Leituras negativas no monitoramento contínuo de material particulado: incerteza de medição e critério de validação

Analisadores automáticos de material particulado — atenuação beta (BAM), microbalança oscilante (TEOM) e sistemas híbridos — registram rotineiramente concentrações horárias negativas. Fisicamente impossíveis como valor absoluto, essas leituras são esperadas, do ponto de vista metrológico, quando a concentração está próxima de zero. O tratamento não é padronizado: truncar os valores em zero introduz viés positivo nas médias, e aceitá-los sem critério permite que falhas instrumentais passem pela validação.

O estudo aplica e adapta a abordagem de Jiang et al. (2023), fundamentada no GUM, a nove séries de PM2,5, PM10 e TSP, com 140.270 registros horários válidos, medidas por analisadores BAM 1020, TEOM 1405, TEOM 1405-D e Thermo 5028i em quatro projetos de monitoramento no Brasil. As incertezas expandidas (k = 2) ficaram entre ±2,41 µg/m³, no BAM 1020, e ±3,70 µg/m³, no TEOM 1405 aplicado a TSP. As leituras negativas representaram de 0,15% a 2,99% dos registros.

Foram testados seis limites de invalidação, de −2,5 a −20,0 µg/m³. A perda de dados mostrou-se muito sensível ao limite adotado; as médias anuais, quase nada: o desvio máximo foi de 4,4%, inferior a 0,4 µg/m³, e o número de ultrapassagens do padrão de 24 horas não se alterou. Os autores recomendam um limite único de −3,0 µg/m³: registros abaixo dele são invalidados; registros entre −3,0 e 0,0 µg/m³ são mantidos e convertidos a zero na divulgação; eventos recorrentes ou extremos devem motivar a verificação dos registros do instrumento, das manutenções e das condições meteorológicas. O trabalho registra seus limites: a recomendação deriva de quatro modelos de analisador e de uma faixa restrita de condições ambientais.