Química atmosférica en la Gran Sabana II: Distribución de tamaño y composición de los aerosoles solubles en agua

Portugués. Em três localidades de La Gran Sabana, Venezuela, se recolheram (1997-2003) partículas suspensas totais e por tamanho. Os ânions inorgânicos (NO3-, SO4=, Cl- e PO4=), orgânicos (HCOO-, CH3COO-, CH3COCOO- e C2O4=) e os cátions (NH4+, Na+, K+, Ca++ e Mg++) se analisaram por cromatografia iônica. Se determinou o N orgânico dissolvido. Não houve variação estacional ou espacial significativa, sugerindo homogeneidade de fontes; as queimadas, mais freqüentes em épocas menos chuvosas, não teriam impacto significativo sobre a composição da atmosfera regional. Observaram-se concentrações em exceso de Na+, K+ e Ca++, indicando a existencia de uma fonte adicional. Estes cátions se encontram em partículas finas e grossas, sugerindo uma fonte de partículas finas, possivelmente recirculação de cinzas; o ânion acompanhante seria HCO3-. Os níveis de NH4+ são baixos e neutralizariam ao H2SO4. O 72% do SO4= é de origem não marinho, em partículas finas e sua concentração (~0,55µg/m³) é similar a das regiões polares, insinuando que a atividade biogênica da região não produz precursores do SO4=. O NO3- está nas partículas grossas em concentração (~0,3µg/m³) similar ao dos bosques tropicais. Os níveis de PO4= são baixos, distribuído em partículas finas e grossas; se discute sua possível formação a partir de fosfina gasosa. Os níveis de HCOO-, CH3COO-, CH3COCOO- e C2O4= são similares aos de zonas rurais. HCOO- e CH3COO- se encontram em partículas grossas, enquanto CH3COCOO- e C2O4= em finas. Sua fonte seria a oxidação de COV naturais. Seu possível papel como núcleos de condensação de nuvens, especialmente do C2O4=, indica a importância de caracterizar os aerossóis orgânicos na atmosfera tropical. A alta porcentagem (~75%) de N2 solúvel na fração orgânica das partículas indica um ciclo biogeoquímico dominado por N orgânico solúvel. Se discutem as características ácido-base dos aerossóis em função da reação do NH3 gasoso com ácidos fortes, a solubilização do CaCO3 e a liberação de HCl gasoso desde aerossóis marinhos.

Inglés. At three sites from La Gran Sabana, Venezuela, total and size fractionated suspended particles were collected (1997-2003). Using ion chromatography inorganic anions (NO3-, SO4=, Cl- and PO4=), organic anions (HCOO-, CH3COO-, CH3COCOO- and C2O4=) and cations (NH4+, Na+, K+, Ca2+ and Mg2+) were analyzed. Soluble organic N was also determined. No significant seasonal or spatial variation was registered, suggesting homogeneous sources and that biomass burning, more frequent during less rainy periods, does not produce a direct impact in the chemical composition of the regional atmosphere. Excess concentrations of Na+, K+ and Ca++ were observed, indicating additional sources. These cations are in fine and coarse particles, suggesting a source of fine particles, like re-suspension of ashes; HCO3- should be the companion anion. NH4+ levels are low and would neutralize H2SO4. 72% of SO4= is of non-marine origin, it is in fine particles and its concentration (~0.55µg/m³) is similar to those in polar regions, suggesting that biogenic activities in the region do not produce significant amounts of SO4= precursor compounds. NO3- is present in coarse particles and its concentration (~0.3µg/m³) is similar to those found in tropical forests. PO4= levels are low, evenly distributed between fine and coarse particles; its possible formation from gaseous phosphine is discussed. Levels of HCOO-, CH3COO-, CH3COCOO- and C2O4= are similar to those reported in rural regions of the world. HCOO- and CH3COO- are in coarse particles, whereas CH3COCOO- and C2O4= are in fine particles. The source of these anions would be the oxidation of natural VOCs. Their possible role as cloud condensation nuclei, especially C2O4=, indicates the importance of characterizing organic aerosols in the tropical atmosphere. Soluble N2 is in high percentage (~75%) in the organic fraction of particles, indicating a biogeochemical cycle of N dominated by the soluble organic N. Finally, acid-basic characteristics of aerosols are discussed, considering the reaction of NH3 with strong acids, the solubilization of CaCO3 and the release of HCl from marine aerosols.

Español; castellano. En tres localidades de la Gran Sabana, Venezuela, se recolectaron (1997-2003) partículas suspendidas totales y por tamaño. Los aniones inorgánicos (NO3-, SO4=, Cl- y PO4=), orgánicos (HCOO-, CH3COO-, CH3COCOO- y C2O4=) y los cationes (NH4+, Na+, K+, Ca++ y Mg++) se analizaron por cromatografía iónica. Se determinó el N orgánico disuelto. No hubo variación estacional o espacial significativa, sugiriendo homogeneidad de fuentes; las quemas, más frecuentes en épocas menos lluviosas, no tendrían impacto significativo sobre la composición de la atmósfera regional. Se observaron concentraciones en exceso de Na+, K+ y Ca++ indicando la existencia de una fuente adicional. Estos cationes se encuentran en partículas finas y gruesas, sugiriendo una fuente de partículas finas, posiblemente recirculación de cenizas; el anión acompañante sería HCO3-. Los niveles de NH4+ son bajos y neutralizarían al H2SO4. El 72% del SO4= es de origen no marino, se encuentra en las partículas finas y su concentración (~0,55µg/m³) es similar a las regiones polares, insinuando que la actividad biogénica de la región no produce precursores del SO4=. El NO3- está en las partículas gruesas en concentración (~0,3µg/m³) similar a la de bosques tropicales. Los niveles de PO4= son bajos, distribuido en partículas finas y gruesas; se discute su posible formación a partir de fosfina gaseosa. Los niveles de HCOO-, CH3COO-, CH3COCOO- y C2O4= son similares a los de zonas rurales. HCOO- y CH3COO- se encuentran en partículas gruesas, mientras CH3COCOO- y C2O4= en finas. Su fuente sería la oxidación de COV naturales. Su posible rol como núcleos de condensación de nubes, especialmente del C2O4=, indica la importancia de caracterizar los aerosoles orgánicos en la atmósfera tropical. El alto porcentaje (~75%) de N2 soluble en la fracción orgánica de las partículas indica un ciclo biogeoquímico dominado por N orgánico soluble. Se discuten las características ácido-base de los aerosoles en función de la reacción del NH3 gaseoso con ácidos fuertes, la solubilización del CaCO3 y la liberación de HCl gaseoso desde aerosoles marinos.