Poluição do ar

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ENGENHARIA AMBIENTAL
Departamento de Engenharia 
Sanitária e Ambiental
POLUIÇÃO DO AR
Introdução a Engenharia 
Ambiental 
3/30/2015
Ana Ghislane Pereira van Elk, D.Sc
Programa da Aula
 A atmosfera
 Definição e histórico de poluição do ar
 Fontes de poluição do ar
 Principais poluentes
 Smog fotoquimico e industrial 
 Chuva ácida 
 Índice e padrão de qualidade do ar
 Monitoramento da qualidade do ar
Atmosfera Terrestre
A atmosfera da Terra é um imenso fluido que nos 
envolve e nos protege. Ela existe por causa da 
força gravitacional, que evita que os gases se 
dispersem no espaço e faz com que fiquem 
concentrados, principalmente próximos à 
superfície. 
Atmosfera Terrestre
 A atmosfera é fundamental para o sistema climático.
 A atmosfera prover e mantém o suprimento de oxigênio necessário para a 
vida;
 A atmosfera controla a quantidade de energia que entra e sai do planeta e 
também a quantidade de energia que circula internamente;
 A atmosfera tem a capacidade de absorver os efluentes gasosos lançados 
pelas atividades humanas;
 Uma das funções da atmosfera é proteger a superfície terrestre de 
determinadas radiações solares que são prejudiciais aos organismos vivos;
 Existe uma dinâmica entre a atmosfera e a terra, de modo que nenhum 
vulcão explode, nenhum oceano se agita, nenhuma criatura respira sem ser 
registrado pela atmosfera.
Atmosfera Terrestre
Vapor d`água, cristais de sal, material particulado como pólens, 
bactérias, micróbios areia e subprodutos da combustão.
Características da Atmosfera Terrestre
Programa da Aula
 A atmosfera
 Definição e histórico da poluição do ar
 Fontes de poluição do ar
 Principais poluentes
 Smog fotoquimico e industrial 
 Chuva ácida 
 Índice e padrão de qualidade do ar
 Monitoramento da qualidade do ar
 Métodos de tratamento 
 Poluição indoor
 Qualquer material presente no ar e que pela sua 
concentração possa tornar este ar impróprio, nocivo ou 
ofensivo a saúde, 
 inconveniente ao bem estar público, danoso aos materiais, a 
fauna e a flora, ou prejudicial a segurança, 
 ao uso e gozo da propriedade e as atividades normais da 
comunidade.
Poluição do Ar
3/30/2015
Histórico da Poluição do Ar
 Um dos elementos que mais tem sido agredido pelo homem é o 
ar, apesar de ser indispensável para a vida. Talvez pelo fato 
do ar ser abundante, invisível e inodoro. 
 A poluição do ar causada pelo homem começou em épocas 
muito remotas, em torno de 80 mil anos antes de Cristo, 
quando o homem descobriu o fogo e começou a usá-lo para 
alimentar-se, aquecer-se e afugentar os animais. 
 Queimar madeira em caverna com pouca ventilação já 
contribuía para que os homens inalassem fumaça e fuligem.
 Outro registro interessante, já no inicio da época pós-cristã 
foi feito por Sêneca, que comenta sobre o ar “pesado” de 
Roma em decorrência das fumaças das chaminés. 
3/30/2015
Histórico da Poluição do Ar
 Por volta de 1850, período da revolução industrial, Londres era 
famosa por seu nevoeiro denso e amarelo. 
 Em 1880 uma névoa de carvão prolongada matou um número estimado 
de 2.200 pessoas. Outro acidente emblemático de poluição do ar 
ocorreu em 1911 quando matou mais de 1.100 londrinos. Os autores do 
relatório deste desastre ambiental inventaram a palavra smog (smoke
+ fog) para descrever a mistura mortal de fumaça e nevoeiro que 
envolveu a cidade. 
 Um dos desastres mais graves causados pela poluição do ar ocorreu 
em 1952 quando um nevoeiro amarelo durou 5 dias e matou entre 
4.000 e 12 mil londrinos.
 Este fato motivou o Parlamento há aprovar a lei do ar em 1956. Hoje 
em dia, devido a aplicação de leis severas o ar de Londres é muito 
mais puro do que no passado. A principal ameaça de poluição vem dos 
gases poluentes emitidos por veículos motorizados. 
3/30/2015
Histórico da Poluição do Ar
 Nos EUA o 1° desastre de poluição do ar ocorreu em 1948 na cidade 
industrial de Donora, na Pensilvânia. 
 Os poluentes provenientes de fábricas que queimavam carvão ficaram 
presos em uma nevoa por 5 dias, entre 6.000 e 14.000 pessoas 
adoeceram e 22 morreram. 
 Em 1954, a cidade de Los Angeles teve sua visibilidade reduzida 
drasticamente pela densa camada de smog, provocando cerca de 
2000 acidentes rodoviários num único dia.
 Em 1963, altas concentrações de poluentes do ar acumularam-se no 
ar de New York matando cerca de 300 pessoas. 
3/30/2015
Histórico da Poluição do Ar
 Um dos maiores desastres (senão o maior) de todos os tempos 
causados pela poluição atmosférica ocorreu em Bhopal, na Índia, em 
1984, quando uma nuvem tóxica originária de uma fábrica de 
pesticidas atingiu a cidade, causando a morte de 20 000 pessoas e 
deixando feridas ou com problemas de saúde outras 120 000 
pessoas.
 Indiscutivelmente, estes trágicos episódios resultaram em maior 
rigor no controle da poluição em EUA e países da Europa e com o 
tempo mais países tem seus programas de controle de poluição.
3/30/2015
Relatório da OMS 25/03/2014 
 Novos dados divulgados nesta terça-feira (25) estimam que, em 
2012, cerca de 7 milhões de pessoas morreram – uma em cada oito 
mortes globais – como resultado da exposição à poluição do ar.
 Nas Américas, 130 mil pessoas morrem em países de baixa renda e 
96 mil em países de renda alta, devido a causas ligadas à poluição 
atmosférica.
 Esta descoberta praticamente duplica estimativas anteriores e 
confirma que a poluição do ar é hoje o maior risco mundial de saúde 
ambiental. “Reduzir a poluição do ar poderá salvar milhões de vidas”, 
afirma a Organização Mundial da Saúde (OMS), que publicou os 
dados.
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Poluentes 
 Erupções vulcânicas (SO2 e material particulado)
 Gases de incêndios florestais (SO2, NOx e CO2)
 Gases de decomposição de matéria orgânica (H2S, CH4 e CO2) e 
desnitrificação por bactérias (NOx). 
missões
FONTES NATURAIS 
Exceto pelos incêndios e 
erupções vulcânicas 
raramente as fontes naturais 
acarretam poluição.
3/30/2015
Poluentes 
 Indústrias: materiais particulados e SO2, NOx, H2S, HCl, CO2, 
hidrocarbonetos, entre outros
 Carros: material particulado, CO, SO2, NOx, hidrocarbonetos e 
aldeídos
 Combustão do carvão, do petróleo e da biomassa resulta na produção 
de material particulado, monóxido de carbono (CO), dióxido de 
carbono (CO2), dióxido de enxofre (SO2) e óxidos de nitrogênio 
(NOx) 
 Queima do lixo: material particulado, dióxido de enxofre (SO2), 
óxidos de nitrogênio (NOx) e ácido clorídrico (HCl)
 Decomposição anaeróbia da matéria orgânica em estações de 
tratamento de esgoto tem como sub-produtos gás sulfídrico (H2S) e 
metano CH4.
Emissões
FONTES ARTIFICIAIS 
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Poluentes 
FONTES ESTACIONÁRIAS 
 Chaminés das fábricas,
 Queima de óleo cru nas 
indústrias e 
 Incineradores domésticos
FONTES MÓVEIS
 Diversos meios de 
transporte (carros, barcos, 
aviões, trens). 
 Os caminhões, ônibus e 
automóveis 
 São de longe os mais 
significativos
3/30/2015
Poluentes 
 São emitidos diretamente para a atmosfera:
 Material particulado (fumaças, poeiras, névoas)
 Monóxido de carbono (CO)
 Dióxido de carbono (CO2)
 Óxidos de nitrogênio (NO e NO2)
 Compostos de enxofre (SO2 e H2S)
 Hidrocarbonetos
 Clorofluorcarbonetos
PRIMÁRIOS
3/30/2015
Poluentes 
 Formados por reações envolvendo outros poluentes:
 Oxidantes fotoquímicos - resultantes da reação dos 
hidrocarbonetos e os óxidos de nitrogênio, na presença 
de luz solar:
o ozônio (O3)
o peroxiacetilnitrato (PAN)
o peróxido de hidrogênio (H2O2)
o aldeídos
Ana Ghislane
SECUNDÁRIOS
Principais Poluentes
Gás formado pela combustão incompleta de combustíveis fósseis. 
(2C+O2 ↔2CO);
 Principal Origem humana: combustão incompleta de combustíveis 
fósseis, cigarro, 77% origina de escapamento de veículos
 Efeitos a saúde: reduz a capacidade do sangue levar oxigênio 
para as células e isto contribui para retardar os reflexos, causar 
dores de cabeça, tontura, desmaios, ataque cardíaco, angina, má 
formação de feto, etc.
MONÓXIDO DE CARBONO (CO)
Concentração 
Atmosférica de 
CO (PPM)
Tempo Médio 
para acumulação 
(minutos)
% de 
Carboxileno 
Globina
Sintomas
50 150 7 Dor de Cabeça 
leve
100 120 12 Dor de cabeça 
moderada e 
tontura
250 120 25 Dor de cabeça 
severa e tontura
500 90 45 Náuseas, vômitos 
e colapso
1000 60 60 Coma
10.000 5 95 Morte
Efeitos agudos da exposição humana ao 
monóxido de carbono
DIÓXIDO DE NITROGÊNIO (NO2)
 Descrição: Gás vermelho amarronzado, na atmosfera pode se 
converter em HNO3 ácido nítrico um importante componente 
da chuva acida.
Principal origem humana: combustíveis fosseis que queimam 
nas indústrias e usinas elétricas e veículos
Efeitos a saúde: agrava a asma e bronquite, aumenta a 
suscetibilidade a infecções respiratórias como gripe e 
resfriados comuns, principalmente em crianças e idosos.
Efeitos Ambientais: chuva ácida que prejudica solo, árvores 
e vida aquática em lagos, reduz visibilidade.
Danos a propriedade: o HNO3 pode corroer e destruir 
metais e pedras em construção, estátuas e monumentos. O 
NO2 pode danificar tecidos.
Efeitos agudos da exposição humana do NO2
DIÓXIDO DE ENXOFRE (SO2)
 Descrição: um gás incolor e irritante, na atmosfera pode ser 
convertido H2SO4 –ácido sulfúrico, causador da chuva ácida.
Principal Origem humana: carvão queimado em usinas 
elétricas e processos industriais.
Efeitos a saúde: doenças respiratórias, asmas bronquites. A 
OMS afirma que 625 milhões de pessoas estão expostas a 
níveis perigosos desse acido.
Efeitos Ambientais: chuva ácida que prejudica solo, árvores 
e vida aquática em lagos, reduz visibilidade.
Danos a propriedade: o SO2 e o H2SO4 podem corroer e 
destruir metais e pedras em construção, estátuas. O SO2 
podem danificar tinta, papel e coro. 

Efeitos da exposição ao SO2 segundo 
diferentes níveis de concentração
Sensibilidade relativa de algumas espécies 
vegetais ao SO2
MATERIAL PARTICULADO 
 Descrição: O material particulado é uma mistura de 
partículas líquidas e sólidas em suspensão no ar. Pequenas e 
leves o suficiente para permanecer na atmosfera por 
períodos longos (partículas pequenas) e períodos curtos 
(partículas grandes). 
 Podendo ser partículas quanto à substancias: 
o Orgânicas (micróbios, bactérias, polens) 
o Inorgânicas (cinzas de vulcão, areias). 
 Principal Origem humana: fontes naturais - cinza de vulcão, 
pólen, de incêndios florestais, sal marinho, partículas de 
solo removidas pelo vento e fontes antropogênica - queima 
de carvão em usinas elétricas e indústrias, queima de diesel 
e outros combustíveis em veículos, agricultura (queima dos 
campos, lavras), estradas não pavimentadas, construções.
MATERIAL PARTICULADO 
Efeitos a saúde: irritação no nariz na garganta, danos aos 
pulmões, agrava a bronquite, asmas. Partículas como chumbo, 
Cadmo, PCBs e dioxinas causam mutações e câncer. 
Efeitos ambientais: reduz visibilidade, causa chuva acida, 
danifica solo e vida aquática.
Concentração de PM10 Efeito
1000 micra/m3 Aumento do número de 
mortes
250 - 500 micra/m3 Agravamento da bronquite
200 – 420 micra/m3 Pequenas mudanças 
pulmonares reversíveis em 
crianças
Relação de causa e efeito entre níveis de 
concentração de material particulado e danos a 
saúde humana
OZÔNIO (O3)
Descrição: gás incolor, de odor desagradável, irritante e 
altamente reativo, forma-se na troposfera como um 
importante componente do smog fotoquímico, não é emitido 
diretamente à atmosfera.
Principal Origem humana é produzido pela influencia da 
radiação solar sobre os óxidos de nitrogênio e componentes 
orgânicos voláteis
Efeitos a saúde: problemas respiratórios: tosse, irritação nos 
olhos, no nariz e na garganta, danos aos pulmões, agrava a 
bronquite, asmas. 
Efeitos ambientais: pode danificar plantas e árvores, o smog 
pode reduzir a visibilidade e causar acidentes.
CHUMBO
Descrição: metal sólido tóxico e seus compostos emitidos na 
atmosfera como matéria particulada.
Principal Origem humana : tinta, fabricação de chumbo, 
bateria, gasolina com chumbo
Efeitos a saúde: acumula-se no corpo, causa danos cerebrais e 
outros problemas ao sistema nervoso. 
Efeitos ambientais: pode prejudicar os animais selvagens
HIDROCARBONETOS 
 São resultantes da queima incompleta dos 
combustíveis e evaporação desses combustíveis e 
de outros materiais como solventes orgânicos.
 As fontes principais são postos de gasolina e 
veículos.
GÁS SULFIDRICO 
 Gás mal cheiroso, cujas emissões são relacionadas a certas atividades 
industriais: fabricação de pasta de papel, refinamento de petróleo, 
rejeitos de carvão mineral, decomposição da matéria orgânica, etc. 
CO2
 Emitido pelos combustíveis fósseis, queimadas, decomposição 
aeróbia de matéria orgânica. Gás de efeito estufa
 O dioxido de enxofre, os óxidos de nitrogenio e os particulados 
podem reagir na atmosfera para produzir susbtancias quimicas 
ácidas que viajam longas distancias antes de retornar à 
supeficie da terra. 
 O SO2 é removido da atmosfera em forma de chuva acida. A 
chuva normal é não contaminada, possui um pH de cerca de 5,6, e 
a chuva ácida um pH de 2 ou até mais baixo.
 A formação da chuva acida é um processo complexo, e por isto 
sua dinâmica não é totalmente compreendida.
 O SO2 é emitido pela queima de combustiveis contendo enxofre 
e reage com os componentes da atmosfera.
Chuva Ácida 
Chuva Ácida
 S + O2 + calor → SO2 
 SO2 + O2 +luz do sol → SO3
 SO3 + H2O → H2SO4
 H2SO4 é acido sulfurico. 
 Os oxidos de nitrogenio, emitidos em sua maior parte pelos 
automóveis e tambem por qq combustão de alta temperatura, 
contribuem para a formação da mistura ácida na atmosfera. 
Chuva Ácida
N2 +O2 → 2NO
NO +O3 → NO2 + O2
NO2 +O3 +H2O → 2HNO3 + O2
 HNO3 – ácido nitrico
O efeito da chuva acida tem sido devastador. 
Centenas de lagos nos EUA e Escandinávia tornaram 
tão acido que não exitem mais vida neles
3/30/2015
 O smog fotoquímico é uma nuvem cinza carregada de poluentes que 
ficam sobre as cidades ocasionando grande impacto na saúde da 
população. 
 A palavra smog foi criada pela junção de duas palavras, 
smoke(fumaça) e fog (névoa).
 O smog é formado na atmosfera quando os NOx juntamente com 
compostos orgânicos voláteis reagem sobre a influencia dos raios 
ultravioletas formando uma centena de compostos secundários 
poluentes, entre eles o ozônio. 
 O smog é produto de uma serie de reações químicas que formam os 
poluentes secundários.
Smog Fotoquímico
3/30/2015
 COV + NOX +calor + luz do sol = Ozônio
Aldeídos
Outros oxidantes fotoquímicos
Smog Fotoquímico
3/30/2015
 O smog ocorre em geral em grandes cidades ensolaradas, quentes e de 
clima seco. Exemplos: São Paulo, Los Angeles (EUA), Sidney (Austrália), 
Cidade do México (México), Denver (EUA), etc.
 A característica principal do smog fotoquímico é sua cor 
avermelhado/marrom. 
 Seu pico de concentração é no período da manhã, quando nuvens de ar frio 
estão abaixo do ar quente e por terem densidade mais elevada mantém 
aprisionados os poluentes emitidos pela combustão dos combustíveis 
fósseis.
 A inversão térmica propicia um ambiente ideal para realizar reações 
químicas sobre influencia da luz solar.Por isto é chamado smog
fotoquimico.
Smog Fotoquímico
3/30/2015
 O smog industrial é uma nuvem de cor cinza, típica de regiões frias e 
úmidas. 
 O smog industrial é uma mistura de dióxido de enxofre, gotas de ácido 
sulfúrico e partículas sólidas suspensas emitidas pela queima de carvão e 
petróleo. 
 O pico de concentração ocorre no inverno e a inversão térmica agrava o 
smog industrial.
 Como o próprio nome diz, este tipo de smog predomina em cidades 
industriais ou em cidades aonde existem usinas termoelétricas ou intensa 
queima de óleo para aquecimento doméstico.
Smog Industrial
3/30/2015
 Graves e inúmeros acidentes ambientais ocorreram em decorrência do 
smog industrial. 
 Estes acidentes fazem parte da história da poluição do ar. Hoje em dia as 
cidades que antes foram palco deste acidentes como Londres, devido a 
implementação de leis restritivas de emissão industrial, tem o ar mais 
limpo e já não sofrem com este tipo de smog. 
 As cidades aonde ocorrem o smog industrial atualmente são as cidades 
chinesas, indianas e do leste europeu.
 Três fatores naturais ajudam a reduzir a poluição do ar exterior:
 Chuva e Neve – ajudam a retirar os poluentes do ar
 Rajadas vindas do mar – eliminam partículas poluentes solúveis em água 
que estão no ar e vão para o mar
 Ventos - ajuda a levar os poluentes para longe, diluindo-os no ar limpo e 
trazendo ar fresco 
Smog Industrial
3/30/2015
 Construções urbanas – diminuem a velocidade do vento, reduzem a diluição 
e remoção dos poluentes;
 Colinas e montanhas – reduzem a passagem dos fluxos de ar e permitem 
que os poluentes fiquem próximos a superfície, inibindo assim a sua 
dispersão;
 Altas temperaturas – promovem reações químicas que levam a formação do 
smog fotoquímico
 Efeito gafanhoto – transfere os poluentes voláteis do ar de áreas 
tropicais e temperadas para os pólos da terra
Fatores que Afetam o Smog Industrial e o 
Industrial
 Historicamente as comunidades têm evitado leis rígidas de 
controle da poluição do ar, por medo das indústrias se 
deslocarem para outras regiões aonde o controle da 
poluição é mais brando, levando consigo milhares de 
emprego. 
 Para evitar esta migração de empresas os EUA 
promulgaram uma lei federal para evitar este tipo de 
chantagem das empresas.
 Ainda hoje, as indústrias mais poluidoras se instalam em 
países em desenvolvimento, porque os níveis de qualidade 
do ar são mais brandos do que em países desenvolvidos. 
Monitoramento da Qualidade do Ar
 O padrão de qualidade do ar é o limite máximo permitido para a 
concentração de um poluente atmosférico de modo a garantir a 
proteção da saúde e do bem estar das pessoas.
 Ar puro é condição básica para o bem estar da saúde humana.
 Com base nestes estudos a OMS fornece diretrizes para reduzir 
a poluição do ar e garantir a saúde da população dos seus efeitos 
adversos.
 Estas informações básicas sobre os padrões de qualidade do ar 
servem para ajudar os gestores a formularem políticas de 
controle de poluição do ar.
Monitoramento da Qualidade do Ar
 Os limites de padrão de qualidade do ar são divididos em dois 
níveis (padrões):
 Primários – os padrões primários determinam as concentrações de 
poluentes que, ultrapassadas poderão afetar a saúde da população.
 O Secundário é fixado sem considerar a saúde humana, e sim 
outros elementos como danos à agricultura, a fauna e a flora, 
corrosão, visibilidade, conforto, mudanças do clima, etc. 
Monitoramento da Qualidade do Ar
Medidas de Prevenção
 Filtros Industriais 
 Proconve (veículos)
 Programa de Inspeção e Manutenção de Veículos
Filtros Industriais – ciclones/multiciclones
Filtros Industriais – Filtros de Mangas
Filtros Industriais – Filtros eletrostáticos