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Profa. Daniela Patto
UNIDADE II
Química Ambiental
A poluição do ar pode ser considerada como:
qualquer condição atmosférica na qual substâncias estejam presentes em 
concentrações suficientemente altas, acima dos níveis normais, para causar 
efeitos indesejáveis:
 ao homem, 
 à vegetação, 
 aos materiais.
Poluição do ar
 A poluição do ar pode ser decorrente de emissões em níveis elevados. 
 Pode também ser decorrência de condições atmosféricas desfavoráveis para a 
dispersão de poluentes, como a inversão térmica.
 Em condições normais, a superfície da Terra é aquecida pelos raios solares 
incidentes sobre ela. Depois de aquecida, a superfície libera calor.
Causas da poluição do ar
 A camada de ar imediatamente em contato com a superfície recebe o calor 
emanado e se aquece. 
 Esta camada de ar sobe, pois se torna menos densa do que a que está acima. 
Isto dá origem às correntes de convecção que ajudam a dispersar os poluentes. 
 À noite a temperatura é mais amena, o solo esfria, resfriando a camada de ar em 
contato com ele.
Inversão térmica
 Na manhã seguinte, quando o ar tem grande quantidade de material particulado, 
os raios solares podem ficar impedidos de atingir a superfície da Terra, dessa 
forma não há o aquecimento do solo e nem da camada de ar que está em contato 
com ele e esta permanecerá fria e densa.
 Ficará aprisionada por uma outra mais alta, que se aqueceu ao receber os raios 
do Sol.
 Essa camada de ar quente age como uma barreira 
sobre a região e impede que ocorra a dispersão dos 
poluentes, o que caracteriza a inversão térmica.
Inversão térmica
 A maior parte do oxigênio presente no ar resulta de reações químicas envolvendo 
as algas e o fitoplâncton marinho. 
 O restante provém de vegetais terrestres em crescimento. 
 O processo de reações químicas em que o oxigênio é gerado é a fotossíntese 
(transformação de energia luminosa em energia química).
Reação química da fotossíntese:
 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
Fontes de oxigênio
 Poluentes primários: aqueles emitidos diretamente pelas fontes emissoras. 
 Poluentes secundários: aqueles formados pela interação entre os poluentes 
primários e os constituintes do ar atmosférico.
Exemplos:
 monóxido de carbono, óxidos de enxofre;
 metano, material particulado; 
 hidrocarbonetos e outros compostos orgânicos, pesticidas e herbicidas;
 óxidos de nitrogênio, névoa fotoquímica e ozônio.
Poluentes do ar
 Monóxido de carbono: produzido pela combustão incompleta do carbono presente 
nos combustíveis, quando ocorre alimentação insuficiente de ar (oxigênio). 
 Óxidos de enxofre: gás de odor sufocante (SO2). A principal fonte de emissão é a 
queima de combustíveis que contém enxofre, como o carvão e algumas 
composições de óleo diesel. 
 O SO2 pode oxidar para SO3 e formar o ácido sulfúrico 
(H2SO4) quando reage com vapor de água, 
acarretando vários problemas, entre eles, a chuva 
ácida. 
Características dos poluentes
 Material particulado: esta denominação engloba qualquer substância, com 
exceção da água pura, que existe no ar sob condições atmosféricas normais, em 
fase líquida ou sólida. 
Consequências da poluição atmosférica
 Efeitos ambientais: aumento do efeito estufa (aquecimento global), destruição da 
camada de ozônio e chuva ácida;
 efeitos sobre os materiais; 
 efeitos sobre a vegetação;
 efeitos sobre a saúde humana.
Características dos poluentes
 A atmosfera desenvolve papel importante, controlando tanto a quantidade de 
energia que chega à superfície como a quantidade que é devolvida ao espaço. 
 Parte da energia que chega na atmosfera é refletida de volta ao espaço, o 
restante atinge a superfície terrestre e é absorvida por ela, aquecendo os 
continentes e oceanos. 
 A superfície irradia essa energia sob forma de radiação infravermelha 
ou térmica (calor). 
Efeito estufa
 O vapor d’água e o CO2 presentes na atmosfera absorvem parte desta radiação, 
aquecendo a atmosfera e criando uma estufa natural (efeito estufa). 
 Este processo mantém a temperatura terrestre sem grandes variações entre o dia 
e a noite.
 O aumento nas concentrações de CO2 faz com que mais calor fique retido na 
atmosfera do planeta.
 Com mais CO2, a atmosfera absorve uma quantidade 
maior de radiação infravermelha emitida pela superfície 
terrestre, aquecendo mais do que deveria.
Efeito estufa
 O resultado é o aumento da temperatura, o chamado aquecimento global.
Além do CO2 e do vapor d’água, outros gases também contribuem para o 
aquecimento da Terra:
 os óxidos de nitrogênio;
 o metano; 
 o ozônio; 
 os clorofluorcarbonos (como o Freon).
Aquecimento global
 A existência de ozônio na atmosfera pode ser danosa ou benéfica em função da 
região onde se encontra. 
 Na troposfera, a concentração é ao redor de 0,03ppm, concentrações mais 
elevadas contribuem para o efeito estufa, o ozônio é um poluente altamente 
danoso para animais e vegetais. 
 O ozônio da estratosfera é imprescindível, eficiente para absorver a radiação 
ultravioleta emanada pelo Sol (extremamente danosa). 
Destruição da camada de ozônio
 Na atmosfera, a presença da radiação ultravioleta desencadeia um processo 
natural que leva à contínua formação e fragmentação do ozônio.
 Certos contaminantes são nocivos à camada de ozônio, pois destroem as 
moléculas do gás.
 Os maiores danos são causados pelos clorofluorcarbonos (CFC), que apesar de 
inertes na atmosfera inferior, podem subir até a estratosfera.
Destruição da camada de ozônio
 Onde as moléculas são destruídas pela radiação ultravioleta do Sol, liberando 
átomos de cloro, que se difundem para a camada de ozônio, e destroem o O3 por 
meio de reações em cadeia. 
 Por meio dessas reações, cada átomo de cloro pode destruir cem mil moléculas 
de ozônio.
Destruição da camada de ozônio
Em fevereiro de 2007, o Painel Internacional de Mudanças Climáticas (IPCC) 
publicou o seu quarto relatório, no qual prevê que, em 2100, a temperatura do 
planeta será em média 4,8ºC mais elevada, podendo acarretar uma elevação do 
nível dos mares de até 88 cm, o que desalojará cerca de 200 milhões de pessoas. 
Qual a principal causa deste fenômeno?
a) Inversão térmica. 
b) Depósitos ácidos.
c) Destruição da camada de ozônio.
Interatividade
d) Efeito estufa.
e) Aquecimento global.
Em fevereiro de 2007, o Painel Internacional de Mudanças Climáticas (IPCC) 
publicou o seu quarto relatório, no qual prevê que, em 2100, a temperatura do 
planeta será em média 4,8ºC mais elevada, podendo acarretar uma elevação do 
nível dos mares de até 88 cm, o que desalojará cerca de 200 milhões de pessoas. 
Qual a principal causa deste fenômeno?
a) Inversão térmica. 
b) Depósitos ácidos.
c) Destruição da camada de ozônio.
Resposta
d) Efeito estufa.
e) Aquecimento global.
 A chuva ácida é uma das principais consequências da poluição do ar. 
 As queimas de carvão ou de petróleo liberam resíduos gasosos, como óxidos de 
nitrogênio (NO2) e de enxofre (SO2).
 A reação dessas substâncias com a água forma ácido nítrico e ácido sulfúrico, 
presentes nas precipitações de chuva ácida. 
Chuva ácida
 A utilização inteligente e planejada dos recursos naturais poderia ter poupado 
muito do meio ambiente.
 É de extrema urgência a fiscalização, a exigência do cumprimento das legislações 
e dos acordos ambientais.
 Quando a geração de poluentes for indispensável, o tratamento prévio dos 
detritos e resíduos jogados no ambiente deve ser obrigatório.
Leis ambientais
 Muitos ambientes industriais representam sérios riscos de contaminação tóxica 
para os empregados, pela concentração de poluentes que apresentam. 
 Assim, são também necessárias leis que protejam os empregados, estabelecendo 
limites de concentração de poluentes nos ambientes, bem como condições 
seguras para o trabalho em todos os ambientes que possam ser agressivosà 
saúde humana.
Leis ambientais
 No caso brasileiro, a Lei 6514/77 enfoca o capítulo V da Consolidação das Leis do 
Trabalho (CLT) relativamente à Medicina e Segurança do Trabalho. 
 Essa Lei, em conjunto com a Portaria 3214/78, aprova as Normas 
Regulamentadoras (NR), que devem ser observadas visando à segurança 
dos empregados.
 As normas enfocam as situações de risco e as prevenções necessárias à saúde e 
bem-estar dos funcionários, em todos os ramos de atividade.
Ambientes de trabalho
 A NR-15 refere-se às atividades e operações insalubres. O anexo II da norma 
trata dos agentes químicos cuja insalubridade é caracterizada por limite de 
tolerância e inspeção no local de trabalho.
 Limites de Tolerância (LT) para alguns agentes químicos, mostrando as máximas 
concentrações de substâncias danosas à saúde que os ambientes de trabalho 
possam possuir. São associados os graus de insalubridade em cada caso.
Ambientes de trabalho
Agente Químico ppm mg/m3 Insalubridade
HCN 8 9 Máximo
NH3 20 14 Médio
Anilina 4 15 Máximo
Cloro 0,8 2,3 Máximo
CO2 3900 7020 Mínimo
Freon-12 780 3860 Mínimo
CO 39 43 Máximo
NO2 20 23 Máximo
Ozônio 0,08 0,16 Máximo
Fenol 4 15 Máximo
Limites de tolerância
 Resolução CONAMA nº 3, de 28/6/1990.
 Art 1º: São padrões de qualidade do ar, as concentrações de poluentes 
atmosféricos que, se ultrapassadas, poderão afetar a saúde, a segurança e o 
bem-estar da população e também ocasionar danos à flora e à fauna, aos 
materiais e ao meio ambiente em geral.
Padrões de qualidade do ar
Art 2º: Para efeitos desta Resolução, ficam estabelecidos os seguintes conceitos:
I. Padrões primários de qualidade do ar são as concentrações de poluentes que, 
ultrapassadas, são prejudiciais à saúde da população.
II. Padrões secundários de qualidade do ar são concentrações de poluentes 
abaixo das quais se prevê o mínimo efeito adverso sobre o bem-estar da 
população, assim como o mínimo dano à fauna e à flora, materiais e ao meio 
ambiente em geral.
Padrões de qualidade do ar
 MA= média aritmética; MG= média geométrica
Alguns padrões de qualidade do ar no Brasil
Poluente Tempo médio
Padrões
primários
Padrões
secundários
MP
24 horas
MG anual
240 mg/m3.
80 mg/m3.
150 mg/m3.
60 mg/m3.
SO2
24 horas
MA anual
365 mg/m3.
80mg/m3.
100mg/m3.
40 mg/m3.
CO
1 hora
8 horas
40.000mg/m310.
000mg/m3
40.000mg/m3.
10.000mg/m3.
NO2
24 horas
MA anual
320 mg/m3.
100mg/m3.
190 mg/m3.
100 mg/m3.
Neste plano, são definidas as condições para que sejam declarados os níveis de:
 atenção; 
 alerta;
 emergência;
 em função das concentrações de poluentes no ar e também as condições de 
amostragem e a forma de cálculo das concentrações.
Plano de emergência em episódios críticos de poluição do ar
Poluentes
Níveis
Atenção Alerta Emergência
SO2
(mg/m3) 24h
800 1.600 2.100
MP
(mg/m3) 24h
375 625 875
SO2 x MP
(mg/m3)2 24h
65.000 261.000 393.000
CO
(mg/m3) 8h
17.000 34.000 46.000
Concentração de alguns poluentes e qualidade do ar
 Para informar o público sobre a qualidade do ar e também sobre as situações 
críticas quando algum padrão é atingido, a legislação brasileira utiliza o Índice de 
Qualidade do Ar (IQA).
 Para se obter o IQA, divide-se a concentração de um poluente pelo seu padrão 
primário e multiplica-se por 100. Será considerado o poluente com maior 
resultado para definição do IQA.
Classificação do Índice de Qualidade do Ar (IQA)
IQA Qualidade do Ar
0 – 50 Boa
51 – 100 Aceitável
101 – 199 Inadequada
200 – 299 Má
300 – 399 Péssima
Maior que 400 Crítica
IQA
Numa fábrica de plástico que provoca a liberação de metacrilato de metila (C5H8O2), 
o local onde os vapores são lançados possui dimensões de (30 x 12 x 8) m. 
Assinale a alternativa com volume máximo de metacrilato de metila que pode ser 
lançado no ambiente sem que haja insalubridade. Dado: LT (C5H8O2) = 
78 ppm ou 320 mg/m3.
a) 224,64m3.
b) 224,64L.
c) 0,225L.
Interatividade
d) 921,6L.
e) 921,6g.
Importante
 A concentração em ppm poderá ser calculada somente se os dados fornecidos 
relativos às quantidades do poluente e do ar referirem-se a mesma grandeza 
(massa, volume, etc.) e estiverem na mesma unidade. 
 A concentração em mg/m3 poderá ser calculada somente se o dado fornecido 
relativo à quantidade do poluente estiver em massa e o dado relativo à 
quantidade de ar estiver em volume.
Resposta
 Calcula-se o volume do ambiente: Sabe-se que 1 m3 = 1000L.
Cálculo do volume máximo: 
 78 ppm ----------- 106 m3.
Resposta
Numa fábrica de plástico que provoca a liberação de metacrilato de metila (C5H8O2), 
o local onde os vapores são lançados possui dimensões de (30 x 12 x 8) m. 
Assinale a alternativa com volume máximo de metacrilato de metila que pode ser 
lançado no ambiente sem que haja insalubridade. Dado: LT (C5H8O2) = 
78 ppm ou 320 mg/m3.
a) 224,64m3.
b) 224,64L.
c) 0,225L.
Resposta
d) 921,6L.
e) 921,6g.
Uma amostra de 4 litros (4L) de ar coletada em determinado ambiente de trabalho 
revelou a presença de 6,4 μL de cloro e 240 μg de monóxido de carbono (CO). 
Quais as concentrações de cada poluente? Existe insalubridade no local?
 Dados os limites de tolerância: LT (cloro) = 0,8 ppm; LT (CO) = 43mg/m3.
Para o Cloro:
6,4 μL --------------- 4 L
Exemplo de cálculo 1
Para o Monóxido de Carbono (CO):
240 μg --------------- 4 L
Exemplo de cálculo 1
 A análise de uma amostra de 1L de ar coletada em determinado local revelou a 
presença de 21µg de monóxido de carbono (CO), 0,56 µg de dióxido de enxofre 
(SO2) e 0,32 µg de material particulado. 
 Calcule as concentrações dos poluentes e qual o nível de qualidade do ar que 
corresponde à situação do local de coleta.
Exemplo de cálculo 2
Para o monóxido de carbono (CO):
21 μg --------------- 1L.
CO ( g/ m3)  8 h
Atenção: 17.000
Alerta: 34.000
Emergência: 46.000
Exemplo de cálculo 2
Para o dióxido de enxofre (SO2): 0,56 μg --------------- 1L
SO2 ( g/ m
3)  24 h
Atenção: 800.
Alerta: 1.600.
Emergência: 2.100.
Exemplo de cálculo 2
Para o material particulado (MP): 0,32 μg --------------- 1 L
MP ( g/ m3)  24 h
Atenção: 375.
Alerta: 625.
Emergência: 875.
Exemplo de cálculo 2
 Quando o dióxido de enxofre (SO2) e o material particulado (MP) estão juntos no 
mesmo ambiente, a periculosidade aumenta, podendo levar à morte. 
Então, para descobrir o nível de qualidade do ar é necessário fazer o produto dos 
dois (somente quando estão presentes estes dois poluentes): 
SO2 x MP (g / m
3)2  24 h (*)
Atenção: 65.000
Alerta: 261.000
Emergência: 393.000
Exemplo de cálculo 2
 Para informar o público sobre a qualidade do ar e também sobre as situações 
críticas quando algum padrão é atingido, a legislação brasileira utiliza o Índice 
de Qualidade do Ar (IQA). Foi coletada uma amostra de 5L de ar e sua análise 
revelou a presença de 20 μg de monóxido de carbono (CO), 1,5 μg de dióxido 
de enxofre (SO2) e 0,4 μg de material particulado (MP). 
Qual a classificação, quanto ao Índice de Qualidade do Ar (IQA) divulgado para a 
população do local da coleta?
Exemplo de cálculo 3
Dados: Padrões primários dos poluentes. Para o monóxido de carbono (CO):
CO: 40000 µg/m3 20 μg --------------- 5 L
Material particulado: 240 µg/m3
SO2 365 µg/m
3
Exemplo de cálculo 3
Para o dióxido de enxofre (SO2): Para o material particulado (MP):
1,5 μg --------------- 5 L 0,4 μg --------------- 5 L
Exemplo de cálculo 3
Cálculo do índice de Qualidade do Ar (IQA) para os três poluentes: divide-se a 
concentração do poluente pelo padrão primário e multiplica-se por 100:
IQA (CO) = 4.000 x100 / 40.000 = 10
IQA (SO2) = 300 x 100 / 365 = 82,2 
IQA (MP) = 80 x 100/ 240 = 33,3
 A pior situação (valor do IQA mais alto) é a do dióxido 
de enxofre (SO2), portanto, a classificação quanto ao 
Índice de Qualidade do Ar (IQA) éaceitável.
Exemplo de cálculo 3
Uma amostra de 1 litro (1L) de ar, coletada em determinado ambiente de trabalho, 
revelou a presença de 30 μL de amônia (NH3) e 110 μg de óxido nítrico (NO). 
Assinale a alternativa com as concentrações dos poluentes e se existe 
insalubridade no local:
 Dados os limites de tolerância: LT (NH3) = 20 ppm; LT (NO) = 23mg/m
3.
Interatividade
a) C (NH3) = 30 ppm e C (NO) = 70mg/m
3. Não existe insalubridade no local.
b) C (NH3) = 30 ppm e C (NO) = 110 mg/m
3. Existe insalubridade no local para os 
dois poluentes.
c) C (NH3) = 30 mg/m
3 e C (NO) = 70 ppm. Não existe insalubridade no local.
d) C (NH3) = 10 ppm e C (NO) = 110 ppm. Existe insalubridade no local apenas 
para o óxido nítrico (NO).
e) C (NH3) = 30 mg/m
3 e C (NO) = 70mg/m3. Existe insalubridade no local para os 
dois poluentes.
Interatividade
Para a amônia (NH3): Para o óxido nítrico (NO):
30 μL --------------- 1 L 110 μg --------------- 1 L
Resposta
a) C (NH3) = 30 ppm e C (NO) = 70mg/m
3. Não existe insalubridade no local.
b) C (NH3) = 30 ppm e C (NO) = 110 mg/m
3. Existe insalubridade no local para os 
dois poluentes.
c) C (NH3) = 30 mg/m
3 e C (NO) = 70 ppm. Não existe insalubridade no local.
d) C (NH3) = 10 ppm e C (NO) = 110 ppm. Existe insalubridade no local apenas 
para o óxido nítrico (NO).
e) C (NH3) = 30 mg/m
3 e C (NO) = 70mg/m3. Existe insalubridade no local para os 
dois poluentes.
Resposta
A análise de uma amostra de 3L de ar, coletada em determinado local, revelou a 
presença de 42 μg de CO, 3,86 μg de SO2 e 1,2 μg de material particulado. A que 
nível de qualidade do ar corresponde a situação de coleta?
Dados – Padrões primários dos poluentes:
 CO 40.000 µg/m3.
 Material particulado 240 µg/m3.
 SO2 365 µg/m
3.
Para o monóxido de carbono CO:
42 μg --------------- 3 L
Exemplo de cálculo 4
Para o dióxido de enxofre (SO2): Para o material particulado:
3,86 μg --------------- 3 L 1,2 μg --------------- 3 L
IQA (CO) =
IQA (SO2) =
IQA (MP) =
A pior situação (valor do IQA mais alto)
Exemplo de cálculo 4
 Uma fábrica possui as seguintes dimensões: 80 x 20 x 7,5 m. 
Quais as massas máximas de anilina, acetonitrila e metacrilato de metila que podem 
estar presentes no ar sem que haja insalubridade?
 Dados: Limite de Tolerância (LT)
 Anilina: 4ppm e 15 mg/m
3
.
 Acrilonitrila: 16ppm e 35 mg/m
3
.
 Metacrilato de metila: 78ppm e 320 mg/m
3
.
Calcula-se o volume do ambiente:
Exemplo de cálculo 5
Cálculo da massa para Anilina: Cálculo da massa a para acetonitrila:
15 mg/m3 ----------- 1m3. 35 mg/ m3 ----------- 1m3.
Cálculo da massa para metacrilato de metila.
320mg/ m3 ----------- 1 m3.
Exemplo de cálculo 5
 Em um determinado local de uma fábrica, há uma fornalha em operação. Devido 
a um descontrole momentâneo no processo, são jogados no ambiente 0,168 g de 
CO por segundo, durante 2,4 minutos. O poluente se espalha uniformemente no 
ambiente que tem dimensões: 80 x 55 x 12 m.
 Calcule a concentração de CO no ambiente após o vazamento.
Cálculo do volume do ambiente.
V=
Massa de CO: M= 0,168g/s
Vazamento durou: T=
M=
Exemplo de cálculo 6
Cálculo da concentração do CO:
24.200mg ----------- 52.800m3.
Exemplo de cálculo 6
 Num determinado local, uma amostra de ar apresentou as seguintes quantidades 
de poluentes – CO: 0,06mg; material particulado: 2,5mg. A amostra foi coletada 
nas condições da legislação, o tempo de amostragem foi de 1 hora e continha 
4,5 litros de ar. Calcule a concentração dos poluentes e a classificação do ar no 
local, de acordo com o IQA e o nível de qualidade do ar.
Para o monóxido de carbono (CO) 0,06 mg = 60 μg
Dados: 
CO (g/ m3)  8 h
Atenção: 17.000.
Alerta: 34.000.
Emergência: 46.000.
Exemplo de cálculo 7
Para o material particulado (MP) 
2,5 μg --------------- 4,5 L
Dados
MP ( g/ m3)  24 h
Atenção: 375
Alerta: 625
Emergência: 875
Exemplo de cálculo 7
Dados – Padrões primários dos poluentes:
 CO 40.000 µg/m3. Material particulado 240 µg/m3.
Calculando o IQA:
 IQA (CO) =
 IQA (MP) =
Exemplo de cálculo 7
Leia as afirmações abaixo:
I. As algas e o fitoplâncton produzem a maior parte do oxigênio do planeta.
II. O dióxido de enxofre (SO2) sofre oxidação a SO3, que reagem com o vapor de 
água e formam o ácido sulfúrico, um dos responsáveis pela chuva ácida.
III. O monóxido de carbono (CO) é produzido pela 
combustão incompleta de carbono presente 
nos combustíveis.
IV. A presença simultânea de material particulado 
e dióxido de enxofre no ar aumenta a periculosidade 
de tal forma que a exposição prolongada pode causar 
a morte.
Interatividade
Assinale a alternativa correta:
a) I e II.
b) I e IV.
c) I, II e III.
d) I, III e IV.
e) I, II, III e IV.
Interatividade
Leia as afirmações abaixo:
I. As algas e o fitoplâncton produzem a maior parte do oxigênio do planeta.
II. O dióxido de enxofre (SO2) sofre oxidação a SO3, que reagem com o vapor de 
água e formam o ácido sulfúrico, um dos responsáveis pela chuva ácida.
III. O monóxido de carbono (CO) é produzido pela 
combustão incompleta de carbono presente 
nos combustíveis.
IV. A presença simultânea de material particulado 
e dióxido de enxofre no ar aumenta a periculosidade 
de tal forma que a exposição prolongada pode causar 
a morte.
Resposta
Assinale a alternativa correta:
a) I e II.
b) I e IV.
c) I, II e III.
d) I, III e IV.
e) I, II, III e IV.
Resposta
ATÉ A PRÓXIMA!