Aula 6 - Poluição do ar

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Poluição do Ar 
Universidade Federal de Minas Gerais 
Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental 
 
 
 
 
Padrões de qualidade do ar 
e medidas de controle 
2013/1 
Processo de poluição do ar 
EMISSÃO 
Aspecto 
ambiental 
TRANSPORTE 
Ventos, 
gradiente 
térmico 
IMISSÃO 
Impacto 
ambiental 
Fonte: Lisboa & Schirmer (2007) 
 Definem legalmente o limite máximo para a concentração de 
um poluente na atmosfera, que garanta a proteção da saúde e 
do meio ambiente; 
Principais objetivos do monitoramento da qualidade do ar: 
 Fornecer dados para ativar ações de emergência durante períodos 
de estagnação atmosférica quando os níveis de poluentes na 
atmosfera possam representar risco à saúde pública; 
 Avaliar a qualidade do ar à luz de limites estabelecidos para 
proteger a saúde e o bem estar das pessoas; 
 Acompanhar as tendências e mudanças na qualidade do ar devidas a 
alterações das emissões dos poluentes. 
2013/1 
Padrões de qualidade do ar 
 Máxima concentração determinada em função de 
um período médio de tempo; 
Os padrões nacionais foram estabelecidos pelo 
IBAMA - Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e 
aprovados pelo CONAMA - Conselho Nacional de Meio 
Ambiente, por meio da Resolução CONAMA 03/90. 
 Limites máximos: padrões primários e padrões 
secundários; 
2013/1 
Padrões de qualidade do ar 
Padrões primários de qualidade do ar: concentrações de 
poluentes que, ultrapassadas, poderão afetar a saúde da 
população. Níveis máximos toleráveis de concentração de 
poluentes atmosféricos, constituindo-se em metas de 
curto e médio prazo. 
 Padrões secundários de qualidade do ar: concentrações 
de poluentes atmosféricos abaixo das quais se prevê o 
mínimo efeito adverso sobre o bem estar da população, 
assim como o mínimo dano à fauna e à flora, aos materiais 
e ao meio ambiente em geral. Níveis desejados de 
concentração de poluentes, constituindo-se em metas de 
longo prazo. 
 
2013/1 
Padrões de qualidade do ar 
2013/1 
Padrões de qualidade do ar 
1 - Não deve ser excedido mais que uma vez ao ano. 2 - Média geométrica anual. 3 - Média aritmética anual. 
 A Resolução Conama 3/90 estabelece ainda os critérios 
para episódios agudos de poluição do ar; 
 Estados de Atenção, Alerta e Emergência níveis de 
concentração + previsão de condições meteorológicas 
desfavoráveis à dispersão dos poluentes. 
 
2013/1 
Padrões de qualidade do ar 
2013/1 
Padrões de qualidade do ar 
* O nível de atenção é declarado pela CETESB com base na Legislação Estadual que é mais restritiva (200 µg/m3). 
 Nível de atenção: 
 Saúde: decréscimo da resistência física e significativo agravamento 
dos sintomas em pessoas com enfermidades cardiorrespiratórias; 
sintomas gerais na população sadia; 
 Precauções: pessoas idosas ou com doenças cardiorrespiratórias 
devem reduzir as atividades físicas e permanecer em casa. 
 Nível de alerta: 
 Saúde: aparecimento prematuro de certas doenças, além de 
significativo agravamento de sintomas. Decréscimos da resistência 
física em pessoas saudáveis; 
 Precauções: idosos e pessoas com enfermidades devem 
permanecer em casa e evitar esforço físico. A população em geral 
deve evitar atividades exteriores. 
Padrões de qualidade do ar 
 Nível de emergência: 
 Saúde: morte prematura de idosos e pessoas doentes. Pessoas 
saudáveis podem acusar sintomas diversos que afetam sua atividade 
normal; 
 Precauções: todas as pessoas devem permanecer em casa, 
mantendo as portas e as janelas fechadas. Todas as pessoas devem 
minimizar as atividades físicas e evitar o tráfego. 
 
“Padrões de qualidade do ar não são definitivos” 
2013/1 
Padrões de qualidade do ar 
Índice de qualidade do ar (IQA) 
 Ferramenta matemática desenvolvida para simplificar o processo de divulgação 
da qualidade do ar. 
 Para cada poluente medido é calculado um índice. Através do índice obtido o ar 
recebe uma qualificação, feita conforme apresentado na tabela abaixo: 
 
 
 
2013/1 
Padrões de qualidade do ar 
Qualidade Índice MP10 
(µg/m3) 
O3 
(µg/m3) 
CO 
(ppm) 
NO2 
(µg/m3) 
SO2 
(µg/m3) 
Boa 0 – 50 0 – 50 0 – 80 0 – 4,5 0 – 100 0 – 80 
Regular 51 – 100 50 – 150 80 - 160 4,5 – 9 100 – 320 80 – 365 
Inadequada 101 – 199 150 - 250 160 – 200 9 – 15 320 – 1130 365 – 800 
Má 200 – 299 250 – 420 200 – 800 15 – 30 1130 – 2260 800 – 1600 
Péssima > 299 > 420 > 800 > 30 > 2260 > 1600 
Fonte: CETESB (http://sistemasinter.cetesb.sp.gov.br/Ar/ar_indice_padroes.asp) 
 Objetivo: garantir que os poluentes atmosféricos 
mantenham-se em concentrações tais que não afetem 
a saúde humana, nem causem danos à flora, à fauna, 
aos materiais e ao meio ambiente em geral. 
 
 Controlar a emissão dos gases e de MP nas fontes e 
aproveitar as condições de dispersão dos mesmos na 
atmosfera. 
 
 
2013/1 
Controle da poluição do ar 
 Deve compreender: 
 Definição dos padrões de qualidade do ar; 
 Estudo das condições meteorológicas: direção e veloc. 
dos ventos, temperatura, pressão, umidade relativa, etc. 
 Monitoramento da qualidade do ar, com distribuição 
adequada da rede de amostragem; 
 Medidas de controle da poluição; 
 Órgão de controle de poluição; 
 Legislação específica. 
 
 
2013/1 
Controle da poluição do ar 
Métodos indiretos modificação do processo e/ou 
equipamento; 
Métodos diretos técnicas de tratamento. 
 
 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
 Métodos indiretos 
 Impedir a geração do poluente: 
 Substituição de matérias primas e reagentes; 
 Mudanças de processos e/ou operações, etc. 
 Diminuir a quantidade de poluente gerado: 
 Operar equipamentos dentro da capacidade nominal; 
 Boa operação e manutenção de equipamentos produtivos; 
 Adequado armazenamento de materiais voláteis; 
 Mudanças de combustíveis, etc. 
 Diluição através de chaminés elevadas. 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Dióxido de enxofre (SO2) 
 Reduzir a demanda de energia; 
 Substituir combustíveis fósseis por outras fontes de 
energia nuclear, solar, hidrelétrica, 
geotérmica,etc.; 
 Remover enxofre de combustíveis fósseis; 
 Emitir fumaças por chaminés altas; 
 Lançar cal ou calcário no solo para correção da 
acidez produzida pela chuva ácida; 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Dióxido de enxofre (SO2) 
 Remover SO2 por lavadores de gases (coletores 
úmidos). 
 Princípio de funcionamento: 
- O gás é forçado através de 
uma aspersão de gotas (água e 
calcário), que absorve o SO2, 
formando sulfato de cálcio. 
- Colunas de enchimento ou outros 
equipamentos podem ser usados; 
- Para cada tipo de gás deve ser usado 
um líquido em particular. 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Dióxido de enxofre (SO2) 
Lavadores de gases 
Vantagens: 
• Pode coletar partículas e gases ao mesmo tempo; 
• Baixo custo inicial; 
• Seu tamanho em geral é pequeno; 
 
Desvantagens: 
• Grande consumo de água; 
• Geração de resíduos; 
• Baixa eficiência para partículas menores que 1 μm. 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Material Particulado 
 Melhorar a eficiência dos processos de combustão; 
 Substituir combustíveis fósseis por outras fontes de 
energia nuclear, solar, hidrelétrica, 
geotérmica,etc.; 
 Queimar carvão liquefeito ou gaseificado em vez do 
carvão sólido; 
 Incentivar o uso do transporte público; 
 Implementar dispositivos de controle em veículos de 
transporte. 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Precipitadores eletrostáticos 
 A criação de um campo 
eletrostático carrega as partículas 
que estão presentes nos gases, as 
quais são posteriormente atraídas 
por placas eletrizadas. 
 Em seguida, as partículas são 
retiradas das placas para posterior 
disposição no solo (seco) ou 
tratamento de elfuentes (úmido). 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Equipamentos decontrole de material particulado 
Precipitadores eletrostáticos 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Material Particulado 
Precipitadores Eletrostáticos 
Vantagens: 
• Trata grandes vazões e altas temperaturas; 
• Alta eficiência de coleta para partículas pequenas; 
• Baixo custo de operação e manutenção; 
 
Desvantagens: 
• Custo inicial elevado; 
• Requer grande espaço físico; 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Filtros de manga 
 Princípio de 
funcionamento: 
o fluxo gasoso é 
forçado através 
de um meio 
poroso (filtro) 
onde o material 
particulado é 
retido. 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Equipamentos de controle de material particulado 
Entrada de Ar 
Contaminado 
Saída de 
Ar 
Limpo 
Precipitação de 
Partículas Maiores 
Material particulado 
Filtros de manga 
Vantagens: 
• Alta eficiência (até 99,9%); 
• Perda de carga não excessiva; 
• Resistência a corrosão; 
 
Desvantagens: 
• Grande espaço requerido para tratar grande vazões; 
• Alto custo; 
• Baixa resistência a altas temperaturas; 
• Empastamento devido a poluentes condensáveis e pegajosos; 
• Possibilidade de entupimento. 2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Mangas de diversos materiais 
Ciclones 
Princípio de 
funcionamento: 
O ciclone baseia- se na ação 
da força centrífuga que age 
sobre as partículas 
carregadas pelo fluxo de 
gás, empurrando-as na 
direção das paredes, e 
retirando- as do fluxo 
gasoso. 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Equipamentos de controle de material particulado 
Material particulado 
Ciclones 
Vantagens: 
• Baixo custo; 
• Baixa perda de carga; 
• Resistência a corrosão e temperatura; 
• Simplicidade de projeto e manutenção; 
 
Desvantagens: 
• Baixa eficiência para partículas menores que 5 μm; 
• Excessivo desgaste por abrasão; 
• Possibilidade de entupimento (particulas menores, higroscópicas 
e/ou pegajosas). 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
NOx, CO, HC 
 Reduzir o uso do automóvel; 
 Desenvolver sistemas de transporte em massa; 
 Desenvolver motores menos poluentes e mais eficientes (ex: carro 
elétrico e veículo a gás); 
 Empregar combustíveis de queima mais limpa (ex: gás natural e 
hidrogênio líquido); 
 Modificar o motor de combustão interna de modo a baixar emissões 
e reduzir o consumo de combustíveis; 
 Manutenção adequada dos veículos automotores; 
 Controlar as emissões através de sistemas específicos; 
 Programa Nacional de Controle de Poluição por Veículos 
Automotores (Proconve) – Resolução Conama 18/86. 
Medidas de controle da poluição do ar 
NOx, CO, HC 
 Componentes específicos de controle de emissões nos 
motores de combustão interna 
 
• Válvula EGR (exhaust gas recirculation) 
 
• Catalisador 
 
• Canister 
 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
 
 carga intensa 
desenvolvidas na câmara de combustão altas temperaturas e 
pressões 
 favorece a formação dos picos de NOx. 
 
• sistema EGR (Exhaust Gas Recirculation System): 
• retira uma pequena parcela dos gases de exaustão 
• picos de formação de NOx e a introduz no sistema de admissão 
de ar. 
• prejuízo parcial da combustão: a temperatura da queima cai, 
reduzindo, as emissões de NOx. 
• Com a introdução do EGR, podem ser obtidas reduções de NOx 
de até 60%. 
Válvula EGR 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Catalisador 
 
Definição: substâncias conhecidas favorecerem a ocorrência de reações 
químicas, sem participarem delas. 
 
• Veículos modernos 
• equipamentos que contêm metais nobres com propriedades catalíticas 
transformam: 
 CO e HC contidas nos gases de exaustão em CO2 e H2O (reações de 
oxidação), 
 NOx em N2 e O2 (reações de redução). 
 
Responsáveis pelo controle simultâneo de três poluentes: catalisadores de 
3 vias. 
 
• metais nobres utilizado: platina, paládio e ródio 
• Chumbo é um contaminate 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
Canister 
 
 
Principais causas de emissões evaporativas: respiros do tanque, da cuba do 
carburador e da tampa de abastecimento. 
 
Taxa de evaporação aumenta com a temperatura do combustível, 
maiores quantidades evaporadas após o desligamento do motor, 
não recebe mais o fluxo de ar de resfriamento 
 
Função: 
dosar o fluxo dos vapores de combustível 
Reter filtro de carvão ativado 
 
Vapores de combustível: reutilizados na admissão no motor. 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
PROCONVE 
 
• Aumento da motorização individual, 
• Decorrente da deficiência crônica dos sistemas de transporte 
de massa, 
• Intensificação do tráfego nos grandes centros urbanos. 
 
 congestionamentos constantes, 
degradação ambiental: poluição do ar e sonora 
 foi direcionada ao controle das emissões dos veículos novos e 
daqueles em circulação. 
 Para os veículos novos o Programa estabeleceu cronograma de 
redução gradativa dos principais poluentes. Com a adoção dessa 
medida, os fabricantes passaram a produzir veículos menos 
poluentes. 
2013/1 
Medidas de controle da poluição do ar 
PROCONVE 
• Reduzir e controlar a contaminação atmosférica por 
fontes móveis 
Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA Criou: 
Programas de Controle da Poluição do Ar por Veículos 
Automotores: PROCONVE (automóveis) - Resolução 
Conama 18/86 
PROMOT (motocicletas) – Resolução Conama 342/03 
fixando prazos, limites máximos de emissão e 
estabelecendo exigências tecnológicas para veículos 
automotores, nacionais e importados. 
Proconve veículos leves 
Efeito estufa 
 Controle da emissão de CO2 => diminuir a emissão 
resultante da queima de combustíveis 
 Utilizar fontes alternativas de energia 
 Melhorar o sistema de transporte coletivo 
 Controle do desmatamento mundial 
 Protocolo de Quioto 
 Créditos de carbono gerados por projetos de Mecanismo de 
Desenvolvimento Limpo (MDL) 
2013/1 
Controle da poluição do ar 
Destruição da camada de ozônio 
 Fim das emissões de gases CFC 
 Protocolo de Montreal (1987): 
 Assinado por 188 países 
 Estabeleceu cronograma para diminuir o uso de CFC no mundo 
 Requer mudanças tecnológicas, sem interferir no modelo 
econômico de muitos países => Protocolo bem sucedido 
 Metas propostas atingidas 
 provável desaparecimento do buraco na camada de ozônio: 
2060 
2013/1 
Controle da poluição do ar 
Chuva ácida 
 Controle das emissões de óxidos de nitrogênio e 
dióxido de enxofre; 
Ações conjuntas entre diferentes países. 
2013/1 
Controle da poluição do ar 
Bibliografia 
BRAGA, B.; HESPANHOL, I.; CONEJO, J. G. L.; MIERZWA, J. C.; BARROS, M. T. L.; 
SPENCER, M.; PORTO, M.; NUCCI, N.; JULIANO, N.; EIGER, S. Introdução à 
Engenharia Ambiental: O desafio do desenvolvimento sustentável. 2ª ed. 
São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. 
 
MOTA, S. Introdução à Engenharia Ambiental, 2. ed., ABES, 2000. 
 
DE MELO LISBOA, H. (2008) Metodologia de Controle da Poluição Atmosférica. 
Edição Eletrônica. Disponível em: www.ens.ufsc.br. (Capítulo 7). 
2013/1 
Questões 
1) Considera-se poluente qualquer substância presente no ar e que, pela sua 
concentração, possa torná-lo impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde, causando 
inconveniente ao bem estar público, danos aos materiais, à fauna e à flora ou prejudicial à 
segurança, ao uso e gozo da propriedade e às Atividades normais da comunidade. O 
grupo de poluentes que servem como Indicadores de Qualidade do Ar, segundo a CETESB, 
adotados universalmente, e escolhidos em razão da frequência de ocorrência e de seus 
efeitos adversos são: 
 
 
a) 1, 2, 3, 4, 5, 6. 
b) 4, 6, 2, 3, 1, 5. 
c) 3, 4, 2, 1, 6, 5. 
d) 6, 4, 2, 3, 5, 1. 
e) 4, 6, 2, 3, 5, 1. 
Questões 
Poluição de ozônio é a pior da década 
Publicado em: O Estado de S. Paulo. 23 de abril de 2013 
 
A poluição por ozônio bateu recorde na Região Metropolitana de São Paulo noano 
passado. O paulistano ficou mais de três meses - ou exatos 98 dias - respirando o 
poluente em níveis inadequados, acima do padrão diário de 150 microgramas por metro 
cúbico. É o pior índice dos últimos dez anos. Os dados são do relatório anual de qualidade 
do ar da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb). Durante a maior parte 
do tempo do ano passado (54,1%), a poluição por ozônio ficou entre regular, inadequada 
e má. Entre as 19 estações de medição desse tipo de poluente, a do Ibirapuera, na zona 
sul de São Paulo, e a de São Caetano do Sul, no ABC Paulista, foram as que apresentaram 
mais dias em estado de atenção: 17 cada. "Quem tem problemas como asma, rinite ou 
enfisema sofre mais. Mas a poluição também pode desencadear inflamações graves a 
longo prazo", afirma o pneumologista Clystenes Soares, da Universidade Federal de São 
Paulo (Unifesp). "E o ozônio é especialmente perigoso em dias ensolarados." A Cetesb faz 
a ressalva de que a rede de monitoramento cresceu ao longo dos anos - eram apenas 12 
estações em 2003. A situação também piorou em cidades do interior como Jundiaí, onde o 
ozônio ficou acima do limite aceitável por dez dias. Segundo a Cetesb, isso se deve ao fato 
de a cidade ficar a apenas 50 km da capital e receber a poluição pelo vento. 
 
a) Quais seriam as justificativas para o aumento da poluição por ozônio na RMSP? 
b) Quais seriam as medidas de controle adequadas para reduzir a poluição por ozônio?