EeA_Poluicao_do_Ar_1[1]

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Poluição do Ar
Poluição do ArPoluição do Ar
Poluição do Ar
e seus controles
e seus controlese seus controles
e seus controles
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
CENTRO TECNOLÓGICO
Prof. Augusto Brasil
O AR
CARACTERÍSTICAS
• FÍSICA
•QUÍMICA
•BIOLÓGICA
Gases (%)
Nitrogênio 78,11
Oxigênio 20,95
Argônio (Ar) 0,934
Gás Carbônico 0,033
Principais poluentes atmosféricos
• SOx
• NOx
• CO • MP
• O3
• HC’s
• Pb
• Efeitos à saúde humana
• Pb
Sistema de unidades
• Concentração: mássica, volumétrica, numérica...
• ppm, ppb
• µg/m3, g/cm3...
• #/m3• #/m3
• Tamanho, distribuição: diâmetro, média, pdf...
Concentração de poluentes
ap
p
v
ap
p
m
m
vv
v
C
mm
m
C
+
=
+
=
aaa
ppp
a
p
ppm
ap
p
mv
vm
vm
v
v
C
vv
m
C
ρ
ρ
=
=
×=
+
=
610
Avaliação dos efeitos de poluentes atmosféricos
• Volume de ar expirado forçado em 1s 
(FEV1)
• Experiências em Laboratório (Humanos e animais)
• Resistência específica das vias • Resistência específica das vias 
respiratórias (sRAW)
• Freqüência respiratória
Organização Mundial de Saúde
Avaliação dos efeitos de poluentes atmosféricos
• Aumento do número de mortes
• Estudos epidemiológicos (correlação com episódios)
• Aumento do número de mortes
• Aumento do número de atendimentos 
hospitalares
O sistema respiratórioO sistema respiratório
Bronquíolos
Alvéolos
150-400µm
Captura de poluentes pelo sistema respiratório
Captura de poluentes pelo sistema respiratório
Tamanho característico de partículas
PM10
SO
2
Efeitos e Características
Organização Mundial de Saúde
Experiência em Laboratório
• Exposição de curta duração (menos de 24 horas)
• Redução do FEV• Redução do FEV1
• Aumento da sRAW
• Aumento da freqüência respiratória
Valor recomendado = 500 µg/m500 µg/m500 µg/m500 µg/m3333 (0.175 ppm)(0.175 ppm)(0.175 ppm)(0.175 ppm)
não excedendo 10 min.
SO
2
Efeitos e Características
Organização Mundial de Saúde
Estudos epidemiológicos
• Episódios históricos
• Donora, Pensilvânia (1948 – 5 dias)• Donora, Pensilvânia (1948 – 5 dias)
0.5-2 ppm SO2 + MP = 20 mortes
• Londres (1952 – 5 dias)
1.34 ppm SO2 + Fumaça
• Nova Iorque (1966 - fim de semana)
3 dias ~0.45 ppm SO2 = 168 mortes
SO
2
Efeitos e Características
Organização Mundial de Saúde
Estudos epidemiológicos
Valor recomendado
média 24 horas → 125 µg/m125 µg/m125 µg/m125 µg/m3333 (0.04 ppm)(0.04 ppm)(0.04 ppm)(0.04 ppm)média 24 horas → 125 µg/m125 µg/m125 µg/m125 µg/m (0.04 ppm)(0.04 ppm)(0.04 ppm)(0.04 ppm)
média anual → 50 µg/m50 µg/m50 µg/m50 µg/m3333
NO
2
Efeitos e Características
Organização Mundial de Saúde
• Exposição de curta duração (menos de 24 horas)
• Diminuição acentuada de funções pulmonares
• Exposição de longa duração
• Aumenta suscetibilidade a infecções 
pulmonares por bactérias e vírus.
Valores recomendados para NO2
média 1 hora → 200 µg/m200 µg/m200 µg/m200 µg/m3333
média anual → 40 µg/m40 µg/m40 µg/m40 µg/m3333
CO
Efeitos e Características
• 200-250 vezes mais afinidade à hemoglobina
• COHb
CO
Efeitos e Características
• Ataca o sistema nervoso central
• Dores de cabeça, náuseas, vômitos...
• Aumento de freqüência cardíaca
• Associado ao aumento do índice de mortes 
Organização Mundial de Saúde
• Aumento de freqüência cardíaca
• Associado ao aumento do índice de mortes 
por doenças do coração
Valores recomendados para CO
100 mg/m100 mg/m100 mg/m100 mg/m3333 (90 ppm) 15 min.(90 ppm) 15 min.(90 ppm) 15 min.(90 ppm) 15 min.
60 mg/m60 mg/m60 mg/m60 mg/m3333 (50 ppm) 30 min.(50 ppm) 30 min.(50 ppm) 30 min.(50 ppm) 30 min.
30 mg/m30 mg/m30 mg/m30 mg/m3333 (25 ppm) 1 hora(25 ppm) 1 hora(25 ppm) 1 hora(25 ppm) 1 hora
10 mg/m10 mg/m10 mg/m10 mg/m3333 (10 ppm) 8 horas(10 ppm) 8 horas(10 ppm) 8 horas(10 ppm) 8 horas
CO
Efeitos e Características
O
3
Efeitos e Características
• Problemas nas funções pulmonares
• Inflamação das vias respiratórias
Organização Mundial de Saúde
• Associado ao aumento das admissões 
Valores recomendados para O3 120 µg/m120 µg/m120 µg/m120 µg/m3333 período máximo de período máximo de período máximo de período máximo de 
8 horas/dia 8 horas/dia 8 horas/dia 8 horas/dia –––– nível que os nível que os nível que os nível que os 
efeitos à saúde pública efeitos à saúde pública efeitos à saúde pública efeitos à saúde pública 
parecem ser pequenos.parecem ser pequenos.parecem ser pequenos.parecem ser pequenos.
• Associado ao aumento das admissões 
hospitalares com doenças respiratórias
• Associado a quadros de piora em asma
Pb
Efeitos e Características
• Anemia aguda
• Sinais de encefalopatias
Organização Mundial de Saúde
• Distúrbios no metabolismo da vitamina D
• Diminuição de capacidades cognitivas
Valores recomendados para Pb 0.5 0.5 0.5 0.5 µµµµg/mg/mg/mg/m3333 média anual.média anual.média anual.média anual.
• Diminuição de capacidades cognitivas
• Danos auditivos
HC
Efeitos e Características
• Compostos de Metano e Não-Metano
• Contribuem para o efeito estufa
• Contribuem para formação de O3 em • Contribuem para formação de O3 em 
baixa atmosfera
• Alguns (Benzeno e PAH) são muito perigosos
• Aumentam o risco de câncer e propensão a 
leucemia
MATERIAL PARTICULADO
Efeitos e Características
Organização Mundial de Saúde
Aumento de 10101010µµµµg/m3g/m3g/m3g/m3 na concentração de PMAumento de 10101010µµµµg/m3g/m3g/m3g/m3 na concentração de PM10
Aumento de 3%3%3%3% na percentagem de mortes
MATERIAL PARTICULADO
Efeitos e Características
Taxa de mortalidade com aumento
da concentração de particulados
EPIDEMIOLOGIA
Aumento do número de mortes função da concentração de particulados.
ÍNDICE DA QUALIDADE DO AR (IQAr) 
Qualidade Índice 
Níveis de 
Cautela 
sobre a 
Saúde 
PTS 
(µg/m³) 
PI10 
(µg/m³) 
S02 
(µg/m³) 
NO2 
(µg/m³) 
CO 
(PPm) 
O3 
(µg/m³) 
 
0-50 0-80 0-50 0-80 0-100 0-4,5 0-80 
 
51-100 81-240 51-150 81-365 101-320 4,6-9,0 81-160 
 
101-199 
* Insalubre 
para 
Grupos 
Sensíveis 
241-375* 151-250* 366-586* 587-800 321-1130* 
9,1-12,4* 
12,5-15,0 
161-322* 
323-400 
Sensíveis 
 
200-299 Muito Insalubre 376-625 
251-350 
351-420* 801-1600 1131-2260 15,1-30 401-800 
 
300-399 Perigoso 626-875 421-500 1601-2100 2261-3000 30,1-40 801-1000 
 
Acima 
de 400 
Muito 
Perigoso > 876 > 500 > 2100 > 3000 > 40 > 1001 
Os índices, até a classificação REGULAR, atendem aos Padrões de Qualidade do Ar, estabelecido pela Resolução CONAMA 
03 de 28/06/1990. 
 
1. Sabe-se que o limite máximo de tolerância ao SO2 é 5 ppm. Para concentrações tão baixas e 
nas condições normais de temperatura e pressão (P=101326 Pa e T=298K), a lei dos gases 
perfeitos ainda vale, e o volume da mistura é aproximadamente o volume de ar. A constante 
universal dos gases é 8314 J/kg-molK e a massa específica do ar é de 1,17 kg/m3. Qual a 
concentração de SO2 em mg/m3 (o peso molecular do SO2 é 64,1)?
2. Ontem, ao meio-dia, a temperatura era de 30°C e a pressão atmosférica de 91000Pa. Nessa 
mesma hora, a concentração de CO2 era de 35ppm. Calcule as concentrações mássica (Cm), 
volumétrica (Cv) e massa-volumétrica (Cmv) para aquela ocasião. R(CO2) = 189,9 J/kg K
3. Dois alunos desenvolveram uma experiência com um equipamento para medir concentração 
de óxido nítrico (NO) no ar. A experiência se deu em um ambiente a 30°C e pressão 
atmosférica de 101100 Pa. Inicialmente mediu-se o volume da mistura ar+NO e atmosférica de 101100 Pa. Inicialmente mediu-se o volume da mistura ar+NO e 
posteriormente utilizou-se o equipamento para medir o volume de NO da mistura. Os dois 
alunos anotaram o volume da mistura (0,1 m3) e o resultado da medição do volume de NO 
fornecida pelo equipamento (2 x 10-4m3). Mas quando foram calcular a concentração em 
percentual mássico (Cm), um aluno utilizou as propriedades tabeladas do ar e NO, para 
condições padrão, enquanto que o outro fez as correções para as propriedades do ambiente em 
que foi realizada a experiência. Baseado no que foi feito pelos dois alunos, mostreo erro entre 
os dois cálculos?
Propriedades em condições padrão 
Gás ρρρρ (kg/m3) 
Ar 1,185 
NO 1,227