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Módulo II - Gestão de Redes de Monitoramento da Qualidade do Ar Aula 05 - Estações de Monitoramento 5.1 Rede de monitoramento da qualidade do ar 5.2 Metodologia e tipos de equipamentos de medição 5.3 Infraestrutura básica 5.4 Redes estaduais de monitoramento da qualidade do ar no Brasil 5.5 Gestão de redes de monitoramento da qualidade do ar Referências Bibliográficas Aula 07 - Validação dos dados amostrados de qualidade do ar 3 4 Aula 06 - Certificação dos Equipamentos para Medição da Qualidade do Ar 6.1 Certificação dos equipamentos para medição da qualidade do ar 27 28 7 9 10 22 26 Referências Bibliográficas 33 Referências Bibliográficas 41 7.1 Aspectos Gerais 7.2 Limpeza e Verificação dos Dados 7.3 Critérios e Frequência de Validação dos Dados 7.4 Metodologias de Validação 7.5 Controle de Qualidade dos Dados 7.6 Registro de Dados 7.7 Cálculos 35 35 36 37 38 39 39 34 Aula 08 - Interpretação e representatividade dos dados monitorados Referências Bibliográficas 49 8.1 Interpretação dos Dados Monitorados para Qualidade do Ar 8.2 Representatividade dos Dados 8.2.1 Representatividade Temporal dos Dados 8.2.2 Representatividade espacial das estações 8.3 Avaliação da meteorologia local e da qualidade do ar 8.4 Análise de Tendências 43 43 44 45 46 47 42 Aula 09 - Divulgação dos dados de qualidade do ar Referências Bibliográficas 57 9.1 Introdução 9.2 Formas de Divulgação dos Dados para os Diferentes Públicos 9.2.1 Relatório da Qualidade do Ar 9.2.2 Índice da Qualidade do Ar 9.2.3 Boletim de Qualidade do Ar 9.3 Plano de Emergência para Episódios Críticos de Poluição do Ar 51 51 51 51 53 56 50 SUMÁRIO 3 AULA 5 MÓDULO II – GESTÃO DE REDES DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR ESTAÇÕES DE MONITORAMENTO Gestão da Qualidade do ar 4 Dentre os diferentes impactos ambientais existentes nas cidades do mundo, principalmente nas grandes metrópoles, a poluição do ar ocupa um lugar de destaque, tendo como fonte principal nos centros urbanos, as emissões de veículos automotores. Uma ferramenta importante para o monitoramento das concentrações de poluentes atmosféricos é a implantação de uma rede de monitoramento da qualidade do ar, composta por estações de monitoramento. 5.1 REDE DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR Esses objetivos indicam a natureza das amostras (dados) que serão coletadas nas estações, entretanto, quando analisados, observa-se que, raramente, os pontos de monitoramento atenderão mais do que dois ou três objetivos. Por isso, é necessário priorizar os objetivos, com a finalidade de melhor selecionar os locais de monitoramento mais representativos para atendê- los, bem como obter dados de qualidade adequada. • Determinar as maiores concentrações que podem ocorrer na área coberta pela rede; • Determinar as concentrações mais representativas em áreas de alta densidade populacional; • Determinar o impacto de grandes fontes de emissões de poluentes atmosféricos na qualidade do ar da região; • Determinar os níveis de concentração de fundo ou de background⁴; • Determinar a extensão do transporte de poluentes entre as áreas, bem como o potencial para a formação de poluentes secundários⁵; • Determinar os impactos causados ao bem-estar da população nos grandes centros, em áreas rurais e remotas, tais como os efeitos sobre a vegetação e a redução na visibilidade; • Avaliar a qualidade do ar, de acordo com os requisitos legais estabelecidos; • Propiciar o acompanhamento de tendências de médio e longo prazo; • Orientar a tomada de decisão e verificação da eficácia dos programas de controle e a necessidade de aprimoramentos. As estações de monitoramento da qualidade do ar, em geral, são projetadas para atender a um ou mais dos seguintes objetivos: Concentração de fundo ou background – É definido como sendo uma concentração teoricamente natural de uma substância ou elemento em uma amostra, considerando as variáveis temporal e espacial da área sob investigação. Poluentes Secundários – São poluentes resultantes da reação dos poluentes primários (contaminantes diretamente emitidos pelas fontes para o ambiente) com substâncias presentes na camada baixa da atmosfera e frações da radiação solar. ⁴ 5 Gestão da Qualidade do ar 5 Uma rede de monitoramento da qualidade do ar é estabelecida a partir do inventário de emissões e dos dados meteorológicos locais. Após, é realizada a modelagem atmosférica, podendo-se trabalhar com os modelos matemáticos de dispersão, que permitem predizer a concentração dos poluentes ao nível do solo⁶. Estes modelos, geralmente do tipo Gaussiano, são baseados em simplificações e idealizações e contam com um fator de segurança. Seu principal objetivo é determinar os locais onde ocorrerão as máximas concentrações de poluentes e sob quais condições meteorológicas elas poderão ocorrer. Selecionar um número de estações de monitoramento da qualidade do ar que seja consistente com os objetivos do monitoramento e escolher locais de amostragem representativos da qualidade do ar da região; O atributo mais importante referente à qualidade dos dados de qualquer estação de monitoramento do ar é a representatividade. A coleta de amostras (dados) representativas da qualidade do ar depende basicamente dos seguintes fatores: Considerar as restrições peculiares identificadas em cada local impostas pelos aspectos da topografia, pela meteorologia e por outras fontes de emissões existentes na área. Esses aspectos deverão ser documentados. Selecionar os locais distantes de obstáculos que representem obstruções ao fluxo do ar. Entretanto, é sabido que nem sempre é possível evitar todos os obstáculos; III I II • Fixação dos objetivos; • Determinação dos parâmetros que serão monitorados; • Seleção dos locais de monitoramento e montagem da infraestrutura necessária; • Determinação da duração e frequência das medições ou amostragens; • Seleção das metodologias de medição e análise; • Seleção dos equipamentos e dos fornecedores; • Determinação dos métodos de calibração e controle de qualidade; • Determinação da metodologia de coleta e armazenamento dos dados; • Determinação dos procedimentos de processamento e análise dos dados e relatórios; As principais etapas para projetar uma rede são: Altura do nível do solo – É utilizada uma altura de 2 metros, que representa a altura dos receptores principais (população).6 Gestão da Qualidade do ar 6 Uma rede de monitoramento da qualidade do ar, a partir da seleção dos locais de monitoramento, da frequência das medições e dos parâmetros que serão amostrados, pode ser estabelecida com os seguintes tipos de estações: • Determinação dos custos de equipamento e de pessoal; • Determinação dos custos operacionais e de manutenção que incluem peças sobressalentes, padrões, pessoal técnico especializado. • Estação Móvel: estação que pode operar em um veículo (furgão, caminhão, trailer etc.) em movimento ou estacionado em lugar pré-estabelecido (Figuras 24, 25 e 26). • Estação Fixa: estação que opera em pontos fixos, especificados em relação às coordenadas geográficas e pré-estabelecidas, de acordo com a modelagem (Figuras 27, 28 e 29). Gestão da Qualidade do ar 7 5.2 METODOLOGIA E TIPOS DE EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO A escolha dos tipos de equipamentos de medição deve levar em consideração, além dos padrões legais a serem atendidos, os recursos necessários para sua aquisição, as certificações obtidas pelos mesmos, a operação, manutenção e a funcionalidade dos equipamentos. Depende diretamente, também, dos objetivos da medição, tais como: atendimento aos padrões legais, controle dos processos poluidores, comparação de métodos diferentes de medição, avaliação das ações de controle estabelecidas, avaliação da exposição aos poluentes, avaliação da deposição de poluentes na flora e fauna, dentre outras. As metodologias e equipamentos atualmente desenvolvidos para detectar a quantidade de material particulado e de gases tóxicospresentes no ar atmosférico podem ser classificados da seguinte forma: Equipamentos automáticos (contínuos) São equipamentos eletrônicos contínuos desenvolvidos para análise de baixa concentração de poluentes (Figura 30). O quadro 7 apresenta os parâmetros medidos, a faixa de medição e o limite de detecção de equipamentos contínuos de qualidade do ar existentes no mercado atualmente. Fonte: Manual dos equipamentos Envea, Thermo e Ecotech Quadro 7: Parâmetros medidos, a faixa de medição e o limite de detecção de equipamentos contínuos de qualidade do ar existentes no mercado atualmente. Parâmetro Medido 03 CO/CO2 S02/H2S/ TRS BTEX HC TotalNO-NO2-NOxNH3 Faixa de Medição (ppm) 0-1/0-10 <0,2 0,2 <20 <0,4 0-1/0-10 0-1/0-10 Max. 10-500-100 0-10 0-1000 0-1 0-10 0,5 a 10.000 0,5 (/24h) - - - - - (benzeno) <0,5- - 50 0,1 0,1 - - - - - - - - - - - - Faixa de Medição (µg/m³) Limite de Detecção (ppb) Limite de Detecção (µg/m³) NO2 Hg PM10/ PM2.5 Figura 30: Fotos ilustrativas de analisadores contínuos de monitoramento de poluentes atmosféricos Fonte: Manual dos equipamentos Envea, Thermo e Ecotech Gestão da Qualidade do ar 8 Equipamentos ativos (manuais) Equipamentos passivos Microssensores Neste tipo de equipamento é feita a sucção de um volume de ar por uma bomba, fazendo-o passar por um meio coletor, químico ou físico (material absorvente), por um período de tempo determinado. Posteriormente, esse material é encaminhado a um laboratório para análise do poluente específico. São usados para amostragens de material particulado (total e inaláveis), SO2, NOx, NH3, dentre outros poluentes. Esses equipamentos apresentam níveis de detecção mais altos e uma influência muito maior de interferentes em relação aos monitores eletrônicos contínuos, sendo também de menor custo. Os equipamentos passivos funcionam através de difusão molecular durante um período de tempo previamente definido e posterior análise em laboratório. Os microssensores integrados consistem em sensores eletroquímicos desenvolvidos recentemente com o avanço da nanotecnologia, aliada à utilização de algoritmos (Figura 31). Esse tipo de circuito eletrônico permite medir e traduzir as menores variações nos níveis de concentrações de um poluente específico, no qual a confiabilidade da medição é obtida limitando o efeito das variações de umidade e usando um filtro de entrada de ar específico, combinado ao sistema dinâmico de amostragem de ar. Alguns fabricantes fornecem, hoje, medições específicas comparáveis aos métodos de referência utilizados em monitores de qualidade do ar contínuos. Esse tipo de sensor está sendo utilizado largamente na Europa, paralelamente à utilização dos analisadores contínuos certificados por agências reconhecidas (acreditadas). A utilização em paralelo é em função dos mesmos só terem obtido, até o momento, certificações das diretivas europeias. No Quadro 8 pode-se observar alguns tipos de poluentes analisados por microssensores. Quadro 8: Poluentes analisados por microssensores Fonte: Envea Autonomous networks of sensor-based mini-stations (Disponível em: https://www.rsi-electro.com) Parâmetro Medido NO2 CO NH3 SO2 nmVOCO3 / NO2 Resolução (pmm) 0-2/0,25 0-2/0,25 20 20 0-20 0-25 0-1 0-2 0-16 0-1 10 a 1.000 - - - - - - 500/ 200 500 5050 10 -- N/A Resolução (µg/m³) Limite de Detecção (ppb) H2S/ CH4S PM10/ PM2.5 Gestão da Qualidade do ar 9 Figura 31: Fotos ilustrativas de microssensores contínuos de monitoramento de poluentes atmosféricos Fonte: Manual dos equipamentos Bioindicadores Refere-se à utilização de seres vivos (flora e fauna) na avaliação da qualidade do ar, sendo métodos complementares aos métodos físico-químicos. 5.3 INFRAESTRUTURA BÁSICA A implantação de uma rede de monitoramento da qualidade do ar envolve, primeiramente, a definição de quais tipos de equipamentos serão instalados, podendo ser composta por equipamentos contínuos (eletrônicos), equipamentos manuais e/ou microssensores, além da possibilidade de instalação de bioindicadores. Após a definição dos equipamentos de medição e da quantidade de estações a serem implantadas, deve-se definir a infraestrutura básica para instalação da rede e a equipe técnica especializada envolvida. A infraestrutura básica a ser implantada para uma estação completa que utilize, principalmente, analisadores contínuos de monitoramento, refere-se a: • Alimentação elétrica estável e contínua; • No Breaks – para equalização da alimentação elétrica; • Tomadas de entradas de amostras (manifolds) – com o objetivo de minimizar os interferentes, como a umidade; • Climatização da estrutura (containers) onde serão instalados os analisadores; • Sistemas de calibração (cilindros e equipamentos); • Sistema de controle de acesso; • Sistema de comunicação de dados. Gestão da Qualidade do ar 10 Uma das etapas necessárias no projeto de uma rede de monitoramento é a determinação dos custos iniciais de aquisição de equipamentos, da operação e manutenção, assim como a identificação do pessoal necessário, que envolve especialistas em qualidade do ar (químicos, engenheiros, técnicos ambientais, meteorologistas, instrumentistas, dentre outros, assim como biólogos - em caso de utilização de bioindicadores). Deve ser considerando também a qualificação e o treinamento necessário para a equipe de trabalho. Um fator que frequentemente define o tamanho de uma rede, ou seja, o número de instrumentos e a sua sofisticação‚ é o orçamento disponível para a sua instalação. Os custos de uma rede devem incluir também os custos de análises de laboratório, como exemplo, a análise de presença de metais ou orgânicos em filtros de quartzo ou fibra de vidro, além dos custos referentes a materiais de consumo, de expediente, combustíveis, consultoria com meteorologista para avaliação e interpretação de dados, e outros especialistas que se julgue necessário consultar. O monitoramento da qualidade do ar no Brasil ainda é incipiente. Das 27 Unidades Federativas, apenas 12 (Bahia - BA, Ceará - CE, Distrito Federal - DF, Espírito Santo - ES, Goiás - GO, Mato Grosso do Sul - MS, Minas Gerais - MG, Paraná - PR, Pernambuco - PE, Rio de Janeiro - RJ, Rio Grande do Sul - RS e São Paulo - SP) realizam algum tipo de monitoramento, e, ainda, com grande variação da quantidade de estações em operação e dos poluentes monitorados. Das 12 Unidades Federativas que realizam monitoramento, somente 7 (CE, DF, ES, GO, MG, RJ e SP) disponibilizam os dados pela internet, o que corresponde a 26% dos estados brasileiros. Com relação aos relatórios de qualidade do ar, tem-se que somente 6 estados (DF, ES, GO, RJ, RS e SP) publicaram informações atualizadas nos últimos 4 anos, o que corresponde apenas a 22% das Unidades Federativas. O quadro 9 e a Figura 32 sintetizam as informações obtidas a partir de consulta aos órgãos gestores de cada Unidade Federativa. 5.4 REDES ESTADUAIS DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR NO BRASIL Gestão da Qualidade do ar 11 UF Órgão Ambiental Página web Monitoramento da Qualidade do Ar1 Relatório da Qualidade do Ar1 Dados Disponíveis1 AC Instituto de Meio Ambiente eAnálises Climáticas IMAC Instituto de Meio Ambiente de Alagoas - IMA Instituto do Meio Ambiente e de Ordenamento Territorial do Amapá - IMAP IInstituto de Proteção Ambiental do Amazonas IPAAM Instituto do Meio Ambiente e Recursos Hídricos - INEMA Superintendência Estadual do Meio Ambiente - SEMACE Instituto Brasilia Ambiental - IBRAM Instituto Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos - IEMA-ES Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável Secretaria de Estado do Meio Ambiente e Recursos Naturais - SEMA Secretaria de Estado de Meio Ambiente Instituto de Meio Ambiente de Mato Grosso do Sul - IMASUL Fundação Estadual do Meio Ambiente - FEAM Fundação Estadual do Meio Ambiente - FEAM Superintendência de Administração do Meio Ambiente- SUDEMA Instituto Ambiental do Paraná - IAP Agência Estadual de Meio Ambiente - CPRH Instituto Estadual do Ambiente - INEA Instituto de Desenvolvimento Sustentável e Meio Ambiente do Rio Grande do Norte - IDEMA Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz Roessler - FEPAM Secretaria do Estado de Desenvolvimento Ambiental - SEDAM Fundação Estadual do Meio Ambiente e Recursos Hidricos - FEMARH Instituto do Meio Ambiente de Santa Catarina - IMA Companhia Ambiental do Estado de São Paulo Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Recursos Hídricos - SEMARH Instituto Natureza do Tocantins http://www.imac.ac.gov.br Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Não Não Não http://www.ima.al.gov.br http://www.imap.ap.gov.br http://www.ipaam.am.gov.br http://www.inema.ba.gov.br https://www.semace.ce.gov.br http://www.ibram.df.gov.br https://iema.es.gov.br http://www.secima.go.gov.br http://www.sema.ma.gov.br http://www.sema.mt.gov.br http://www.imasul.ms.gov.br http://www.feam.br https://www.semas.pa.gov.br https://www.semas.pb.gov.br http://www.lap.pr.gov.br http://www.cprh.pe.gov.br http://www.inea.rj.gov.br http://www.idema.rn.gov.br http://www.fepam.rs.gov.br http://www.sedam.ro.gov.br http://www.femarh.rr.gov.br http://www.ima.sc.gov.br https://cetesb.sp.gov.br https://www.semarh.se.gov.br https://naturatins.to.gov.br Total Percentual 12 11% 7 26% 2 22% AL AP AM CE BA DF ES GO MA MT MS MG PA PB PR PE RJ PI RN RS RO RR SC SP SE TO http://www.semar.pi.gov.br Secretaria do Meio Ambiente e Recursos Hídricos do Estado do Piauí-SEMAR Não Não Não Não Não Não Não Não Não2 NãoNãoNão Não Não2 Não NãoNão Não NãoNãoNão NãoNão Não Não NãoNãoNão NãoNãoNão NãoNãoNão NãoNãoNão NãoNãoNão Quadro 9: Síntese das informações disponíveis sobre qualidade do ar no Brasil em 2019, conforme informado pelos órgãos ambientais estaduais Dados ou relatórios disponíveis a partir de 2015 (ou mais recentes), foram considerados como “Sim”.1 Os estados do Paraná e Minas Gerais elaboraram e divulgaram relatórios anuais de qualidade Os estados do Paraná e Minas Gerais elaboraram e divulgaram relatórios anuais de qualidade do ar da Região Metropolitana de Curitiba e da Região Metropolitana de Belo Horizonte em 2001 e 2013, respectivamente. Esses relatórios não foram considerados neste estudo, pois não estão atualizados. 2 Gestão da Qualidade do ar 12 Elaboração: MMA UF Órgão Ambiental Página web Monitoramento da Qualidade do Ar1 Relatório da Qualidade do Ar1 Dados Disponíveis1 AC Instituto de Meio Ambiente eAnálises Climáticas IMAC Instituto de Meio Ambiente de Alagoas - IMA Instituto do Meio Ambiente e de Ordenamento Territorial do Amapá - IMAP IInstituto de Proteção Ambiental do Amazonas IPAAM Instituto do Meio Ambiente e Recursos Hídricos - INEMA Superintendência Estadual do Meio Ambiente - SEMACE Instituto Brasilia Ambiental - IBRAM Instituto Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos - IEMA-ES Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável Secretaria de Estado do Meio Ambiente e Recursos Naturais - SEMA Secretaria de Estado de Meio Ambiente Instituto de Meio Ambiente de Mato Grosso do Sul - IMASUL Fundação Estadual do Meio Ambiente - FEAM Fundação Estadual do Meio Ambiente - FEAM Superintendência de Administração do Meio Ambiente - SUDEMA Instituto Ambiental do Paraná - IAP Agência Estadual de Meio Ambiente - CPRH Instituto Estadual do Ambiente - INEA Instituto de Desenvolvimento Sustentável e Meio Ambiente do Rio Grande do Norte - IDEMA Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz Roessler - FEPAM Secretaria do Estado de Desenvolvimento Ambiental - SEDAM Fundação Estadual do Meio Ambiente e Recursos Hidricos - FEMARH Instituto do Meio Ambiente de Santa Catarina - IMA Companhia Ambiental do Estado de São Paulo Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Recursos Hídricos - SEMARH Instituto Natureza do Tocantins http://www.imac.ac.gov.br Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Não Não Não http://www.ima.al.gov.br http://www.imap.ap.gov.br http://www.ipaam.am.gov.br http://www.inema.ba.gov.br https://www.semace.ce.gov.br http://www.ibram.df.gov.br https://iema.es.gov.br http://www.secima.go.gov.br http://www.sema.ma.gov.br http://www.sema.mt.gov.br http://www.imasul.ms.gov.br http://www.feam.br https://www.semas.pa.gov.br https://www.semas.pb.gov.br http://www.lap.pr.gov.br http://www.cprh.pe.gov.br http://www.inea.rj.gov.br http://www.idema.rn.gov.br http://www.fepam.rs.gov.br http://www.sedam.ro.gov.br http://www.femarh.rr.gov.br http://www.ima.sc.gov.br https://cetesb.sp.gov.br https://www.semarh.se.gov.br https://naturatins.to.gov.br Total Percentual 12 11% 7 26% 2 22% AL AP AM CE BA DF ES GO MA MT MS MG PA PB PR PE RJ PI RN RS RO RR SC SP SE TO http://www.semar.pi.gov.br Secretaria do Meio Ambiente e Recursos Hídricos do Estado do Piauí-SEMAR Não Não Não Não Não Não Não Não Não2 NãoNãoNão Não Não2 Não NãoNão Não NãoNãoNão NãoNão Não Não NãoNãoNão NãoNãoNão NãoNãoNão NãoNãoNão NãoNãoNão Dados ou relatórios disponíveis a partir de 2015 (ou mais recentes), foram considerados como “Sim”.1 Os estados do Paraná e Minas Gerais elaboraram e divulgaram relatórios anuais de qualidade do ar da Região Metropolitana de Curitiba e da Região Metropolitana de Belo Horizonte em 2001 e 2013, respectivamente. Esses relatórios não foram considerados neste estudo, pois não estão atualizados. 2 Gestão da Qualidade do ar 13 Não realiza o monitoramento da qualidade do ar Realiza o monitoramento da qualidade do ar (Não disponibiliza os dados do monitoramento e não divulga Relatório de Qualidade do Ar Realiza o monitoramento da qualidade do ar (Disponibiliza os dados do monitoramento e não divulga Relatório de Qualidade do Ar Realiza o monitoramento da qualidade do ar (Disponibiliza os dados do monitoramento e divulga Relatório de Qualidade do Ar Elaboração: MMA A distribuição das estações de monitoramento da qualidade do ar no país é apresentada na Figura 33, de forma agregada, e na Figura 34, de forma regionalizada, a partir das informações obtidas junto aos órgãos gestores de cada Unidade Federativa. A representação especializada das estações de monitoramento permite constatar que há uma alta concentração na região Sudeste, congruente com a maior concentração populacional e industrial. No Nordeste, três estados dispõem de estações de monitoramento (BA, CE e PE), assim como na região Centro-Oeste (DF, GO e MS). Na região Sul, dois estados fazem monitoramento (PR e RS), enquanto na região Norte nenhum estado dispõe de estação de monitoramento da qualidade do ar. Com o levantamento realizado, foi possível identificar 347 estações de monitoramento, distribuídas em 121 municípios. Figura 32: Situação das informações sobre monitoramento da qualidade do ar no Brasil Gestão da Qualidade do ar 14 Figura 34: Distribuição das estações de monitoramento no Brasil por região geográfica. Figura 33: Distribuição das estações de monitoramento no Brasil. Elaboração: MMA Elaboração: MMA RS SC PR SP MS RJ Legenda Estação de monitoramento Limite estadual ES MG GO DF BA MT TO PE PI SE AL PB RN CEMA PA AP AM RR RO AC Legenda Região Sudeste Região Centro Oeste Região SulRegião Nordeste Estação de monitoramento Limite estadual BH SE AL PB PE RN PI MA CE RS SC PR RJ SP ES MG MT MS GO DF Gestão da Qualidade do ar 15 O Gráfico 5 apresenta o número de estações e os respectivos poluentes monitorados em cada uma das 12 UFs que realizam o monitoramento da qualidadedo ar. As redes mais representativas estão localizadas nas Regiões Sudeste: 297 estações – 85,3% do total; e Sul: 20 estações – 5,7% do total. As redes de monitoramento dos estados do Rio de Janeiro, São Paulo e Minas Gerais são as que possuem maior quantidade de estações: 140, 87 e 52, respectivamente; e também que monitoram maior quantidade de poluentes: 18, 15 e 17, respectivamente. O Gráfico 6 demonstra os tipos de estações utilizadas para o monitoramento dos poluentes. Das 347 estações identificadas, a maioria (230, correspondendo a 66%) é do tipo automática, seguidas das semiautomáticas (84, correspondendo a 24%) e, finalmente, as estações manuais (33, correspondendo a 10%), que são as menos utilizadas. Gráfico 5: Quantidade de estações e de poluentes monitorados por Unidade Federativa. Gráfico 6: Tipos de estações de monitoramento nas UFs que realizam monitoramento Elaboração: MMA Elaboração: MMA Estações Poluentes RJ SP MG ES PR MS PE BA DF RS GO CE 140 87 52 52 17 4 4 14 6 5 2 1 18 15 17 17 12 8 12 11 2 8 1 6 2 1 Manual SemiAutomática Automática 230 66% 33 10% 84 24% Gestão da Qualidade do ar 16 Somando-se todos os poluentes atmosféricos monitorados, temos um total de 26 poluentes, conforme demonstrado no Gráfico 7. São eles: Acetaldeído; Formaldeído; Partículas Totais em Suspensão (PTS); Partículas Inaláveis (MP10); Partículas Inaláveis Finas (MP2,5); Ozônio (O3); Óxidos de nitrogênio (NOx); Dióxido de Nitrogênio (NO2); Dióxido de Enxofre (SO2); Monóxido Nitrogênio (NO); Monóxido de carbono (CO); Hidrocarbonetos totais (HCT); Metano (CH4); Hidrocarbonetos não metano (HCnM); Chumbo (Pb), Benzeno (BEN); Tolueno (TOL); Fumaça (FMC); Compostos de Enxofre Reduzido Total (ERT); Etil-benzeno (Etil benz); Meta, Para e Orto-xileno (M. P e O-xileno); Óxidos de Enxofre (SOx); Amônia (NH3); Tolueno (TOL), Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos (BTEX) e Ácido sulfídrico (H2S). Destes, 9 poluentes (PTS, MP10, MP2,5, SO2, NO2, O3, CO, Pb e FMC) são regulados pela Resolução Conama nº 491/2018. Dos poluentes elencados nesta resolução, apenas o Pb, de forma destacada, não aparece relacionado no monitoramento dos 12 estados. Os poluentes mais comumente monitorados nesse grupo são as partículas inaláveis (MP10 e MP2,5), o Ozônio, as Partículas Totais em Suspensão e os Óxidos de Nitrogênio, sendo o MP10 presente em 241 estações, ou seja, em 69% das estações de monitoramento, conforme demonstrado no gráfico 7. O poluente MP2,5, que começou a ser regulado a nível nacional apenas com a publicação da Resolução Conama nº 491/2018, é monitorado em apenas 90 estações (26% do total). Dentre todos os poluentes atmosféricos, os materiais particulados (MP) são os que causam os efeitos mais nocivos sobre a saúde⁷. Esses poluentes se caracterizam como uma mistura complexa de sólidos com diâmetro reduzido, cujos componentes apresentam características físicas e químicas diversas. Em geral, o material particulado é classificado de acordo com o diâmetro das partículas, devido à relação existente entre seu diâmetro e a possibilidade de penetração no trato respiratório. As partículas de MP10 (diâmetro menor que 10 micrômetros) e MP2,5 (diâmetro menor que 2,5 micrômetros) incluem partículas inaláveis que são pequenas o suficiente para penetrar na região torácica do sistema respiratório. Gráfico 7: Quantidade de estações em que cada poluente é monitorado. Elaboração MMA MP10 241 O3 149 PTS 147 NOx 126 126NO2 SO2 113 CO 110 NO 107 MP2.5 90 HCT 49 HOnM 36 36CH4 TOL 25 BEN 24 Orto Xil 10 M e P Xileno 10 FMC 10 Etil Benz 10 H2S 9 ERT 7 NH3 6 XIL 5 SOx 4 BTEX FORMAL ACETAL 2 1 1 220 230 250240210190 200170 180150 160130 140110 12090 10070 8040 50 6020 300 10 Disponível em: https://www.who.int/gho/phe/outdoor_air_pollution/en/. Acesso em 18 de junho de 2019.7 https://www.who.int/gho/phe/outdoor_air_pollution/en/ Gestão da Qualidade do ar 17 Não realiza o monitoramento de MP Realiza o monitoramento de MP10 Realiza o monitoramento de MP10 e MP2.5 Elaboração: MMA Das 12 UFs que monitoram a qualidade do ar, somente 5 estados (ES, MG, MS, RJ e SP) monitoram MP10 e MP2,5 simultaneamente; enquanto BA, CE, DF, PE, PR e RS monitoram somente o poluente MP10; e o estado de Goiás não monitora nenhum dos dois poluentes em sua rede estadual. A Figura 35 demonstra que os estados sem monitoramento de Material Particulado se situam, predominantemente, nas Regiões Norte e Centro-Oeste. É fundamental que, ao menos as capitais dos 16 estados que atualmente não monitoram MP10 ou MP2,5, por abrigarem maior concentração de população, sejam alvo de políticas públicas federais e estaduais que incentivem o monitoramento, em especial, destes poluentes e o controle da qualidade do ar. Importante destacar que a divulgação dos resultados do monitoramento, além de cumprimento de exigência legal, é de grande importância para a sociedade. O Gráfico 8 possibilita uma visão geral das redes de monitoramento em operação no Brasil, demonstrando os municípios, a quantidade de estações e a quantidade de diferentes poluentes monitorados por Unidade Federativa. Os estados do Rio de Janeiro e de São Paulo concentram 66%, das estações de monitoramento, sendo que o Rio de Janeiro possui o maior número de estações (140), distribuídas em 27 municípios, monitorando 18 tipos diferentes de poluentes. Já o estado de São Paulo cobre uma maior quantidade de municípios (43), porém com menor quantidade de estações de monitoramento (87) e de poluentes (15), em comparação com o estado do Rio de Janeiro. Figura 35: Panorama do monitoramento de Material Particulado MP10 e MP2,5 no Brasil. Gestão da Qualidade do ar 18 Elaboração: MMA Elaboração: MMA Em relação aos poluentes monitorados nas 347 estações, a maioria monitora apenas 1 poluente (97 estações, ou 28%) ou 2 poluentes (86 estações, ou 25,0%), conforme pode ser visualizado no Gráfico 9. Gráfico 9: Número de estações por poluentes monitorados. Gráfico 8: Extrato das redes estaduais de monitoramento da qualidade do ar no Brasil. 0 RJ SP MG ES PR MS PE BA DF RS GO CE 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Municípios Estações Poluentes 27 43 18 7 7 1 2 6 1 1 15 8 5 1 1 6 18 15 17 17 140 87 52 52 17 8 12 12 14 11 2 264 4 1 2 1 1 15 1 17 16 15 14 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 4 4 9 6 28 20 30 19 19 86 97 2 1 0 24 Quantidade de Estações 48 72 96 120 11 5 2 6 Quantidade de Poluentes Monitorados Gestão da Qualidade do ar 19 0 1 1 1 1 223 2 3 10 20 30 40 50 60 70 4 5 6 7 8 12 23 46 6141217 62 Quantidade de estações Municípios Dos 121 municípios que possuem estações de monitoramento da qualidade do ar, Rio de Janeiro (RJ) e São Paulo (SP), com 46 e 23 respectivamente, são os municípios que possuem a maior quantidade de estações (66% das 347 em operação), seguidas de Volta Redonda (RJ) com 12, Belford Roxo (RJ) e Itaguaí (RJ) com 8, conforme apresentado no Gráfico 10. Há uma grande discrepância da quantidade de estações de monitoramento por município. Por um lado, temos município que dispõe de 46 estações (RJ), enquanto a maioria dos outros possui apenas 1 estação (62 municípios, que corresponde a 51,2% do total), como demonstrado no Gráfico 11. Gráfico 10 - Municípios com maior número de estações de monitoramento Gráfico 11: Estações operando por município. Rio de Janeiro 0 8 8 12 23 46 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 São Paulo Volta Redonda Bolford Roxo Itaguaí Elaboração: MMA Elaboração: MMA Gestão da Qualidade do ar 20 *E s ti m a ti v a p o p u la c io n a l IB G E 2 0 1 8 Elaboração: MMA Outro aspecto relevante a partir da análise realizada é que, mesmo havendo 17 municípios com população acima de 1 milhão de habitantes (22% da população total), apenas 8 desses municípios (47%) dispõem de estação de monitoramento da qualidade do ar(Quadro 10). Quadro 10: Redes de monitoramento nos municípios com mais de 1 milhão de habitantes Posição Município Unidade Federativa Possui rede demonitoramentoPopulação 1° São Paulo São Paulo 12.176.566 Sim 2° Rio de Janeiro Rio de Janeiro 6.688.927 Sim 3° Brasília Distrito Federal 2.974.703 Sim 4° Salvador Bahia 2.857.329 Não 5° Fortaleza Ceará 2.643.247 Não 6° Belo Horizonte Minas Gerais 2.501.576 Sim 7° Manaus Amazonas 2.145.444 Não 8° Curitiba Paraná 1.917.185 Não 9° Recife Pernambuco 1.637.834 Não 10° Goiânia Goiás 1.495.705 Não 11° Belém Pará 1.485.732 Não 12° Porto Alegre Rio Grande do Sul 1.479.101 Não 13° Guarulhos São Paulo 1.365.899 Sim 14° Campinas São Paulo 1.194.094 Sim 15° São Luís Maranhão 1.094.667 Não 16° São Gonçalo Rio de Janeiro 1.077.687 Sim 17° Maceió Alagoas 1.012.382 Não De acordo com os dados levantados junto às Unidades Federativas, em agosto de 2019, 12 UF realizam o monitoramento da qualidade do ar, e apenas 6 dessas (SP, RJ, ES, DF, RS e GO) elaboraram relatórios anuais recentes (de 2015 a 2018). Os estados do Paraná e de Minas Gerais elaboraram relatórios de qualidade do ar da Região Metropolitana de Curitiba e da Região Metropolitana de Belo Horizonte em 2001 e 2013, respectivamente. Não foram identificados relatórios anuais recentes dos demais estados que realizam o monitoramento da qualidade do ar (BA, CE, MS e PE). Gestão da Qualidade do ar 21 Os relatórios anuais avaliados permitem concluir que o monitoramento da qualidade do ar no Brasil ainda é incipiente, pois, mesmo nos 6 estados que divulgam relatórios atualizados, cada um adota um formato próprio de disponibilização de seus dados, sem padronização, o que dificulta a avaliação e a comparação entre os dados obtidos. Apesar da tendência de melhoria observada na qualidade do ar a partir dos relatórios avaliados, as informações levantadas demonstram a necessidade de aprimoramento na gestão da qualidade do ar em todas as esferas federativas, de modo a assegurar níveis de poluentes que gerem menor risco de exposição à população. Em fevereiro de 2020, a ONU - Meio Ambiente, juntamente com a ONU - Habitat e a empresa IQAir lançaram a maior plataforma de dados da poluição do ar do mundo8. A Plataforma esta que reúne dados de poluição do ar em tempo real de mais de 4.000 colaboradores - incluindo cidadãos, comunidades, governos e setor privado. Esta plataforma tem como objetivo sanar a lacuna de informações, analisar a poluição do ar e aumentar a conscientização da população. O acesso à plataforma pode ser feito por meio do link: https://www.iqair.com/unep Considerando a análise apresentada pelos relatórios dos estados de SP, RJ, ES, DF, RS e GO, é possível constatar uma tendência de melhoria da qualidade do ar nessas localidades; porém, ainda é possível observar, por exemplo, a ultrapassagem do padrão para o poluente ozônio, tanto em zonas urbanas quanto em regiões industrializadas. • As redes de monitoramento estaduais são heterogêneas: algumas monitoram somente alguns poluentes enquanto outras monitoram todos os regulados pela Resolução Conama nº 491/2018 ou até outros poluentes não regulados pela resolução; • O conjunto de informações levantadas não permite avaliar se todas as redes de monitoramento geram dados suficientes para um diagnóstico adequado da qualidade do ar localmente; • Diversos fatores como a descontinuidade da operação, a baixa cobertura, as falhas nas redes de monitoramento e a ausência de monitoramento de todos os poluentes regulados revelam a existência de problemas estruturais nas redes em operação. Por fim, é importante destacar que: 8 Importante É importante destacar que este levantamento não avaliou a conformidade dos dados quanto à certificação dos equipamentos, rastreabilidade das calibrações e validação de dados. https://www.iqair.com/unep Gestão da Qualidade do ar 22 5.5 GESTÃO DE REDES DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR Critérios a serem observados para instalação de estações de monitoramento da qualidade do ar A metodologia básica utilizada para o projeto de uma rede de monitoramento da qualidade do ar consiste em utilizar as estimativas teóricas fornecidas pelos modelos, com o objetivo de reduzir o número de locais onde será feito o monitoramento, priorizando-se aqueles que são críticos e que medirão concentrações altas ou em receptores considerados críticos. Devido ao elevado custo dos equipamentos utilizados, é importante que seja usado o menor número (porém suficiente) de estações, que forneçam os dados desejados e com um nível de confiança aceitável. O transporte e a diluição de poluentes na atmosfera são avaliados em função da direção do vento, sua velocidade, turbulência e topografia. A dispersão dos gases e do material particulado fino depende dos processos naturais de mistura, causados pela turbulência existente na atmosfera. A turbulência depende, por sua vez, fundamentalmente, da energia recebida do sol, que varia muito ao longo do dia, dependendo também da cobertura de nuvens, época do ano etc. A partir do inventário de emissões e dos dados meteorológicos locais, pode-se então trabalhar com os modelos matemáticos de dispersão, que permitem predizer a concentração dos poluentes à altura do nível do solo⁹. Esses modelos, geralmente do tipo Gaussiano, são baseados em simplificações e idealizações e contam com um fator de segurança. Seu principal objetivo é determinar os locais onde ocorrerão as concentrações máximas e sob quais condições meteorológicas eles poderão ocorrer. Conforme já apresentado, o ponto inicial do projeto da rede consiste em fixar os objetivos da mesma e a utilização dos dados. Uma vez escolhidos os objetivos, o próximo passo é determinar os parâmetros físico-químicos que serão medidos, assim como os parâmetros meteorológicos. Outros parâmetros fundamentais são a topografia e a densidade e distribuição demográfica. A etapa seguinte consiste em selecionar os locais onde deverão ser feitas as medições e coletas de amostras. Importante Ao se determinar a viabilidade técnica de um determinado local para a instalação de uma estação de monitoramento do ar, deve-se considerar sua representatividade, em função de sua exposição aos poluentes e combinações de condições meteorológicas e topográficas, assim como obstáculos locais. Esta etapa inclui a fase de modelagem matemática e a visita a campo para a escolha do local a ser instalada a estação. A exposição ou o impacto provocado num local dependem fundamentalmente da posição relativa entre o local e as fontes emissoras, assim como dos efeitos do relevo do terreno e, até‚ da presença de prédios ou grandes estruturas. A localização dos receptores humanos também é extremamente importante, e pode modificar a localização de uma estação, em especial se existem receptores críticos tais como hospitais, creches, escolas etc. Altura do nível do solo – É utilizada uma altura de 2 metros, que representa a altura dos receptores principais (população) 9 Gestão da Qualidade do ar 23 O número de estações necessárias pode ser afetado pela diversidade do terreno, regimes meteorológicos existentes e presença de receptores sensíveis. Podem existir, também, restrições em relação aos recursos monetários e humanos existentes e ao nível de confiança estatística desejada nos resultados. A escala espacial que se deseja representar também deve ser analisada. As escalas podem ser divididas nas seguintes categorias: Compreende medição da concentração de poluentes típicos de grandes áreas rurais de geografia relativamente homogênea e que se estendem por dezenas ou, até‚ centenas de quilômetros. Representa as concentrações de uma cidade com escala de dezenas de quilômetros. Em geral, são necessárias várias estações para se poder obter valores realmente representativos. Define a concentração de uma área correspondente a um bairro ou bairros, com o usodo solo relativamente uniforme ou homogêneo. As dimensões normais deste tipo de categoria são de um a vários quilômetros. Geralmente define estudos com áreas de dimensões de dezenas e centenas de metros. Esta escala compreende estudos relativos a estradas e ruas, assim como a avaliação das emissões fugitivas de unidades industriais. Compreende estudos de pequena escala, com dimensões de até dezenas de metros. As escalas temporais das medições dos poluentes basicamente são definidas pela legislação. Porém, dependendo do instrumento disponível‚ frequentemente é de interesse medir as variações das concentrações com escala temporal mais detalhada do que a exigida pela legislação. Os critérios para localização das entradas de ar para o monitoramento da qualidade do ar são apresentados no Quadro 11. Escala regional Escala urbana Escala de vizinhança ou bairro Escala média Microescala Gestão da Qualidade do ar 24 Os desafios encontrados pelos órgãos ambientais na implantação, operação e manutenção de redes são muitos e quase sempre estão relacionados à falta de recursos, sejam eles humanos, financeiros ou de infraestrutura operacional, levando a diferentes arranjos para sua gestão. Como exemplo, destacam-se a seguir modelos de gestão aplicados no território brasileiro atualmente: Neste modelo de gestão, o órgão ambiental possui responsabilidade total e direta pela operação de sua rede. Nesse caso, todas as atividades relacionadas à operação e manutenção das estações são desenvolvidas por técnicos do próprio órgão, necessitando de conhecimento técnico específico e estrutura laboratorial para a realização de manutenções e reparos nos equipamentos. Por meio de processo licitatório, uma empresa prestadora de serviços especializada em operação e manutenção de redes de qualidade do ar é contratada para operar as estações pertencentes ao órgão ambiental. Neste modelo de gestão, uma empresa especializada é contratada pelo órgão ambiental para realizar o monitoramento da qualidade do ar na região, cabendo à empresa a aquisição, implantação, operação e manutenção da rede. Operação própria do órgão ambiental Operação parcialmente terceirizada Operação totalmente terceirizada (compra de dados) Quadro 11: Características e microlocalização de estações de monitoramento. Fonte: MMA, 2020 - adaptado de EPA, CRF 40, Part 58, Appendix E¹⁰ Poluente Altura deamostragem (m) Distância de árvores Distância de obstáculos Escala de Representatividade CO Micro Demais escalas 2 a 3,5 2 a 5 Todas as escalas 2 a 5 >10 O dobro da altura do obstáculo da sonda de amostragem SO2 03 NO2 MP10/ MP 2,5 EPA, United States Environmental Protection Agency. 40 CFR. Disponível em https://www.epa.gov/laws- regulations/regulations. Acesso em 25 maio 2021 10 https://www.epa.gov/laws-regulations/regulations https://www.epa.gov/laws-regulations/regulations Gestão da Qualidade do ar 25 Fluxograma 1: Modelo de gestão de uma rede de monitoramento da qualidade do ar Fonte: Jurandir Brito 1. Definição dos objetivos da rede de monitoramento 2. Priorização dos objetivos 3. Determinação dos parâmetros 4. Seleção dos locais de monitoramento (Modelagem/Visita técnica a campo/ Entrevistas/Avaliação de segurança patrimonial/ Verificação da existência de energia elétrica) 5. Seleção das metodologias a serem utilizadas 6. Seleção de fornecedores 7. Obtenção de orçamento para aquisição dos equipamentos e infraestrutura 1. Determinação da equipe de trabalho (equipes de Operação/Calibração/ Manu- tenção/Tratamento e Análise de dados/ Comunicação) 2. Elaboração do Plano de Calibração (Determinação dos métodos e frequên- cias de calibração) 3. Elaboração do Plano de Controle de Qualidade 4. Determinação dos procedimentos de processamento e análise de dados e elaboração de relatórios (Análise e trata- mento de dados) 5. Elaboração do Plano de Manutenção Preditiva/Preventiva/ Corretiva (méto- dos, rotinas e frequências de manuten- ções) 6. Determinação dos custos operacionais anuais e de manutenção que incluem peças sobressalentes, gases padrão, consultorias especializadas como mete- orologia e outras especificas 1. Definição do ponto exato de cada estação 2. Definição do modelo de estação a ser implantada 3. Definição da empresa para implanta- ção/ construção das estruturas 4. Definição dos fornecedores dos equipamentos para aquisição 5. Determinação da metodologia de coleta e armazenamentos de dados 6. Definição da data de Start-UP Etapa I Projeto Etapa II Implantação Etapa III Operação/ manutenção Nesse caso, a rede é operada e mantida pelas empresas que exercem atividades potencialmente poluidoras licenciadas pelo órgão ambiental como, por exemplo, por meio de condicionantes das licenças ambientais ou termos de ajustamento de conduta (TAC). Em qualquer modelo de gestão adotado, a qualidade dos dados deve ser garantida pelos órgãos ambientais competentes. Um modelo de gestão de uma rede de monitoramento da qualidade do ar é apresentado no Fluxograma 1, utilizando como ferramenta um fluxograma de processo com o objetivo de representar a sequência e interação das atividades do processo. Operação realizada por empresas licenciadas Gestão da Qualidade do ar 26 MMA, Ministério do Meio Ambiente. Guia técnico para o monitoramento e avaliação da qualidade do ar. Brasília: MMA, 2020. 136 p. ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DE SAÚDE. Outdoor air pollution. Disponível em: https://www.who. int/gho/phe/outdoor_air_pollution/en/. Acesso em 18 de junho de 2020. EPA, United States Environmental Protection Agency. 40 CFR. Disponível em https://www.epa. gov/laws-regulations/regulations. Acesso em 25 maio 2021 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 27 AULA 6 MÓDULO II - GESTÃO DE REDES DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR CERTIFICAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS PARA MEDIÇÃO DA QUALIDADE DO AR Gestão da Qualidade do ar 28 6.1 CERTIFICAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS PARA MEDIÇÃO DA QUALIDADE DO AR Certificação é um processo no qual uma entidade independente (Certificadora Reconhecida / Acreditada) avalia se determinado produto, no caso de monitoramento da qualidade do ar, analisadores contínuos de monitoramento, ou amostradores não contínuos de monitoramento, atendem às normas técnicas estabelecidas pela agência certificadora. Essa avaliação se baseia em auditorias no processo, na coleta e em ensaios de amostras. O resultado satisfatório dessas atividades resulta na concessão da certificação, informando que o equipamento está em conformidade com as normas estabelecidas pela empresa Certificadora. Os laboratórios de testes para a certificação de um analisador ou amostrador devem ser acreditados pela ISO/IEC 17.025 e padrões de teste apropriados e rastreados para a realização dos testes definidos pela norma. Os laboratórios de teste têm que dar evidência sobre as incertezas atribuídas aos procedimentos de teste individuais aplicados durante o teste de desempenho. A primeira agência certificadora de um analisador ou amostrador foi a US EPA (United States Environmental Protection Agency), através dos regulamentos estabelecidos no Código de Regulamentos Federais dos EUA (Code of Federal Regulations - CFR). As agências mais reconhecidas (acreditadas) para certificação, atualmente, são a EPA (United States Environmental Protection Agency), o CEN (European Committee for Standardization) e a agência de normatização alemã (TÜV Rheinland Group). Além dessas, outros países também possuem agências que acreditam equipamentos de monitoramento da qualidade do ar. A figura 36 apresenta algumas agências regulamentadoras no mundo. No Brasil, apenas amostradores manuais e semiautomáticos são acreditados pela RBC – Rede Brasileira de Calibração. Figura 36: Algumas agências certificadoras no mundo. Fonte: Jurandir Brito Tome nota Um processo de certificação consiste em 2 etapas: os testes de laboratório e os testes de campo. Os testes de laboratóriosão projetados para avaliar se um analisador ou amostrador pode atender, sob condições controladas, os requisitos técnicos dos critérios de desempenho relevantes. O teste de campo ocorre por um período mínimo de 3 meses e é projetado para avaliar se um analisador ou amostrador pode continuar a trabalhar e atender aos critérios de desempenho relevantes em um ambiente real. Gestão da Qualidade do ar 29 Para a acreditação são definidos critérios de desempenho e procedimentos para testes dos sistemas de medição automatizados que medem gases e material particulado. O critério de desempenho é um valor que corresponde ao maior desvio permitido para cada teste, independente do sinal do desvio determinado no teste. Esses critérios são especificados para gás e monitoramento de partículas, em laboratório e campo. • Limite de detecção; • Linearidade (lack off it) - em condições de laboratório e de campo; • Sensibilidade cruzada (cross-sensitivity) - para prováveis interferentes contidos no gás residual que não seja o componente medido; • Influência das variações na taxa de fluxo; • Influência das variações da pressão do gás residual; • Tempo de resposta em condições de laboratório e de campo; • Influência das condições ambientais nas leituras de zero11 e zero-ref12 (desvio do zero) e amplitude (desvio do span13); • Desempenho e precisão em relação a um método de referência padrão em campo; • Reprodutibilidade de dois analisadores sob condições de campo idênticas; • Disponibilidade e intervalo de manutenção sob condições de campo; • O Zero - dependente do tempo e da variação de amplitude, sob condições de campo, in-situ14; • Desvio padrão de repetibilidade em pontos zero e span; • Influência nas vibrações para analisadores empilhados (montado em pilha); • Excursão do feixe de medição do analisador in-situ; • Eficiência do conversor para analisador que mede NOx. Os principais procedimentos de teste são os seguintes: Zero - é a medição do ponto zero do equipamento. Esta medida permite determinar o desvio ocorrido neste ponto, entre as duas últimas calibrações. Zero-Ref. - função dos monitores de poluentes que permite realinhar o valor medido para o ponto zero, no valor teórico do “0”. Span - concentração do gás padrão para calibração de cada monitor específico para o poluente correspondente. In situ – É uma expressão do latim que significa “no lugar” ou “no local” 1 1 1 2 1 3 1 4 Gestão da Qualidade do ar 30 Estimativa associada a um valor de medição, que caracteriza a faixa de valores dentro da qual o “verdadeiro valor” é assegurado estar, com um nível de confiança especificado. Proximidade de concordância entre resultados de teste mutuamente independentes obtidos sob condições prescritas. É medida pela imprecisão, pelo desvio padrão de repetibilidade ou pelo desvio padrão de reprodutibilidade, conforme o caso. Proximidade de concordância entre resultados de sucessivas medições da mesma característica, sujeitas às condições: mesmo procedimento de medição, mesmo observador (analista), mesmo instrumento de medição, usado nas mesmas condições, mesmo lugar, e em curto intervalo de tempo. Proximidade de concordância entre resultados de medição da mesma característica, onde as medições foram realizadas em condições diferentes, como: princípio ou método de medição, observador (analista), instrumento de medição, lugar, condições de uso e tempo. O quadro 12 apresenta especificações técnicas de um analisador contínuo certificado por uma agência acreditada, exemplificando algumas especificações técnicas analisadas pela agência reguladora. Incerteza de medição Precisão Repetibilidade Reprodutibilidade Quadro 12: Exemplo de especificações técnicas de um analisador contínuo certificado. Especificações Técnicas Princípio de medição Faixa de Medição Limite de Detecção Ruído Desvio do Zero Desvio do Span Tempo de resposta Linearidade Vazão de amostragem Vazão de amostragem Temperatura de operação Principle of measurementPrinciple of measurement Measurement rangeMeasurement range Detection Limit (2a)Detection Limit (2a) NoiseNoise Zero driftZero drift Span driftSpan drift Response timeResponse time LinearityLinearity Sample flow-rateSample flow-rate Sample flow-rateSample flow-rate Standard operating temperatureStandard operating temperature UF Fluorescence SO² 0-1ppm/0-10 ppm (user selectable or auto-ranging) Detection Limit (2a) <0.2 <1 ppb/24h <0.5%/24h 20-120 sec (programmable) 1% (of full Scale) 20 l/h 20 l/h 0° C to +35° C Tome nota A incerteza, a precisão, a repetibilidade e a reprodutibilidade são os mais importantes parâmetros analisados. Gestão da Qualidade do ar 31 Fonte: adaptado de Envea¹⁵ O Ministério do Meio Ambiente, conforme descrito no Guia Técnico para o Monitoramento e Avaliação da Qualidade do Ar (MMA, 2020), recomenda que os equipamentos de monitoramento da qualidade do ar tenham certificação emitida por Organismos Reconhecidos / Acreditados competentes para realizar a atividade de certificação, pois, assim, o certificado emitido terá maior credibilidade no âmbito da avaliação da conformidade. Desse modo, pode-se assegurar que os dados produzidos são precisos e, portanto, aptos para indicar o atendimento aos requisitos legais. No guia também são apresentadas as características dos métodos de referência e equivalentes, com objetivo de orientar a escolha dos equipamentos. Os Métodos de Referência definidos no Guia se caracterizam como sendo os métodos que a literatura internacional recomenda por atenderem padrões de desempenho adequados. São a referência para que outros métodos disponíveis - os Métodos Equivalentes - sejam utilizados, desde que tenham grau semelhante de desempenho aos Métodos de Referência certificados. Os anexos de “A” a “I”, desse mesmo Guia Técnico, apresentam os Métodos de Referência e os critérios para definição de Métodos Equivalentes, com base nos parâmetros adotados pelas agências certificadoras. O fluxograma 2 apresenta o fluxograma do processo de certificação demonstrando a sequência e interação das atividades no processo. Especificações Técnicas Princípio de medição Faixa de Medição Limite de Detecção Ruído Desvio do Zero Desvio do Span Tempo de resposta Linearidade Vazão de amostragem Vazão de amostragem Temperatura de operação Principle of measurementPrinciple of measurement Measurement rangeMeasurement range Detection Limit (2a)Detection Limit (2a) NoiseNoise Zero driftZero drift Span driftSpan drift Response timeResponse time LinearityLinearity Sample flow-rateSample flow-rate Sample flow-rateSample flow-rate Standard operating temperatureStandard operating temperature UF Fluorescence SO² 0-1ppm/0-10 ppm (user selectable or auto-ranging) Detection Limit (2a) <0.2 <1 ppb/24h <0.5%/24h 20-120 sec (programmable) 1% (of full Scale) 20 l/h 20 l/h 0° C to +35° C https://www.envea.global/design/medias/AF22e_SO2_air_quality_analyzer_e-Series_EN_1019.pdf1 5 Gestão da Qualidade do ar 32 Sim Não atende O comitê encaminha para revisão O fabricante solicita teste de aprovação do equipamento à agência. A agência submete ao comitê certificador. Após aprovado, inicia a condução dos testes. A agência avalia o equipamento encaminhado pelo fabricante de acordo com as normas. A agência submete todas as documentações geradas (testes, relatórios, avaliações, etc.) ao comitê certificador. O comitê certificador verifica se os documentos enviados atendem aos requisitos A agência realiza avaliações adicionais A agência publica o certificado do equipamento A agência cria um certificado para o equipamento testado. A agência inicia uma vigilância contínua de acordo com a norma. A agência assina e emite o certificado. Fluxograma 2: Fluxograma do processo de certificação de equipamento de monitoramento Elaboração MMA Gestão da Qualidade do ar 33 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASBRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Secretaria de Qualidade Ambiental. Guia técnico para o monitoramento e avaliação da qualidade do ar. Brasília: MMA, 2020. 136 p. 34 AULA 7 MÓDULO II – GESTÃO DE REDES DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR VALIDAÇÃO DOS DADOS AMOSTRADOS DE QUALIDADE DO AR Gestão da Qualidade do ar 35 7.1 ASPECTOS GERAIS Um dos principais objetivos dos órgãos ambientais é garantir que seus programas ambientais e as decisões referentes à gestão ambiental sejam tomadas com base nos dados que tenham a qualidade requerida e esperada para seu uso. Para alcançar este objetivo é necessário desenvolver uma série de atividades, desde as fases de planejamento e implementação de um projeto de monitoramento do ar até a geração de dados confiáveis (US EPA, 2002-A). Após obter as medições da qualidade do ar, os dados são analisados para determinar se são válidos. A validação de dados é o processo que analisa os dados para dividi-los em aceitáveis e duvidosos, segundo critérios rigorosos. Embora a validação seja feita após as medições, ela tem a vantagem de funcionar como um filtro, que permite descartar dados considerados errados ou falsos. O uso de sistemas e metodologias de validação dos dados permite reduzir drasticamente as possibilidades de erros (FRONDIZI, 2008). A validação é feita pelos técnicos treinados e com auxílio de um pacote de softwares compatíveis com os equipamentos de monitoramento, o que é imprescindível devido ao grande volume de dados medidos pelas estações de monitoramento do ar. O monitoramento contínuo da qualidade do ar pode apresentar falhas no funcionamento dos monitores, no sistema de armazenamento de dados, na comunicação, no suprimento de energia, entre outros. Para que os objetivos do monitoramento do ar sejam cumpridos, o funcionamento das redes de monitoramento é tão importante quanto a análise e o tratamento dos dados pois, em conjunto, permitem maximizar a sua integridade. A limpeza e verificação dos dados constituem a primeira fase da análise e gerenciamento de dados, que antecede a validação, e servem para identificar todos aqueles valores anômalos que não representam situações reais na medição da qualidade do ar: Consiste, entre outras coisas, na atribuição (automática ou manual) de flags para a análise e identificação de uma série de valores que não representam as concentrações reais dos poluentes medidos. Flags são valores nulos e fora do intervalo típico das concentrações esperadas em uma Limpeza dos dados 7.2 LIMPEZA E VERIFICAÇÃO DOS DADOS Importante Para realizar a gestão dos dados medidos pelas estações de monitoramento do ar, é necessário ratificar os critérios e procedimentos utilizados na sua limpeza, verificação e validação, bem como no controle e garantia da qualidade das informações, a partir da geração dos dados nas estações de medição até que sejam relatados sob a forma de indicadores de qualidade do ar, para garantir que as informações sejam compatíveis e comparáveis entre estações da mesma rede e entre as redes dos diferentes estados. A eficácia das decisões tomadas com base nesses dados depende de sua qualidade, da facilidade de acesso a eles, da forma como são agrupados e de sua interpretação. Em muitos países, como no Brasil, os métodos de medição são regulamentados a fim de garantir que as informações geradas pelas redes de medição sejam confiáveis (INE MÉXICO). Gestão da Qualidade do ar 36 A verificação é considerada como uma etapa intermediária da gestão de dados, e consiste em uma análise detalhada, realizada com base nos objetivos e escopos de cada rede para medir a qualidade de ar. Pretende-se nesta fase, como o próprio nome indica, confirmar a veracidade dos dados que pareçam suspeitos ou com valores extremos, e que tenham sido identificados na análise dos bancos de dados por meio de procedimentos estatísticos. Esta fase inclui a comparação dos dados com algumas fontes externas de informações, tais como: a correlação espacial e temporal com outros locais de monitoramento situados próximos e com os resultados de auditorias nos equipamentos. A verificação é, portanto, uma análise detalhada dos dados para confirmar ou modificar os flags atribuídos na fase de limpeza, e também para adicionar mais flags dependendo da experiência do avaliador e da tendência dos dados (INE MÉXICO). De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (US EPA), a verificação de dados refere-se ao processo de analisar se estão completos, corretos e correspondem aos métodos, procedimentos ou requisitos estabelecidos (US EPA, 2002-A). O processo de validação de dados rastreia a causa para a sua não conformidade e inclui determinar, quando possível, as razões para a ocorrência das falhas que impedem o cumprimento dos requisitos dos métodos e procedimentos. Efetua, também, uma avaliação do impacto das falhas no conjunto geral dos dados. A validação estende a avaliação de dados, portanto, além do método, procedimento e verificação de dados, para determinar a qualidade analítica de um conjunto de dados específico. A validação dos dados pode também se concentrar em requisitos específicos dos dados para um determinado projeto, tais como um Plano de Garantia de Qualidade (QA). Pode ser feita por um validador externo, que realizará uma avaliação detalhada dos registros de dados específicos que requerem interpretação ou revisão, referida também como uma validação de dados focada (US EPA, 2002). Após a verificação dos dados deve-se aplicar os critérios de: precisão, erros sistemáticos ou Verificação dos dados 7.3 CRITÉRIOS E FREQUÊNCIA DE VALIDAÇÃO DOS DADOS determinada área, que podem ser referentes a alarme dos monitores, dados de calibração, falhas de energia, manutenção dos equipamentos etc. Esta atividade deve ser feita pelos técnicos que conheçam bem a rotina de operação e calibração dos equipamentos e também pelos especialistas em qualidade do ar da rede. Os dados nunca são excluídos; eles são apenas marcados com flags para verificação posterior pelo pessoal responsável pelas estações. Tome nota Após a verificação dos dados, os principais indicadores da qualidade, tais como: precisão, erros sistemáticos ou tendências (Bias), representatividade, completude, comparabilidade e rastreabilidade são aplicados para avaliar a qualidade e validar os dados. A verificação e a validação são geralmente etapas sequenciais e realizadas por pessoas diferentes. Por exemplo, a verificação dos dados começa, em algumas ocasiões, nas estações de medição, enquanto a validação dos dados é realizada, posteriormente, na central de controle da rede de monitoramento do ar (INE MÉXICO). Desta maneira, o relatório de avaliação da qualidade do ar deve detalhar a metodologia utilizada para o tratamento dos dados gerados pelas estações de monitoramento do ar locais. Gestão da Qualidade do ar 37 Erros sistemáticos ou Tendência (Bias) - Distorção sistemática ou persistente de um processo de medição que causa erros em uma direção. Por exemplo, um erro de 15% a mais em todas as concentrações de dióxido de enxofre, pode indicar erro de calibração; Avalia se as medições feitas refletem adequadamente o ambiente que está sendo monitorado; Um termo qualitativo que expressa a medida de confiança de que um dado ou conjunto de dados pode ser comparado a outro para tomar decisões. Por exemplo, comparar as concentrações de um poluente em duas estações próximas uma da outra; A quantidade de dados válidos que precisa ser obtida por um sistema de medição. É exigido no mínimo 90% de dados válidos nas estações de monitoramento do ar (AESRD, 2014). A frequência de validação dos dados varia entre as redes, mas deve ser realizada rotineiramente, uma vez por dia nas grandes redes, ou uma vez por semana nas redes menores, com o objetivo de dar mais consistência e credibilidade aos dados. Os dados invalidados devem serdevidamente registrados, para justificar o motivo da invalidação, e não devem ser usados para elaboração de indicadores e de relatórios. Os responsáveis pela validação dos dados devem ter um bom conhecimento da rede de monitoramento do ar, das fontes de emissões situadas no seu entorno, assim como da meteorologia e topografia da região, o que permitirá maior segurança na validação. Representatividade Comparabilidade Completude Teste de Consistência Interna Correlação entre as Estações As metodologias de validação de dados permitem reduzir muito os erros de medição. Existem muitas metodologias de validação, como por exemplo: Usado para localizar valores individuais, no conjunto de dados, que possam ser atípicos. Esse teste é justamente de consistência interna, o que não permite saber se ocorre erro sistemático, o que pode resultar, por exemplo, em um erro de 15% em todos os dados. Um teste bem simples consiste na plotagem dos dados do conjunto que permite analisar quais dados estão fora dos padrões razoáveis (FRONDIZI, 2008). Consiste em examinar os resultados medidos para um mesmo poluente, por exemplo partículas, em duas ou mais estações da rede situadas na mesma bacia aérea e observar se os 7.4 METODOLOGIAS DE VALIDAÇÃO tendência (bias), representatividade, comparabilidade, completude e rastreamento para avaliar os objetivos da qualidade e validar os dados (INE MÉXICO). Esses critérios, que serão definidos a seguir, são os principais indicadores da qualidade, de acordo com a US EPA (US EPA, 2002-B): Concordância entre medições repetidas do mesmo parâmetro sob condições idênticas ou muito semelhantes, calculada como a amplitude (faixa de medição) ou como o desvio padrão; Precisão Erros sistemáticos ou Tendência (Bias) Gestão da Qualidade do ar 38 Obter um desempenho geral satisfatório do programa de monitoramento Práticas de rotina e documentação das tarefas e dos procedimentos de operação, calibração, manutenção e manuseio dos dados Possuir um programa de treinamento As características importantes para um programa de controle de qualidade são Possuir um programa de auditoria e melhoria contí- nua, incluindo atualizações dos equipamentos e procedimentos para manter o bom desempenho das estações, e Ter uma metodologia específica e quantificada para avaliar o monitoramento IV V II I III dados e as diferenças entre as medições são aceitáveis ou não. As duas estações podem ter medido valores altos para o mesmo dia e hora para um determinado poluente, o que pode ser devido às emissões ou às condições meteorológicas, ou seja, não devem ser descartados (FRONDIZI, 2008). Toda rede de monitoramento do ar deve ter um programa de controle de qualidade. Para que os dados obtidos em toda e qualquer estação de monitoramento da qualidade do ar sejam válidos, úteis e menos sujeitos a erros, é necessário um nível mínimo de qualidade, pois com frequência são tomadas decisões importantes a partir dos dados coletados nas estações, tais como a seleção de outro local para instalar um empreendimento, instalação de sistemas de controle da poluição, processos judiciais ou até pagamento de multas por danos ambientais. 7.5. CONTROLE DE QUALIDADE DOS DADOS • Fornecer uma indicação de rotina que permita detectar a operação incorreta dos equipamentos; O objetivo geral do programa de controle de qualidade é melhorar a qualidade dos dados medidos. Para isso pode-se selecionar alguns objetivos específicos, tais como (FRONDIZI, 2008): Gestão da Qualidade do ar 39 7.7 CÁLCULOS A avaliação da qualidade dos dados de monitoramento do ar, de acordo com a US EPA, é definida como uma avaliação estatística e científica do conjunto de dados para determinar a validade e desempenho do projeto de coleta de dados e testes estatísticos realizados e para determinar a adequação do conjunto de dados para seu uso final (US EPA, 2002-A). • Detectar rapidamente uma operação errada; • Estar preparado para efetuar uma correção no menor tempo possível, uma vez detectada a operação ou condição errada (por meio da manutenção ou mudança de procedimento); e • Determinar a consistência e representatividade dos dados coletados, a partir da busca e do fornecimento de informações adicionais que permitam descrever apropriadamente a qualidade dos dados coletados. • Quem executou a ação de validação; • Quando a ação de validação foi concluída; • Quais foram o(s) parâmetro(s) afetado(s); • A identificação e justificativa de quaisquer ajustes ou invalidações de dados; • Uma breve descrição de qualquer ação corretiva que tenha sido desempenhada para abordar problemas com os dados; • A identificação e justificativa da validade de dados anômalos ou outliers (dados que se diferenciam drasticamente de todos os outros); e • Qualquer ação adicional para efetuar alterações pós-validação. A validação de dados efetuada deve ser documentada para possibilitar a revisão e ajuste de dados e do próprio processo de validação, sempre que necessário. 7.6 REGISTRO DE DADOS O registro de validação de dados deve incluir as seguintes informações (AESDR, 2014): Gestão da Qualidade do ar 40 Importante As estações contínuas, em geral, possuem um pacote de softwares compatíveis com os equipamentos, que são configurados em cada rede de monitoramento, considerando os parâmetros monitorados (poluentes e parâmetros meteorológicos) para coletar, armazenar, efetuar cálculos, tais como: médias das concentrações para os intervalos de tempo estabelecidos na legislação (médias horária; de 8 horas; diária; e anual); desvio padrão e algumas análises estatísticas, tais como regressão linear e teste T, aplicado para avaliar a consistência interna (BELOUAFA et al, 2017). Gestão da Qualidade do ar 41 BELOUAFA, S. et al. Statistical tools and approaches to validate analytical methods: methodology and practical examples, 2017. Disponível em: https://www.metrology-journal.org/articles/ ijmqe/full_html/2017/01/ijmqe160046/ijmqe160046.html Acesso em 25 de maio de 2021 . CANADÁ. Alberta Environment and Sustainable Resource Development (AESRD). Air Monitoring Directive Chapter 6: Ambient Data Quality for Verification and Validation of Continuous Ambient Air Quality Data. Disponível em: https://open.alberta.ca/dataset/bfe75885-c945-4ea2- a48d-9cafa7367cc5/resource/49b431c7-8e7e-4155-aed0-8b0127fc8145/download/2014- airmonitoring6-ambientdataquality-jun24-2014.pdf Acesso em 25 de maio de 2021. EUA. United States Environmental Protection Agency. Guidance on Environmental Data Verification and Data Validation, 2002-A. Disponível em https://www.epa.gov/sites/production/ files/2015-06/documents/g8-final.pdf Acesso em 25 de maio de 2021. _____. United States Environmental Protection Agency. Guidance for Quality Assurance Project Plans, 2002-B. Disponível em: https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-06/ documents/g5-final.pdf Acesso em 25 de maio de 2021. FRONDIZI, Carlos A. Monitoramento da qualidade do ar: teoria e prática. Rio de Janeiro: E-papers, 2008, 276 p. MÉXICO. Instituto Nacional de Ecologia do México. Manual 5 - Protocolo de Manejo de Datos de la Calidad del Aire. Disponível em: https://sinaica.inecc.gob.mx/archivo/guias/5%20-%20 Protocolo%20de%20Manejo%20de%20Datos%20de%20la%20Calidad%20del%20Aire.pdf Acesso em 25 de maio de 2021. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 42 AULA 8 MÓDULO II – GESTÃO DE REDES DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR INTERPRETAÇÃO E REPRESENTATIVIDADE DOS DADOS MONITORADOS Gestão da Qualidade do ar 43 8.1 INTERPRETAÇÃO DOS DADOS MONITORADOS PARA QUALIDADE DO AR A interpretação dos dados medidos para a qualidade do ar é uma tarefa muito importante, porque, a partir da interpretação correta e dos dados validados, é possível fazer o diagnóstico da qualidade do ar da região e sua gestão, além de tomar decisões, caso necessário, para evitar a degradação da qualidade do ar da região cobertapela rede. A interpretação dos dados é feita em conjunto com o conhecimento do inventário de emissões, da topografia e da meteorologia da região. A participação de um meteorologista é fundamental nesta fase, além dos especialistas em qualidade do ar que operam a rede. As estações que compõem uma rede de avaliação da qualidade do ar devem ter objetivos claros, para que os dados obtidos sejam corretamente interpretados. Para tanto, é necessário que sejam observados critérios na localização de estações e na descrição de pontos de amostragem já existentes. A partir do monitoramento de rotina e dos dados espaciais, é possível efetuar uma análise comparativa das concentrações medidas com os padrões de qualidade do ar, tanto para longos períodos de exposição (em geral as médias anuais), quanto para curto tempo de exposição (menor ou igual a 24 horas). Os resultados obtidos no monitoramento refletem as variações na matriz de emissões dos poluentes, tais como: Ao final, tem-se o diagnóstico da qualidade do ar da região, e dados suficientes para sua gestão. 8.2 REPRESENTATIVIDADE DOS DADOS Importante Para apresentar resultados representativos da poluição atmosférica, o monitoramento deve atender a uma série de critérios técnicos e ser realizado de maneira periódica e contínua para avaliar as condições mais diversas. A ocorrência de falhas no monitoramento afeta a interpretação dos dados obtidos, assim, as principais ocorrências devem ser registradas. Alterações no parque industrial; Implantação de tecnologias mais limpas; Mudanças de combustível; Modificação na frota de veículos; Alteração de tráfego; e Condições meteorológicas observadas ao longo do ano em análise. A adoção de critérios de representatividade de dados é de extrema importância em sistemas de monitoramento. O não atendimento a esses critérios para uma determinada estação Gestão da Qualidade do ar 44 O monitoramento da qualidade do ar consiste em obter uma distribuição espacial e temporal correta, e que permita obter medições de concentrações que sejam representativas para a região. Esta é uma tarefa complexa, que deve levar em conta um grande número de fatores, tais como: Localização adequada da estação Observar os critérios do Guia Técnico para o Monitoramento do MMA quanto à microlocalização da estação Frequência das medições É preciso considerar a representatividade dos dados desde o projeto da rede quando, com base na modelagem, são selecionados os locais para instalar as estações. Para que ela mantenha distância de fontes de emissões, como vias de tráfego e fontes de emissões industriais, bem como de obstáculos, como árvores e prédios, que afetam o fluxo do ar e mascaram os resultados. O ideal é ter medições contínuas, ao longo de pelo menos um ano, nas diferentes estações do ano, para obter representatividade temporal, mas nem sempre é possível. Existem as campanhas para medir as concentrações de background, ou seja, as concentrações da poluição do ar nas áreas que não são diretamente afetados pelas fontes de emissões locais, por exemplo para o EIA/RIMA que, em geral, duram um mês. O órgão ambiental deve orientar a realização das campanhas de medição para obter dados representativos da região, durante as diferentes estações do ano, especialmente para empreendimentos com potenciais impactos ambientais. São considerados representativos os dados gerados em rede que observam, no mínimo, as condições estabelecidas no Quadro 13. Em casos específicos da necessidade de utilização de dados mensais, deve ser utilizado o critério de validação dos dados especificados no Quadro 13. Porém, esse critério não deve ser utilizado para validação da média anual. 8.2.1 REPRESENTATIVIDADE TEMPORAL DOS DADOS ou período significa que as falhas de medições ocorridas comprometem a interpretação do resultado obtido (CETESB, 2020). O monitoramento contínuo da qualidade do ar pode apresentar falhas no funcionamento dos monitores, no sistema de armazenamento de dados, na comunicação, no suprimento de energia, entre outros. Porém, em redes bem operadas, a perda ou a não geração de dados tendem a ser pouco representativas. Importante Como o monitoramento deve representar o ar da região em estudo, faz-se necessária a adoção de critérios de representatividade temporal e espacial dos dados. O não atendimento desses critérios para uma determinada estação ou período significa que as falhas de medição ocorridas comprometem a interpretação do resultado, à luz dos padrões vigentes. No entanto, mesmo sem a representatividade requerida, os dados devem ser sempre reportados, com as devidas ressalvas, e podem ser úteis para uma análise menos completa. Gestão da Qualidade do ar 45 Fonte: CETESB, 2020 Quadro 13: Tempo mínimo de amostragem para que os dados sejam considerados representativos A exigência de representatividade em cada quadrimestre garante que os dados anuais englobem as diferentes condições meteorológicas em diferentes períodos do ano. As redes devem ser concebidas para atender uma série de objetivos, de forma otimizada, garantindo a medição da qualidade do ar em locais de diferentes características, de modo que as estações atendam às necessidades de monitoramento distintas e que permitam fornecer informações, tais como: A classificação da representatividade espacial depende da localização da estação, considerando-se: poluente de interesse, proximidade das fontes de emissão, intensidade das emissões, condições de topografia, relevo e transporte dos poluentes. Depende também da posição da sonda de amostragem em relação à altura de captação e à proximidade de obstáculos (edificações, árvores etc.). Os resultados do monitoramento efetuado devem representar as concentrações do poluente de interesse em uma escala espacial compatível com os objetivos estabelecidos. O conceito de escala espacial de representatividade diz respeito à extensão da parcela de ar no entorno da estação de monitoramento que apresenta concentrações relativamente uniformes e similares às concentrações medidas na estação. Dependendo dos objetivos, as escalas de representatividade mais apropriadas para as estações de monitoramento são assim definidas: 8.2.2 REPRESENTATIVIDADE ESPACIAL DAS ESTAÇÕES Tipo de Média Critério de Validação Média horária Média diária Média mensal Média anual 3/4 das medidas válidas na hora 2/3 das médias horároas válidas no dia 2/3 das médias diárias válidas no mês 1/2 das médias diárias válidas obtidas em cada quadrimestre (jan-abr; mai-ago; e set-dez) Os mais altos níveis de concentração de poluentes esperados para a área de abrangência da rede; As concentrações representativas das áreas de maior densidade populacional; O impacto da poluição no meio ambiente devido a determinadas fontes ou grupos de fontes (CETESB, 2020). Microescala Representatividade espacial de áreas com dimensão de até 100 metros. Gestão da Qualidade do ar 46 Mesoescala (ou escala média) Escala de bairro Escala urbana Representatividade espacial de blocos de áreas urbanas abrangendo dimensões entre 100 e 500 metros. Representatividade espacial de áreas de bairros urbanos com atividade uniforme e dimensões entre 500 e 4.000 metros. Representatividade espacial de cidades ou regiões metropolitanas, da ordem de 4 a 50 quilômetros (MMA, 2020). São inúmeros os fatores meteorológicos que determinam o comportamento dos poluentes primários na atmosfera, sendo que, dentre eles, o comportamento da precipitação pluviométrica permite verificar, qualitativamente, se a atmosfera esteve mais ou menos estável, favorecendo ou não a dispersão destes poluentes. A ocorrência da precipitação indica que a atmosfera está instável (turbulenta), influenciando outras variáveis meteorológicas relativas à dispersão da poluição. Para a caracterização das condições de dispersão dos poluentes secundários, como ozônio, são usadas outras variáveis
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