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A matéria orgânica solúvel em água a partir de partículas atmosféricas (WSOM) compreende um conjunto complexo de estruturas moleculares que desempenham um papel importante nas propriedades físico-químicas das partículas atmosféricas e, por conseguinte, estão ligadas a vários processos atmosféricos globais relevantes que têm impacto no clima e na saúde pública. Devido à grande variedade de fontes e processos de formação, os conhecimentos adequados sobre a composição da WSOM e os seus efeitos sobre as propriedades do aerossol atmosférico são ainda limitados. Assim, este trabalho visa fornecer novos conhecimentos sobre a composição molecular da WSOM a partir de aerossóis atmosféricos finos típicos de uma área urbana. As amostras de aerossol recolhidas em filtros de fibra de quartzo foram submetidas a métodos de análise padronizados e foram aplicadas técnicas analíticas avançadas para a caracterização estrutural de WSOM. Além disso, o método abrangente de cromatografia líquida bidimensional (LC x LC), on-line acoplado a uma matriz de díodos, detectores de fluorescência, e de dispersão de luz evaporativa, foi utilizado para resolver a heterogeneidade química das amostras de WSOM de aerossol e, simultaneamente, para mapear a hidrofobicidade versus a distribuição de peso molecular das amostras.