Monitoramento e Controle de Poluição Ambiental - Livro-Texto - Unidade II

Prévia do material em texto

71
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
Unidade II
5 Controle e MonitoraMento da poluição aMbiental
Você já pensou em existir uma taxa para utilização do ar?
A água é essencial à vida, mas as pessoas pagam por seu tratamento e sua utilização.
A coleta de esgoto é essencial para o saneamento ambiental e a diminuição de parasitoses. Mas 
quem tem coleta de esgoto tem de pagar a taxa de esgoto.
E se pelo controle da poluição do ar também fosse cobrada uma taxa? Afinal, o ar que respiramos é 
essencial à vida. Portanto, seria muito bom refletir sobre a cobrança por um “tratamento” do ar poluído!
A humanidade, ao produzir os chamados espaços geográficos, interfere na natureza com diferentes 
graus de transformação com a preocupação de gerar riquezas, emprego e renda. Essas intervenções 
transformam agressivamente os ambientes naturais, o que promove modificações marcantes nos fluxos 
de energia e matéria e altera a intensidade da funcionalidade intrínseca existente entre os componentes 
da natureza, fato que atinge a própria sociedade humana.
A natureza é modificada permanentemente pela humanidade, tanto em seus aspectos fisionômicos 
quanto nos fisiológicos (forma e dinâmica), mas não sofre modificação em sua essência, porque os humanos, 
por mais que apliquem tecnologias sofisticadas, não conseguem modificar o funcionamento geral do 
sistema terrestre, cujas leis são mais poderosas do que qualquer das maiores intervenções humanas.
O meio ambiente sempre terá capacidade de se recuperar ou regenerar, bastando para isso apenas 
tempo e trégua, mas, evidentemente, o resultado do processo de resiliência não será igual ao das condições 
primárias anteriores às ações empreendidas pela humanidade. A grande questão que se coloca é em quais 
condições ambientais será possível a manutenção da vida humana, diante das pressões crescentes por 
volumes cada vez maiores de produtos de consumo, por um número sempre ascendente de indivíduos, das 
exigências progressivamente acentuadas dos hábitos da vida moderna e dos aprimoramentos tecnológicos 
cada vez mais sofisticados e aplicados nas linhas de produção agropecuária e industrial.
Nesse sentido, é preciso preservar os ambientes que necessitam ser mantidos como bens intocáveis, 
conservar as áreas que são usadas mais intensamente pela população e pelas atividades produtivas, 
e recuperar os ambientes dos lugares fortemente transformados pelo uso inadequado dos recursos 
naturais ao longo do tempo.
Um bem ou serviço ambiental de qualquer natureza tem grande importância para o suporte às 
funções que garantem a sobrevivência das espécies de animais e vegetais que dependem dos serviços 
72
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
ecossistêmicos dos recursos naturais para a sua existência. Essa importância se traduz em valores 
associados aos bens ou recursos ambientais que podem ser valores morais, éticos ou econômicos.
O ato de consumir a atmosfera pode soar repugnante para alguns ambientalistas. Todavia, para 
os economistas esse ato é a essência da análise econômica, posto que toda e qualquer atividade de 
produção e de consumo encerra um uso do meio. Devido às suas características de bens e serviços 
de propriedade comum, que não oferecem, portanto, exclusividade de propriedade e de consumo, 
o uso da atmosfera é geralmente livre e sem nenhum pagamento.
O fato é que todos os serviços que a natureza presta à sociedade não estão recebendo o devido valor. 
O papel desempenhado pela natureza de ofertar recursos e receber rejeitos mostra que os recursos que 
nos são essenciais estão sob constante ameaça; é só nos lembrarmos dos efeitos globais da poluição 
atmosférica e seus efeitos à saúde e aos vegetais.
Um grande avanço para os tempos modernos é que as responsabilidades pela poluição já estão 
sendo identificadas, e a sociedade já está cobrando as melhorias. Sob o ponto de vista das empresas, 
esse processo se torna um componente cada vez mais importante, podendo, inclusive, influenciar 
significativamente o valor dos seus bens de serviço.
Atualmente, através de Relatórios de Impacto Ambiental e de avaliações de auditorias ambientais, 
os impactos potenciais de um novo projeto ou impactos que venham ocorrendo nos empreendimentos 
em operação podem ser reavaliados e melhorados para que o efeito sobre a atmosfera seja sanado ou, 
pelo menos, melhorado.
A Legislação tem se adaptado às novas realidades e a criação da rotulagem ambiental, as “ecomarcas” 
e os “selos verdes”, tem oferecido aos consumidores e às empresas a valoração de seu produto 
ecologicamente correto, agregando assim um valor de mercado e um valor ambiental.
No entanto, em países subdesenvolvidos cujo acesso à tecnologia é limitado, é necessário adotar 
medidas de saúde pública, como o saneamento, levando em conta todo o contexto cultural e histórico 
para conseguir conservar o meio ambiente. Podemos citar diferentes medidas que contribuem para a 
conservação dos recursos naturais, como o desenvolvimento de diferentes formas de abrandar, controlar 
e monitorar a poluição atmosférica, que hoje é a principal causa do efeito estufa, do aquecimento 
global, da destruição da camada de ozônio e da ocorrência de chuvas ácidas e smog fotoquímico.
Existem diversas tecnologias de controle da poluição atmosférica e estratégias para a diminuição 
da poluição do ar; a maior área de aplicação para essas tecnologias são as indústrias e os veículos 
automotores. Podemos citar algumas delas, como:
•	 Os	ciclones	de	poeiras,	que	são	separadores	mecânicos	de	partículas.
•	 Os	precipitadores	eletrostáticos,	que	são	equipamentos	utilizados	na	indústria	e	que	são	capazes	
de captar partículas de gases de exaustão.
73
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
•	 O	 carvão	 ativado,	 utilizado	 em	 filtros	 com	 carvão	 na	 purificação	 de	 gases,	 a	 fim	 de	 remover	
vapores de óleos, cheiros e hidrocarbonetos do ar.
•	 O	 conversor	 catalítico,	 que	 é	 utilizado	 para	 diminuir	 a	 toxicidade	 das	 emissões	 dos	 gases	 da	
combustão de um motor, e os biofiltros, que são filtros que contém microrganismos com a função 
de degradar os compostos poluentes.
Assim, todas essas estratégias contribuem para a melhoria das condições do ar, da água e do 
ganho de energia, os quais se refletem no meio ambiente e, consequentemente, na saúde humana.
Mas a coletividade também pode fazer sua parte aumentando a eficiência na utilização da energia 
com ações de mudança de hábitos, por exemplo, andar a pé ou de bicicleta em pequenos percursos e 
utilizar transporte público em vez de automóveis.
5.1 Métodos diretos e métodos indiretos de controle de gases
O controle da poluição atmosférica depende apenas de leis específicas? A autuação de empresas e a 
Lei do Poluidor Pagador são suficientes? Existem maneiras de a população contribuir para a diminuição 
da poluição atmosférica? Como seria possível economizar o ar limpo? Como não dispersá‑lo? Como se 
controla a emissão de gases?
Restringir a poluição atmosférica depende de duas estratégias: remover os poluentes antes que 
eles se dispersem (medidas diretas) e alterar as condições para reduzir a quantidade de poluentes 
produzidos inicialmente (medidas indiretas). Ambas as estratégias têm sido aplicadas à maioria dos 
poluentes atmosféricos.
A atmosfera terrestre pode ser considerada um grande reator químico. Este contém, além de oxigênio, 
que é um composto altamente reativo, diversos compostos em pequenas concentrações, os quais podem 
atuar como reagentes e/oucatalisadores, e a luz solar, como fonte de energia e promotora de reações. 
Os compostos provenientes da superfície terrestre começam imediatamente a sofrer transformações 
químicas. Como em toda reação, a velocidade dessas transformações pode ser muito rápida (minutos ou 
horas) ou muito lenta (anos). A velocidade da reação depende de vários fatores, como concentração dos 
reagentes, temperatura, substância catalisadora e reatividade da molécula.
O tempo de residência é definido como o tempo médio de permanência do composto na atmosfera. 
O tempo de residência é importante para reconhecer o raio de ação de um composto, tomando por base 
o local em que ocorreu a emissão. O tempo de residência de alguns gases na atmosfera também é de 
grande interesse quando analisamos os poluentes do ar, uma vez que a poluição tem ação direta sobre 
a nossa saúde.
Como exemplos do tempo de residência de alguns gases na atmosfera, temos aproximadamente:
74
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
Tabela 4 
Dióxido de carbono (CO2) 4 anos
Monóxido de carbono (CO) 3 meses
Metano (CH4) 8 anos
Óxido nítrico (NO) 1 dia
Amônia (NH3) 5 dias
Dióxido de enxofre (SO2) 1 a 4 dias
Sulfeto de hidrogênio (H2S) 24 horas
Cloreto de hidrogênio (HCL) 4 dias
Quando o gás for emitido, poderá atuar em toda a extensão em que o vento conseguir levá‑lo, o que 
significa quilômetros de distância do local de origem. É importante salientar que o tempo de residência 
é um valor médio de referência e que pode mudar, dependendo das condições ambientais.
Caso existam fontes de poluentes para atmosfera, é necessário que existam também processos de 
consumo dos componentes que a ela chegam. O composto pode ser retirado da atmosfera naturalmente, 
como no caso da chuva que dissolve os gases solúveis (deposição úmida), ou do vento que arrasta o 
composto em direção ao solo (deposição seca).
No problema de poluição do ar podem ser consideradas quatro etapas: a produção, a emissão, o 
transporte e a recepção de poluentes. Em cada uma dessas etapas é possível intervir para reduzir os 
riscos da poluição e aplicar, na maioria dos casos, métodos científicos e técnicos como:
•	 Planejamento	Territorial	e	Zoneamento;
•	 Eliminação	e	Minimização	de	Poluentes;
•	 Concentração	dos	Poluentes	na	Fonte	para	tratamento	antes	do	lançamento;
•	 Diluição	e	Mascaramento	dos	Poluentes;
•	 Equipamentos	de	Controle	de	Poluentes.
O planejamento territorial e o zoneamento mostram‑se como ferramentas úteis no controle da 
poluição, na medida em que se viabiliza a proibição de tipos de indústrias em certas áreas; há uma 
limitação no número de fontes em função dos padrões de emissão e qualidade do ar; e existe possibilidade 
de implantação de áreas de proteção sanitária (cinturão verde).
Com relação à eliminação ou minimização de poluentes, devem‑se considerar o uso de matérias‑primas 
e combustíveis de baixo potencial poluidor; a alteração de processos para aqueles com menor emissão 
de poluentes; a adequada manutenção e operação de equipamentos e de processos; e a manutenção 
dos edifícios industriais.
75
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
Quanto à concentração dos poluentes na fonte, o ponto mais importante se relaciona ao uso de sistemas de 
ventilação local exaustora como meio para juntar os poluentes que, após tratados, serão lançados na atmosfera.
A diluição ou mascaramento dos poluentes consiste basicamente no uso de chaminés elevadas e no 
emprego de substâncias que possibilitem reduzir a emissão de substâncias desagradáveis.
Os equipamentos de controle são dispositivos que visam remover os poluentes antes que sejam 
lançados na atmosfera.
A retirada dos poluentes da atmosfera por métodos indiretos é baseada na diminuição da geração 
por meio de medidas mais sustentáveis, como substituição das matérias‑primas por outras que gerem 
menor quantidade de poluentes e substituição dos combustíveis utilizados pelo emprego de fontes 
renováveis de energia, tais como vento, vazão de rios e energia solar, mantendo os métodos de produção 
dentro das regulamentações ambientais.
Outro método indireto de se diminuir a emissão de poluentes é avaliar os processos de manufatura e de 
fabricação das empresas e promover menor liberação de gases na atmosfera, como na introdução de sistemas 
fechados, em que o gás é canalizado e pode ser resfriado, umedecido, provocando deposição das partículas.
Pesquisar reagentes que sofram menor número de modificações e recombinações com outros gases, 
diminuindo a quantidade de poluentes secundários, e acondicioná‑los de maneira adequada, pois é 
muito comum que produtos químicos tenham alta volatilidade.
Não sobrecarregar o sistema, operando seus maquinários dentro das especificações dos fabricantes, 
pois isto contribui para a manutenção dos equipamentos.
Para empreendimentos novos, levar em conta o zoneamento territorial do município, avaliando o 
local de instalação da indústria, o relevo do local, as condições meteorológicas e as possíveis condições 
de dispersão. O projeto deve optar pela construção de chaminés mais altas.
As medidas diretas incluem técnicas que concentram o poluente ainda na fonte de geração, 
facilitando o tratamento antes da emissão na atmosfera e a retenção do poluente pelo uso de 
equipamentos de controle, que sofrem uma variação conforme o estado físico do poluente, se haverá 
neste processo a utilização de água ou de outra substância química.
Dentre estes equipamentos, podemos citar os coletores secos, como os coletores mecânicos 
centrífugos, também conhecidos como ciclones, os filtros de tecido ou filtros de manga e os coletores 
úmidos ou pulverizadores, como torres de spray, lavadores de gás ciclônico e lavadores Venturi.
5.1.1 Dióxido de enxofre
Diversos processos são empregados para o controle e a remoção do enxofre e dos óxidos de enxofre 
dos combustíveis antes da combustão e do gás de exaustão após a queima. A maior parte desses esforços 
se concentra no carvão, uma vez que é a principal fonte de poluição por óxidos de enxofre.
76
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
Os principais meios de controle visam diminuir a demanda de energia e desenvolver meios para a 
conservação do meio ambiente, substituir os combustíveis fósseis por outras fontes de energia, tais 
como nuclear, solar, hidrelétrica e geotérmica, e transformar o carvão sólido em combustível gasoso ou 
líquido, podendo‑se remover muitas das impurezas e reduzir a emissão de dióxido de enxofre proveniente 
da queima de carvão. Pode‑se ainda substituir o carvão comum pelo carvão de baixo teor de enxofre e 
remover o enxofre do combustível antes da queima.
Muitos processos foram desenvolvidos para a remoção do dióxido de enxofre do gás liberado em 
chaminés. Esses processos variam de acordo com a natureza da substância que entra em contato com o 
gás da chaminé, e a possibilidade de o produto final estar seco. Entre as substâncias utilizadas estão o 
calcário (CaCO3), a dolomita (MgCO3), a cal [Ca(OH)2], cinzas volantes alcalinas da combustão do carvão, 
solução de sulfito de sódio, carbonato de sódio e barrilha, além de resíduos líquidos de soda da produção 
de trona (um mineral de carbonato de sódio) e óxido de magnésio.
O gás de chaminé pode entrar em contato com estas substâncias por aspersão comum a seco (em 
que a água na solução absorvente é evaporada e o resíduo sólido restante é coletado), em lavadores 
Venturi, em leitos compactos, em reatores a borbulhamento e em bandejas.
Técnicas de separação física são utilizadaspara remover partículas discretas de enxofre do carvão, 
mas métodos químicos também são empregados. A combustão em leito fluidizado de carvão consegue 
eliminar as emissões de forma considerável no ponto da combustão. O processo consiste em queimar 
carvão granular em um leito de calcário ou dolomita finamente dividido e mantido em uma condição 
quase fluídica pela injeção de ar. O calor calcifica o calcário, e a cal produzida absorve o dióxido de enxofre.
Para reduzir o nível de aerossóis de ácido sulfúrico na atmosfera urbana, as usinas de força são 
geralmente construídas com chaminés altas para dispersar a nuvem de fumaça por uma ampla área. 
Isso pode aliviar o problema local, mas às custas da produção de chuva ácida nas áreas que estão a favor 
do vento.
Uma restrição efetiva exige a redução das emissões de dióxido de enxofre ou, alternativamente, 
a limitação do teor de enxofre nos combustíveis. Nas usinas de força movidas a carvão, o dióxido de 
enxofre é atualmente removido dos gases de combustão pela instalação de purificadores químicos, nos 
quais o gás de combustão passa por uma pasta de calcário, convertendo‑a em sulfito de cálcio.
Embora o calcário seja relativamente barato, uma grande porção dele tem de ser usada, e o lodo de 
sulfito de cálcio resultante representa um grave problema de disposição de resíduos. Uma alternativa 
é usar o hidróxido de cálcio, que é mais reativo (por ser mais alcalino) e pode ser injetado no gás de 
combustão. O produto seria coletado no filtro de tecido que praticamente todas as chaminés de usinas 
de força e indústrias empregam para coletar matéria particulada e outros poluentes.
Atualmente, a injeção de solvente seco reduz substancialmente o volume de sulfito de cálcio. Outra 
tecnologia em desenvolvimento usa um sal de amina regenerável como agente purificador. Aquecer 
a mistura de dióxido de enxofre resultante recupera o sal de amina e expulsa o SO
2, que pode ser 
convertido em ácido sulfúrico de nível comercial.
77
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
Opcionalmente, a amônia da produção de fertilizantes pode ser desviada para o purificador, e as condições 
podem ser ajustadas para oxidar o SO2 em sulfato de amônio, que pode, então, ser comercializado como 
fertilizante. Ainda outro método apropriado para usinas de força litorâneas é usar a água do mar como 
purificador, fazendo o efluente retornar ao oceano, que já possui uma considerável concentração de sulfato.
Outra possibilidade é remover o enxofre do carvão antes ou no decorrer da combustão. O carvão 
pode ser purificado do principal mineral de sulfeto, a pirita de ferro, triturando‑se o carvão e deixando 
as partículas minerais fluírem com uma emulsão de água, óleo e surfactante. Contudo, o carvão ainda 
contém o enxofre organicamente ligado. Esse enxofre pode ser removido pulverizando‑se o carvão 
e misturando‑o com o calcário em um combustor de leito fluidizado, um dispositivo no qual o ar é 
passado por baixo através de uma tela, mantendo as partículas suspensas até queimarem. O calcário 
captura o SO2 antes que ele se transforme em gás de combustão. Porém, o sulfito de cálcio resultante 
persiste como um problema de disposição.
O sulfato e o óxido sólidos gerados são removidos em precipitadores eletrostáticos ou separadores 
ciclônicos. O processo tem uma eficiência de 50% ou menos, comparado aos coletores úmidos, na 
remoção de óxidos de enxofre.
Os coletores úmidos são os mais empregados na remoção de dióxido de enxofre dos gases de chaminé. 
Os lavadores de gases removem aproximadamente 90% do SO2 da fumaça emitida pela chaminé. Mas 
sofrem uma série de desafios, como a formação de escamas, a corrosão, a dificuldade no manuseio de 
lamas e o esfriamento do gás (que posteriormente terá de ser aquecido para que se eleve pela chaminé).
Os sistemas de recuperação em que o dióxido de enxofre ou o enxofre elementar são removidos do 
material solvente utilizado, que é reciclado, são muito mais adequados do ponto de vista ambiental 
do que os sistemas de descarte. Muitos tipos de processos de recuperação foram desenvolvidos, como 
os que envolvem lavagem com lama de óxido de magnésio, solução de hidróxido de sódio, solução de 
sulfito de sódio, solução de amônia ou solução de citrato de sódio.
5.1.2 Óxidos de nitrogênio, monóxido de carbono e hidrocarbonetos
A combustão atmosférica produz óxidos de nitrogênio como subprodutos inevitáveis. Seus níveis de 
emissão dependem das temperaturas alcançadas no processo de combustão. Quanto mais quente a chama, 
maior a taxa de produção de NOx. Embora todos os tipos de combustão contribuam para as emissões de NOX, 
os que mais contribuem, ao menos no mundo desenvolvido, são os transportes e a queima de combustível 
em fontes estacionárias, tais como fornos domésticos, usinas de força e instalações industriais.
Os três óxidos de nitrogênio encontrados na atmosfera são o óxido nitroso (N2O), o óxido nítrico (NO) 
e o dióxido de nitrogênio (NO2). Além destes, o radical nitrato, NO3, também é uma espécie envolvida nos 
processos químicos noturnos do smog fotoquímico.
A química dos óxidos de nitrogênio e de outras espécies inorgânicas de nitrogênio reativas é essencial 
na atmosfera. Mas, em áreas com a formação do smog fotoquímico, ocorrem a geração de chuva ácida 
e a diminuição da camada de ozônio.
78
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
O óxido nitroso, um anestésico utilizado com frequência conhecido como “gás do riso”, é produzido de 
acordo com processos microbiológicos e é componente da atmosfera não poluída. O óxido nítrico (NO), um 
gás incolor e inodoro, e o dióxido de nitrogênio (NO2), um gás penetrante e de cor marrom‑avermelhada, 
são relevantes na poluição do ar. Designados coletivamente como NOx, esses gases entram na atmosfera 
a partir de fontes naturais como descargas elétricas atmosféricas e processos biológicos, além de fontes 
poluentes antropogênicas. A velocidade das reações aumenta proporcionalmente com a elevação da 
temperatura, o processo de combustão em motores a combustão interna e também em fornalhas, 
gerando produtos de queima com níveis elevados de NO.
As reações químicas atmosféricas convertem o NOx em ácido nítrico, sais inorgânicos de nitrato, nitratos 
orgânicos e nitrato de peroxiacetila. O dióxido de nitrogênio é uma espécie muito reativa e importante na 
atmosfera, que absorve radiação ultravioleta e visível que penetra na troposfera. Em comprimentos de 
onda abaixo de 398 nm, ocorre a fotodissociação, que produz átomos de oxigênio no estado fundamental. 
Acima de 430 nm, somente moléculas de NO2 excitadas são formadas, ao passo que em comprimentos de 
onda entre 398 nm e 430 nm qualquer um dos dois processos tem chance de ocorrer.
Uma opção interessante para o controle do NOx é a adoção de biofiltros, uma tecnologia relativamente 
nova no controle da poluição do ar. Os biofiltros empregam microrganismos em um leito fixo ou 
fluidizado em contato com os gases para absorver poluentes. Os microrganismos degradam os poluentes 
retidos no meio filtrante. Em uma situação ideal, os biofiltros operam a custos relativamente baixos e 
com pouca manutenção.
O monóxido de carbono, CO, é um constituinte natural da atmosfera. Ele causa problemas devido à 
sua toxicidade. A concentração atmosférica total do monóxido de carbono é de cerca de 0,1 ppm, com 
tempo de residência médio que varia entre 36 e 110 dias. A maior parte desse CO está presente como 
intermediária da oxidação do metano pelo radical hidroxila. O teor de metano na atmosfera é de cerca 
de 1,6 ppm, mais que dez vezes a concentração de CO. Portanto, qualquer processo de oxidação do 
metanoque gere monóxido de carbono como intermediário certamente contribui de forma significativa 
para o estoque total de monóxido de carbono, talvez em torno de dois terços do teor total de CO.
A degradação da clorofila durante os meses de outono libera CO, o que corresponde a cerca de 20% 
das emissões totais anuais do gás. As fontes antropogênicas respondem por cerca de 6% das emissões. 
O restante do CO atmosférico vem de fontes desconhecidas, como plantas e organismos marinhos. O 
monóxido de carbono também é produzido pela decomposição de matéria vegetal, além da clorofila.
Devido às emissões de monóxido de carbono por motores a combustão interna, os níveis mais 
altos desse gás tóxico normalmente ocorrem em áreas urbanas, onde o número de pessoas expostas 
é máximo, como no horário de pico de tráfego. Nesses locais, os níveis de monóxido de carbono na 
atmosfera atingem de 50 ppm a 100 ppm, sem dúvida prejudiciais à saúde do ser humano.
A combustão responde por grande parte do monóxido de carbono e de hidrocarbonetos na atmosfera 
de áreas urbanas. Isso ocorre porque o gás de exaustão automotivo contém quantidade considerável de 
gases não queimados. Além disso, parte do combustível automotivo volátil escapa antes da combustão, 
elevando os níveis de hidrocarboneto. O transporte representa cerca de 43% das emissões de compostos 
79
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
orgânicos voláteis. A indústria, os postos de gasolina e as aplicações comerciais e de consumo são fontes 
significativas, principalmente, em consequência da evaporação dos solventes.
Além disso, quantidades significativas são emitidas pela vegetação. As plantas liberam inúmeros 
hidrocarbonetos, principalmente, os terpenos.
É possível reduzir tanto o NO quanto o HC conduzindo‑se a combustão em duas etapas. A primeira é 
abundante em combustível e a segunda é abundante em ar. Dessa forma, o combustível é completamente 
queimado, mas a temperatura nunca chega a ser tão alta quanto em uma mistura. Esse método de duas 
etapas está sendo incorporado nas novas usinas de força e tem sido testado em carros por meio do 
motor de mistura pobre, porém com menos sucesso.
Outro método de redução de emissões consiste em remover o poluente dos gases de exaustão, o 
que nos automóveis é realizado pelo conversor catalítico. O conversor catalítico é bastante eficiente na 
redução de emissões automotivas. Atribuem‑se a ele reduções significativas nos níveis de ozônio em 
algumas áreas urbanas.
5.1.3 A amônia
A amônia é um gás incolor à temperatura ambiente que possui um odor extremamente forte e é 
consideravelmente mais leve que o ar. Ela é considerada como o único gás básico existente em quantidade 
significativa na atmosfera. Diversas são as fontes de amônia para a atmosfera, como a decomposição de 
matéria orgânica, as emissões provenientes de fezes de animais, a utilização de fertilizantes e a queima 
de biomassa.
O Material Particulado formado pela neutralização da amônia é geralmente muito fino, resultando 
em alto tempo de residência na atmosfera, sendo este um dos principais mecanismos de transporte de 
tais poluentes gasosos a longas distâncias. O aporte de nitrogênio em corpos de água e no solo pode 
aumentar a produtividade vegetal de certas espécies, o que põe em risco a biodiversidade e pode ainda 
favorecer a eutrofização de lagos.
Em condições ambientais de temperatura, a amônia possui um odor muito característico, forte e 
irritante; é um gás com densidade menor que a do ar.
Na natureza, reações ocorridas dentro do ciclo do nitrogênio, com ação de bactérias especializadas, 
culminam na conversão do nitrogênio gasoso em amônia.
Ela é considerada como o único gás básico existente em quantidade significativa na atmosfera. 
Diversas são as fontes de amônia para a atmosfera, como a decomposição de matéria orgânica, as 
emissões provenientes de fezes de animais, a utilização de fertilizantes e a queima de biomassa.
Mas técnicas desenvolvidas principalmente por indústrias químicas e indústrias de fertilizantes que 
utilizam processos de oxidação da amônia atmosférica para obtenção do nitrogênio têm modificado o 
balanço natural, com formação de espécies reativas, também conhecidas como “radicais livres” ou NOx.
80
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
No entanto, é um composto considerado neutralizante, pois reage com substâncias ácidas na 
atmosfera, como os óxidos de enxofre e os óxidos de nitrogênio, formando material particulado. Como 
é altamente hidrossolúvel, uma vez na atmosfera, reage com o vapor d’água e pode tamponar as 
substâncias ácidas, diminuindo o impacto ambiental causado pela chuva ácida.
O Material Particulado formado pela neutralização de ácidos pela amônia na atmosfera é muito fino 
e, uma vez inalado, deposita‑se no tecido pulmonar, dificultando a respiração, produzindo um efeito 
maléfico à saúde.
O excesso de nitrogênio utilizado nos fertilizantes é depositado no solo, lixiviado pela ação 
das chuvas, e infiltra alcançando lençóis freáticos, contribuindo para o processo que conhecemos 
como eutrofização.
 observação
Os chamados poluentes legislados são: monóxido de carbono (CO), 
dióxido de carbono (CO2), dióxido de enxofre (SO2), óxido de nitrogênio 
(NOx), hidrocarbonetos (HC) e Material Particulado (MP).
6 ClassifiCação dos equipaMentos de Controle de poluentes
6.1 Controle em fontes fixas
As técnicas de controle em relação à fonte propriamente dita devem estar ligadas tanto às 
modificações no processo (troca de combustível) quanto ao uso de equipamentos de controle.
No caso de equipamentos de controle, eles devem ser escolhidos levando‑se em consideração alguns 
fatores, como o estado físico do poluente. Em se tratando de gases e vapores, os equipamentos de 
controle mais utilizados são as torres de adsorção, os condensadores e os incineradores. A coleta de 
material particulado, sólido ou líquido, é, em geral, realizada em coletores inerciais, coletores centrífugos, 
lavadores, filtros e precipitadores eletrostáticos.
Referente ao grau de limpeza desejada, deve‑se relacionar à existência de padrões de emissões e de 
qualidade. Neste caso, a eficiência do equipamento é o principal ponto a ser observado.
Quanto às propriedades do gás transportado, devem ser consideradas a sua composição química, 
temperatura, viscosidade, umidade, combatividade, reatividade química e propriedades elétricas. As 
propriedades contaminantes devem ter pontos considerados, como a concentração do poluente ou da 
carga, a solubilidade, a capacidade absortiva, a combatividade, a reatividade química, as propriedades 
elétricas, o tamanho, a forma e a densidade de partícula.
Finalmente,	o	fator	custo	gerado.	O	custo	do	equipamento	ou	do	sistema	pode	ser	calculado	com	
dados gerados pela soma do custo de capital e do custo de operações.
81
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
Dentre os equipamentos de controle, é possível distinguir aqueles mais utilizados na remoção de 
partículas e aqueles usados na remoção de gases e vapores.
6.2 Controle de partículas
No caso do controle de partículas, são utilizados principalmente os chamados coletores, que podem 
ser divididos em gravitacionais, inerciais, centrífugos e úmidos. Além dos coletores, há os precipitadores 
térmicos, os filtros e os precipitadores eletrostáticos.
Os coletores gravitacionais utilizam como princípio de funcionamento a disposição gravitacional 
das partículas transportadas pelo fluxo gasoso. Para tanto, é necessário que a velocidadedo gás seja 
substancialmente reduzida para possibilitar a deposição das partículas dentro do coletor. As utilizações 
mais comuns são como um pré‑coletor em operações de refino de metais (para as partículas mais 
grossas), em indústrias alimentícias (cascas e películas), em caldeiras alimentadas a carvão (coleta das 
cinzas) etc.
Nos coletores inerciais, o gás carreador de partículas é levado a chocar‑se contra obstáculos com 
mudanças bruscas de direção após aumento de sua velocidade. Isso faz as partículas com inércia não 
evitarem o choque, serem impactadas e, em sua maioria, coletadas. Tais coletores também são mais 
utilizados como pré‑coletores visando diminuir a carga de poeira de maior tamanho.
Os coletores sônicos, apesar de terem um princípio de coleta promissor, não têm sido utilizados 
industrialmente no campo de controle da poluição do ar. Nestes coletores, as partículas são aglomeradas 
pela passagem do gás carreado através de intensas ondas sonoras. Após essa aglomeração, as partículas 
são retidas por meio de coletores convencionais.
Os coletores centrífugos, também conhecidos por ciclone, têm como princípio de funcionamento 
o uso da força centrífuga. A força centrífuga aplicada sobre as partículas é várias vezes mais 
intensa do que a força da gravidade, empurrando a partícula na direção das paredes do ciclone, e 
a aplicação na indústria para a coleta de Material Particulado tem sido multo grande. As principais 
desvantagens no uso deste tipo de coletor residem na baixa eficiência para partículas inferiores a 5 
µm, na abrasão excessiva e na possibilidade de entupimento pela presença de altas concentrações 
de poeira.
Com relação aos coletores úmidos, o gás transportando partículas é umidificado, recebe borrifos 
de gotículas d‘agua, com as quais as partículas se chocam, depositando‑se por difusão. Esses 
coletores também agem como núcleo de condensação de água. Consequentemente, as partículas 
aumentam de tamanho, o que torna a sua coleta mais fácil. Portanto, pode‑se dizer que os quatro 
mecanismos de coleta mais importantes num coletor úmido são a impactação, a interceptação, 
a difusão e a condensação. Estes coletores são também conhecidos como lavadores de gases, 
existindo inúmeros tipos, como o lavador Venturi, os ciclônicos e os mecânicos. Estes coletores têm 
como vantagem a possibilidade de coletar partículas e gases, e como desvantagem a geração de 
resíduos líquidos.
82
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
Os precipitadores térmicos, a exemplo dos sônicos, não têm sido utilizados largamente no campo 
industrial. O princípio de funcionamento baseia‑se na aplicação de um diferencial de temperatura, 
ocorrendo a migração das partículas da zona mais quente para a mais fria.
Os filtros, por sua vez, têm sido um dos mais antigos métodos de remoção de partículas de um 
fluxo gasoso e podem apresentar altas eficiências para uma ampla faixa de tamanhos de partícula. 
O fluxo de gás carreador de partículas é forçado através de um meio poroso, onde as partículas são 
coletadas. O meio poroso pode ser composto de material granulado ou fibroso, podendo ser disposto 
na forma de leitos e compactado na forma de painéis ou de tecido. Em função do tipo de material 
filtrante, os filtros podem ser classificados em filtros de tecidos, leitos filtrantes, painéis compactados, 
ultrafiltros e sólidos porosos.
No campo do controle da poluição, os filtros de tecidos são aqueles mais utilizados em indústrias 
de minerais não metálicos, fornos elétricos de aço, fornos de recuperação de chumbo, cereais, madeira 
etc. Dentre as vantagens deste tipo de equipamento, podem ser ressaltadas a alta eficiência, a perda de 
carga não excessiva e a resistência à corrosão. Uma das desvantagens é o seu alto custo.
6.3 Controle de gases e vapores
Dentre as várias maneiras de se separar e coletar um contaminante gasoso de seu meio de solução 
gasosa, as mais usuais são a absorção, a adsorção, a condensação e a incineração.
A absorção ocorre quando um gás ou vapor em solução gasosa é posto em íntimo contato com um 
líquido no qual ele é solúvel, havendo transferência de massa do gás para o líquido, proporcionalmente a 
sua solubilidade nesse líquido e ao diferencial de concentração. Essa transferência de massa é conseguida 
em equipamentos em que o soluto (gás ou vapor) é posto em íntimo contato com o solvente (líquido). 
Os principais tipos de equipamentos que utilizam este princípio são as torres de enchimento, as torres 
de pratos, as torres de spray e os lavadores do tipo Venturi. Neles, a absorção provocada pelo grau de 
difusão molecular é turbulenta entre as fases (gasosa e líquida). A escolha do solvente é de grande 
importância para que altas eficiências sejam obtidas.
A adsorção é a capacidade de retenção de certos poluentes por substâncias de alta porosidade por 
meio de forças intermoleculares ou por afinidade química. Os poluentes são coletados em equipamentos 
chamados leitos de adsorção. Os materiais mais utilizados são carvão ativado, alumina ativada e sílica‑gel. 
A adsorção tem se mostrado um método eficiente e de baixo custo para poluentes com concentrações não 
superiores a 500 ppm.
Em caso de o poluente ser emitido na forma de vapor, o controle pode ser realizado transformando 
esse poluente em líquido e retendo‑o nessa fase. A transformação de um vapor em líquido se faz 
pelo uso de um condensador que opera através de um aumento de pressão ou retirando calor do 
poluente. Os condensadores podem ser de dois tipos: de contato direto ou de mistura e de contato 
indireto ou de superfície. O resfriamento é feito normalmente por um líquido e, na maioria das vezes, 
os condensadores têm sido utilizados como pré‑tratamento para outros equipamentos, tais como pós 
queimadores, absorvedores e filtros de manga.
83
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
A combustão tem sido largamente empregada como meio de evitar que poluentes sejam lançados 
nas águas, no ar ou no solo. Entretanto, algumas vezes a utilização de processos de combustão para 
controlar a poluição de um dos recursos naturais transforma‑se na fonte ou na causa da emissão de 
poluentes em outro recurso. Materiais combustíveis lançados na atmosfera através de um efluente 
gasoso de uma chaminé podem ser queimados e transformados em substâncias menos tóxicas ou 
em substâncias que provoquem menos inconvenientes ao bem‑estar público. Os equipamentos mais 
empregados na incineração de gases e vapores são conhecidos como “flares”, os queimadores de chama 
direta e os queimadores catalíticos.
6.4 Controle de fontes móveis
O maior problema em termos de controle deste tipo de fonte está diretamente relacionado à 
adoção de um tipo de combustível que não apresente grandes variações. Enquanto não for possível 
a padronização de um combustível tanto para veículo leve quanto para veículo pesado, os resultados 
esperados serão muito dificilmente alcançados.
O controle de fontes móveis não é uma tarefa fácil, e vários fatores se conjugam e contribuem para 
dificultar tal controle. Dentre estes fatores destacam‑se a forma pela qual os veículos são projetados e 
produzidos, o tipo de combustível, a qualidade dos combustíveis disponíveis, a falta de planejamento das vias 
e do sistema de tráfego, o uso de transporte individual e a insuficiência de transporte coletivo, a manutenção 
e o uso inadequado dos veículos, a quantidade de veículos e a deficiência de fiscalização destes.
Da mesma forma que no caso das fontes fixas, as emissões resultantes das fontes móveis podem 
ser reduzidas através de medidas internas ou externas ao motor, pelo uso de equipamentos de controle 
(filtroou catalisador) ou ainda pela utilização de combustíveis de menor potencial poluidor (gás natural 
encontrado junto com petróleo).
6.5 Conversor catalítico
Nos automóveis, o controle é realizado por meio de um conversor catalítico de três vias, assim 
chamado porque reduz as emissões de hidrocarboneto (HC), monóxido de carbono (CO) e óxido 
nítrico (NO).
Para lidar tanto com NO quanto com os gases não queimados, o conversor possui duas câmaras em 
série: a câmara de redução e a câmara de oxidação. Na câmara de redução, o NO é reduzido para N2, e 
na câmara de oxidação, o ar é adicionado e tanto o CO quanto os hidrocarbonetos não queimados são 
oxidados para CO2 e H20 na superfície de um catalisador de platina/paládio.
O conversor catalítico existente é ineficaz quando o motor está frio, porque os catalisadores 
requerem uma temperatura de cerca de 250 ºC a 300 ºC para iniciar as reações em sua superfície. Até 
que se atinja essa temperatura, um volume considerável de hidrocarbonetos voláteis não queimados sai 
pelo tubo de escapamento. Uma solução em desenvolvimento para esse problema consiste em confinar 
os hidrocarbonetos em um material de zeólita, que os absorve a baixa temperatura para então liberá‑los 
para o conversor catalítico assim que a temperatura ultrapassa os 300 ºC. A zeólita é impregnada 
84
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
com íons de metal que formam uma mistura com os alcenos e as moléculas aromáticas que são os 
hidrocarbonetos com o maior potencial de formação de smog.
Uma vez que o motor a combustão interna é a principal fonte das emissões localizadas do poluente 
monóxido de carbono, as medidas de controle relativo a essas emissões se concentraram no automóvel. 
As emissões do poluente monóxido de carbono podem ser reduzidas com a adoção de uma mistura mais 
limpa de ar e combustível, isto é, uma mistura em que a relação de massa do combustível para o ar seja 
relativamente alta. Com razões ar‑combustível acima de 16:1, um motor a combustão interna emite 
níveis muito baixos de monóxido de carbono.
Para diminuir o smog fotoquímico, algumas medidas podem contribuir muito, como a diminuição 
do uso do automóvel e o desenvolvimento de tecnologia limpa. A diminuição do uso de automóvel 
pode ser feita por taxações no uso de combustível, taxações em função da potência do motor e do 
peso do carro e restrições ao uso do carro nos centros urbanos, com o desenvolvimento de sistemas 
de transporte de massa. O desenvolvimento da tecnologia pode contribuir, mediante desenvolvimento 
de motores menos poluentes e mais eficientes do ponto de vista de consumo de energia; emprego de 
combustíveis de queima mais limpa, como gás natural e hidrogênio líquido; aumento da eficiência do 
combustível, reduzindo o tamanho, o peso, a resistência ao vento e a potência dos carros; e aumento da 
eficiência energética da transmissão, do ar‑condicionado e de outros acessórios do veículo.
Ainda é possível modificar o motor de combustão interna para baixar as emissões, diminuir o consumo 
e controlar a emissão de poluentes pelo escapamento, mediante instalação de conversores catalíticos.
 lembrete
A legislação brasileira referente à qualidade do ar segue as leis 
norte‑americanas. Nos Estados Unidos, o órgão responsável pela fixação de 
índices é a Environmental Protection Agency (EPA).
6.6 equipamentos
A remoção de Material Particulado das emissões de gás é o meio mais comum de controle da poluição 
atmosférica. Com essa finalidade, diversos dispositivos muito diferentes em termos de efetividade, 
complexidade e custo foram desenvolvidos. A seleção de um sistema específico de remoção de partículas 
e de muitos resíduos gasosos depende do volume de partículas presentes, da natureza de cada uma 
delas, da distribuição de tamanhos e do tipo de sistema de lavagem do gás usado.
A origem dos poluentes atmosféricos está ligada a três fatores: queima de combustíveis (fósseis, 
vegetais e outros), poeiras de origem natural ou das atividades humanas e outros aerodispersores de 
origens diversas.
A queima de combustíveis fósseis tem sido o maior problema da poluição atmosférica nos tempos 
atuais. Produz, entre outros, os óxidos de nitrogênio, de enxofre e de carbono e material particulado.
85
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
Tanto os óxidos de nitrogênio quanto os de enxofre estão relacionados com a indesejável chuva 
ácida. Os combustíveis fósseis, tais como o óleo de caldeira e o carvão mineral, possuem enxofre e 
nitrogênio em sua composição que, quando submetidos à combustão, produzem anidridos e óxidos de 
enxofre. Quando esses gases são descarregados na natureza e encontram moléculas de água, que são 
as gotículas de água das nuvens ou presentes na umidade relativa do ar ou nas chuvas, propiciam a 
formação de ácido sulfúrico e ácido nítrico.
Como dito anteriormente, o dióxido de carbono está ligado ao indesejado efeito estufa de nosso 
planeta. Em decorrência de possuir matéria e de poder absorver radiações luminosas, as moléculas de 
CO2 existentes na atmosfera absorvem a energia luminosa dos raios solares e as transformam em energia 
térmica, aquecendo a atmosfera e não permitindo que essa energia atinja o solo para que os vegetais 
possam sintetizar materiais. O CO2 presente na atmosfera é proveniente da queima de combustíveis 
fósseis (gasolina, diesel, carvão mineral, lenha etc) dos processos industriais, dos motores de combustão 
interna e das queimadas agrícolas. A partir do que está anteriormente afirmado, pode‑se concluir que 
maior será o efeito do aquecimento da atmosfera quanto maior for a concentração de CO2 nela contida. 
Torna‑se mais interessante que o carbono esteja na forma de carbono fixo na madeira do que na forma 
de CO2 na atmosfera.
Os Materiais Particulados são constituídos por partículas. Se provenientes de processos de combustão, 
são de cor preta. Quando dispersos no ar, interferem na visibilidade e podem ser pesados e de fácil 
deposição. Quando depositados, provocam efeito de caráter estético e são relacionados com a corrosão 
e a sujeira das superfícies.
Alguns equipamentos foram desenvolvidos e são empregados na indústria para ajudar na remoção 
de poluentes das emissões atmosféricas. Algumas dessas tecnologias já foram citadas nesta unidade, e 
agora detalharemos melhor o funcionamento de cada uma delas.
6.6.1 Precipitador eletrostático
Esse equipamento remove até 99,5% da massa total de particulado. O precipitador cria um campo 
eletrostático que carrega as partículas que estão presentes nos gases e que, posteriormente, são 
atraídas por placas eletrizadas, ficando presas a elas (eletrodos), como mostra a figura a seguir. Em 
seguida, as partículas são retiradas das placas para deposição no solo. As partículas são separadas por 
atração eletrostática.
86
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
Gás limpo
Descarga de pó
Gás com MP
Figura	6 – Precipitador eletrostático
Esta propriedade é aplicável em sistemas que contenham Materiais Particulados que possam ser 
energizados e atraídos por uma superfície carregada eletricamente. Podem‑se encontrar precipitadores 
eletrostáticos em caldeiras e em sistemas de separação de particulados de fornos de cimento.
Esse fenômeno vem sendo muito empregado em precipitadores eletrostáticos altamente eficientes. 
As partículas adquirem carga quando o gás produzido recebe descargas elétricas. Devido à carga elétrica, 
as partículas são atraídas para uma superfície aterrada, de onde podem ser removidas mais tarde. As 
partículas deaerossóis têm a capacidade de adquirir carga elétrica.
6.6.2 Filtro de manga ou de tecido
Esse equipamento remove até 99,9% das partículas, incluindo as partículas finas. Nesse caso, os 
gases passam por filtros (sacos) de tecido localizados em um grande edifício.
Os filtros‑manga ou filtros de tecido também são aplicados para separar partículas. São filtros de 
tecido ou materiais sintéticos que retêm as partículas de diâmetro maior que sua porosidade. Possuem 
limitação em efluentes que não sejam muito aquecidos.
Os filtros‑manga são constituídos de tecidos que permitem a passagem de gás, mas retêm o material 
particulado. Esses filtros são utilizados para recolher poeira em sacos de coleta contidos em estruturas 
chamadas coletores de poeira industriais. De tempos em tempos, o tecido do filtro é sacudido para 
remover as partículas e reduzir a contrapressão a níveis aceitáveis.
O saco coletor tem uma configuração tubular. O Material Particulado coletado é removido destas 
mangas por agitação mecânica, por um jato de ar passado no tecido ou por expansão e contração 
rápida dos sacos coletores, conforme mostra a figura a seguir.
87
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
Gás limpo
Gás com MP
Figura	7	–	Filtro	de	manga
Embora simples, os coletores de poeira industriais de modo geral são efetivos na remoção de 
particulados presentes em gases de exaustão. Esses equipamentos removem partículas tão pequenas 
quanto 0,01 µm de diâmetro, e a eficiência dessa remoção é relativamente alta quando partículas têm 
até 0,5 µm de diâmetro. Com o desenvolvimento de tecidos de alta resistência mecânica e térmica 
usados na fabricação de seus filtros, houve aumento de modo significativo no número de instalações 
industriais de coleta de poeira, a fim de controlar as emissões de particulados.
Periodicamente, os filtros são trocados para que o sistema não perca o rendimento necessário para 
a coleta do MP.
6.6.3 Separador tipo ciclone
Os mecanismos inerciais são eficientes na remoção de particulados e dependem do fato de que o 
raio do percurso de uma partícula em uma corrente de ar em movimento curvilíneo acelerado é maior 
que o percurso da corrente de ar propriamente dita. Logo, quando um jato de gás é soprado por hélices, 
ventiladores ou bocais de alimentação tangencial, o Material Particulado pode ser coletado na parede 
de um separador, porque as partículas são forçadas para fora, pela força centrífuga. Os dispositivos 
que utilizam esse modo de operação são chamados de coletores centrífugos secos (ciclones), como 
exemplificado na figura a seguir.
88
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
Gás limpo
Gás com MP
Descarga de pó
Figura	8 – Separador ciclônico
Esse equipamento remove de 50% a 90% das partículas grandes, mas muito pouco do material 
médio e do fino. Nesse caso, a fumaça é forçada a passar por um duto na forma de parafuso, e a perda 
de carga gerada permite a deposição do material, que é recolhido na base do equipamento.
Os ciclones separam partículas sólidas com o auxílio da força centrífuga. O efluente gasoso com determinada 
velocidade é submetido ao interior de ciclones (que possuem aparência semelhante à de um funil) em que o ar 
limpo sai na parte superior do equipamento, e as partículas caem em direção ao fundo do ciclone.
6.6.4 Lavadores de gás
Os lavadores de gases têm como objetivo principal remover gases e vapores de determinado efluente 
gasoso e também podem remover particulados. Eles separam materiais pela passagem de um meio 
líquido, geralmente água mais um agente, em contracorrente ao efluente gasoso em tratamento, como 
mostra a figura a seguir. Esse método é muito empregado nas instalações para tratar efluentes gasosos 
de laboratórios de análises químicas, cabines de pinturas, instalações de galvanoplastias etc.
Gases ácidos ou com MP
Água limpa
Gás úmido
Água suja
Gás limpo
Figura	9 – Lavador de gás
89
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
Esses equipamentos removem até 90% das partículas com diâmetro de até 1 micrômetro, caso sejam 
utilizadas anteparas internas. Além disso, eles removem de 80% a 95% do SO2 e de outros gases ácidos.
Um lavador do tipo Venturi prevê a passagem do gás por um dispositivo que força a corrente 
gasosa por uma seção convergente, ou gargalo, e uma seção divergente. A injeção do líquido lavador 
perpendicularmente ao fluxo de alimentação de gás divide o líquido em gotículas muito pequenas, 
ideais para capturar partículas da corrente gasosa.
Na região de pressão reduzida (em que o gás se expande e, portanto, esfria) do lavador Venturi, 
é possível que ocorra condensação de vapor a partir do líquido inicialmente evaporado no gás de 
exaustão, em geral um pouco aquecido, o que aumenta a eficiência da depuração. Além de remover 
partículas, os coletores Venturi atuam como refrigerantes, para reduzir a temperatura dos gases de 
exaustão, e como coletores, para limpar gases poluentes.
Os coletores por ionização a úmido induzem uma carga elétrica nas partículas antes de um 
coletor úmido (ou lavador de gás). As partículas maiores e alguns contaminantes gasosos são 
removidos pela ação deste primeiro tratamento. As partículas menores tendem a induzir cargas 
opostas nas gotículas de água presentes no coletor no material de preenchimento, sendo removidas 
pela atração de cargas opostas.
6.6.5 Queimadores
Os queimadores servem para queimar determinados gases nocivos antes de descarregar o efluente 
na atmosfera. Tal tecnologia pode ser encontrada na ponta das chaminés de refinarias de petróleo. O 
objetivo da existência de queimadores caudais nas chaminés de refinarias é queimar o ácido sulfídrico 
contido no efluente gasoso. Esse gás provoca paradas respiratórias involuntárias, levando a óbito quem 
ficar a ele exposto.
6.6.6 Câmaras de sedimentação
O meio mais simples para a remoção de Material Particulado é a sedimentação, um fenômeno 
comum na natureza. As câmaras de deposição atmosférica são empregadas para remover partículas 
de correntes gasosas pela simples ação da gravidade. Essas câmaras ocupam muito espaço físico e têm 
baixa eficiência de coleta, sobretudo, de partículas pequenas.
As câmaras de sedimentação servem também para promover a remoção de partículas contidas em 
um efluente gasoso. Trata‑se de um alargamento nos dutos de exaustão, que provoca uma redução 
de velocidade de escoamento. As partículas pesadas caem no fundo do equipamento, e o gás segue 
mais purificado.
A deposição de partículas apresenta melhores resultados quando as partículas são grandes, ocorrendo 
de forma espontânea, por coagulação. O movimento desordenado das partículas menores que 0,1 µm é 
o principal mecanismo de contato, permitindo a coagulação. As partículas com raio maior que 0,3 µm 
não sofrem difusão apreciável e atuam sobretudo como receptoras de partículas menores.
90
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
6.6.7 Filtros de carvão ativado
O carvão ativado tem a propriedade de absorver produtos diversos. Um filtro de carvão torna‑se uma 
boa solução para a remoção de odores e de determinados gases de um efluente gasoso. Não é indicado 
para reter partículas.
Exemplo de aplicação
Realize uma pesquisa sobre as cidades que adotam o sistema de rodízio de carros e avalie se esta 
medida interfere na emissão de particulados na atmosfera.
7 téCniCas de aMostrageM
Para muitas análises,são necessários diversos tipos de amostragem. Em alguns sistemas de 
monitoramento muito sofisticados, as amostras são coletadas e analisadas automaticamente, e os 
resultados são transmitidos a uma estação receptora central. Porém, com frequência as amostras são 
coletadas de modo discreto (não contínuo) para análise posterior.
A qualidade do resultado da análise de uma amostra depende da qualidade do método empregado 
para obtê‑la. Diversos fatores influenciam na obtenção de uma boa amostra: o tamanho da amostra 
(volume total de ar amostrado) é inversamente proporcional à concentração de poluente e à sensibilidade 
do método analítico usado. A velocidade de coleta depende do equipamento usado.
Os principais métodos de amostragem de partículas são a sedimentação simples, a filtração e a 
impactação de um jato de ar em uma superfície que coleta partículas.
As técnicas de amostragem de vapores e gases variam desde a coleta de um único poluente aos métodos 
projetados para coletar todos os contaminantes. O método mais básico de amostragem é a amostragem 
de ar total, em que um volume de ar é coletado em uma bolsa, ou em um recipiente de aço ou vidro. Um 
dos problemas possíveis com essa técnica é a perda do analito por aderência nas paredes do recipiente.
Em síntese, todos os poluentes podem ser removidos de uma amostra de ar, congelando ou 
liquefazendo o ar em coletores mantidos a temperaturas baixas. Os analitos podem ser coletados em 
solventes sólidos sobre os quais o ar é filtrado ou por borbulhamento em líquidos. Os métodos de 
coleta podem ser dinâmicos, em que o ar é bombeado através do meio amostral, ou passivos, no qual 
o meio amostral, como uma bolsa semipermeável preenchida com um material absorvente, é exposto 
ao ar por algum tempo.
Também usada na análise de água, a microextração em fase sólida combina amostragem e pré‑concentração, 
em que os compostos orgânicos voláteis (COV) são coletados do ar por bombeamento sobre uma pequena 
quantidade de fibras que retêm um meio de extração. O analito pode então ser retirado do dispositivo de extração 
diretamente para um cromatógrafo a gás, para a análise.
91
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
Os denuders, ou tubos de difusão, estão entre os dispositivos de amostragem mais úteis para alguns 
tipos de poluentes aéreos. Os denuders resolvem um dos grandes problemas da amostragem ao permitir 
a coleta de poluentes em fase gasosa sem risco de contaminação por partículas. Sem eles, como ocorre 
com os ácidos, não é possível distinguir as quantidades relativas de analitos presentes na fase gasosa 
das partículas.
Nos denuders de difusão, uma corrente laminar de ar flui por um tubo, cujas paredes são cobertas 
por um meio de coleta absorvente ou reativo para os analitos em questão. Os coeficientes de difusão de 
pequenas partículas são menores que os coeficientes dos gases, assim as partículas passam pelo tubo e 
os gases se difundem nas paredes, sendo então coletados. Os denuders ocos são compostos por tubos 
com paredes revestidas.
Um denuder revestido com ácido cítrico serve para coletar amônia gasosa no ar. O ácido clorídrico, 
o dióxido de enxofre e o ácido nitroso podem ser coletados nas paredes de um denuder revestido com 
carbonato de sódio.
Os dispositivos de amostragem passiva do ar são usados na análise semiquantitativa dos 
contaminantes atmosféricos. Alguns poluentes orgânicos persistentes, como as bifenilas policloradas 
(PCBs), são coletadas do ar ambiente por dispositivos compostos por tubos de uma membrana permeável 
revestida com lipídeo e suspensos em contato direto com o ar.
Em princípios semelhantes aos dispositivos de amostragem passivos, os meios de amostragem 
similares são compostos por materiais em contato natural com o ar por períodos prolongados.
Um interessante meio de coleta é o da manteiga produzida com o leite de vaca. Esse meio é 
especialmente útil para detecção de poluentes orgânicos persistentes e lipofílicos, como as PCBs. Esses 
materiais se depositam do ar na forragem consumida pelos animais, concentrando‑se na gordura do 
leite e, portanto, na manteiga.
As reações de quimiossorção, em que os analitos reagem quimicamente com substâncias em uma 
superfície sólida, são usadas como forma de amostragem de poluentes aéreos. Um desses processos 
se baseia na passagem de ar em um cartucho, permitindo a coleta de aldeídos e cetonas presentes 
na atmosfera, e reagem com carbonilas. As hidrazonas produzidas são mensuradas por cromatografia 
líquida de alta eficiência e detectadas por aparelhos modernos chamados de espectrofotômetros. O 
espectrofotômetro se baseia no cálculo de uma certa quantidade de luz que o aparelho emite, e na razão 
de quanto dessa energia luminosa é absorvido ou refletido pela amostra que está em análise.
7.1 amostragem e análise para monitoramento de poluente
A coleta de amostra de gás no ambiente frequentemente tem como matriz a atmosfera, e esta, por sua 
vez, possui a propriedade de dispersar, além de homogeneizar, a mistura que a compõe. Como resultado, 
na maioria das vezes, a amostra é homogênea, ainda que muito diluída. Além disso, fatores como pressão 
atmosférica, temperatura, vento e chuva influem nas propriedades e na composição da atmosfera. Logo, 
conhecer as condições ambientais durante a etapa de coleta da amostra pode ser uma necessidade.
92
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
A coleta de amostras de pequenos volumes pode ser feita com o uso de seringas, como uma seringa 
hipodérmica; com o uso de balão de plástico, como um balão de festa, ou mesmo um saco plástico; 
ou ainda com o uso de um frasco de vidro que possa coletar a amostra e ser fechado posteriormente. 
Nesses casos, o método químico de determinação deve ser sensível o suficiente para indicar o analito 
no volume de ar coletado. Em ambientes industriais, nos quais a concentração de poluente costuma ser 
alta, podem ser utilizados pequenos tubos contendo reagentes que mudam de cor na presença de um 
poluente específico e com intensidade de cor proporcional à concentração do poluente no ambiente. 
Uma escala de intensidade de cor associada a intervalos de concentração possibilita conhecer com boa 
aproximação a concentração do poluente na atmosfera.
Como o volume da atmosfera é muito grande, a diluição dos compostos é favorecida. Logo, na 
maioria das vezes, eles se encontram em baixas concentrações na atmosfera, não existindo técnicas 
analíticas sensíveis para proceder à determinação direta do analito. Assim, a pré‑concentração é muito 
comum em coleta de materiais presentes na atmosfera, e os arranjos para realizá‑la são diversos.
Os diferentes tipos de coletores podem ser acoplados a uma unidade básica. O procedimento geral 
consiste em fazer um grande volume de ar passar por ou sobre um meio sólido ou líquido com capacidade 
de reter a substância de interesse. Utiliza‑se uma bomba elétrica para aspirar o ar. Existem bombas 
aspiradoras de ar disponíveis no mercado para uso específico em coletas de amostras gasosas.
É possível adaptar um aspirador de pó para operar como uma potente bomba de coleta, e pequenos 
compressores utilizados em aquários e em tratamentos médicos de inalação disponíveis no comércio 
também podem ser facilmente transformados em aspiradores. O totalizador de volume mede o volume 
total amostrado. Um medidor de gás encanado residencial pode ser adaptado para operar como 
totalizador para coletas de ar atmosférico.
Para coletar um analito gasoso, é importante conhecer suas propriedades químicas e físicas. Para 
coletar o gás dióxido de enxofre, utiliza‑se uma solução diluída de água oxigenada, em meio ligeiramenteácido. A água oxigenada transforma o dióxido de enxofre em ácido sulfúrico, um composto muito 
solúvel em água e mais fácil de determinar.
Conhecendo‑se a quantidade de ar passada pela solução e a quantidade de ácido formado, é possível 
determinar a concentração do dióxido de enxofre no ar. Outra possibilidade é usar um filtro de papel 
previamente embebido em uma solução de carbonato de sódio e, posteriormente, seco. Esse filtro pode 
ser colocado dentro de um suporte e ligado à bomba de aspiração. O ar contaminado passa através do 
filtro, e o dióxido de enxofre fica retido na forma de sulfito de sódio.
A coleta baseia‑se na propriedade ácida do gás dióxido de enxofre que reage com o carbonato 
de	sódio,	o	qual	possui	propriedades	básicas.	Finalizada	a	coleta,	o	material	 retido	no	filtro	pode	ser	
dissolvido em água, e o produto, determinado.
Outra forma de coleta é usar sólidos que possuam a propriedade de reter compostos químicos. Nesse 
caso, o princípio de coleta é a semelhança de polaridade da molécula do gás e do sólido. O carvão ativo 
é utilizado para coletar compostos apolares, como o benzeno presente no ar.
93
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
Outra possibilidade é impregnar reagentes específicos para gases na superfície de sólidos. Areia 
ou bolinhas de vidro podem ser recobertas com uma fina superfície de ouro e utilizadas para coletar 
mercúrio na atmosfera. Este fica retido porque é amalgamado com o ouro da superfície.
Em alguns estudos que envolvem a determinação de compostos gasosos na atmosfera, muitas vezes, 
é suficiente o conhecimento da concentração média do composto ao longo de um período de tempo. É o 
caso da determinação da qualidade do ar em ambiente de trabalho ao longo do dia ou da necessidade de 
mapeá‑la em uma região, buscando os locais onde a concentração de um determinado poluente é maior.
Os amostradores passivos têm sido utilizados com vantagens em relação às técnicas ativas 
convencionais, pois são simples de montar, de operar, com custo reduzido e não necessitar de fontes de 
energia e bombas de amostragem. Além dessas qualidades operacionais, por possuir dimensões pequenas 
e não emitir ruído, o uso desses amostradores passa despercebido pelos usuários em ambientes fechados 
e, consequentemente, não interfere nas atividades diárias.
Amostradores passivos são assim conhecidos porque a coleta das moléculas do gás de interesse utiliza 
o fenômeno de difusão e/ou permeação molecular. A difusão molecular é resultante do movimento 
casual das moléculas que ocorre no volume em que o gás se encontre contido. Dessa maneira, vários 
gases podem ser amostrados, desde que se encontrem superfícies coletoras eficientes.
7.2 análise de gases
O ar poluído pode ser conceituado como aquele volume de ar que teve a incorporação de agentes 
estranhos e que, em virtude da concentração, das características químicas e da distribuição desses 
agentes, pode provocar efeitos adversos à saúde do homem, dos animais e dos vegetais e interferir 
adversamente no meio ambiente. A poluição atmosférica é dependente de vários fatores, dentre eles a 
forma de dispersão, as condições atmosféricas e a direção dos ventos.
Quanto à forma de dispersão do agente poluente, no caso da altura das chaminés, temos que quanto 
mais alta for a chaminé, maior a possibilidade de os agentes poluentes tornarem‑se normalmente dispersos.
As condições atmosféricas pertinentes influenciam a quantidade de chuvas, que funcionam como 
lavadores dos poluentes e os carreiam para o solo e os mananciais superficiais e subterrâneos.
No que se refere à direção normal dos ventos, essa característica irá determinar se haverá concentração 
de poluente em um determinado lugar ou dispersão na atmosfera.
Suponhamos que um meio atmosférico esteja sendo poluído por uma chaminé. Essa fonte está 
lançando poluentes continuamente, e eles irão se dispersar no ar, resultando na formação de uma pluma.
Estudar o comportamento da pluma significa estudar o fenômeno pelo qual o meio atmosférico 
transporta e dispersa os poluentes nele lançados. A forma da pluma dos poluentes emitidos por uma 
chaminé pode ser classificada de acordo com o perfil de temperatura da atmosfera, como mostra a 
figura a seguir.
94
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
Looping Lofting
Coning Fumigation
Fanning Trapping
Figura	10	–	Formas	da	pluma
A pluma tipo looping ocorre em uma situação em que exista muita turbulência na atmosfera. Esse 
tipo de pluma acontece durante dias de céu claro, com poucas nuvens e muita insolação. A turbulência 
de origem térmica provoca grandes turbilhões que dispersam rapidamente a nuvem de poluição. Em 
locais próximos à fonte, junto ao solo, podem ocorrer altos índices de poluição, pela própria turbulência 
que leva a nuvem ao nível do solo.
A pluma coning tem forma cônica, e sua dispersão é menor que a da pluma em looping. A pluma 
coning provoca o aumento da concentração de poluentes nas proximidades do solo, em locais bem 
distantes da fonte. Normalmente, ocorre em dias nublados, com ventos moderados.
A pluma fanning ocorre quando toda a massa de poluentes está contida em uma camada de inversão 
e a mistura vertical quase inexiste em decorrência da estabilidade do ar. A mistura horizontal é também 
muito baixa por causa da falta de ventos. Embora não provoque grandes concentrações em baixas 
altitudes, esse tipo de pluma geralmente precede uma situação mais crítica, que é a pluma do tipo 
fumigation. À medida que o Sol aquece a superfície do solo, a inversão desaparece, e ocorre mistura 
na região de gradiente negativo. Quando o ar instável atinge a pluma, aumentam a mistura vertical e 
as concentrações no nível do solo. A pluma do tipo fumigation, causada pela quebra da inversão por 
radiação, dura muito pouco tempo, de 30 minutos a 60 minutos. Em uma situação de brisa marítima, 
esse tipo de mistura pode durar várias horas.
A pluma do tipo lofting ocorre quando o lançamento dos efluentes é feito acima da camada de 
inversão. Esse tipo de pluma ocorre ao anoitecer, quando a inversão por radiação se inicia. Se a coluna 
permanecer acima da camada de inversão, esse tipo de comportamento poderá persistir. Caso a camada 
de inversão suplante a fonte, a pluma passa a ter um comportamento do tipo fanning. Uma situação 
interessante, conhecida como pluma do tipo trapping, ocorre quando a pluma fica retida entre duas 
camadas de inversão.
O comportamento da pluma depende principalmente do clima da região. Chaminés localizadas em 
locais de clima quente e seco irão exibir comportamento em looping ao entardecer e, dependendo da 
95
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
sua altura, de lofting ou fanning nas primeiras horas da manhã. Em regiões de clima úmido, um dia 
nublado pode gerar condições para o aparecimento de plumas do tipo coning. A ocorrência de inversões 
térmicas é minimizada em dias nublados.
O equacionamento do processo de mistura de poluentes na atmosfera pode ser feito a partir da 
Teoria da Turbulência. Durante o dia, o aquecimento solar intensifica a turbulência. Nesse caso, a mistura 
vertical entre camadas horizontais aumenta, e o perfil do vento torna‑se uniforme se comparado com 
o da noite. Outro mecanismo que atua no processo é a turbulência em razão do atrito gerado pela 
presença do solo. Durante períodos de ventos fortes, a mistura ocorre basicamente por efeito desse tipo 
de turbulência. Portanto, a pluma de poluentes dispersa‑se em função da turbulência, tanto na direçãohorizontal quanto na direção vertical.
A topografia exerce efeitos locais nos ventos. Por exemplo, em regiões litorâneas, a brisa marítima 
pode provocar ventos que ajudam na dispersão dos poluentes. Outro tipo de efeito é devido aos ventos 
de vale. Nesse caso, o vento tende a descer as encostas durante a noite e em direção ao fundo do 
vale. Durante o dia, o ar fica aprisionado no vale em um certo período de tempo, criando condições 
impróprias para a dispersão de poluentes.
Outro problema de análise está na dispersão dos poluentes. A dispersão está relacionada com a 
superfície do solo e sua ocupação, que serve como anteparo ao fluxo de poluentes na atmosfera. Nesse 
caso surgem, em determinados locais, vórtices com altas concentrações de poluentes. Esse efeito deve 
ser analisado pelo projetista quando do dimensionamento das chaminés.
Do ponto de vista físico, não existem dúvidas de que um fenômeno de fundamental importância 
para o transporte de poluentes na atmosfera seja a movimentação do ar, que se manifesta nas formas 
de advecção (movimento do ar no sentido horizontal) e de difusão turbulenta. A advecção carrega 
os poluentes junto com o vento, enquanto a difusão turbulenta espalha os poluentes no espaço de 
maneira tridimensional. Portanto, um insumo básico para a modelagem do transporte de poluentes na 
atmosfera é a descrição da circulação da atmosfera dentro da região de interesse.
Os dados correspondentes de ventos e de coeficientes de difusão turbulenta podem ser medidos no 
local e ser obtidos por modelos de circulação atmosférica. De qualquer maneira, é importante enfatizar que 
tais variáveis meteorológicas podem ser extremamente influenciadas por fatores locais, como a presença 
de edificações e de relevo, que podem gerar caminhos preferenciais para o escoamento do ar e que também 
conduzem os poluentes liberados. Assim, a topografia exerce efeitos locais nos eventos.
Com relação à difusão turbulenta, situações de distribuição vertical de temperaturas podem inibir 
ou intensificar o movimento vertical de massas de ar. Durante o dia, o aquecimento solar intensifica a 
turbulência. A mistura vertical entre camadas horizontais aumenta, e o perfil dos ventos torna‑se mais 
uniforme quando comparado com o da noite. Outro mecanismo que atua no processo é a chamada 
turbulência, em razão do atrito gerado pela ocupação do solo. Durante períodos de ventos fortes, 
a mistura ocorre basicamente por efeito desse tipo de turbulência. Portanto, a pluma de poluentes 
dispersa‑se em função da turbulência, tanto na direção horizontal quanto na vertical.
96
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
Unidade II
A concentração de poluentes também depende de como eles são emitidos no meio, se de maneira 
constante ou variável no tempo. É importante observar que tais variáveis meteorológicas mudam 
constantemente no tempo e no espaço, e raramente há dados adequados para considerá‑las. Assim, é 
comum adotarem‑se valores médios dentro de certas escalas de tempo e de espaço.
7.3 análise de material particulado
O Material Particulado atmosférico pode ser dividido em dois grandes grupos distintos, relacionados 
ao tamanho das partículas.
Partículas com diâmetro médio menor que 10 µm são consideradas partículas em suspensão, pois 
são pequenas e podem permanecer flutuando no ar por longos períodos. Essas partículas afetam 
o microclima local e são perigosas à saúde das pessoas. Existe legislação em quase todos os países 
especificando seus valores máximos na atmosfera.
Partículas com diâmetro médio maior que 10 µm são consideradas partículas sedimentáveis, que 
devido ao tamanho, depositam‑se próximas à fonte de emissão. Em geral, o impacto visual é grande, em 
razão do depósito de material nas diversas superfícies, mas o impacto na saúde é pequeno, com exceção 
do material composto de substâncias tóxicas perigosas.
Os métodos mais comuns para a coleta das partículas em suspensão utilizam o mecanismo de 
filtração, em que o ar é aspirado por bombas de sucção. Existem diversos tipos de filtros, tanto em 
relação à composição – celulose, teflon e quartzo – quanto em relação ao diâmetro dos poros. A escolha 
do filtro depende da finalidade da coleta, que pode ter o objetivo de conhecer a quantidade de material 
em suspensão limitado a um intervalo de tamanho, ou com a finalidade de conhecer a composição do 
Material Particulado – íons, espécies metálicas ou compostos orgânicos.
A composição do Material Particulado é importante para conhecer sua fonte e, assim, possibilitar que 
leis	de	controle	sejam	estabelecidas	e	cumpridas.	Filtros	de	celulose	podem	ser	utilizados	para	avaliar	a	
presença de metais e íons inorgânicos, e filtros em quartzo, para avaliar a presença de compostos orgânicos.
Um amostrador pode ser montado com filtro para Material Particulado e, em geral, é utilizado em 
ambientes fechados. Para ambientes abertos, é comum utilizar grandes filtros (20 cm x 25 cm) com 
amostragem utilizando grandes vazões e com tempo de coleta variando entre 1 hora e 24 horas para 
regiões menos e mais impactadas.
Utiliza‑se um amostrador conhecido como impactador de cascata, quando o Material Particulado 
em suspensão deve ser coletado e separado por intervalos de tamanho, com o objetivo de conhecer 
sua distribuição na atmosfera. Esse tipo de amostrador é dividido em vários compartimentos em que 
o material é coletado separadamente. Esses compartimentos são separados por anteparos possuindo 
orifícios que diminuem de tamanho ao longo do amostrador. O ar é coletado a uma vazão constante, e 
devido aos estreitamentos dos orifícios, a velocidade das partículas aumenta, ou seja, quanto menor a 
partícula, mais longo é o seu caminho dentro do amostrador até ser finalmente retida. Para coletar as 
partículas, pode‑se usar um filtro impregnado com glicerina. Elas aderem por colisão.
97
Re
vi
sã
o:
 M
ar
in
a 
- 
Di
ag
ra
m
aç
ão
: J
ef
fe
rs
on
 -
 0
7/
08
/1
5
MonitoraMento e controle da poluição aMbiental
 saiba mais
Para entender melhor como é realizada a medida da qualidade do ar, 
assista à matéria do programa televisivo Bem Estar:
TV GLOBO. Veja como é medida a qualidade do ar em SP. Programa Bem 
Estar. Reportagem. Duração: 3 min 26 s. Publicada em 26 jun. 2013. Disponível 
em: <http://globotv.globo.com/rede‑globo/bem‑estar/v/veja‑como‑e‑medida‑
a‑qualidade‑do‑ar‑em‑sp/2656124/> Acesso em: 29 abr. 2015. 
7.4 padrões de qualidade do ar e limites de tolerância
Como dito anteriormente, a legislação brasileira referente à qualidade do ar segue muito de perto as 
leis norte‑americanas. Nos Estados Unidos, o órgão responsável pela fixação de índices é a Environmental 
Protection Agency (EPA), que estabelece o National Ambient Air Quality Standards (Naaqs). Essa lei 
determina o nível máximo permitido para diversos poluentes atmosféricos, e a máxima concentração de 
um poluente é especificada em função de um período médio de tempo.
Os limites máximos (padrões) estão divididos em dois níveis: primário e secundário. O nível primário 
inclui uma margem de segurança adequada para proteger indivíduos mais sensíveis, como crianças, 
idosos e pessoas com problemas respiratórios. Os padrões primários também definem o nível da qualidade 
do ar necessário para manter a saúde pública.
O nível secundário é fixado sem considerar explicitamente problemas com a saúde humana, mas 
levando em conta outros elementos, como danos à agricultura, a materiais e edifícios e à vida animal, 
mudanças de clima, problemas de visibilidade e conforto pessoal.
Os padrões secundários são projetados como forma de proteção contra efeitos adversos conhecidos 
ou previstos, causados pelos poluentes aéreos. Outro grupo que deve ser mensurado consiste nos 
poluentes aéreos,