Livro Contaminacão atmosférica

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Fisiologia 
1 
Contaminação 
Atmosférica 
Sheila De Lira Franklin 
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DIREÇÃO SUPERIOR 
Chanceler Joaquim de Oliveira 
Reitora Marlene Salgado de Oliveira 
Presidente da Mantenedora Wellington Salgado de Oliveira 
Pró-Reitor de Planejamento e Finanças Wellington Salgado de Oliveira 
Pró-Reitor de Organização e Desenvolvimento Jefferson Salgado de Oliveira 
Pró-Reitor Administrativo Wallace Salgado de Oliveira 
Pró-Reitora Acadêmica Jaina dos Santos Mello Ferreira 
Pró-Reitor de Extensão Manuel de Souza Esteves 
 
DEPARTAMENTO DE ENSINO A DISTÂNCIA 
Gerência Nacional do EAD Bruno Mello Ferreira 
Gestor Acadêmico Diogo Pereira da Silva 
 
FICHA TÉCNICA 
Direção Editorial: Diogo Pereira da Silva e Patrícia Figueiredo Pereira Salgado 
Texto: Sheila De Lira Franklin 
Revisão Ortográfica: Rafael Dias de Carvalho Moraes 
Projeto Gráfico e Editoração: Antonia Machado, Eduardo Bordoni, Fabrício Ramos e Victor Narciso 
Supervisão de Materiais Instrucionais: Antonia Machado 
Ilustração: Eduardo Bordoni e Fabrício Ramos 
Capa: Eduardo Bordoni e Fabrício Ramos 
 
COORDENAÇÃO GERAL: 
Departamento de Ensino a Distância 
Rua Marechal Deodoro 217, Centro, Niterói, RJ, CEP 24020-420 www.universo.edu.br 
 
Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca Universo Campus Niterói 
 
F834c Franklin, Sheila de Lira. 
Contaminação atmosférica / Sheila de Lira Franklin ; revisão de 
Rafael Dias de Carvalho Moraes. – 1. ed. – Niterói, RJ: UNIVERSO. 
Departamento de Ensino a Distância, 2017. 
175 p. : il. 
 
1. Ar - Poluição. 2. Engenharia ambiental. 3. Atmosfera. 4. Ar - 
Poluição - Medição. 5. Ar - Qualidade. 6. Ar - Controle de 
qualidade. 7. Poluentes químicos. 8. Ensino à distância. I. Moraes, 
Rafael Dias de Carvalho. II. Título. 
CDD 628. 
 
Bibliotecária responsável: Elizabeth Franco Martins – CRB 7/4990 
 
Informamos que é de única e exclusiva responsabilidade do autor a originalidade desta obra, não se r esponsabilizando a ASOEC 
pelo conteúdo do texto formulado. 
© Departamento de Ensi no a Dist ância - Universidade Salgado de Oliveira 
Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida, arquivada ou transmitida de nenhuma forma 
ou por nenhum meio sem permissão expressa e por escrito da Associação Salgado de Oliveira de Educação e Cultura, mantenedor a 
da Univer sidade Salgado de Oliveira (UNIVERSO). 
Contaminação Atmosférica 
 
 Palavra da Reitora 
Acompanhando as necessidades de um mundo cada vez mais complexo, 
exigente e necessitado de aprendizagem contínua, a Universidade Salgado de 
Oliveira (UNIVERSO) apresenta a UNIVERSO EAD, que reúne os diferentes 
segmentos do ensino a distância na universidade. Nosso programa foi 
desenvolvido segundo as diretrizes do MEC e baseado em experiências do gênero 
bem-sucedidas mundialmente. 
São inúmeras as vantagens de se estudar a distância e somente por meio dessa 
modalidade de ensino são sanadas as dificuldades de tempo e espaço presentes 
nos dias de hoje. O aluno tem a possibilidade de administrar seu próprio tempo e 
gerenciar seu estudo de acordo com sua disponibilidade, tornando-se responsável 
pela própria aprendizagem. 
O ensino a distância complementa os estudos presenciais à medida que 
permite que alunos e professores, fisicamente distanciados, possam estar a todo 
momento ligados por ferramentas de interação presentes na Internet através de 
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Além disso, nosso material didático foi desenvolvido por professores 
especializados nessa modalidade de ensino, em que a clareza e objetividade são 
fundamentais para a perfeita compreensão dos conteúdos. 
A UNIVERSO tem uma história de sucesso no que diz respeito à educação a 
distância. Nossa experiência nos remete ao final da década de 80, com o bem-
sucedido projeto Novo Saber. Hoje, oferece uma estrutura em constante processo 
de atualização, ampliando as possibilidades de acesso a cursos de atualização, 
graduação ou pós-graduação. 
Reafirmando seu compromisso com a excelência no ensino e compartilhando 
as novas tendências em educação, a UNIVERSO convida seu alunado a conhecer o 
programa e usufruir das vantagens que o estudar a distância proporciona. 
Seja bem-vindo à UNIVERSO EAD! 
Professora Marlene Salgado de Oliveira 
Reitora. 
Contaminação Atmosférica 
 
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Contaminação Atmosférica 
 
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 Sumário 
Apresentação da disciplina ...................................................................................................... 7 
Plano da Disciplina ..................................................................................................................... 8 
Unidade 1 - O Meio Atmosférico e Sua Composição ....................................................... 11 
Unidade 2 - Materiais Particulados, Mecanismos e Dinâmica do Transporte ............ 41 
Unidade 3 - Qualidade do ar de Interiores, Poluentes Atmosféricos e Seus Impactos 
da Poluição Atmosférica Sobre a Saúde Humana ..................................... 63 
Unidade 4 - Poluentes Químicos .......................................................................................... 87 
Unidade 5 - Monitoramento da Qualidade do ar ...........................................................109 
Unidade 6 - Equipamentos de Controle da Poluição Atmosférica .............................133 
Considerações finais ..............................................................................................................161 
Conhecendo o autor ..............................................................................................................162 
Anexos.......................................................................................................................................169 
 
 
Contaminação Atmosférica 
 
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Contaminação Atmosférica 
 
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 Apresentação da disciplina 
Sejam bem-vindos ao curso de Contaminação Atmosférica! 
Nesta disciplina, teremos a oportunidade de conhecer a atmosfera, sobre os 
processos químicos, formação de poluentes e interação destes com o meio 
ambiente. Considerando os impactos ambientais associados as atividades 
humanas, torna-se fundamental conhecer os fatores que contribuem para a 
dispersão dos contaminantes e das tecnologias que podem ser empregadas no 
controle da poluição atmosférica. Esperamos que o material possa contribuir para 
sua formação profissional, auxiliando a identificar problemas ambientais e 
possíveis soluções. 
Bons estudos! 
 
 
 
 
Contaminação Atmosférica 
 
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 Plano da Disciplina 
 
Unidade 1 - O meio atmosférico e sua composição 
Nessa primeira unidade, abordaremos o meio atmosférico e sua composição. 
 
Unidade 2 – Materiais particulados, mecanismos e dinâmica do transporte 
Nessa segunda unidade, abordaremos sobre os materiais particulados 
consistem em vários tipos de poluentes que se mantêm suspensos na atmosfera, 
devido seu pequeno diâmetro. 
 
Unidade 3- Qualidade do ar de interiores, poluentes atmosféricos e seus 
impactos da poluição atmosférica sobre a saúde humana 
Nessa terceira unidade, serão discutidos os principais poluentes biológicos 
encontrados nos mais variados ambientes confinados, bem como serão escritas 
suas principais vias de contaminação, efeitos sobre a saúde dos indivíduos e 
algumas medidas de prevenção. 
 
Unidade 4 - Poluentes químicos 
Nessa quarta unidade, discute-se a temática dos poluentes químicos, como 
entram em contato com o organismo humano e aborda os principais danos 
relacionados à saúde. 
 
Unidade 5 - Monitoramento da Qualidade do ar 
Nessa quinta unidade, teremos a oportunidade de conhecer como se dá o 
sistema de monitoramento dos poluentes atmosféricos. Serão apresentados os 
principais poluentes que são monitorados, as legislações vigentes que determinam 
valores limítrofes para estes poluentes, bem como quais são as técnicas mais 
empregadas para realização de monitoramentoda qualidade do ar. 
Contaminação Atmosférica 
 
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Unidade 6 – Equipamentos de controle da poluição atmosférica 
Nessa sexta unidade, apresentaremos os principais equipamentos empregados 
no controle da poluição atmosférica, bem como esclarece suas características e 
recomendações de aplicabilidade. 
Desejamos que você tenha um excelente estudo e alcance o sucesso! 
 
Contaminação Atmosférica 
 
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Contaminação Atmosférica 
 
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1 O Meio Atmosférico e Sua Composição 
 
 
Contaminação Atmosférica 
 
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Caro aluno, 
Começa aqui a nossa disciplina de Poluição Atmosférica, área das ciências 
ambientais que estuda os principais poluentes atmosféricos e seus impactos 
ambientais. Nessa primeira unidade, abordaremos o meio atmosférico e sua 
composição. 
Objetivos da unidade: 
 Reconhecer as camadas da atmosfera; 
 Identificar a composição química das camadas da atmosfera; 
 Descrever os principais problemas ambientais associados a cada uma das 
camadas da atmosfera; 
 Conceituar poluentes atmosféricos e sua classificação; 
 Correlacionar fontes de poluição aos seus respectivos poluentes. 
Plano da unidade: 
 A constituição química da atmosfera 
 A atmosfera e suas regiões 
 O Efeito estufa, inversão térmica, aquecimento global, chuvas ácidas e 
smog 
 Conceito de poluição atmosférica e principais poluentes 
 Principais fontes de poluição 
 
Bem-vindo à primeira unidade de estudo! 
 
Contaminação Atmosférica 
 
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Nesta primeira unidade, abordaremos sobre a constituição da atmosfera, suas 
principais camadas e fenômenos naturais e antropogênicos. Estudaremos sobre o 
conceito de poluentes, suas classificações, origens, principais poluentes e 
problemas ambientais associados. 
Conhecer sobre a atmosfera e sobre os poluentes atmosféricos é de 
fundamental relevância para um estudante da área ambiental, pois a partir da 
compreensão dos problemas ambientais podem ser traçadas medidas para 
prevenção dos impactos, redução, correção e substituição de processos e matérias-
primas que possam gerar poluentes. O que dessa forma contribui para o 
desenvolvimento sustentável e para melhorias na área de qualidade ambiental. 
 A Constituição Química da Atmosfera 
A atmosfera é uma fina camada de gases e material particulado que envolve o 
nosso planeta e apresenta uma espessura de aproximadamente 1000 km. É 
composta de gases que são encontrados em proporções distintas. Os principais 
constituintes gasosos são: N2, O2, Ar, Ne, He, Kr, H, Xe, Rn. 
O elemento encontrado em maior quantidade na atmosfera é o nitrogênio 
(78,1%), seguido do oxigênio (20,9%), variando as quantidades de vapor de água, 
uma pequena quantidade de dióxido de carbono (0,03%) e outros gases residuais. 
 
Contaminação Atmosférica 
 
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Composição básica da atmosfera 
 
Constituintes 
Permanentes 
Percentagem em 
Volume 
Constituintes 
Variáveis 
Percentagem 
em Volume 
Nitrogênio ( N2) 78,084 Vapor D’agua < 4 
Oxigênio (O2) 20,946 Água (Líquida e Sólida < 1 
Argônio(Ar) 0,934 Dióxido de carbono 
(Co2) 
0,0345 
Neon (Ne) 0,001818 Metano (CH4) 0,00017 
Hélio (He) 0,000114 Dióxio de Enxofre 
(SO2) 
< 0,0001 
Criptônio(Kr) 0,000114 Óxido Nitroso (N2O) 0,0000304 
Hidrogênio (H2) 0,000050 Monóxido de 
Carbono (CO) 
0,00002 
Xenônio(Xe) 0,0000087 Poeiras (Cinzas, 
Solo,Sais) 
< 0,00001 
Radônio (Rn) 6x1018 Ozônio (O3) < 0,000002 
 Amônia (NH4) Traços 
Fonte: DINGMAN. 1997. 
As concentrações médias de dióxido de carbono (CO2) têm aumentado 
globalmente a uma taxa de 0.001 em %volume por ano devido à queima de 
combustíveis fósseis, manufatura de cimento e desmatamento. 
As concentrações de metano aumentam em 0,000002 em %volume por ano 
devido à cultura de arroz por inundação, animais e outras causas. As concentrações 
de NO2 na estratosfera estão aumentando 0,0000003 em percentagem por volume 
ao ano. Devido ao uso de fertilizantes e queima de combustíveis fósseis, a 
concentração de NO2 têm crescido a uma taxa de 0,000001 em % volume ao ano (D 
CARVALHO JÚNIOR, 2004). 
 
Contaminação Atmosférica 
 
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Figura1: A atmosfera 
 
Fonte: http://meioambiente.culturamix.com/noticias/relacao-entre-atmosfera-e-gravidade 
Figura 2: Camadas da atmosfera 
 
 
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 A Atmosfera E Suas Regiões 
A atmosfera é dividida em regiões: a troposfera, a estratosfera, a mesosfera e a 
termosfera. Dentre essas diferentes regiões as duas mais relevantes do ponto de 
vista ambiental são a troposfera e a estratosfera. A explicação é simples, a 
troposfera é a camada mais próxima da superfície terrestre e consequentemente a 
mais próxima dos seres vivos, é ainda nessa região que ocorrem os fenômenos 
meteorológicos, os quais tem grande interferência na dispersão de poluentes 
atmosféricos. Já na estratosfera existe a camada de ozônio. 
A troposfera, primeira camada desse grande cobertor de ar, tem contato direto 
com o homem. O ser humano é dependente desse ar e cada indivíduo respira cerca 
de 22 mil vezes por dia. Se esse cobertor de ar fosse removido, o homem não 
sobreviveria mais do que cinco minutos. 
Troposfera 
É o local onde ocorrem os processos climáticos que regem a vida no planeta. 
Nessa camada, há grande quantidade de oxigênio e vapor de água. A cada 1 000 
metros (1km) que subimos, a temperatura da atmosfera diminui aproximadamente 
6 °C. Há grande umidade, formação de nuvens, ventos, chuvas, tempestades, 
neblina e neve, dentre outros fenômenos meteorológicos. Na troposfera ocorrem 
fenômenos relacionados à poluição do ar. Cerca de 90% do ar atmosférico se 
encontra nessa camada. A sua espessura varia conforme a latitude e o tempo. No 
Equador, alcança 16,5 km de altitude e nos polos 8,5 km. Em latitudes de 45º C 
alcança aproximadamente 10,5 km. 
Importante 
A troposfera é responsável pelas condições climáticas da Terra. Nessa 
região a temperatura cai em 6,5º C por quilômetro, este fenômeno é conhecido como 
gradiente vertical normal ou padrão. Este decréscimo da temperatura está associado 
com a altitude. Na troposfera ocorrem fenômenos naturais e associados a atividades 
humanas, que modificam a química da atmosfera, trazendo uma série de impactos 
adversos ao meio físico, antrópico e biótico, os quais serão detalhados nesta unidade. 
Contaminação Atmosférica 
 
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Geralmente os efeitos adversos da poluição do ar, afetam a vida em suas 
múltiplas formas, com efeitos tóxicos, alteram o meio físico (água, ar e solo), 
contribuem para a poluição odorífera, causam prejuízos materiais entre outros. 
Fenômenos naturais que ocorrem na 
troposfera 
Fenômenos associados à 
ação humana 
 Formação e destruição do ozônio 
 Efeito estufa 
 Inversões térmicas 
 Intensificação do efeito estufa 
 Intensificação das inversõe
térmicas 
 Aquecimento global 
 Aumento das emissões de gase
estufa 
 Chuvas ácidas 
 Smog’s 
 
O ozônio troposférico Recomendação de limites máximos de ozônio na troposfera 
A presença de ozônio na 
troposfera é indicador de poluição. O 
ozônio troposférico é um poluente 
relacionado a inúmeros impactos 
ambientais. 
 São considerados poluentes 
secundários; 
 É formado durante o efeito smog 
fotoquímico através da 
dissociação de radicais livres de 
Oxigênio; 
 Reagentes para o smog 
fotoquímico são principalmente 
oxido nítrico, NOX e 
hidrocarbonetos derivados de 
petróleo. 
 OMS – 100 ppb ou menos pelo 
período de 1 hora 
 USEPA – 80 ppb /8 horas 
 OMS – 60 ppb/ 8 horas 
 Nível em atmosfera limpa – 30 pp
Estratosfera 
A camada estratosfera inicia-se ao final da troposfera e chega a uma altura de 
aproximadamente 50 km de extensão. Na estratosfera ocorrem os processos 
climáticos que regem a vida no planeta, o oxigênio é bastante rarefeito (há pouco 
oxigênio) e praticamente não há umidade. 
Contaminação Atmosférica 
 
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Ao contrário da troposfera, na estratosfera a temperatura aumentaà medida 
que aumenta a altitude. Assim, enquanto na parte inferior da estratosfera a 
temperatura atinge aproximadamente -40 °C (40 graus Celsius abaixo de zero), em 
sua parte mais alta a temperatura sobe para -2 °C. 
Na região da estratosfera existe uma fina camada de ozônio, que se distribui de 
forma heterogênea pelas diferentes partes do mundo. Nessa região o ozônio atua 
com um papel indispensável à manutenção de vida no planeta Terra, a proteção 
contra os raios nocivos UVA e UVB. No caso dos raios UVC são totalmente filtrados 
pelo oxigênio. A redução da camada de ozônio aumenta a exposição aos raios 
UVB. A cada 1 % aumenta 2 % a intensidade de UVB na superfície do planeta. 
O ozônio é muito instável é formado e destruído dentro de um ciclo natural de 
reações de fotólise. As moléculas de oxigênio (O2), ao absorverem as radiações 
ultravioleta, se dissolvem, liberando os dois átomos de oxigênio. Esses átomos 
livres colidem com as moléculas de O2 formando ozônio (O3). O ozônio pode ser 
facilmente dissociado por raios ultravioletas em moléculas de O2 e átomos livres de 
oxigênio. É esse precário equilíbrio entre a formação e a dissociação de ozônio que 
está sendo rompido de forma acelerada por produtos lançados pelo homem na 
atmosfera. 
Importante 
Curiosidade: Para se ter uma ideia da quantidade irrisória de ozônio na 
atmosfera terrestre, se todo o ozônio presente fosse compactado próximo à superfície 
terrestre, à pressão e temperatura padrões, seria possível obter somente uma camada 
de cerca de 3mm-3,5 mm de espessura. 
A quantidade de ozônio é registrado em unidades Dobson. Seguem dados sobre a 
unidade Dobson: 
 UD - unidades Dobson 
 1 UD – 0,001 mm de ozônio 
 Climas temperados – 350 UD – 3,5 mm espessura 
 Trópicos – 250 UD 
 Subpolares – 450 UD 
Contaminação Atmosférica 
 
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Conforme é possível observar a quantidade de ozônio não é homogênea. E sua 
distribuição depende da formação de vórtices (ventos polares de mais de 360 
km/h), de presença de raios solares, estações climáticas e composição química da 
atmosfera. Caso existam muitos compostos que ao se dissociarem podem se 
combinar ao oxigênio radical livre ou em forma de oxigênio molecular, a sua 
produção fica comprometida e consequentemente, a proteção do planeta contra 
os raios nocivos do Sol. 
Destruição do ozônio 
Inicialmente, a destruição do ozônio foi associada ao cloro. Depois passaram a 
associar a destruição a reações sinergéticas que pudessem atacar o ozônio 
causando sua destruição e aos CFCs – clorofluorcarbonetos. 
O ozônio é um gás que na estratosfera exerce um papel indispensável para a vida 
no planeta Terra, que é a proteção do planeta contra os raios nocivos do sol. Esta 
proteção é conhecida pelo termo camada de ozônio. O ozônio é formado pela união 
do oxigênio em forma de radical livre em associação ao oxigênio molecular O2. 
A reação é fotoquímica, ou seja, depende da luz do sol. O tempo todo, 
moléculas de ozônio são formadas e destruídas, dentro de um ciclo natural. O 
buraco na camada de ozônio é, portanto, um fenômeno natural. Ele, no entanto, 
pode ser agravado por atividades humanas. 
Vários estudos mostraram evidências da redução de ozônio global ao longo 
dos anos em função da latitude, altitude e sazonalidade. 
O buraco na camada de ozônio 
A identificação do buraco na camada de ozônio foi descoberta na década de 
50 (JOE FARMAN et al, 1957). Registra-se que o maior índice de depleção ocorria 
durante os meses de setembro-outubro (primavera polar). Ocorre de forma natural 
depleção de até 50% do seu nível normal da concentração dos níveis de ozônio na 
estratosfera. O buraco na camada de ozônio situa-se na região da Antártida. 
Estudos apontam que caso não ocorra uma redução considerável da poluição 
atmosférica, o problema vai passar a atingir a região norte (Ártico). 
 
Contaminação Atmosférica 
 
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O buraco de ozônio ocorre como resultado 
das condições atmosféricas especiais do 
inverno polar na estratosfera inferior, onde as 
concentrações de ozônio são normalmente 
maiores (Baird, 2002). 
Como já descrito, a camada não é espessa e através de instrumentos tais como: 
espectofotômetro Brewer (mede radiação UV-B simultaneamente ao ozônio), TOVs 
(TIROS Operational Vertical Sounder (mede processo de radiação através de satélites 
meteorológicos) é possível verificar a redução e desaparecimento do ozônio em 
determinadas partes do globo em sazonalidades, latitudes e altitudes específicas. 
Os principais compostos associados a atividades antropogênicas que 
intensificam a destruição da camada de ozônio são: Cloro, Bromo e CFC’s. 
As principais causas de redução de ozônio na estratosfera estão 
correlacionadas as atividades humanas, intensificação de emissão de espécies que 
não possuem sumidouro troposférico – remoção natural, chuvas ou oxidação por 
gases atmosféricos, os elementos cloro e Bromo são destruídos após anos por meio 
da ação da radiação UV-C e cerca de 1 milhão de toneladas de cloro foram lançados 
na atmosfera na década de 80. 
Tratados e convenções para a proteção da camada de ozônio 
 Convenção de Viena – 1985 – 28 países europeus – Comunidade 
Econômica Europeia 
 Protocolo de Montreal – 1987 
 Até 2050 recuperar a camada de ozônio 
 Dado atual: tamanho do buraco 
 Brasil 1989 – Decreto Federal 99.280 de 06 de julho de 1990 
 2010 – banir os CFC’s – substituição por HCFC 
 
O termo buraco na camada de ozônio é 
um consenso entre a maior parte da 
comunidade científica da área ambiental, 
embora parte dos cientistas não apreciem o 
termo devido a camada ser muito delgada. 
Contaminação Atmosférica 
 
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 O Efeito Estufa, Inversão Térmica, Aquecimento 
Global, Chuvas Ácidas E Smog 
O efeito estufa é um fenômeno natural e possibilita a vida humana na Terra. 
Uma vez que permite que parte da radiação solar que chega ao planeta seja retida 
e absorvida pelos oceanos e pela superfície da Terra, promovendo o seu 
aquecimento. A outra parte do calor é irradiada de volta ao espaço. 
O bloqueio da dispersão do calor proveniente da irradiação solar é feita pelos 
gases de efeito estufa que, apesar de deixarem passar a energia vinda do Sol 
(emitida em comprimentos de onda menores), são opacos à radiação terrestre, 
emitida em maiores comprimentos de onda. Essa diferença nos comprimentos de 
onda se deve às diferenças nas temperaturas do Sol e da superfície terrestre. São 
exemplos de gases estufa: CO2, N02, vapor de água, CH4, CFC’s. 
De fato, é a presença desses gases na atmosfera o que torna a Terra habitável, 
pois, caso não existissem naturalmente, a temperatura média do planeta seria 
muito baixa, da ordem de 18ºC negativos. A troca de energia entre a superfície e a 
atmosfera mantém as atuais condições, que proporcionam uma temperatura 
média global, próxima à superfície, de 14ºC. 
Mudanças na concentração de gases de efeito estufa na atmosfera estão ocorrendo 
em função do aumento insustentável das emissões antrópicas desses gases. 
As emissões de gases de efeito estufa ocorrem em todas as atividades humanas 
e setores da economia: na agricultura, por meio da preparação da terra para plantio 
e aplicação de fertilizantes; na pecuária, por meio do tratamento de dejetos 
animais e pela fermentação entérica do gado; no transporte, pelo uso de 
combustíveis fósseis, como gasolina e gás natural; no tratamento dos resíduos 
sólidos, pela forma como o lixo é tratado e disposto; nas florestas, pelo 
desmatamento e degradação de florestas; e nas indústrias, pelos processos de 
produção, como cimento, alumínio, ferro e aço, por exemplo. 
 
Contaminação Atmosférica 
 
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Gases de efeito estufa 
Há quatro principais gases de efeito estufa (GEE), além de duas famílias de 
gases, regulados pelo Protocolo de Quioto: 
O dióxido de carbono (CO2) é o mais abundante dos GEE, sendo emitido 
como resultado de inúmeras atividadeshumanas como, por exemplo, por meio do 
uso de combustíveis fósseis (petróleo, carvão e gás natural) e também com a 
mudança no uso da terra. A quantidade de dióxido de carbono na atmosfera 
aumentou 35% desde a era industrial, e este aumento deve-se a atividades 
humanas, principalmente pela queima de combustíveis fósseis e remoção de 
florestas. O CO2 é utilizado como referência para classificar o poder de 
aquecimento global dos demais gases de efeito estufa. 
O gás metano (CH4) é produzido pela decomposição da matéria orgânica, 
sendo encontrado geralmente em aterros sanitários, lixões e reservatórios de 
hidrelétricas (em maior ou menor grau, dependendo do uso da terra anterior à 
construção do reservatório) e também pela criação de gado e cultivo de arroz. Com 
poder de aquecimento global 21 vezes maior que o dióxido de carbono. 
O óxido nitroso (N2O) cujas emissões resultam, entre outros, do tratamento de 
dejetos animais, do uso de fertilizantes, da queima de combustíveis fósseis e de 
alguns processos industriais, possui um poder de aquecimento global 310 vezes 
maior que o CO2. 
O hexafluoreto de enxofre (SF6) é utilizado principalmente como isolante 
térmico e condutor de calor; gás com o maior poder de aquecimento, é 23.900 
vezes mais ativo no efeito estufa do que o CO2. 
O hidrofluorcarbonos (HFCs), utilizados como substitutos dos 
clorofluorcarbonos (CFCs) em aerossóis e refrigeradores; não agridem a camada de 
ozônio, mas têm, em geral, alto potencial de aquecimento global (variando entre 
140 e 11.700); 
Os perfluorcarbonos (PFCs) são utilizados como gases refrigerantes, solventes, 
propulsores, espuma e aerossóis e têm potencial de aquecimento global variando 
de 6.500 a 9.200. 
Contaminação Atmosférica 
 
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Os hidrofluorcarbonos e os perfluorcarbonos pertencem à família dos 
halocarbonos, todos eles produzidos, principalmente, por atividades antrópicas. 
Inversões térmicas 
Em cidades industrializadas o efeito da 
inversão térmica pode causar efeitos 
adversos consideráveis. Os poluentes do ar 
formam uma camada mais quente e densa, os 
quais não conseguem subir e se dissiparem, ou seja, se misturarem. O resultado é 
um acúmulo de poluentes que pode causar consequências adversar à saúde, tais 
como problemas respiratórios. 
Aquecimento global 
O aquecimento global associa-se ao 
aumento do efeito estufa, a queimadas de 
florestas e emissão de poluentes devido à 
queima de combustíveis fósseis, entre outros. 
A alteração do clima no planeta tem consequências adversas à vida em suas 
múltiplas formas. Fenômenos meteorológicos são alterados, tais como ciclo natural 
de aquecimento das águas, e correntes marinhas, trazendo como tais 
consequências: desgelo das calotas polares, estações climáticas mais rigorosas, 
alteração nos volumes de oceanos, secas e redução do volume de rios, alteração no 
regime pluviométrico, entre outros. 
 
A inversão térmica é um fenômeno que 
está relacionado à condição meteorológica, 
ocorre no inverno. Geralmente a altura da 
camada de inversão fica próxima à superfície. 
O aquecimento global é uma expressão 
que tem relação aos impactos das atividades 
humanas que tem alterado a composição 
química da atmosfera, causando poluição 
Contaminação Atmosférica 
 
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Figura 3: Chuvas ácidas 
 
Fonte:https://3.bp.blogspot.com/-BThzKwb4s7I/Tf8yrzzN-BI/AAAAAAAAAB4/tSjuJfx2-
YA/s1600/A+Chuvas+%25C3%25A1cidas.jpg 
O termo é contraditório, uma vez que toda chuva é acida, na área ambiental 
relaciona-se ao aumento do pH da chuva devido a intensificação de poluentes 
atmosféricos associados a queima de carvão e de combustíveis fosseis, em níveis 
considerados normais, o valor do pH 5,0 é considerado normal em atmosfera não 
poluída. São considerados potencializadores das chuvas ácidas: Dióxido 
de enxofre (SO2) e de nitrogênio (NO2), ambos derivados da queima de carvão, 
combustíveis fósseis e poluentes industriais. SO2 e NO2. Dois ácidos predominam 
na chuva ácida: H2SO4 e o HSO3. 
A chuva naturalmente tem o papel de limpeza atmosférica, o que faz com que 
material particulado e possíveis compostos que possuem em sua composição 
enxofre, ácidos orgânicos e nitrogênio, entre outros, sejam devolvidos a superfície 
terrestre. O conceito de chuva ácida determina uma chuva que apresenta pH < 5 e 
“chuva alcalina” aquela com pH > 6. 
 
Contaminação Atmosférica 
 
25 
Estudos sobre acidez em águas de chuva em regiões industrializadas 
mostraram valores de pH menores que 4,5 chegando a 2 para eventos isolados em 
algumas regiões. Em eventos com predomínio de espécies alcalinas, ou 
potencialmente neutralizantes da acidez (por exemplo, amônia, carbonato ou 
hidróxido), o valor do pH pode ser superior a 7 (FORNARO, 2006). 
Efeitos nocivos das chuvas ácidas 
As chuvas ácidas estão associadas a queima de combustíveis de origem 
possível, que liberam na queima dióxido de enxofre (SO2), óxidos de nitrogênio 
(NOx) e material particulado. 
O fenômeno das chuvas ácidas também é conhecido como deposição ácida. 
Pode causar sérios impactos ambientais tais como: a acidificação de rios, lagos e 
solos, modificando a composição química, afetando a cadeia alimentar e 
contribuindo para o desaparecimento de espécies mais sensíveis a poluição. Em 
vegetais pode provocar o atrofiamento do crescimento, além de contaminação. 
A contaminação por deposição em alimentos, deposição (adsorção) e absorção 
em algas, alimentos. Comumente causam danos visíveis a materiais como 
mármore, esculturas feitas em metais, borracha, pinturas de automóveis e de 
prédios e residências, trazendo prejuízos materiais e também à biodiversidade. 
Em seres humanos, a poluição do ar pode causar deficiência de funções 
pulmonares, cardíacas, efeitos neurocomportamentais. 
A chuva ácida pode causar impactos por dois mecanismos: por deposição seca 
ou úmida. 
Seca – gravitacional, quando se deposita no solo, na vegetação. 
Úmida – água de chuva, neblina, neve e nuvem. 
 
Contaminação Atmosférica 
 
26 
Figura 4: Estátua em Notre-Dame corroída pelo tempo e chuva ácida 
 
Fonte:http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/por-que-chuva-acida-corroi-os-
monumentos-historicos.htm 
 
 
Fonte: http://umaquimicairresistivel.blogspot.com.br/2011/02/chuvas-acidas.html 
 
Contaminação Atmosférica 
 
27 
Smog 
O Smog fotoquímico ocorre em presença 
da luz solar quando os poluentes NOx’s e 
hidrocarbonetos voláteis reagem entre si. O 
do tipo ácido pode ocorrer em áreas 
industriais durante o inverno. Altas concentrações de SO2, NOX e matéria 
particulada são a característica principal. 
O Smog industrial ocorre devido associação de dióxido de enxofre, HSO4 e 
partículas sólidas suspensas emitidas pela queima de combustíveis fósseis. Por 
outro lado, o smog fotoquímico ocorre principalmente durante o verão (summer 
smog) quando o ozônio é formado pela ação da luz solar sobre o NO2 em presença 
de hidrocarbonetos. 
Conceito de Poluição Atmosférica 
Podemos dizer que ocorre poluição atmosférica quando uma ou mais 
substâncias químicas estão presentes em quantidades suficientes para causar 
impactos adversos ao meio físico, biótico e antrópico. É importante ressaltar que a 
constituição química do ar depende de um conjunto de fatores que abrangem: 
topografia, clima, meteorologia e sua relação com a poluição do ar. 
“Entende-se como poluente atmosférico qualquer forma de matéria ou energia 
com intensidade e quantidade, concentração, tempo ou características em desacordo 
com os níveis estabelecidos, e que tornem ou possam tornar o ar: impróprio, nocivo 
ou ofensivo à saúde; inconveniente ao bem-estar público; danoso aos materiais, à 
fauna e flora; prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e as atividades 
normais da comunidade". (Resolução Conama nº 03/90). 
Todos os elementos da tabela periódica estão presentes entre os poluentes 
atmosféricos e os principaisciclos envolvidos são o do enxofre, nitrogênio, 
carbono, halogênios. 
 
O termo smog deriva do inglês smoke, 
fumaça e fog, nevoeiro, neblina). Existem dois 
tipos de smog: um ácido e o tipo fotoquímico. 
atmosférica. 
Contaminação Atmosférica 
 
28 
Figura 5: Acúmulo de poluentes 
 
Classificação de poluentes 
Os poluentes atmosféricos são classificados como primários ou secundários. 
São considerados poluentes primários os contaminantes diretamente emitidos 
pelas fontes para o ambiente, como no caso dos gases dos automóveis (monóxido 
de carbono, fuligem, óxidos de nitrogênio e outros). 
Já os poluentes secundários resultam de reações de poluentes primários com 
substâncias presentes na troposfera e ou reações fotoquímicas, como, por 
exemplo, a formação de ozônio na troposfera, ácido nítrico HNO3 (provenientes do 
smog). Os compostos orgânicos voláteis dentre os quais os mais reativos 
(hidrocarbonetos contendo dupla ligação). É válido ressaltar que quanto maior o 
poder de chama maior a quantidade de NOX produzido. 
A erupção de um vulcão ou a queima de uma floresta causam alterações na 
composição química da atmosfera, ainda que considerada natural é um tipo de 
poluição. No entanto, sendo tratado como um fenômeno natural, a quantidade de 
poluentes produzidos não é capaz de causar danos significativos ao meio 
Contaminação Atmosférica 
 
29 
ambiente. Associados a condições meteorológicas adequadas, tais como ventos 
suficientes, chuvas e correntes de ar, os poluentes são dispersados. 
Entretanto, como o homem aumentou o volume dos seus poluentes, esta 
autodepuração natural do ar não pode se manter e a poluição aumentou aos 
níveis atuais. 
Os poluentes do ar podem ser classificados como: particulado, gases e líquidos. 
Os poluentes do ar gerados pelo homem são emitidos diretamente na atmosfera 
(poluentes primários) ou são formados na atmosfera por reações químicas 
envolvendo poluentes primários (poluentes secundários). Durante sua 
transformação química para poluente secundário, o composto químico pode 
mudar de estado ofensivo para um outro que pode ser danoso em altas 
concentrações, como por exemplo, óxido para dióxido de nitrogênio. 
Os poluentes do ar também são produzidos pela natureza. Exemplo: pólens, 
poros, bactérias, poeiras do chão, sal marinho, gases e material sólido resultante da 
erupção vulcânica e fumaça de queima de florestas. Os poluentes no ar são 
usualmente divididos em dois grupos maiores: particulados e gases. 
Recentemente, uma terceira forma de poluição tem sido reconhecida que é o 
estado líquido. 
Particulados 
Os poluentes são suspensões existentes no ar de substâncias fixas, sólidas e ou 
líquidas. Existem dois termos para designá-los: partículas e aerossóis. As partículas 
referem-se somente às substâncias sólidas, os aerossóis podem ser tanto líquidos 
como substâncias sólidas suspensas no ar. Alguns exemplos de particulados são: 
fuligem, partículas do solo, gotas oleagionosas, poeiras, névoas ácidas, fumaça, 
fumos e neblina. 
Os particulados podem ser produzidos na queima incompleta, moagem, corte, 
purificação etc. Na atmosfera, os particulados ocorrem com vários tamanhos e 
formas. Usualmente eles são classificados em particulados finos, aqueles com 
diâmetros menor que 2,5u. Os particulados finos são mais importantes, porque 
podem ser inalados pelo homem e animais e entrar nos pulmões. 
Contaminação Atmosférica 
 
30 
Nos trabalhos de engenharia ambiental, o particulado fino é aquele abaixo de 
10u. Também os particulados finos (0,3-1,0u) são responsáveis pela redução da 
visibilidade. Os particulados finos são formados primeiramente pela combustão 
incompleta e/ou reações químicas de poluentes primários na atmosfera. Eles são 
leves em peso e podem persistir na atmosfera por dias. 
Os particulados grosseiros são formados primeiramente pela resuspensão de 
poeiras do solo, processos de moagem e brisa marítima. Eles causam menos 
problemas que os particulados finos, uma vez que a gravidade fará sua deposição no 
solo em poucas horas. Entretanto, aqueles particulados grosseiros que se encontram 
entre 2,5 a 15u em diâmetro podem ser importantes para o ponto de vista de saúde 
das pessoas com problemas respiratórios e que sempre respiram pela boca. 
Para pessoas que respiram normalmente pelo nariz, esses particulados não 
causam problema uma vez que são bloqueados na passagem nasal. Os 
particulados reduzem a visibilidade e a absorção e dispersão da luz. É o caso do 
nevoeiro em muitas áreas urbanas que pode causar redução de luz do sol. Também 
a dispersão de luz, devido aos particulados, pode produzir um céu avermelhado 
que algumas vezes é visto no nascer ou pôr do sol. 
Gases 
O segundo grupo de poluentes do ar é composto de gases. Enquanto somente 
uma relativa pequena porcentagem de gases na atmosfera é poluente, eles 
exercem um papel importante porque são perigosos e possuem efeitos 
desagradáveis. 
Alguns poluentes gasosos são liberados na atmosfera por meio de processo de 
combustão, outros são liberados por processo de vaporização (mudança de um 
líquido para um estado gasoso), ou são formados por reações químicas na 
atmosfera. Os principais poluentes gasosos na atmosfera podem ser categorizados 
como gases contendo: carbono, enxofre, nitrogênio e ozônio. 
 
Contaminação Atmosférica 
 
31 
Os gases contendo carbono são os poluentes do tipo monóxido de carbono 
(CO), hidrocarbonetos, hidrocarbonetos oxigenados. Monóxido de carbono é 
tóxico, sem cor, sem odor e é resultado da combustão incompleta de combustíveis. 
Os hidrocarbonetos são uma classe de compostos formados pela combustão 
incompleta e pela evaporação da gasolina, óleo combustível e solvente. Eles são 
compostos de carbono e hidrogênio em várias proporções. 
Os hidrocarbonetos oxigenados são compostos que contém oxigênio em 
adição ou carbono e hidrogênio. Alguns deles são formados pela combustão 
enquanto, outros são poluentes secundários, formados de reações químicas entre 
hidrocarbonetos e oxigênio na presença da luz solar. Muitos dos hidrocarbonetos e 
hidrocarbonetos oxigenados são carcinogênicos. Um exemplo de hidrocarboneto 
carcinogênico é o benzeno, existentes em refinarias e petroquímicas. 
Os gases contendo hidrogênio são poluentes que incluem o dióxido nítrico e o 
dióxido de nitrogênio. O óxido nítrico é sem cor, relativamente não perigoso e é 
produto da queima de combustível a altas temperaturas. Mas ele pode reagir com 
átomos de oxigênio para formar o dióxido de nitrogênio. Esta reação ocorre 
especialmente na presença e condições de formação do "smog" fotoquímico. 
O dióxido de nitrogênio tem odor ligeiramente doce e cor marrom amarelada. 
Em concentrações altas, pode parecer marrom. As duas maiores fontes de geração 
de óxido de nitrogênio são combustão em fontes estacionárias na indústria, na 
geração de energia, no aquecimento de ambientes e também provenientes dos 
veículos automotores. Os óxidos de nitrogênio são os principais componentes 
requeridos na formação do "smog" fotoquímico e da chuva ácida. Além do óxido 
nítrico e do dióxido de nitrogênio, existem alguns compostos orgânicos 
hidrogenados. Um exemplo é o nitrato de peroxi acetila, comumente conhecido 
como PAN, que é formado de reações químicas e "smog" fotoquímico. O PAN é um 
fitóxido, isto é, causa danos às plantas. 
Líquido/ Mecanismos de limpeza atmosférica 
Os poluentes atmosféricos líquidos estão associados a chuvas ácidas. Muitos 
compostos de origem natural ou antrópica que são liberados para atmosfera 
possuem propriedades ácidas ou básicas, e devido a reações processadas na 
atmosfera, tem a capacidade de interação e transformação em espécies químicas 
Contaminação Atmosférica 
 
32 
que alteram a química natural e são considerados poluentes. Os mecanismos de 
limpeza atmosférica disposição úmida e seca são responsáveis pelo transportedesses poluentes que são transferidos do ar, para o solo e águas por exemplo. 
Na deposição úmida a chuva dissolve os gases solúveis e o arrastam junto com 
a água da chuva. Se a quantidade de compostos ácidos presentes na chuva é 
expressiva, a chuva é denominada como chuva ácida. Nuvens e neblinas, podem 
conter altas concentrações de solutos, ocorrendo a condensação e precipitação 
destes sobre a superfície terrestre. Além da chuva e da neblina, a deposição úmida 
pode ocorrer por meio de orvalho e neve. O interesse científico na deposição 
úmida tem sido crescente nos últimos anos devido aos comprovados prejuízos 
ambientais e econômicos relacionados (MARTINS & ANDRADE, 2002). 
A deposição seca por sua vez, não envolve chuva. O vento e o processo de 
difusão gasosa transportam os poluentes (material particulado e gases) para a 
superfície terrestre. Os poluentes relacionados estão envolvidos com a deposição 
ácida, são exemplos de poluentes que possuem uma deposição úmida HSO4, HNO3, 
H2O2, (NH4)NO3, NH4NO3. São exemplos de poluentes que possuem uma deposição 
seca, os materiais particulados, O3, NOX e o SO2. 
Fatores Interferentes Nos Níveis de Poluição Atmosférica 
São inúmeros os fatores que interferem na dispersão e concentração de 
poluentes atmosféricos, é fundamental a compreensão desses fatores, o que pode 
contribuir para a melhor escolha na localização de determinada atividade 
industrial, compreensão para maior incidência de fenômenos associados a inversão 
térmica, smog’s, entre outros e para uma melhor prevenção de impactos 
ambientais associados a poluição atmosférica. Serão listados os principais: o tipo 
de poluente, as suas concentrações, aspectos topográficos e meteorológicos. 
Existem alguns formatos de topografia que podem ser um efeito variável na 
poluição do ar. O topo das montanhas geralmente tem melhores condições de 
vento e nos locais próximos do mar geralmente formam-se as brisas marítimas. 
Os ventos fortes nos topos das montanhas produzem condições que dispersam 
os poluentes enquanto que a natureza complexa da brisa marinha pode até 
resultar em um aumento na concentração dos poluentes. 
Contaminação Atmosférica 
 
33 
Consideremos a cidade em um vale. O ar frio que é formado nas partes altas à 
noite flui para o fundo do vale pela manhã. Como resultado, o ar próximo do chão 
estará mais frio que o ar acima dele. Nestes casos, temos a inversão térmica. A 
topografia pode ter uma influência importante no vento e na dispersão ou 
acumulação dos poluentes. 
As condições climáticas tais como: velocidade e direção do vento, luz solar, 
precipitação, nuvens, neblina, umidade relativa, temperatura, o aumento ou 
diminuição da temperatura do ar com o aumento da altitude, bem como o nível de 
poluição existente nas massas de ar que chegam ao local de estudo. 
Fontes de poluição atmosférica e principais poluentes 
Os poluentes do ar originam-se principalmente da combustão incompleta de 
combustíveis fósseis, para fins de transporte, aquecimento e produção industrial. 
Entretanto, em adição aos processos de combustão, a poluição do ar é causada por 
vaporização (a mudança do líquido para o estado gasoso); atrito (operações de 
redução de tamanhos tais como moagem, corte, perfuração etc.); combustão de 
materiais residuais; reações químicas na atmosfera envolvendo poluentes 
primários e dando como formação poluentes secundários; e numa menor 
extensão, fontes naturais tais como polinização e vulcões. As principais categorias 
de fontes de poluição do ar feitas pelo homem são: transporte, combustão, 
processos industriais e resíduos sólidos. Estas fontes são classificadas como fontes 
móveis e estacionárias. 
O nosso sistema de transporte atual se baseia na queima de combustíveis 
consequentemente, a poluição do ar é um subproduto. Estas fontes de transporte 
incluem automóveis, ônibus, caminhões, aviões, equipamentos de fazenda, trens, 
navios etc. Devido ao grande número, os automóveis são a fonte principal desta 
categoria. 
 
Contaminação Atmosférica 
 
34 
Nos Estados Unidos desde 1963, quando o sistema de ventilação positiva do 
carter foi instalada, os automóveis têm sido projetados com equipamento de 
controle da poluição do ar proporcionando uma diminuição das emissões dos 
tanques de gasolina, carburadores, alívios de carter e do cano de escapamento. 
Para estes controles trabalharem efetivamente, é necessário que o motor regulado 
e o carburador sejam ajustados adequadamente. Um motor regulado 
inadequadamente resultará altas emissões de monóxido de carbono e 
hidrocarbonetos e uma baixa economia de combustível. 
O carburador controla a relação ar combustível do veículo. Se a relação de ar 
combustível for muito alta, quantidades maiores de óxidos de nitrogênio serão 
emitidas, enquanto que com relações de ar combustível baixa, aumentará a 
quantidade de monóxido de carbono e hidrocarbonetos, assim como aumento do 
consumo de combustível. Carros não mantidos significam alto consumo de 
combustível e dessa forma, desperdício de dinheiro e maior emissão de poluentes. 
A combustão incompleta é a maior causa da poluição do ar, embora a 
combustão completa resulte na emissão de compostos não danosos de dióxido de 
carbono, vapor de água e cinzas. Nenhum processo de combustão é completo. 
Alguns poluentes são ainda liberados independentes se eles são provenientes da 
queima de carvão e óleo em termoelétricas, fábricas, veículos a gasolina, lixo em 
incineradores e queima de vegetação. Entretanto se no mundo nós não mais 
queimássemos combustíveis, a maioria da nossa eletricidade e transporte estaria 
parada, principalmente nos países frios onde a necessidade de aquecimento é 
prioritária. 
Os processos industriais têm uma grande participação na poluição no ar. 
Devido à tremenda diversidade dos produtos das indústrias, seus processos geram 
uma grande taxa de poluentes. As principais indústrias que contribuem para 
poluição do ar são as indústrias de petróleo e combustíveis, a de produtos 
químicos e a metalúrgica. 
As emissões provenientes da queima de resíduos sólidos são relativamente 
pequenas, mas deverão cada vez mais aumentar a sua significância devido aos 
problemas da destinação de resíduos sólidos. 
Contaminação Atmosférica 
 
35 
Óxidos de Enxofre 
O principal poluente contendo enxofre é o dióxido de enxofre (SO2). Quando 
os combustíveis contendo enxofre são queimados, o oxigênio do ar é retirado e 
produz dióxido de enxofre, o qual, em altas concentrações, é um gás irritante. O 
dióxido de enxofre reage como os materiais na atmosfera para formar partículas de 
ácido sulfúrico e partículas de sais de sulfato. O ácido sulfúrico é perigoso e é um 
poluente altamente corrosivo. Também podemos citar o SO3 como importante 
poluente atmosférico. 
Os outros poluentes do ar contendo enxofre são mercaptanas (carbono, enxofre 
e composto de hidrogênio) e sulfato de hidrogênio (H2S) os quais podem ser 
produzidos pela decomposição de matéria orgânica. As mercaptanas e o sulfato de 
hidrogênio não são poluentes comuns, mas quando eles estão presentes, podem ser 
distinguidos pelo seu odor característico de repolho e ovo podre (Gás sulfídrico). 
Ozônio 
A presença de ozônio na troposfera está associada a efeitos nocivos à saúde e 
ao meio ambiente. 
NOx 
Gerado pela combustão incompleta e processos de descarga na atmosfera. 
CO 
É gerado pela queima incompleta de combustíveis de origem fóssil. Seus níveis 
são controlados por limites estabelecidos em legislação. O aumento da sua 
concentração no ar é extremamente perigoso. Em locais confinados pode provocar 
morte devido a ser capaz de se combinar a hemoglobina do sangue, dando origem 
a carboxiemoglobina no sangue, o que leva a deficiência na capacidade 
psicomotora, dor de cabeça, tontura, alucinação, depressão, do no peito (angina), 
asfixia e morte. 
 
Contaminação Atmosférica36 
CO2 
A substância faz parte da composição natural do planeta e sua presença é 
fundamental para manutenção da vida no planeta e para o efeito estufa. No 
entanto, em grandes concentrações, causa a intensificação do efeito estufa, 
influenciado com efeitos locais e globais o clima no Planeta Terra (aumento da 
temperatura). Ainda em grandes concentrações relaciona-se a asfixia e morte. 
Material particulado 
Compreende as partículas sólidas e líquidas em suspensão. O material 
particulado causa problemas respiratórios, além de dependendo do poluente, ter 
efeitos carcinogênicos, mutagênicos e neurotóxicos. No ambiente pode causar 
névoas específicas, diminuindo a visibilidade nos espaços urbanos, onde é mais 
concentrada. Causa efeito corrosivo e interferência na atividade fotossintética dos 
vegetais. 
Nessa primeira unidade estudamos sobre o meio atmosférico e sua composição 
e na próxima unidade abordaremos sobre materiais particulados, mecanismos e 
dinâmica do transporte. 
 
É hora de se avaliar 
Lembre-se de realizar as atividades desta unidade de estudo. Elas irão 
ajudá-lo a fixar o conteúdo, além de proporcionar sua autonomia no processo de 
ensino-aprendizagem. 
Contaminação Atmosférica 
 
37 
 Exercícios – Unidade 1 
1. Sobre a atmosfera, pode-se afirmar exceto que: 
a) O ozônio é encontrado naturalmente na estratosfera. 
b) A troposfera é uma camada muito importante, pois é com ela que os 
habitantes da Terra estão permanentemente em contato; é nela que se 
formam os ventos, as nuvens e a chuva. 
c) O oxigênio existe em menor quantidade nos lugares mais altos. Pode-se, 
então, dizer que a atmosfera não é homogênea. 
d) O ar, ao contrário da terra e da água, não transforma a energia solar em 
calor. Por isso, os raios solares atravessam a atmosfera sem aquecê-la e 
incidem sobre a superfície da Terra. Aí o calor é produzido e se irradia 
pela atmosfera. Por isso, os lugares mais baixos são mais quentes que 
aqueles que ficam em altitudes mais elevadas. 
e) Na troposfera os gases que predominam são nitrogênio, gás carbônico, 
oxigênio e gás natural. 
 
2. Assinale a opção correta sobre o efeito estufa: 
a) Não é um fenômeno natural e ocorre devido a atividades humanas. 
b) Interferem na camada de ozônio, os CFCS não são considerados gases 
estufa. 
c) Somente o gás carbônico e o metano são capazes de produzir efeito 
estufa. 
d) O efeito estufa é prejudicial às condições de vida na Terra. 
e) O vapor de água e o metano são exemplos de gases estufa. 
 
Contaminação Atmosférica 
 
38 
3. Qual a camada onde a presença do ozônio exerce papel relevante para o 
planeta? 
a) Troposfera. 
b) Ionosfera. 
c) Exosfera. 
d) Estratosfera. 
e) Mesosfera. 
 
4. Marque a opção que apresenta os gases mais abundantes na atmosfera: 
a) Ne, Kr, H e CO2. 
b) CO2, NO2, N e O2. 
c) N, O, CO2. 
d) N, O2, Ar. 
e) Ar, Ra e NOx’s. 
 
5. Assinale a opção incorreta sobre poluentes atmosféricos: 
a) Os poluentes primários são lançados são lançados diretamente no ar. 
b) Os poluentes secundários são formados na atmosfera por meio de 
reações que são determinadas por certas condições físicas. 
c) O gás fluorídrico é utilizado em processos de produção de alumínio e 
fertilizantes, bem como refinarias de petróleo e esses processos 
contribuem para sua dispersão na atmosfera. 
d) Os óxidos de enxofre podem ser gerados pela queima de combustíveis 
que contenham enxofre ou por processos biogênicos naturais, nesses 
últimos só podem ser gerados no solo. 
e) O gás sulfídrico é um subproduto de processos de refinarias de petróleo, 
indústrias químicas, e indústrias de celulose e papel, além de ser 
produzido por processos biogênicos, além de ser um dos gases estufa. 
Contaminação Atmosférica 
 
39 
6. Na incineração catalítica é uma das técnicas de tratamento empregada na 
indústria química para o controle das emissões de: 
a) Materiais particulados. 
b) Óxidos de enxofre. 
c) Compostos orgânicos voláteis. 
d) Óxidos de nitrogênio. 
e) Monóxido de carbono. 
 
7. O gás ozônio e os clorofluorcarbonetos são exemplos de poluentes, assinale 
a alternativa correta: 
a) O ozônio nas camadas mais altas da atmosfera é tóxico, na troposfera 
absorve principalmente a radiação UVC proveniente do Sol, evitando 
efeitos nocivos à saúde. 
b) Os CFC’S apresentam alta toxicidade e não são decompostos pela 
radiação UV. 
c) O gás ozônio estratosférico é produzido em reações químicas entre NOx e 
compostos orgânicos voláteis em dias quentes e ensolarados, 
principalmente em áreas industriais e em regiões propensas a massas de 
ar estagnado. 
d) O ozônio estratosférico é tóxico e na troposfera, a radiação ultravioleta 
(UV) proveniente do Sol, evita os efeitos nocivos do excesso dessa 
radiação nos seres vivos. 
e) A camada de ozônio protege os seres vivos do excesso de radiação 
ultravioleta e pode ser destruída pela ação dos CFCS na tratosfera. 
 
Contaminação Atmosférica 
 
40 
8. Assinale a opção que não representa um efeito adverso das chuvas ácidas: 
a) É responsável somente por efeitos adversos de abrangência local. 
b) Deficiência das funções pulmonares. 
c) Pode matar peixes. 
d) Pode atingir florestas. 
e) Pode alterar a composição de rochas e criar cavernas. 
 
9. A chuva ácida traz danos às aguas, solos e contribui para danos à materiais 
diversos. Identifique quais são as medidas para redução dos prejuízos causados 
pelas chuvas ácidas. 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 
10. Diferencie deposição seca de úmida. 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 
Contaminação Atmosférica 
 
41 
 
2 Materiais Particulados, Mecanismos e Dinâmica do Transporte 
 
Contaminação Atmosférica 
 
42 
Caro aluno, 
Os materiais particulados consistem em vários tipos de poluentes que se 
mantêm suspensos na atmosfera devido seus pequenos diâmetros. Sua grande 
variedade, origem, características e propriedades devem ser conhecidas para que 
sejam traçadas medidas corretivas e preventivas, a fim de reduzir a poluição 
atmosférica e seus efeitos nocivos. 
Objetivos 
 Descrever a classificação dos materiais particulados e suas propriedades; 
 Descrever o comportamento dos materiais particulados; 
 Apresentar as escalas de poluição atmosférica; 
 Descrever suas formas de dispersão; 
 Apresentar o conceito de turbulência atmosférica; 
 Descrever a camada limite planetária; 
 Abordar casos históricos envolvendo poluição atmosférica. 
Plano da unidade 
 Os Materiais particulados/aerossóis, suas propriedades e características 
 Escalas de poluição atmosférica 
 Fontes de dispersão 
 Transporte de poluentes e as características da fonte emissora 
 Turbulência atmosférica e dispersão de poluentes 
 Camada limite planetária 
 Casos históricos de poluição atmosférica 
 Estudos de caso envolvendo chuvas ácidas 
Bem-vindo à segunda unidade de estudo! 
Contaminação Atmosférica 
 
43 
 Os Materiais Particulados/Aerossóis, Suas Propriedades e 
Características. 
Entende-se por material particulado, partículas de materiais sólidos ou líquidos,que quando dispersas no ar formam os aerossóis. É, portanto, considerado como 
material particulado, qualquer substância, exceto água pura, que existe sob a 
forma líquida ou sólida na atmosfera, que podem ser emitidos na forma de 
partícula ou na forma gasosa, que passam por condensação direta ou via formação 
de outro produto. 
Podem ser geradas por fontes naturais ou antropogênicas e ainda, serem 
classificados por poluentes primários ou secundários, pois podem ser emitidos 
diretamente na fonte (poluentes primários) ou se formarem na atmosfera, a partir 
da interação de compostos preexistentes (poluentes secundários). 
São considerados diferentes tipos de partículas: partículas em suspensão, poeiras, 
fumos, fumaças, névoas, gases, vapores, odores. Possuem alta complexidade, 
concentração, tamanho e composições químicas, fase e morfologia variadas. 
 
Exemplificando 
O material particulado pode ser classificado como natural ou na 
antropogênico. São exemplos de materiais particulados naturais: poeira do solo, sal 
marinho (com tamanhos variáveis pode permanecer no ar (tempo de residência) de 
minutos a semanas; poeiras e emissões vulcânicas (Sulfatos e Nitratos), partículas 
biogênicas (ceras, material proveniente de vegetais (pólen, folhas), material 
proveniente de húmus, fungos, bactérias, vírus e algas). São exemplos de material 
particulado de origem antropogênica: os derivados de processos industriais, da 
queima de biomassa, de sulfatos de SO2 e nitratos de NOx. 
Contaminação Atmosférica 
 
44 
As principais fontes de material particulado, de acordo com o Ministério do 
Meio Ambiente (MMA, 2017) são a queima de combustíveis fósseis, queima de 
biomassa vegetal, emissões de amônia na agricultura e emissões decorrentes de 
obras e pavimentação de vias. 
Os materiais particulados são conhecidos usualmente pela sigla MP’s. As 
partículas em suspensão são formadas pela combinação de frações sólidas ou 
líquidas presentes na atmosfera. As propriedades das partículas variam de acordo 
com o tamanho e forma (morfologia), características de cargas elétricas 
(carga/resistência), da cor e espalhamento de luz (parâmetros ópticos) e da 
composição química (ALMEIDA, 1999). 
O termo material particulado em suspensão (MPS) é associado ao conjunto de 
partículas sólidas ou líquidas dispersas no ar. Os MPS têm tamanhos variáveis entre 
algumas dezenas de de nanômetros (nm) a micrometros (μm) já o termo aerossol 
associa-se ao conjunto de partículas sólidas ou líquidas em suspensão no ar (meio 
gasoso). Os aerossóis têm tamanhos variáveis entre 0,001 e 100 μm (ALMEIDA, 1999). 
 Propriedades das partículas dos aerossóis 
O comportamento das partículas no ar e sua velocidade de sedimentação 
dependem do tamanho, densidade, quantidade de MP e do movimento do ar. 
Em relação ao tamanho dos aerossóis, eles se dividem em: Grosso: > 2,5 μm 
Fino: < 2,5 μm MP10: < 10 μm MP2,5: < 2,5 μm. Sabendo que quanto menor o 
tamanho da partícula, maior o risco do poluente ser inalado. 
De acordo com Macintyre, a área superficial, evaporação e condensação, a 
adesividade, a adsorção e a carga elétrica são propriedades das partículas dos 
aerossóis (2008). 
 
Contaminação Atmosférica 
 
45 
 Correlações entre as propriedades e comportamento 
das partículas 
O diâmetro das partículas é definido em função de propriedades e do 
comportamento das partículas. Existem vários tipos de diâmetros equivalentes tais 
como: diâmetro de sedimentação, diâmetro de superfície, diâmetro de volume, 
diâmetro de área projetada, entre outros. Como exemplos dessas correlações, 
temos: a difusão relacionada ao movimento browniano, a aerodinâmica 
relacionando-se a gravidade e a inercia, a óptica relacionando-se ao espalhamento 
de Luz, a mobilidade elétrica ao movimento eletricamente induzido a área 
projetada à proporção de volume/superfície (ALMEIDA, 1999). 
O material particulado possui massa e volumes variados, as unidades de 
concentração utilizados nos estudos de gases são: 
 S.I. : massa / volume 
 Mixing Ratio – Razão de Mistura 
 Considerando-se gases ideais: 
 
RT
P
V
n
RT
V
n
P
nRTPV



 
 
total
i
i
total
i
i
i
i
P
P
RT
P
RT
P
RT
P
C





 
Contaminação Atmosférica 
 
46 
Unidades mais comuns: 
ppm (ppmv), ppb (ppbv) e mg/m3 
onde: 
R = 8,314 J.mol-1.K-1 
T = temperatura em K 
P = pressão em Pa 
 (1 atm = 760 mm Hg = 1.0133 x 105 Pa) 
MMi = massa molecular de i 
Sendo T = 25ºC e P = 1 atm 
.
.9,40
)(
)(
3
iMM
m
g
ãoconcentraç
ppmvãoconcentraç

 
Unidades de concentração 
Exemplo 1. 
Calcular a concentração de ozônio em mg.m-3 que corresponde a 120 ppbv a 
uma pressão de 1 atm e uma temperatura de 25ºC. 
Resposta: 235,6 mg.m-3 
Exemplo 2. 
Calcular a concentração de SO2 em ppbv que corresponde a 365 mg.m-3 a uma 
pressão de 1 atm e 32ºC. 
Resposta: 142,7 ppbv 
 
Contaminação Atmosférica 
 
47 
 
 Escalas De Poluição Atmosférica 
Escalas de contaminantes 
A poluição do ar pode ocorre em várias escalas. São cinco diferentes: a local, a 
urbana, a regional, a continental e a global (VALLERO, 2008). 
Escala de poluição atmosférica local (menor que 50 km) 
A presença de um polo industrial em uma dada região pode levar a um efeito de 
poluição atmosférica local, como a acidificação de águas de rios, afetando nesse caso 
a vida aquática em nível de cadeia alimentar. A acidificação por sedimentação úmida, 
no caso da ocorrência de chuvas ácidas em uma região, também pode modificar a 
química dos solos, tornando improdutivos para atividades agrícolas. Ocorre a uma 
distância de aproximadamente 5 km de extensão da superfície da Terra. 
Escala de poluição atmosférica regional (entre 50 a 500 km de extensão) 
Três problemas contribuem significativamente para a poluição do ar em escala 
regional. Uma delas é a concentração de poluentes na atmosfera urbana, fontes 
fixas e móveis de poluentes, causam maior concentração de poluentes sobre uma 
dada região. Os tipos de poluentes que são lançados na atmosfera, bem como suas 
concentrações, mecanismos de transporte e reações que são processadas na 
atmosfera durante a transformação dos poluentes (de primários para secundários) 
são aspectos que podem causar efeitos de dispersão ou maior concentração de 
poluentes. 
Escala de poluição atmosférica continental (de 500 a acima de 1000 km) 
Podem ser considerados problemas de escala continental quando atingem 
vários países. O efeito de chuvas ácidas por exemplo. 
 
Contaminação Atmosférica 
 
48 
Escala de poluição atmosférica global 
Fenômenos de poluição atmosférica global atingem proporções gigantes, 
afetando de alguma forma adversa a dinâmica natural dos ecossistemas. 
Os efeitos locais de poluição podem contribuir para formação de microclimas, 
com ilhas de calor e alteração das condições climáticas originais. Podendo ainda 
contribuir para a efeitos globais, tais como alteração, redução da proteção planetária 
contra os raios nocivos do sol UVA e UVB. A atmosfera atua sobre as substâncias 
poluentes através de dois fenômenos fundamentais: o transporte e a difusão. 
Existem vários modelos matemáticos, permitem a realização de estudos de 
simulação de transporte e dispersão de contaminantes, auxiliando no estudo das 
concentrações e evolução da dispersão dos contaminantes e nas previsões das 
concentrações de poluentes a serem dispersos por tipos específicos de processos 
de trabalho, facilitando o planejamento do controle ambiental de diferentes 
setores industriais e contribuindo para o estabelecimento de políticas públicas com 
limites de tolerância adequados, que não coloquem em risco a vida em suas 
múltiplas formas. 
 Fontes De Dispersão 
A poluição pode ser oriunda de uma fonte fixa (exemplo chaminé de fábrica) 
ou de uma fonte móvel (ex. veículos). 
A poluição urbana envolve a dinâmica de emissão de poluentes primários e a 
formaçãode poluentes secundários, que são formados por reações químicas 
processadas entre poluentes primários. 
Os mecanismos de dispersão e transporte de poluentes são dependentes de 
uma série de fatores tais como: regime de ventos, chuvas, topografia, estabilidade 
atmosférica, temperatura, altura do ponto de lançamento, entre outros. 
Na troposfera ocorrem os fenômenos meteorológicos e climáticos que 
interferem na dispersão os poluentes. O transporte dos poluentes atmosféricos 
depende entre outros fatores da incidência de raios solares, temperatura, vapor, 
diâmetro dos poluentes e tipo de deposição (seca ou úmida). Os aspectos 
Contaminação Atmosférica 
 
49 
meteorológicos são fundamentais para a compreensão dos mecanismos de 
transporte de poluentes. 
A poluição do ar envolve os contaminantes e os meios receptores. São 
considerados receptores, os compartimentos da natureza nos quais são 
depositados os poluentes (solo, água), materiais diversos, seres vivos, entre outros, 
que sejam afetados de forma negativa pela poluição. 
Conhecer os mecanismos de transporte dos poluentes é fundamental para a 
compreensão dos comportamentos dos poluentes e para se traçar medidas 
preventivas e estratégias no combate aos poluentes. 
Através de diferentes mecanismos de transporte é possível detectar traços de 
poluentes em regiões muito remotas. Os poluentes podem atingir distâncias 
surpreendentes. Como exemplo os poluentes que são detectados em penas de 
aves e traços de poluentes detectáveis no gelo da Antártica. 
Poluentes e materiais particulados que só existem em determinadas regiões do 
planeta poder ser encontrados em compartimentos da natureza em outros 
continentes do globo terrestre, mas como explicar esses fatos? Através dos ventos 
os poluentes são transportados, das fontes fixas ou móveis aos receptores. 
Quando os poluentes se dispersam formam uma pluma. Vórtices com 
velocidades impressionantes, podem transportar poluentes a regiões remotas. 
Dependendo das condições meteorológicas, associadas a aspectos topográficos, e 
regime de ventos, o ponto receptor de poluição pode ter uma concentração muito 
inferior ao ambiente foco da poluição atmosférica. 
 Transporte de poluentes e as características da fonte 
emissora 
O número de chaminés, a forma da chaminé, o diâmetro da fonte emissora, a altura 
da fonte emissora, a altura de elevação da fonte emissora e a altura física da fonte 
emissora são importantes para a compreensão do comportamento de uma pluma. 
As plumas podem ainda ser dependentes de condições meteorológicas e das 
condições topográficas, dependentes da chaminé ou exclusivamente do efluente. 
Contaminação Atmosférica 
 
50 
As condições meteorológicas são importantes para a dispersão dos poluentes, 
dentre os fatores que interferem na dispersão dos contaminantes atmosféricos 
destacam-se: a temperatura, a velocidade do vento, a direção do vento, a estabilidade 
da atmosfera, o tipo de terreno e edifícios e os focos de calor (LISBOA, 2007). 
As plumas têm a capacidade de se dispersar na direção vertical e horizontal. No 
entanto, a taxa de dispersão depende da velocidade, insolação, fatores que possam 
causar distúrbios no ar (topografia irregular, edifícios etc.), altura efetiva da 
chaminé, intensidade da fonte, gradiente térmico. 
Dentre os principais fatores utilizados nos cálculos de plumas e que podem 
influenciar a levantamento das plumas destacam-se: temperatura de exaustão e 
emissão, altura de chaminé, raio de sua seção transversal interna, velocidade de 
exaustão, estabilidade atmosférica e perfil médio do vento (MONTEIRO, 2014). 
 Turbulência Atmosférica e Dispersão de Poluentes 
De acordo com Moreira et al. (2008), a turbulência atmosférica é um fenômeno 
que ocorre devido a interação do campo de vento com o solo, e os ciclos de 
aquecimento e resfriamento da superfície terrestre. O efeito desses eventos 
provoca um movimento caótico do ar, denominado turbulência atmosférica. A 
turbulência é responsável pela diluição dos poluentes atmosféricos nos sentidos 
horizontal e vertical. 
A troposfera é turbulenta devido às condições meteorológicas dinâmicas. O 
termo difusão turbulenta se deve às condições adversas, que corroboram para 
problemas de qualidade do ar em regiões específicas, a exemplo cidades 
industrializadas e populosas. A turbulência é uma característica da troposfera. 
 
Contaminação Atmosférica 
 
51 
 Camada Limite Planetária 
A dispersão dos poluentes limita-se a uma estreita camada da troposfera e a 
altura que a mesma atinge. Essa camada é denominada como Camada Limite 
Planetária (CLP) ou atmosférica (CLA), cerca de 500 m acima do solo. Como é a 
parte da troposfera mais próxima da superfície ela é influenciada diretamente pela 
superfície e os poluentes que são emitidos para a atmosfera. Esta porção da 
atmosfera sofre a influência da superfície terrestre na estrutura dos ventos. 
Na CLA predominam os efeitos da turbulência, na qual os processos de 
difusão são bastante relevantes (MONTEIRO, 2014). A CLP sofre efeitos 
oriundos da superfície através de trocas de momento, calor e misturas de 
massa de ar (ZANNETTI, 1999). 
A imagem abaixo orienta acerca da localização da camada limite planetária 
(Planetary Boundary Layer) e da sua proximidade com a superfície terrestre. 
 
 
Fonte:https://www.shodor.org/os411/courses/411c/module06/unit01/page01.html 
https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved
=0ahUKEwislWx7sbTAhXLEJAKHR57B6oQjRwIBw&url=https%3A%2F%2Fwww.shodor.org%2Fos41
1%2Fcourses%2F411c%2Fmodule06%2Funit01%2Fpage01.html&psig=AFQjCNGMy_ulgibQ7dYfRB
LoPpstphRrSA&ust=1493458932455415 
 
Contaminação Atmosférica 
 
52 
A CLA é classificada quanto suas forçantes. As forçantes climáticas segundo 
Rebellato (2005) são um conjunto de mecanismos que alteram o equilíbrio 
energético global, e que pode ser de origem natural ou antropogênica. 
A CLA responde a essas forçantes dentro de uma escala de tempo de uma hora 
aproximadamente ou menos, ou seja, a sua dinâmica e estrutura respondem a ação 
dos aspectos meteorológicos/poluentes em uma curta escala de tempo. A emissão 
de poluentes ou a evaporação influenciam suas condições, entre outros fatores. 
Esses componentes se comportam de formas distintas, em diferentes partes do dia. 
A altura é variável de metros a quilômetros, o que depende de modificações na 
superfície terrestre, principalmente relacionadas a períodos do dia e níveis de 
insolação. A CLA apresenta um ciclo diurno e noturno, onde os ciclos de energia 
são mais expressivos durante o dia. Pode ainda ser classificada como estável, 
neutra e instável, dependendo da variação de temperatura e período do dia. 
A camada limite convectiva (CLC) ocorre de dia, com episódios de turbulência 
intensificada, sendo a variação da temperatura inversamente proporcional à altura. 
Camada de mistura ou Camada limite convectiva (CM) ocorre em dias de sol e com 
ventos fracos, quando a turbulência é produzida de forma predominante por 
convecção térmica. A camada neutra (CLN) ocorre durante o período de transição 
do dia para noite. O conceito neutro baseia-se na variação de temperatura nula e 
em uma condição atmosférica onde não há intensificação ou inibição da 
turbulência. 
Importante 
Muitas vezes é possível observar uma camada de mistura residual (CMR), 
formada logo acima da CLP estável. Atuam como um resíduo da camada anterior, ou 
seja, da camada convectiva. Essa camada surge ao cair da tarde, antes do pôr do sol. A 
camada de mistura residual pode conservar substâncias emitidas na convectiva 
diurna. Nesta, a turbulência é menor. A camada limite estável – CLE também é 
conhecida como camada Noturna. As variações das forçantes, nesta camada ocorrem 
de forma lenta e possui fraca turbulência térmica. 
Vale a pena ressaltar que a determinação da altura da mistura é um importante 
dado para a análise da dispersãodos poluentes. E que, em períodos de transição dia-
noite e noite-dia, a determinação desses dados é dificultada. 
Contaminação Atmosférica 
 
53 
O que chamamos de difusão dos poluentes, seria a dispersão, ou seja, a diluição 
da sua concentração. Ao serem dispersos os poluentes na atmosfera formam-se 
plumas de poluentes. As plumas são transportadas devido ao processo de 
turbulência. A dispersão das plumas de poluentes ocorre devido a formação de 
vórtices, com diferentes tamanhos e velocidades (intensidades). 
Modelagem Matemática da Dispersão Atmosférica de Contaminantes 
Modelos matemáticos envolvem o estudo de transporte de poluentes. Os 
modelos matemáticos são capazes de: descrever e interpretar os dados 
experimentais; controlar em tempo real e/ou analisar a qualidade do ar; administrar 
as liberações acidentais e avaliar as áreas de risco (Moreira et al, 2008). 
Os processos que governam o transporte e a difusão de poluentes são 
numerosos e de uma complexidade tal que não é possível descrevê-los sem a 
utilização de modelos matemáticos, que resultam, então, serem um instrumento 
técnico indispensável para a gestão ambiental. 
Para determinar o campo de vento (responsável pelo transporte) existem vários 
procedimentos codificados nos modelos matemáticos chamados de modelos 
meteorológicos ou de campo de vento. Os modelos meteorológicos são códigos 
computacionais que permitem reconstruir a evolução espaço-temporal da variável 
que descreve o fluido atmosférico. 
Modelos matemáticos envolvem o estudo de transporte de poluentes. Os 
modelos matemáticos são capazes de: descrever e interpretar os dados 
experimentais; controlar em tempo real e/ou analisar a qualidade do ar; administrar 
as liberações acidentais e avaliar as áreas de risco (Moreira et al, 2008). 
Os processos que determinam o transporte e a difusão de poluentes são 
numerosos e de grande complexidade, sendo indispensável para sua compreensão 
a realização de um levantamento o mais completo possível de dados 
meteorológicos, além de ser necessária a utilização de modelos matemáticos. A 
exemplo, para se determinar o campo de vento (responsável pelo transporte) 
existem vários procedimentos codificados nos modelos matemáticos chamados de 
modelos meteorológicos ou de campo de vento. 
Contaminação Atmosférica 
 
54 
Os modelos meteorológicos são códigos computacionais que permitem 
reconstruir a evolução espaço-temporal da variável que descreve o fluido 
atmosférico. Os modelos são equações matemáticas que servem para interpretar e 
entender o processo de distribuição dos poluentes e suas concentrações. Dentre os 
modelos matemáticos utilizados nos estudos da dispersão atmosférica, destacam-
se os seguintes tipos de modelos: os Eulerianos, os Lagrangeanos e os modelos 
Gaussianos. 
Os modelos Eulerianos utilizam soluções da equação advecção-difusão em um 
sistema de referência fixo em relação à Terra. Utilizam equação diferencial com 
domínio fixo de espaço-tempo. Já os modelos Lagrageanos simulam as trajetórias 
das partículas de poluentes em um sistema de referência que se desloca de acordo 
com o movimento das partículas (TADANO et al., 2010). 
O transporte e a dispersão de contaminantes na baixa atmosfera, 
normalmente, são simulados em termos da equação de difusão-advecção, 
euleriana. 
 
Importante 
Os modelos eulerianos são considerados determinísticos, já que 
determinam a concentração de um poluente a uma determinada vazão (volume), 
enquanto os modelos lagrangeanos são probabilísticos, pois trabalham com a 
probabilidade de uma partícula de poluente ser detectada em uma determinada 
posição. 
Os modelos de pluma gaussiana empregam a equação de distribuição gaussiana e 
são usados na estimativa do impacto de contaminantes não reativos. Esse modelo 
simula o comportamento de um conjunto de plumas que são emitidas de fontes fixas 
(indústrias), considerando a altura da chaminé e os fatores que contribuem para a 
movimentação do ar, ou seja, para simular a distribuição de concentrações de 
poluentes atmosféricos. 
Contaminação Atmosférica 
 
55 
Principais interferentes na dispersão de poluentes 
Ventos 
O vento também exerce um papel indispensável no transporte de poluentes, a 
direção e sua velocidade orientam a concentração ou dispersão (distribuição) de 
poluentes em determinadas regiões. O vento varia em função da direção, 
velocidade e altitude. 
Como detalhado na unidade I, é na troposfera que ocorrem os fenômenos 
meteorológicos e climáticos que influenciam a dinâmica de transporte e dispersão 
dos poluentes. Contudo, o escoamento dos poluentes ocorre separado em três 
tipos: larga escala, mesoescala e microescala que envolvem respectivamente as 
seguintes distâncias (superior à 100 km, entre 10 e 100 km e menores que 10 km). 
Temperatura 
É importante para a dispersão vertical na atmosfera. Altas temperaturas 
favorecem a formação de poluentes fotoquímicos, tal como o ozônio troposférico, 
já as baixas temperaturas a formação de inversões térmicas. 
Chuvas 
As chuvas favorecem a precipitação dos poluentes provocando deposição úmida. 
Topografia 
O relevo apresenta obstáculos físicos à dispersão dos poluentes, tais como 
vales ou depressões contribuindo para eventos de inversão térmica. 
 
 Casos Históricos De Poluição Atmosférica 
 1950 (Poza Rica - México)- 22 mortes por H2S 
 1930 (Bélgica) - 63 mortes por SO2 
 1944 (LA - EUA) – Destruição de plantações 
 Cidade Cubatão (década de 80) 
 RIO HUDSON EUA 
 Vale do Rio Meuse na Bélgica em 1930; 
Contaminação Atmosférica 
 
56 
 Estudos de caso envolvendo chuvas ácidas 
No Brasil, não há um programa específico de monitoramento de chuvas ácidas. 
Alguns trabalhos discutem localmente o problema ocasionado pela deposição de 
acidez em materiais, solos e águas, como é o caso de Cubatão e da floresta 
Amazônica (FORNARO,2006). 
Cubatão é um exemplo de região que sofreu intensa industrialização nos anos 
70, período no qual não existia com rigor o controle da qualidade do ar, o que 
alterou as características da atmosfera, sendo responsável por episódios críticos de 
poluição do ar. 
Na grande São Paulo, em 1976, iniciou-se um processo de atenção e de alerta 
que denunciava a possibilidade de ocorrência de episódios críticos semelhantes. O 
controle de grandes quantidades de materiais particulados, cerca de 1500 
toneladas por dia, e também dióxido de enxofre possibilitaram uma melhoria 
acentuada na qualidade do ar na capital paulista (FORNARO, 2006). 
Em função de ausência de correntes de ar é comum a maior concentração de 
poluentes em pontos específicos, o que pode acarretar em problemas pulmonares. 
Alguns episódios como em Donora, Pensilvânia em 1948, nos Estados Unidos 
(Donora, 20 mortes por SO2 e MP), e na Inglaterra, em Londres em 1952, causaram 
altos índices de mortalidade (1952). 
Centenas de lagos nos Estados Unidos e na Escandinávia se tornaram tão ácidos 
que não mais possuem vida aquática. Mais de 90 lagos no Estado de Nova York na 
região de Adirondacks já não possuem mais peixes devido às condições ácidas. 
No Brasil, uma das únicas regiões onde se mediu chuva ácida foi em Cubatão e 
em Santa Catarina na região carbonífera. No centro leste dos Estados Unidos os 
números de pH chegam aos valores de 4 a 4,2. 
 
Contaminação Atmosférica 
 
57 
 
A ação das chuvas ácidas foi a responsável pela restauração de um dos maiores 
símbolos turísticos da cidade do Rio de Janeiro e do Brasil, o Cristo Redentor, 
instalado no alto do Morro do Corcovado, a 709 metros acima do nível do mar, 
localizado no Parque Nacional da Tijuca. A estátua, inaugurada em 1931, mede, 
aproximadamente, 38 metros, foi castigada ao longo desses anos pelos ventos, 
pela umidade, fortes tempestades, porém, a ação mais devastadora foi a das 
chuvas ácidas (JESUS, 1996). 
Assim como este monumento histórico, inúmeras esculturas pelo mundo