Efeitos causados pela poluição atmosférica

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Efeitos causados pela poluição atmosférica
Profº Fernando Periard Gurgel do Amaral
CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
EFEITOS CAUSADOS PELA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
Por que se estudam os diversos aspectos da poluição do ar?
Essencialidade do AR -
Comparação ilustrativa
• consumo médio (repouso) 8l/min 
• máximo tempo sem respirar: 5 min
• máximo tempo sem água: 5 dias
• máximo tempo sem comida: 50 dias
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O mundo não mudou apenas em termos demográficos, sociais e
econômicos, também mudou em termos ecológicos.
Além do desmatamento e da perda das espécies, o planeta está
sofrendo os embates de novos problemas ambientais globais: o efeito
estufa, o problema da camada de ozônio e as chuvas ácidas. Todos
esses problemas têm impactos diretos ou indiretos sobre nós.
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Efeitos na Saúde Humana 
 Efeito AGUDO versus EFEITO CRÔNICO:
EPISÓDIO de poluição do ar ou condições insalubres –
Efeito agudo: dano ou morte, correspondente às
consequências associadas a mais altas concentrações do
poluente, às quais são mais suscetíveis os grupos de
receptores sensíveis, como: idosos; recém-nascidos;
alérgicos; hipersensíveis e idiossincráticos
(particularidades fisiológicas e comportamentais
específicas de cada pessoa).
Efeito crônico – associado à exposição de LONGO
prazo, patamares de concentração mais baixos, aos quais
TODOS os grupos de receptores estão sujeitos.
PROBLEMA: Como expurgar o MASCARAMENTO
associado aos hábitos pessoais e sinergismos a eles
vinculados?
Exemplos: fumo; hábitos alimentares; sedentarismo;
qualidade de vida; estado de saúde e carga genética.
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Os registros climatológicos entre 2005 e 2015 ajudam a
constatar que o problema pode ser pior que o estimado
anteriormente pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças
Climáticas (IPCC).
De fato, os cinco anos mais quentes do planeta desde os
anos 1890 foram, pela ordem, 2005, 1998, 2002, 2003 e 2004.
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Além da elevação dos mares, os principais impactos
das mudanças climáticas se referem a:
I – mudanças na distribuição dos ecossistemas terrestres, pois
as plantas e animais vão se movimentar de acordo com suas
preferências climáticas;
II – ameaça para a sobrevivência da biodiversidade de cada
país, em maior ou menor escala, em função da velocidade da
mudança e de sua magnitude;
III – mudanças na composição e na função dos ecossistemas,
bem como na qualidade dos serviços ambientais que presta;
IV – dificuldade para prever, com os modelos existentes,
como os ecossistemas vão responder às mudanças climáticas.
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Aspectos importantes com relação à poluição do ar 
para a saúde
- Limiares: É possível traçar diversas curvas de reações
em funções de doses para o caso de uma dose de um
poluente específico (exemplo, monóxido de carbono) e
a reação a ele (exemplo, redução da capacidade do
sangue de transportar oxigênio).
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- Carga total: Nem todas as doenças de poluentes provêm
do ar. Ex.: apesar de uma pessoa inspirar cerca de
50µg/dia de chumbo, ela ingere cerca de 300µg/dia de
chumbo com água e alimentos.
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- Tempo versus dosagem: A maioria dos poluentes leva um
certo tempo para reagir, e o tempo de contato é tão
importante quanto o nível. O melhor exemplo disso é o efeito
do monóxido de carbono. A afinidade que a hemoglobina
humana (Hb) tem como o monóxido de carbono é 210 vezes
maior que a afinidade com o oxigênio, o CO se combina
imediatamente com a hemoglobina.
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CO - Efeitos na Saúde Humana 
Fonte: Seinfeld, 1986
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SO2 - Efeitos na Saúde Humana 
Fonte: Seinfeld, 1986
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- Sinergismo: É 
definido como um 
efeito maior que a 
soma das partes. 
Ex: a doença do 
pulmão negro em 
trabalhadores de minas 
de carvão ocorre 
apenas quando o 
minerador é fumante. 
A mineração de carvão 
por si só e o hábito de 
fumar isoladamente 
não causarão a doença.
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Alguns fenômenos atmosféricos que provocam
mudanças de temperatura são naturais.
Exemplo disso é a inversão térmica.
A inversão térmica é um fenômeno natural que ocorre
nas camadas atmosféricas significando uma troca de posição
entre o ar quente e o ar frio.
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Numa situação normal, nas proximidades do solo, há
tendência de o ar quente, menos denso que o ar frio, realizar
um movimento ascendente, ocupando as camadas
atmosféricas mais superiores.
Devido a este movimento, o ar quente arrasta
partículas e gases emitidos para a atmosfera por fontes
naturais e antrópicas para as camadas superiores.
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Numa situação de inversão térmica, o ar próximo ao
solo esfria rapidamente, permanecendo onde deveria estar
o ar quente.
Por ser mais denso, o ar frio forma uma barreira que
dificulta a movimentação e a dispersão das partículas
poluentes.
De modo geral, nos grandes centros urbanos existem
poucas áreas verdes, elevada concentração de edificações,
variadas indústrias e, intenso tráfego de veículos que
emitem material particulado e gases para a atmosfera.
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Principalmente no inverno, os gases estranhos à
atmosfera juntamente com o material particulado em
presença da umidade formam o chamado SMOG, uma
combinação da palavra smoke (fumaça) e fog (nevoeiro,
neblina, cerração), que fica estacionado nas camadas
inferiores ocasionando baixa visibilidade e problemas
respiratórios à população.
Os gases causadores do SMOG variam de concentração
em relação as horas do dia, o que acarreta também uma
variação em relação a ocorrência desse fenômeno,
prevalecendo nas horas mais frias do dia.
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Ocorrendo o fenômeno, 
as autoridades têm o poder de 
decretar Estado de 
Emergência e limitar ou 
proibir o tráfego de veículos 
visando proteger a saúde dos 
habitantes e evitar acidentes, 
já que o monóxido de carbono 
(CO) emitido pelos veículos, 
em razão da combustão 
incompleta dos combustíveis, 
reduz os reflexos dos 
motoristas, podendo causar 
acidentes de trânsito.
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Aspectos importantes com relação à poluição do ar para a 
vegetação, materiais e repercussões econômicas
Segundo Seinfeld e Pandis (1998), dentre os principais poluentesatmosféricos destacam-se os óxidos de nitrogênio. Monóxido de
nitrogênio (NO) e o dióxido de nitrogênio (NO2). O NO e o NO2 estão
ligados diretamente na produção de ácido nítrico (HNO3) principal
responsável pela chuva ácida e o peróxido de acetíl nitrato (PAN) um
dos componentes do smog fotoquímico e eles participam ainda no
ciclo do ozônio.
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CHUVA ÁCIDA
Sabemos que o pH da água pura é 7,0, mas
quando o dióxido de carbono (CO2) presente na
atmosfera se dissolve na água, ocorre a formação do
ácido carbônico (H2CO3), e portanto o pH da água em
equilíbrio com o CO2 atmosférico é de 5,6.
Apesar da chuva em equilíbrio com o gás
carbônico já ser ácida, só dizemos que a chuva tem um
excesso de acidez quando seu pH for menor que 5,6.
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O aumento da acidez na chuva ocorre
principalmente quando há um aumento na
concentração de óxidos de enxofre e nitrogênio na
atmosfera. Estes óxidos e o óxido de carbono são
chamados de óxidos ácidos, porque em contato com a
água (neste caso água de chuva) formam ácidos.
Altera a composição química do solo e das
águas, atingem as cadeias alimentares, destroem
florestas e lavouras, atacam estruturas metálicas,
monumentos e edificações.
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Efeitos na Cobertura Vegetal 
 FITOTOXIDADE:
Mais potentes fitotóxicos: 
• SO2
• Eteno
Menos severos:
• Cloro
• Ácido clorídrico
• Amônia
• Hg
Ciclo: ocorre a absorção do poluente via respiração.
Ataque à molécula de clorofila – danos de crescimento/ respiração.
Graus de severidade diferenciada, em função de:
• Sensibilidade/ idiossincrasias da espécie botânica
• Concentração atmosférica
• Tipo de poluente
Complicação: sinergismo dificulta a diagnose do problema.
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Efeitos nos Materiais 
CORROSÃO ELETROQUÍMICA: ocorre a formação de microanodos/
catodos sobre a superfície metálica, com desgaste/corrosão final do material.
 Parâmetros relevantes:
• Umidade do ar ou umidade local – responde por 70 a 90% do processo.
• Temperatura.
• Radiação solar ou iluminação local.
• Grau de exposição da superfície.
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CAMADA DE OZÔNIO
O ozônio, situado a uma altura entre 25 e 30 km de
altitude, protege contra a ação nociva dos raios ultravioleta,
deixando passar apenas uma pequena parte deles, que se
mostra benéfica.
As radiações eletromagnéticas são o veículo utilizado pelo
sol para transportar a energia para nosso planeta. O sol não
envia apenas as duas radiações mais úteis, a infravermelha e a
visível, mas também uma mistura de radiações, algumas delas
nocivas à vida. A energia do sol é parcialmente absorvida e
refletida pela atmosfera pois, se ela chegasse totalmente à
superfície do planeta, não existiria vida na Terra.
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COMO SE FORMA A CAMADA DE OZÔNIO?
O oxigênio molecular das altas camadas atmosféricas é
atacado pelos raios UV do Sol e se divide em oxigênio
atômico. Um átomo de oxigênio pode se unir a uma molécula
de oxigênio para formar o ozônio. Em condições normais, o
equilíbrio entre as quantidades de oxigênio e ozônio e a
intensidade das radiações mantém-se perfeito.
Com o uso frequente de clorofluorcarbonos (CFCs), aos
poucos a camada de ozônio vai sendo destruída. Isso faz
aumentar a radiação ultravioleta que chega à superfície da
Terra. Os CFCs são usados como gás de refrigeração,
desodorantes, inseticidas, etc.
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EFEITOS DAS RADIAÇÕES
As radiações solares tanto podem estimular a síntese
da vitamina D como causar lesões na pele em diversos graus.
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RADIAÇÕES E CANCER DE PELE
(DNA celular assimila energia 
UV B) 
RADIAÇÕES E CATARATAS
Excessiva exposição à 
radiação UV pode causar 
catarata, podendo 
evoluir até a cegueira.
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UV e ESTRESSE EM PEIXES
Peixes expostos à radiação UV por um período de 30
min a 4h, em condições controladas, apresentam mudanças
hematológicas, ou seja, alterações na glicose e no
cortisol, indicando que os raios ultravioletas atuam como
agentes estressores.
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EFEITO ESTUFA
É um processo que ocorre quando uma parte da
radiação solar refletida pela superfície terrestre é
absorvida por determinados gases presentes na
atmosfera.
Como consequência disso, o calor fica retido, não
sendo libertado para o espaço. O efeito estufa dentro de
uma determinada faixa é de vital importância pois, sem
ele, a vida como a conhecemos não poderia existir.
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A atmosfera é altamente transparente à luz solar,
porém cerca de 35% da radiação que recebemos vai
ser refletida de novo para o espaço, ficando os outros
65% retidos na Terra.
Isto deve-se principalmente ao efeito sobre os
raios infravermelhos de gases como o Dióxido de
Carbono, Metano, Óxidos de Azoto e Ozônio presentes
na atmosfera (totalizando menos de 1% desta), que
vão reter esta radiação na Terra, permitindo-nos
assistir ao efeito calorífico dos mesmos.
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EFEITO ESTUFA
OS VILÕES DO EFEITO ESTUFA
13%
14%
18%
22%
Termelétricas
Desmatamento
Agricultura
Automóveis
O desequilíbrio na composição 
atmosférica, provocado pela 
crescente elevação da 
concentração de certos gases 
que tem capacidade de 
absorver calor como: METANO, 
CLOROFLUOROCARBONO (CFCs) 
e o DIÓXIDO DE CARBONO 
(CO2). Deve-se à crescente 
queima de combusteis fosseis
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Importância da atuação legal/ 
regulatória 
1. PREVENTIVA: MINIMIZAR / 
EVITAR IMPACTOS ATMOSFÉRICOS a:
• saúde humana
• biota
• ao ambiente
• aos materiais 
2. Garantir a QUALIDADE de vida 
em um cenário de sustentabilidade
Custos Associados à Poluiçào do Ar 
Saúde Humana 
• Absenteísmo por deficiência
respiratória: ~60 milhões de dias não
trabalhados – faixa: 15 a 60 anos.
• Bronquite crônica, enfisema - ~150.000
casos de excesso – faixa: >/ 60 anos.
• Tosse crônica, alergias: ~3 milhões de
casos – faixa: < 15 anos.
FONTE: OMS, Cenário: América Latina
Prejuízos na Agricultura
• Perdas atribuídas a O3/smog
fotoquímico: USD 200 milhões/ano.
• US Office of Technology Assessment –
25% deredução da [O3] troposférico
implicaria aumento de USD 500
milhões/ano.
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Conclusão:
A atmosfera possui capacidade finita de assimilação
(capacidade de autodepuração), que já foi ultrapassada,
conforme mostra o aumento de concentração de diversos
gases, em especial o gás carbônico, o metano, o óxido
nitroso e os clorofluorcarbonos.
Assim, para uma boa qualidade do ar é preciso agir para
minimizar a geração de resíduos, definir e aplicar da forma
correta, o tratamento e disposição de resíduos gerados, bem
como desconcentrar grupos humanos e suas atividades
econômicas poluidoras, de forma a ganhar tempo e espaço
para sua autodepuração, o que, em última análise, significa
mudanças no estilo de vida da sociedade e de sua relação
com a natureza.
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O conceito de ar limpo é relativo, considerando que
os seres vivos já estão acostumados com concentrações
normais de substâncias na atmosfera.
No entanto, quando ocorrem alterações nesses níveis,
alguns efeitos poderão ser observados, tanto em relação ao
ser humano quanto a outras formas de vida, e mesmo a
materiais inertes.
A poluição do ar ocorre quando a alteração da
composição qualitativa ou quantitativa da atmosfera resulta
em danos reais ou potenciais.
PRESSUPÕE-SE A EXISTÊNCIA DE NÍVEIS DE REFERÊNCIA PARA 
DIFERENCIAR A ATMOSFERA POLUÍDA DA ATMOSFERA NÃO 
POLUÍDA. 
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O nível de referência deveria ser o nível máximo de
poluentes na atmosfera que não ocasionasse efeitos
indesejáveis.
Em geral, esses níveis são estabelecidos a partir de dados
científicos de dose-resposta, obtidos por estudos toxicológicos
e/ou epidemiológicos, ou mesmo por estudo de efeitos em
vegetais e materiais inertes e também por informações de
episódios ocorridos em diversas regiões do globo.
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Indicador Concentração Máxima 
Recomendada (µg/m3)
Tempo de 
Exposição
Dióxido de Enxofre (SO2)
500
125
50
10 min
24 horas
anual
Dióxido de Nitrogênio (NO2) 200
40
1 hora
anual
Monóxido de Carbono (CO) 10.000 8 horas
Ozônio 120 8 horas
A Organização Mundial de Saúde (OMS) estabeleceu alguns níveis de 
referência, conforme exposto na tabela abaixo:
Níveis máximos de poluentes recomendados pela OMS. 
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O nível de referência, sob o aspecto legal, é denominado
Padrão de Qualidade do Ar.
No Brasil, os padrões de qualidade do ar estão definidos
pela Resolução Conama nº 3, de 28/06/1990; válidos para todo o
território nacional; o Estado de Goiás fixou níveis mais
restritivos que esses.
Os poluentes considerados nessa resolução foram:
Partículas Totais em Suspensão (PTS), Fumaça, Partículas
Inaláveis (PI), Dióxido de Enxofre (SO2), Monóxido de Carbono
(CO), Ozônio (O3) e Dióxido de Nitrogênio (NO2).
Se estabelece padrões primários, destinados à proteção 
da saúde pública, e padrões secundários, para a proteção do 
meio ambiente em geral e o bem-estar da população. 
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Poluente Padrão primário 
(µg/m3)
Padrão Secundário
(µg/m3)
Período de 
Exposição
Partículas Totais em Suspensão 240
80
150
60
24 horas
anual
Partículas Inaláveis 150
50
150
50
24 horas
anual
Fumaça 150
60
100
40
24 horas
anual
Dióxido de Enxofre (SO2) 365
80
100
40
24 horas
anual
Monóxido de Carbono (CO) 40.000
10.000
40.000
10.000
1 hora
8 horas
Ozônio (O3) 160 160 1 hora
Dióxido de Nitrogênio (NO2) 320
100
190
100
1 hora
anual
Os valores fixados por essa resolução são mostrados na tabela a seguir:
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Padrões de Qualidade de Ar
Resolução do CONAMA n° 3, de 28 de junho de 1990:
Art. 1º - “São Padrões de Qualidade do Ar (PQAR) as
concentrações de poluentes atmosféricos que,
ultrapassadas, poderão afetar a saúde, a segurança e o
bem estar da população, bem como ocasionar danos à
flora e à fauna, aos materiais e ao meio ambiente em
geral.”
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Art. 2º - Para os efeitos desta Resolução ficam estabelecidos
os seguintes conceitos:
“I - Padrões Primários de Qualidade do Ar são as
concentrações de poluentes que, ultrapassadas, poderão
afetar a saúde da população.”
“II - Padrões Secundários de Qualidade do Ar são as
concentrações de poluentes abaixo das quais se prevê o
mínimo efeito adverso sobre o bem-estar da população,
assim como o mínimo dano à fauna, à flora, aos materiais e
ao meio ambiente em geral.“
EFEITOS CAUSADOS PELA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
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Resolução CONAMA No 005- 15/06/1989
CLASSE I
Áreas de preservação, lazer, turismo- qualidade do ar
compatível com ausência de perturbação antropogênica.
CLASSE II
Limitadas por padrão secundário.
CLASSE III
Limitadas por padrão primário.
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Índice de Qualidade de Ar
A CETESB utiliza, desde 1981, um Índice de Qualidade de
Ar que foi desenvolvido nos EUA pela EPA (Environmental
Protection Agency – Agência de Proteção Ambiental), e que
padroniza a divulgação da qualidade do ar pelos meios de
comunicação.
O índice é obtido através de uma função linear
segmentada, onde os pontos de inflexão são os padrões de
qualidade do ar (PQAR).
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Contribuição de diversas tipologias de Fontes Antropogênicas
para o Inventário de CO nos EUA / Ano Base: 1997 / Fonte: USEPA
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LIMITES DE TOLERÂNCIA: PATAMARES MÁXIMOS DE CONCENTRAÇÃO ATMOSFÉRICA
DE POLUENTES/ SUBSTÂNCIAS TÓXICAS NOS QUAIS SE ACREDITA QUE A MAIORIA
DOS TRABALHADORES PODE FICAR EXPOSTA, REPETIDAMENTE, DIA APÓS DIA, SEM
EFEITO ADVERSO PARA A SAÚDE.
Patamares de Saúde e Segurança
SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS CONHECIDAS - 7.000.000 
USO INDUSTRIAL - 65.000
LIMITES DE TOLERÂNCIA (ESTUDO) - 1.000
LIMITES DE TOLERÂNCIA (ACGIH) - 600
LIMITES DE TOLERÂNCIA (BRASIL) - 150
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PADRÕES de EMISSÃO – limites, legalmente estabelecidos,
considerados como máximos patamares de EMISSÃO de uma dada
tipologia de fonte.
Normalmente, são de âmbito ESTADUAL (Brasil) ou REGIONAL
(EUA- EPA Regions e agências ambientais estaduais).
São estabelecidos em função de uma dado parâmetro de
REFERÊNCIA:
 Concentração do poluente de interesse: xx mg/Nm3
de gás de combustão:
- expressada a diluição máxima admissível: 12% O2,
7% de O2, etc.
- expressada a base de referência : base seca.
 Taxa de emissão direta: xx kg/h.
 Taxa de emissão vinculada a um parâmetro da fonte:
- xx kg/m3 de carga.
- xx kg/ ton óleo processado.
- xx kg/ton de resíduoincinerado.
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Critérios para Identificação de Status da Qualidade do Ar
CONAMA 03 - 28/06/1990
PARÂMETRO ATENÇÃO ALERTA
SOx (ug/m3) - 24 h 800 1.600
PTS (ug/m3) - 24 h 375 625
SO (ug/m3)x X PTS (ug/m3) 65.000 261.000
CO (ppmv) - 8h 15 30
O3 (ug/m3) - 1h 400 800
PI ( ug/m3) - 24 h 250 420
Fumaça (ug/m3) - 24 h 250 420
NOx (ug/m3) - 1h 1.130 2.260
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A qualidade do ar e a proteção á saúde pública são
direitos da sociedade, garantidos pela Constituição
Federal Brasileira de 1988, cabendo aos diferentes atores,
nos âmbitos local e global, atuação no sentido de eliminar
ou reduzir os efeitos negativos à saúde agravados pela
poluição do ar (Philippi Junior e Malheiros, 2008).
Segundo os mesmos autores, também é necessário
repensar os modelos de desenvolvimento, para uma
revisão das questões de consumo sustentável, bem como
dos estilos e das prioridades a serem enfocadas.
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É preciso que a sociedade saiba e busque
alternativas para que suas atividades sejam menos
impactantes, como, por exemplo, a disponibilização
de transporte coletivo eficiente ou veículos que
poluam menos.
A conscientização da comunidade para a
importância da questão da poluição do ar resultará
na tomada de decisões que consideram as questões
de desenvolvimento econômico, social e ambiental.