RELATÓRIO GERENCIAMENTO DA QUALIDADE DO AR

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RELATÓRIO – COLETOR DE POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 Alunos: Deivide Barbosa Nascimento 
Felipe Isaac Kurihara 
 Victor Rhéa Carlos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Presidente Prudente, dia 07 de Setembro de 2016. 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1.0 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 1 
2.0 OBJETIVO ......................................................................................................... 2 
3.0 METODOLOGIA ................................................................................................ 2 
4.0 RESULTADOS ................................................................................................... 8 
5.0 CONCLUSÃO ................................................................................................... 13 
6.0 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................... 14 
 
1 
 
1.0 INTRODUÇÃO 
 
Com o atual ritmo de vida urbana, com cada vez mais motocicletas e 
automóveis, é esperado que a qualidade do ar dos locais onde há uma intensa 
movimentação de veículos acabe sendo pior do que em locais mais afastados destas 
movimentações, em função dos materiais particulados emitidos por motores à 
combustão, que movimentam carros, ônibus, motos, caminhões, etc. Estes materiais, em 
determinadas concentrações, acabam causando impactos tanto ao homem, quanto a 
outros animais e vegetação. 
Os materiais acima citados recebem o nome de material particulado atmosférico, 
e são frações de matéria, que por causa de sua dimensão, conseguem ficar suspensos no 
ar que respiramos, assim adentrando nossos organismos, causando diversos danos aos 
mesmos. O material particulado atmosférico é uma mistura complexa de substâncias 
orgânicas e inorgânicas, que varia em tamanho, composição e origem, podendo se 
apresentar nos estados sólido ou líquido. Tais partículas atuam como difusores de 
espécies tóxicas, tais como os metais, que vêm sendo amplamente estudados devidos 
aos impactos causados não só no ambiente, mas também na saúde da população. 
Dentre os diversos tipos de poluentes atmosféricos suspensos, neste trabalho 
foram selecionados e estudados três deles, principalmente: cobre, chumbo e cádmio. 
O cobre encontrado na atmosfera pode ter origem natural; como a emissão por 
erupções vulcânicas e dispersão do metal através dos ventos; e fontes artificiais, que 
envolvem o homem; mineração, fundição, queima de carvão, a agricultura, e em 
tubulaçõe. 
O chumbo é utilizado em alguns tipos de tintas e corantes, fabricação de 
cerâmicas e uso industrial, porém, tem presença em combustíveis, servindo como um 
aditivo. 
O cádmio pode ser encontrado juntamente com oxigênio, cloreto ou derivados 
do enxofre. As fontes desse metal incluem as atividades de mineração, consumo e 
disposição de produtos que utilizam cádmio (baterias de níquel-cádmio, pigmentos e 
estabilizadores de PVC) e na combustão do carvão. 
 
 
2 
 
Para analisar a massa de material particulado coletado, se utiliza de uma técnica 
chamada Polarografia, que é um ramo dos Métodos Electroanalíticos que trata da 
medida e interpretação da relação existente entre a corrente e o potencial durante a 
electrólise de uma solução não agitada entre dois eléctrodos, um eléctrodo de referência 
e um micro-eléctrodo de trabalho (área de alguns mm2). A Polarografia é o nome 
particular dado ao Método Voltamétrico quando e só quando o eléctrodo de trabalho, ou 
seja aguele onde a reacção de interesse (oxidação ou redução) ocorre, é um Eléctrodo 
Gotejante de Mercúrio (EGM) (SANTOS, 1994). 
Este tipo de eletrodo consiste essencialmente de um capilar de vidro, com um 
diâmetro interno de 0,05-0,08 mm, ligado a um reservatório que contem mercúrio 
metálico e colocado de 30 a 80 cm acima do orifício do capilar. À medida que o 
mercúrio passa pelo capilar forma-se uma gota na extremidade que cairá ao atingir o seu 
tamanho máximo. Variando a altura do reservatório, varia-se a pressão da coluna de 
mercúrio e obtêm-se assim gotas reprodutíveis com tempos de vida de 1 a 6 s e 
diâmetros de 0,5 a 1 mm. Como de cada vez que se forma uma gota se tem uma 
superfície renovada, sem substancias adsorvidas ou depositadas, as relações 
corrente/potencial que se obtêm são bastante reprodutíveis, o que constitui uma 
vantagem sobre um metal sólido (SANTOS, 1994). 
 
2.0 OBJETIVO 
 
O objetivo da atividade foi construir um coletor de material particulado 
atmosférico e posteriormente analisa-lo pelo método de polarografia para 
avaliarmos a presença ou não de metais no ar atmosférico da UNESP de Presidente 
Prudente. 
3.0 METODOLOGIA 
 
Para construirmos o coletor, nos baseamos no princípio de que para coletarmos 
melhor as partículas presentes no ar, aberturas no tubo tanto na parte superior quanto na 
parte inferior nos poderiam ajudar nesse processo. Na parte superior realizamos 3 
aberturas no tubo de modo que todo ar que entrasse por cada abertura, não se perdesse 
3 
 
pela outra, assim entraria em contato com a parte interna do tubo e consequentemente se 
depositaria no papel de filtro por gravidade. 
Para as 3 aberturas que estão situadas na parte inferior do tubo, a ideia foi de 
construir uma espécie de rampa para que as partículas que estavam se depositando por 
gravidade, utilizassem essa rampa para entrar e se depositar dentro do nosso coletor. 
Na imagem logo abaixo podemos observar o coletor em processo de construção, 
bem como as aberturas comentadas: 
 
 
Foto 1: Coletor em construção 
O fluxograma de construção do coletor do grupo pode ser observado logo abaixo: 
 
 
 
 
 
 
Proteção contra intempéries e chuva 
4 
 
 
 
 
 
 
 
 
Antes de instalarmos o coletor foi pesado a massa do papel filtro. Após essa 
etapa, colocamos o papel no tubo e depois colocamos o tubo no coletor. Posteriormente 
instalamos o coletor de material particulado próximo ao CEAFIR da Unesp de 
Presidente Prudente, por estar ao lado de uma rua com intenso fluxo de carro, 
poderíamos coletar uma grande quantidade de material particulado. O coletor instalado 
próximo à avenida pode ser observado logo abaixo: 
 
Foto 2: Coletor situado próximo ao CEAFIR. 
Tubo de PVC 
Papel de filtro 
Arruela de polipropileno 
Tampa de PVC 
5 
 
 
 
Foto 4: Coletor Instalado. 
 
Após a instalação do coletor, aguardamos 1 semana para que o material 
particulado se depositasse no filtro. Após esse tempo, retiramos a tampa do PVC 
contendo o papel e levamos ao laboratório para realizar todas as análises. 
Após a retirada do tubo contendo o papel com o material particulado, colocamos 
na estufa para perder a umidade. Após isso, pesamos novamente o papel filtro e 
anotamos o peso encontrado e consequentemente a quantidade de material particulado. 
Após a pesagem levamos o papel para o cadinho e realizamos a calcinação da 
amostra a 250 C°. A partir desse momento começamos a realizar a abertura da amostra 
para posteriormente analisarmos no polarógrafo. O fluxograma abaixo representa todas 
as etapas de abertura da amostra: 
6 
 
 
 
Imagem 1: Procedimentos da abertura da amostra. 
 
Foto 5: Papel calcinado dentro do tubo de ensaio. 
7 
 
 
Foto 6:Adição de ácido a amostra. 
 
Foto 7: Amostras após os procedimentos, aguardando a reação da amostra com o ácido. 
 
Após a realização de os procedimentos de abertura da amostra, aguardamos um 
tempo para que o papel sofresse reação com os outros compostos presente na amostra 
final. 
Após a digestão do papel, levamos a amostra para analisarmos no polarógrafo. 
Realizamos as análises da amostra e encontramos concentrações de cadmio, chumbo e 
cobre. 
8 
 
 
4.0 RESULTADOS 
 
Antes de colocarmos o papel filtro do coletor, levamos ele para pesagem na 
balança 2 e anotou-se 0,7684 g. Após deixarmos o coletor no ambiente por 1 semana, 
retiramos a tampa e pesamos novamente o papel filtro contendo o material particulado, 
no qual anotou-se 0,8474 g. Assim: 
0,8474 – 0,7684 = 0,079 g 
Após encontrarmos o peso do material particulado no papel e realizarmos a 
abertura das amostras, realizamos as análises no polarógrafo para encontrarmos as 
concentrações dos metais presentes. Assim o aparelho nos forneceu o gráfico abaixo 
mostrando a presença de cádmio, chumbo e cobre. 
 
 
Gráfico 1: Concentração dos metais encontrados a uma determinada corrente e 
potencial. 
9 
 
 
Gráfico 2: Concentração de cobre. 
 
10 
 
Gráfico 3: Concentração de chumbo na amostra a uma determinada corrente e 
potencial. 
 
Gráfico 4: Concentração de cádmio na amostra a uma determinada corrente e 
temperatura. 
 
 Após a análise e a geração dos gráficos pelo computador analisamos as 
retas de cada metal pesado que podem ser encontradas logo mais abaixo, e realizando as 
operações necessárias, encontramos cada concentração abaixo. 
 
Y Cd Pb Cu 
Branco 4,096 E-9 4,305 E-8 1,845 E-8 
Amostra 2,027 E-7 2,586 E-7 8,911 E-8 
5 µL 2,514 E-7 3,959 E-7 1,116 E-7 
10 µL 2,683 E-7 4,335 E-7 1,234 E-7 
15 µL 3,133 E-7 5,603 E-7 1,499 E-7 
20 µL 3,826 E-7 7,363 E-7 1,784 E-7 
25 µL 4,107 E-7 7,956 E-7 1,941 E-7 
 Tabela 1: Concentrações do branco, amostra e com após a adição dos padrões. 
 
 
11 
 
 Os gráficos abaixo mostram as concentrações dos metais encontrados na amostra 
em função da corrente. A partir disso por meio de regressão linear encontramos a sua 
reta e posteriormente utilizando os dados, conseguimos encontrar a concentração de 
cada metal na amostra. 
 
12 
 
 
 Por fim, as concentrações de cada metal presente no ar atmosférico daquela 
região foram encontradas a partir das operações a seguir: 
 
Cádmio 
 
Y = A +Bx 
X = A/B = 1,95123 E-7 / 0,20304 = 9,61088 E-7 
C2 = C1. V1 / V2; C1 = X, V1 = 20 + 4 = 24 E-3 L, V2 = 0,004 L 
C2 = 
 
 
 = 5,7661 E-6 mol/L [Cd] em 4 mL de amostra. 
 
Chumbo 
Y = A +Bx 
X = A/B = 2,43189 E-7/ 0,52639 = 4,61994 E-7 
C2 = C1. V1 / V2; C1 = X, V1 = 20 + 4 = 24 E-3 L, V2 = 0,004 L 
C2 = 
 
 
 = 2,7720 E-6 mol/L [Pb] em 4 mL de amostra 
 
Cobre 
Y = A +Bx 
X = A/B = 6,89329 E-8 / 0,10324 = 6,67696 E-7 
C2 = C1. V1 / V2; C1 = X, V1 = 20 + 4 = 24 E-3 L, V2 = 0,004 L 
C2 = 
 
 
 = 4,0062 E-6 mol/L de [Cu] mol/L em 4 mL de amostra. 
 
 Realizamos uma conversão da unidade de mol/L para µg/m
3
, assim para cada 
metal as concentrações de acordo com o padrão da CETESB que utiliza essa unidade 
para identificar os padrões, assim as concentrações na unidade µg/m
3
 ficaram: 
 
 Cádmio 
 
 = 5,7661 E-6. 112,5 (massa molar). 1000 
 = 0,64868 g/m
3
 = 64868 µg/m
3 
 64868 µg/m
3
/ 7 
13 
 
= 9266,85 µg/m
3 
por dia. 
 
 Chumbo 
 
 = 2,7720 E-6. 207,2 (massa molar). 1000 
 = 0,57435 g/m
3
= 574358 µg/m
3 
 574358 µg/m
3
/ 7 
= 82051,14 µg/m
3 
por dia. 
 
Cobre 
 
= 4,0062 E-6. 63,5(massa molar). 1000 
 = 0,2544 g/m
3
= 25440 µg/m
3 
 25440 µg/m
3
/ 7 
= 3634,2 µg/m
3 
por dia. 
 
 
5.0 CONCLUSÃO 
 
A partir dos resultados encontrados e com as discussões durantes as aulas, pode 
se avaliar a eficiência do coletor em função da área onde fora implementado. 
Por ter sido instalado próximo a um local com intenso fluxo de veículo e 
principalmente, próximo a um ponto de frenagem, que antecede o momento onde 
há um maior gasto de combustível, devido a retomada da aceleração dos veículos. 
Esse postulado é confirmado pelo alto valor de chumbo coletado por meio do 
equipamento, como dito anteriormente, o chumbo ainda é utilizado como aditivo em 
alguns combustíveis, o que justifica o valor de coletado de aproximadamente dez 
vezes maior do que o cádmio e vinte e três vezes maior do que o cobre. 
Assim, através de todo o procedimento realizado, é possível verificar como é 
destoante a presença de um metal pesado na atmosfera, em um local onde a sua 
percepção seria privilegiada, próxima às fontes que emitem diretamente tal material. 
 
14 
 
 
 
 
 
 
6.0 BIBLIOGRAFIA 
 
Polarografia e Métodos Polarográficos, SANTOS, Margarida C, 1994. Disponível em: 
<http://www.spq.pt/magazines/BSPQ/579/article/3000673/pdf>. Acesso em 06 de 
outubro de 2016. 
 
Padrões da Qualidade do Ar. Disponível em: 
<http://www.mma.gov.br/cidadessustentaveis/qualidade-do-ar/padroes-de-qualidade-
do-ar>. Acesso: 06 de 
outubro de 2016. 
 
Controle de Poluentes Atmosféricos. Disponível em:< 
http://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/3672-controle-de-
poluentesatmosfericos#.V-2qBigrK01>. Acesso: 06 de outubro de 2016