material particulado atmosférico e química da água de chuva coletada na estação GNIP - Frederico Westphalen, RS | Isotopic analysis, description of atmospheric particulate matter and chemistry of rainwater collected at the GNIP station - Frederico Westphalen, RS

Isotopic monitoring is a tool used in various locations to study the concentration of δ18O, δ2H (deuterium), and, in some cases, 3H (tritium) in monthly rainfall accumulations worldwide. This work, supported by GNIP (Global Network of Isotopes in Precipitation), monitored rainfall between December 2021 and February 2023 in the Frederico Westphalen region, with monthly water collections for isotope analysis at the International Atomic Energy Agency (IAEA). Thus, it was observed that the region's rainfall presented variations (enrichment/depletion) in the isotopic composition of the waters, with a minimum for hydrogen of -59.6 δ²H‰ and a maximum of -2.2 δ²H‰. The observed annual average was -24.16 δ²H‰. In the case of oxygen, a minimum of -9.9 δ¹⁸O‰ and a maximum of -1.5 δ¹⁸O‰ were observed, presenting an annual average of -4.31 δ¹⁸O‰, thus the LMWL (Local Meteoric Water Line), determined for the Frederico Westphalen station, presents enrichment of the isotopic content of δ²H in relation to the global meteoric line (GMWL). From December 2023 to November 2024, water collected at the same station was used for chemical and microscopic analysis of atmospheric material retained in filters. Physical and chemical analyses were also performed to quantify dissolved elements. Thus, it was possible to confirm that air quality in the Frederico Westphalen region is affected by anthropogenic actions such as fires and weather conditions that facilitate the transport of soot from other regions and reach northwestern Rio Grande do Sul. The presence of C and K was observed in particulates collected with rainwater, especially from August to November 2024, coinciding with the emission and transport of soot from the fires that occurred in the Amazon region during this period. Rainwater showed higher levels of heavy metals (Pb, As, Ba, Cu) in the months of September to November 2024, which may be associated with the strong fires that occurred in the country during the period (such as the contribution of soot from the north and central west regions of Brazil), and with vehicle traffic in the area.

O monitoramento isotópico é uma ferramenta utilizada em diversas locais para o estudo da concentração de δ 18O, δ 2H (Deutério), e, em alguns casos, 3H (Trítio) na precipitação de acumulados mensais de chuva em todo o mundo. Este trabalho com o apoio da GNIP – (Rede Global de Isótopos na Precipitação - Global Network of Isotopes in Precipitation) monitorou chuvas entre dezembro de 2021 e fevereiro 2023 na região de Frederico Westphalen com coletas mensais de água para análise de isótopos na Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA). Deste modo foi observado que as chuvas da região apresentaram variações de (enriquecimento/empobrecimento) na composição isotópica das águas, com mínima para o hidrogênio de -59,6 δ²H‰ e máxima de -2,2 δ²H‰. A média anual observada foi de -24,16 δ²H‰. No caso do oxigênio, foi constatada uma mínima de -9,9 δ¹⁸O‰, e máxima de -1,5 δ¹⁸O‰, apresentando média anual de -4,31 δ¹⁸O‰, assim a LMWL (Linha Meteórica Local de Água), determinada para a estação de Frederico Westphalen apresenta enriquecimento do teor isotópico de δ²H em relação à reta meteórica global (GMWL). No período de dezembro de 2023 até novembro de 2024 a água coletada na mesma estação foi utilizada para a análise química e microscópica para material atmosférico retido em filtro. E também analises físico química para quantificar elementos dissolvido. Assim foi possível afirmar que a qualidade do ar na região de Frederico Westphalen é afetada por ações antrópicas como queimadas e condições climáticas que propiciam o transporte de fuligem advindo de outras regiões e atingindo o noroeste do Rio Grande do Sul. Foi constatada a presença de C e de K nos particulados coletados com a água da chuva, especialmente nos meses de agosto a novembro de 2024, coincidindo com a emissão e transporte de fuligens derivadas das queimadas ocorridas na região amazônica nesse período. As águas de chuva apresentaram maiores teores de metais pesados (Pb, As, Ba, Cu) nos meses de setembro a novembro de 2024, o que pode estar associado às fortes queimadas que ocorreram no país no período (como o aporte de fuligem oriunda da região norte e centro oeste do Brasil), e ao tráfego de veículos no local.