00_Introdução ao Monitoramento da Qualidade do ar_2018

Prévia do material em texto

Introdução ao 
Monitoramento da 
Qualidade do Ar
2018
 
A T U A L I Z A Ç Ã O
P R O F I S S I O N A L
CETESB • COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO
MISSÃO
Promover e acompanhar a execução das políticas públicas ambientais e de
desenvolvimento sustentável, assegurando a melhoria contínua da qualidade do meio ambiente de
forma a atender às expectativas da sociedade no Estado de São Paulo.
VISÃO
Buscar a excelência na gestão ambiental e nos serviços prestados aos usuários e à população em geral,
aprimorando a atuação da CETESB no campo ambiental e na proteção da saúde pública.
VALORES
Ética, legalidade, transparência, eficiência, eficácia, isonomia, imparcialidade,
responsabilidade, valorização do capital humano e compromisso com a empresa.
GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO
Governador
SECRETARIA DO MEIO AMBIENTE
Secretário
CETESB • COMPANHIA AMBIENTAL
DO ESTADO DE SÃO PAULO
Diretor-Presidente
Diretoria de Gestão Corporativa
Diretoria de Controle e
Licenciamento Ambiental, em exercício
Diretoria de Avaliação de
Impacto Ambiental
Diretoria de Engenharia e
Qualidade Ambiental
Márcio França
Eduardo Trani
Carlos Roberto dos Santos
Waldir Agnello
Carlos Roberto dos Santos
Ana Cristina Pasini da Costa
Eduardo Luís Serpa
Coordenação Técnica
Tec. Eletr. Daniel Silveira Lopes
Docente
Téc. Eletr. Daniel Silveira Lopes
Quím. Daniele Patrícia R. de Carvalho
Met. Dirce Maria Pellegatti Franco
Quím. Maria Lúcia Gonçalves Guardani
Téc. Quím. Sheila de Castro
INTRODUÇÃO AO
MONITORAMENTO DA
QUALIDADE DO AR
São Paulo, Outubro de 2018
CETESB
Companhia Ambiental do Estado de São Paulo
Av. Profº. Frederico Hermann Júnior, 345 - Alto de Pinheiros -
CEP: 05459-900 - São Paulo - SP
http://www.cetesb.sp.gov.br / e-mail: cursos@cetesbnet.sp.gov.br
https://www.facebook.com/escolasuperiordacetesb/
© CETESB, 2018
Este material destina-se a uso exclusivo dos participantes dos Cursos e Treinamentos
Práticos Especializados, sendo expressamente proibida a sua reprodução total ou parcial,
por quaisquer meios, sem autorização da CETESB - Companhia Ambiental do Estado de
São Paulo.
Carlos Ibsen Vianna Lacava
Gerente do Departamento de Apoio Operacional - ET
Tânia Mara Tavares Gasi
Gerente da Divisão de Gestão do Conhecimento - ETG
Irene Rosa Sabiá
Setor de Cursos e Transferência de Conhecimento ETGC
Coordenação Executiva
Celia Buani
Esta apostila foi diagramada pelo ETGC - ETGC - ETGC - ETGC - ETGC - Setor de Cursos e Transferência de Conhecimento
Editoração Gráfica: Rita de Cassia Guimarães - ETGC / Capa: Vera Severo / Impressão: Gráfica-CETESB
Equipe Técnica do ETGC:
Bruno Marcondes Conceição, Carolina Regina Morales,
Celia Buani, Claudia Maria Zaratin Bairão, Elizeu
Vasconcelos O. Barreto, Ladir Santana dos Santos, Marcia
Ubyratan Bispo Fabbri, Miyuki Kanashiro, Renato Medice
Kacinskis, Rita de Cassia Guimarães, Sonia Vera Beani
de Carvalho, Wanda Fernandes Carrilho e Yhoshie
Watanabe Takahashi.
APRESENTAÇÃO
Desde a década de 1970, a CETESB mantém redes de monitoramento da qualidade do
ar no Estado de São Paulo, para avaliar os níveis de poluição atmosférica em diferentes escalas
de abrangência. Inicialmente, o monitoramento era efetuado exclusivamente por estações
manuais, as quais são utilizadas ainda hoje em vários municípios. Em 1981, foi iniciado o
monitoramento automático que, além de ampliar o número de poluentes medidos, permitiu o
acompanhamento dos resultados em tempo real. A partir de 2008, houve uma expansão
significativa da rede automática que contou, em 2017, com 62 estações localizadas em 35
municípios.
Foi também na década de 1970 que a CETESB iniciou a publicação do Relatório Anual
de Qualidade do Ar, como forma de divulgar os resultados do monitoramento de poluentes,
inclusive com análises dos parâmetros registrados.
Ao longo dessas décadas, a CETESB acumulou conhecimentos e experiências nessa
atividade, cujo reconhecimento é demonstrado pelos mais diversos parceiros tanto nacionais
como internacionais.
Como decorrência das demandas apontadas por participantes de outros cursos oferecidos
pela CETESB bem com da expertise adquirida, estamos oferecendo um curso introdutório de
monitoramento da qualidade do ar, que pretende mostrar como é efetuado o monitoramento
de poluentes por redes manual/automática, como se planeja o estabelecimento de uma rede,
como analisar os resultados dos parâmetros monitorados para o suporte das atividades de
controle e do licenciamento ambiental, bem como mostrar a forma de divulgação diária da
qualidade do ar para a sociedade.
Téc.Eletr. Daniel Silveira Lopes
Coordenação Técnica
SUMÁRIO
Introdução, principais poluentes e legislação
- Quím. Maria Lúcia Gonçalves Guardani ...................................................................... 9
Meteorologia da poluição do ar
- Met. Dirce Maria Pellegatti Franco.............................................................................. 45
Rede Automática
- Téc.Eletr. Daniel Silveira Lopes ................................................................................... 97
Rede Manual
Analisadores Manuais
Fundamentos e Princípio Analítico
- Quím. Daniele Patrícia R. de Carvalho ......................................................................141
Redes de Mominotamento da Qalidade do Ar
- Quím. Maria Lúcia Gonçalves Guardani ...................................................................197
Análises e interpretação de dados
- Quím. Maria Lúcia Gonçalves Guardani ...................................................................217
Programa do Curso ...................................................................................................257
INTRODUÇÃO, PRINCIPAIS
POLUENTES E LEGISLAÇÃO
QUÍM. MARIA LÚCIA
GONÇALVES GUARDANI
Cadernos daCadernos daCadernos daCadernos daCadernos da
Gestão do ConhecimentoGestão do ConhecimentoGestão do ConhecimentoGestão do ConhecimentoGestão do Conhecimento
9
10
CURSO: INTRODUÇÃO AO MONITORAMENTO DA QUALIDADE 
I - Introdução à poluição do ar 
II - Principais Poluentes
III - Legislação
Quím. Maria Lúcia Gonçalves Guardani 
lguardani@sp.gov.br Tel: (11) 3133-3065
11
12
DEFINIÇÃO DE POLUENTE ATMOSFÉRICO
A RESOLUÇÃO CONAMA Nº 3 DE 28/06/1990 CONSIDERA
COMO POLUENTE ATMOSFÉRICO
“QUALQUER FORMA DE MATÉRIA OU ENERGIA COM
INTENSIDADADE E EM QUANTIDADE, CONCENTRAÇÃO,
TEMPO OU CARACTERÍSTICAS EM DESACORDO COM
OS NÍVEIS ESTABELECIDOS, E QUE TORNEM OU
POSSAM TORNAR O AR IMPRÓPRIO, NOCIVO OU
OFENSIVO À SAÚDE, INCONVENIENTE AO BEM ESTAR
PÚBLICO, DANOSO AOS MATERIAIS, À FAUNA E À
FLORA OU PREJUDICIAL AO USO E GOZO DA
PROPRIEDADE E ÀS ATIVIDADES NORMAIS DA
COMUNIDADE”
DESEQUILÍBRIOS ATMOSFÉRICOS
• Revolução Industrial: energia para a movimentação 
de maquinário, iluminação, eletrodomésticos, 
transporte, etc.
•Gás Carbônico: CO2 - 290 ppm em 1880, 336 ppm em 
1980 e 404 ppm em 2016
• Efeito estufa
• Outros materiais são liberados pelas atividades 
humanas (antropogênicas): dióxido de enxofre (SO2), 
monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (Nox), 
hidrocarbonetos (Hc) e material particulado (material 
em forma de partículas que podem ser gotículas de 
líquidos ou sólidos com a mais variada composição 
química)
13
ANO LOCAL EXCESSO TIPO POLUENTES
DE MORTES
1930 BÉLGICA 60 Industrial-Siderurgia SO2, H2SO4, HF
(Vale Rio Meuse) H2SO4, vidro, zinco
1948 ESTADOS UNIDOS 20 Industrial-Siderurgia SO2, MP
(Donora) H2SO4, zinco
1950 MÉXICO 22 Industrial-Dessulfurização H2S
gás natural
1952 INGLATERRA 4.000 Urbana-Queima de carvão SO2, MP (Fumaça)
(Londres) (aquecimento doméstico)
1962 INGLATERRA 700 Urbana-Queima de carvão SO2, MP (Fumaça)
(Londres) (aquecimento doméstico)
1962 JAPÃO 60 Urbana SO2, MP (Fumaça)
(Osaka)
1962 ESTADOS UNIDOS 168 Urbana SO2, MP (Fumaça)
(Nova York)
ALGUNS EPISÓDIOS REGISTRADOS NO MUNDO
UNION CARBIDE – BHOPAL/ÍNDIA - 1984 
14
Fontes Móveis
Fontes Fixas
15
Fontes Naturais - Vulcões
ETNA
SANTA HELENA
COMPOSIÇÃO DO AR
78% nitrogênio (N2)
21% oxigênio (O2)0,04% gás carbônico (CO2)
0,9% outros gases
16
NECESSIDADES HUMANAS
O HOMEM RESISTE A:
5 semanas sem alimentos; 
5 dias sem água e
5 minutos sem ar.
Necessita de 8 litros de ar por minuto.
INDICADORES DE QUALIDADE DE VIDA
CONJUNTO DE FATORES INDIVIDUAIS COMO:
- QUALIDADE DA ÁGUA
- QUALIDADE DO AR
- QUALIDADE DOS ALIMENTOS
- QUALIDADE DO ENSINO PÚBLICO
- QUALIDADE DO TRANSPORTE PÚBLICO 
- QUALIDADE DA SEGURANÇA PÚBLICA
- QUALIDADE DE MORADIA
QUE SE REFLETE NO BEM ESTAR DO CIDADÃO
17
PRINCIPAIS POLUENTES
Principais Poluentes Atmosféricos 
utilizados como indicadores de qualidade do ar, adotados 
universalmente, e escolhidos em razão da frequência de 
ocorrência e de seus efeitos adversos
• Material Particulado (MP)
• Monóxido de Carbono (CO)
• Dióxido de Enxofre (SO2)
• Dióxido de Nitrogênio (NO2) 
• Ozônio (O3)
18
CLASSIFICAÇÃO DOS POLUENTES
Quanto à origem, os poluentes podem ser 
classificados em:
• Poluentes Primários: aqueles emitidos 
diretamente pelas fontes de emissão;
•Ex: CO, SO2, NO
• Poluentes Secundários: aqueles formados 
na atmosfera através da reação química 
entre poluentes primários e/ou 
constituintes naturais da atmosfera.
Ex: O3, NO2
Poluentes Primários e os Secundários
19
DIÓXIDO DE ENXOFRE
• Fonte principal: queima de combustíveis
fósseis
• Danos à saúde: pulmões, agravamento
de doenças respiratórias
• Danos à vegetação: espécies ainda
mais sensíveis que o homem
• Danos aos materiais: diretos e indiretos
(chuva ácida)
MONÓXIDO DE CARBONO
• Fonte principal: queima incompleta de 
quaisquer combustíveis
• Cidade: veículos automotores
• Características organolépticas: inodor, 
incolor, insípido, não irritante
• Danos à saúde: forma 
carboxihemoglobina dificultando o 
transporte de oxigênio pelo sangue
20
MATERIAL PARTICULADO
• Características: qualquer líquido ou sólido em
suspensão, sem característica química definida,
fisicamente possuem qualquer forma. Mantêm-se
suspensas as partículas menores que 100 µm, sendo mais
agressivas à saúde as menores que 10 µm.
• Principais fontes (depende da área):
Cidades - solo, veículos e indústrias
Áreas Industriais - depende do tipo de indústria instalada
e o grau de controle
• Danos aos materiais: sujidade
• Danos à saúde: como material total agravam as doenças 
respiratórias, reduzem a resistência às infecções, irritam 
olhos e garganta. Como material específico produzem 
doenças características como o chumbo que provoca o 
saturnismo, o amianto que provoca câncer, entre outros.
Pulmão 
direito
Pulmão 
esquerdo
Traquéia
laringe
faringe
Partículas Inaláveis (<10µm)
Partículas maiores que 10µm: 
são coletadas pelo trato e 
eliminadas através de tosse, 
espirro e coriza
Partículas menores que 10µm e 
maiores que 2,5µm: depositam-se na 
traquéia
Lóbulo 
superior
Lóbulo 
inferior
Lóbulo 
médio
Partículas menores que 2,5µm: 
penetram profundamente nos pulmões 
e se depositam nos alvéolos
brônquios Zona 
respiratória
cavidade nasal
21
Diâmetro de um fio de 
cabelo: 70 µm 
São José do Rio Preto
São Paulo - Cerqueira César
Fino
(< 2,5 µm)
Grosso
(entre 2,5 e 10 µm)
Características do Material Particulado
22
23
Less than half the 24-hour standard of 65 µg/m3
24
OXIDANTES FOTOQUÍMICOS
Poluentes primários: óxidos de
nitrogênio e hidrocarbonetos emitidos
diretamente em fontes de combustão
Poluentes secundários: formados na
atmosfera pela reação de poluentes
primários e catalizados pela luz solar. O
ozônio é o mais típico representante
Danos à saúde: irritantes, agravam
doenças respiratórias
Danos à vegetação: redução do
crescimento e queima das folhas
O3 - Formação 
Fonte: USEPA
25
NO
UV
O2
NO2
O
O3
O2
PERFIL HORÁRIO DAS CONCENTRAÇÕES DE OZÔNIO
26
Ozônio Causa Inflamação
Via respiratória
Sem 
ozônio
Com 
ozônio
Fonte: USEPA
N. tabacum Bel-W3 com injúrias típicas do efeito do O3 (esq.) e um exemplar 
saudável (dir.)
BIOMONITORAMENTO
27
O Bom Ozônio: formado naturalmente nas 
altas camadas da atmosfera (cerca de 
30 Km de altura).
O Mau Ozônio: formado próximo à 
superfície da terra em consequência da 
poluição.
CAMADA DE OZÔNIO
DIÓXIDO DE NITROGÊNIO
Fonte principal: processos de combustão em 
veículos (principalmente diesel), indústrias.
São precursores dos oxidantes fotoquímicos
Danos à saúde: (NO2) causa problemas 
respiratórios, agravamento de asma e 
bronquite.
Danos à vegetação e aos materiais: diretos 
e indiretos (chuva ácida). Danos à agricultura
28
A SOLUÇÃO O PROBLEMA
CONTROLE LEGAL FONTES
METEOROLOGIA
E TOPOGRAFIA
QUALIDADE DO
AR EXISTENTE
EFEITOSQUALIDADE DOAR DESEJADA
TÉCNICAS DE CONTROLE
CONSIDERAÇÕES
ECONÔMICO-SOCIAIS
LEGISLAÇÃO
29
A SECRETARIA ESPECIAL DO MEIO AMBIENTE –
SEMA DO MINISTÉRIO DO INTERIOR FOI CRIADA EM
OUTUBRO DE 1973 E FOI ORIGEM DO ATUAL
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE
O CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE 
ATRAVÉS DA RESOLUÇÃO CONAMA Nº 5, DE 15 
DE JUNHO DE 1989 INSTITUI O PROGRAMA 
NACIONAL DE CONTROLE DA QUALIDADE DO 
AR–PRONAR, COM AS SEGUINTES 
ESTRATÉGIAS:
1. LIMITES MÁXIMOS DE EMISSÃO
2. ADOÇÃO DE PADRÕES NACIONAIS DE QUALIDADE DO AR
3. PREVENÇÃO DE DETERIORAÇÃO SIGNIFICATIVA DA
QUALIDADE DO AR
4. MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
5. GERENCIAMENTO DO LICENCIAMENTO DE FONTES DE
POLUIÇÃO DO AR
6. INVENTÁRIO NACIONAL DE FONTES E POLUENTES DO AR
7. AÇÕES DE CURTO, MÉDIO E LONGO PRAZO
30
EM 28 DE JUNHO DE 1990 O CONAMA 
PUBLICOU A RESOLUÇÃO Nº 03 NA QUAL 
ESTABELECE OS PADRÕES NACIONAIS DE 
QUALIDADE DO AR
Padrões Nacionais de Qualidade do Ar 
Resolução CONAMA n° 03 de 28/06/90
POLUENTE TEMPO DE PADRÃO PADRÃO ATENÇÃO ALERTA EMERGÊNCIA
AMOSTRAGEM PRIMÁRIO SECUNDÁRIO
µg/m³ µg/m³ µg/m³ µg/m³ µg/m³
partículas totais 24 horas1 240 150 375 625 875
em suspensão MGA2 80 60
partículas inaláveis 24 horas1 150 150 250 420 500
MAA3 50 50
fumaça 24 horas1 150 100 250 420 500
MAA3 60 40
dióxido de enxofre 24 horas1 365 100 800 1,600 2,100
MAA3 80 40
dióxido de nitrogênio 1 hora 320 190 1,130 2,260 3,000
MAA3 100 100
monóxido de carbono 1 hora1 40,000 40,000
35ppm 35ppm
8 horas1 10,000 10,000 15 30 40
9ppm 9ppm
ozônio 1 hora1 160 160 400 800 1,000
(1) Não deve ser excedido mais que uma vez ao ano.
(2) Média geométrica anual.
(3) Média aritmética anual.
31
RESOLUÇÕES CONAMA – LIMITES DE EMISSÕES DE FONTES 
FIXAS
•Resolução CONAMA 264/1999 - licenciamento de fornos rotativos
de produção de clínquer para atividades de co-processamento de
resíduos
•Resolução CONAMA 316/2002 - tratamento térmico de resíduos
•Resolução CONAMA 382/2006 - Estabelece os limites máximos de 
emissão de poluentes atmosféricos para fontes fixas.
• Resolução CONAMA 386/2006 - altera o art. 18 da 316 (sistemas
de crematórios)
•Resolução CONAMA 436/2011 - complementa as Resoluções nº 
05/1989 e nº 382/2006 - Estabelece os limites máximos de emissão 
de poluentes atmosféricos para fontes fixas instaladas ou com 
pedido de licença e instalação anteriores a 02 de janeiro de 2007.
ÁREAS SATURADAS
OS DECRETOS Nº 47.397/2002 e 48.523/ 2004,
50.753/2006 E 52.469/2007 DO ESTADO DE
SÃO PAULO - CRITÉRIOS PARA DETERMINAR
O GRAU DE SATURAÇÃO DA QUALIDADE DO
AR DE UMA SUB-REGIÃO POR POLUENTE
ESPECÍFICO
32
NOVOS PADRÕES DE QUALIDADE DO AR NO 
ESTADO DE SÃO PAULO
RECOMENDAÇÃO OMS DE 2005
Air quality guidelines - global update 2005
(http://www.who.int/phe/health_topics/outdoorair/outdoorair_aqg/en/)
-Deliberação CONSEMA 14/2008 – Institui grupo de 
trabalho para organizar seminário internacional
- Seminário Internacional: Políticas Públicas e Padrões
de Qualidade do Ar na Macrometrópole Paulista –
CETESB/SMA - 2008
-Deliberação CONSEMA 22/2009
- Resolução SES/SMA 004/2009 – Institui o Grupo 
Interinstitucional 
NOVOS PADRÕES DE QUALIDADE DO AR
- Resolução SS/SMA 001/2010 – Estabelece a 
composição do grupo.
Deliberação CONSEMA 19/2011 - Aprova relatório com 
a proposta de novos padrões
- Resolução SMA 34/2011 – Institui grupo GT para 
apresentar Minuta de Decreto
33
Composição do Grupode Trabalho.
(coordenação dupla)
- Secretaria de Estado da Saúde – SES
- Secretaria de Estado do Meio Ambiente – SMA 
- Conselho Estadual do Meio Ambiente – CONSEMA; 
- Federação das Indústrias do E.S.P – FIESP; 
- Secretaria de Desenvolvimento do E.S.P – SD; 
- Secretaria de Transportes Metropolitanos do E.S.P. – STM; 
- Ministério do Meio Ambiente – MMA; 
- Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo – FM-USP; 
- Faculdade de Saúde Pública da Universidade de São Paulo – FSP; 
- Secretaria Municipal do Verde e do Meio Ambiente de São Paulo –
SVMA; 
- Secretaria Municipal de Transportes de São Paulo – SMT; 
- Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – ANP; 
- Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores –
ANFAVEA.
DECRETO 59113 DE 23/04/2013
NOVOS PADRÕES DE QUALIDADE DO AR NO
ESTADO DE SÃO PAULO
34
Decreto Estadual Nº 
59.113/2013
• Novos padrões de qualidade do ar
• Plano de Emergência para episódios 
críticos 
• Regras para gestão da qualidade do ar 
- Classificação das regiões
- Planos de controle das fontes
“...os padrões nacionais variarão de acordo com a 
abordagem adotada para balancear riscos à saúde, 
viabilidade técnica, considerações econômicas, e vários 
outros fatores políticos e sociais,…………….os governos 
devem considerar cuidadosamente suas circunstâncias 
locais antes de adotarem os valores-guia diretamente 
como padrões legais nacionais”. 
“… o processo de estabelecimento de padrões visa 
atingir as menores concentrações possíveis no contexto 
de limitações locais, capacidade técnica e prioridades em 
termos de saúde pública.” 
PREMISSAS - OMS
35
PADRÕES QUALIDADE DO AR NO ESTADO DE SÃO 
PAULO – DE Nº 59.113/2013
Valor MP10
24h
µg/m
³
MP10
anual
µg/m³
MP2,5
24h
µg/m³
MP2,5
anual
µg/m³
O3
8h
µg/m³
NO2
Anual
µg/m³
NO2
1h
µg/m³
SO2
24h
µg/m³
SO2
anual
µg/m³
CO
8h
ppm
Conama
03/90 150 50
160 
(1h) 100 320 365 80 9
MI - 1 120 40 60 20 140 60 260 60 40 9
MI - 2 100 35 50 17 130 50 240 40 30 9
MI - 3 75 30 37 15 120 45 220 30 20 9
Padrão 
Final/
OMS
50 20 25 10 100 40 200 20 - 9
PARÂMETROS AUXILIARES – DE N° 59.113/2013
(a serem utilizados em situações especiais a critério da Agência Ambiental)
Valor FMC
24h
µg/m³
FMC
MAA
µg/m³
PTS
24h
µg/m³
PTS
MGA
µg/m³
Pb
MAA
µg/m³
MI -1 120 40 240 80 0,5
MI - 2 100 35 240 80 0,5
MI -3 75 30 240 80 0,5
Padrão 
Final 50 20 240 80 0,5
MAA – média aritmética anual
MGA – média geométrica anual
36
Meta Intermediária Etapa 1 (MI 1) – Válida a partir da publicação do 
Decreto (24/04/2013)
Meta Intermediária Etapa 2 (MI 2) – Prazo a ser definido pelo CONSEMA 
com base nas avaliações realizadas da Etapa 1
Meta Intermediária Etapa 3 (MI 3) – Prazo a ser definido pelo CONSEMA 
com base nas avaliações realizadas da Etapa 2
Prazos
OUTROS ESTADOS DA FEDERAÇÃO COM NOVOS 
PADRÕES DA QUALIDADE DO AR
O ESTADO DO RIO DE JANEIRO - DECRETO Nº 44.072
DE 18 DE FEVEREIRO DE 2013 - NO PRAZO DE 1 ANO A
PARTIR DA PUBLICAÇÃO DO DECRETO SERÃO
ESTABELECIDAS AS METAS INTERMEDIÁRIAS E
PADRÕES FINAIS DE QUALIDADE DO AR
O ESTADO DO ESPÍRITO SANTO - DECRETO Nº 3463-R
DE 16/12/2013 - ESTABELECEU NOVOS PADRÕES DA
QUALIDADE DO AR COM METAS INTERMEDIÁRIAS
37
Critérios para episódios agudos de poluição do ar
(Decreto Estadual nº 59113 de 23/04/2013)
Parâmetros Atenção Alerta Emergência
partículas inaláveis finas
(µg/m3) - 24h 125 210 250
partículas inaláveis
(µg/m3) - 24h 250 420 500
dióxido de enxofre
(µg/m3) - 24h 800 1.600 2.100
dióxido de nitrogênio
(µg/m3) - 1h 1.130 2.260 3.000
monóxido de carbono
(ppm) - 8h 15 30 40
ozônio
(µg/m3) – 8h 200 400 600
DECRETO ESTADUAL Nº 59.113/2013 PLANO DE 
EMERGÊNCIA PARA EPISÓDIOS CRÍTICOS
Executado pela CETESB em articulação com Defesa 
Civil e Secretaria de Saúde
Estado de Atenção – CETESB
Estado de Alerta – Secretário do Meio 
Ambiente
Estado de Emergência – Governador
• Medidas CO/O3
• Medidas MP/SO2/NO2
38
APLICAÇÃO DO DE Nº 59.113/2013 NO 
ESTADO DE SÃO PAULO
CLASSIFICAÇÃO DA SUB-REGIÃO
O ARTIGO 5º, A SEGUIR, MOSTRA COMO DEVERÁ
SER EFETUADA A CLASSIFICAÇÃO DE CADA SUB-
REGIÃO
39
• “Art. 5º - A classificação da qualidade do ar de
uma sub-região quanto a um poluente específico,
nas seguintes categorias Maior que M1, M1, M2,
M3 e MF, será determinada cotejando-se as
concentrações com os Padrões de Qualidade do
Ar (PQAR) estabelecidos no artigo 9º deste
decreto.”
...
• “Art. 5º § 3º Para a classificação da qualidade do
ar serão considerados os seguintes poluentes:
partículas inaláveis (MP10), partículas inaláveis
finas (MP2,5), dióxido de enxofre (SO2), dióxido de
nitrogênio (NO2) e ozônio (O3).”
...
• “Art. 5º § 9º - As sub-regiões a que se refere o caput
deste artigo serão classificadas a cada 3 (três) anos,
por proposta da CETESB, aprovada pelo
CONSEMA”.
40
Art. 5 § 1º - Critérios de Classificação
I- Longo Prazo
1- Maior que M1: média aritmética das médias anuais dos 
últimos 3 (três) anos representativos maior que o MI1; 
2- M1: média aritmética das médias anuais dos últimos 3 
(três) anos representativos menor ou igual ao MI1 e 
maior que o MI2;
....... 
II – Curto Prazo
1- Maior que M1: média aritmética do quarto maior valor 
diário de cada um dos últimos 3 (três) anos maior que o 
MI1; 
2- M1: média aritmética do quarto maior valor diário de 
cada um dos últimos 3 (três) anos menor ou igual ao MI1 
e maior que o MI2; 
....
Classificação – Sub-região
MP10, MP2,5, NO2, SO2
•não são consideradas 
estações de micro escala 
com significativa 
influência das emissões 
veiculares
•A classificação é a 
mesma dentro de todo o 
município que possui a 
estação de 
monitoramento 
Limite do 
Município
Estação de 
Monitoramento
41
Classificação – Sub-região
OZÔNIO
•Raio virtual (30 km) ao
redor da estação de 
monitoramento
• •Todo município que for 
cruzado por essa linha 
virtual tem a mesma 
classificação
• •Municípios não 
pertencentes a RMSP 
tem classificação 
definida pela própria 
estação
30 
km
Estação de 
Monitoramento
CLASSIFICAÇÃO DA QUALIDADE DO AR
SUB-REGIÕES >M1 - MATERIAL PARTICULADO
42
CLASSIFICAÇÃO DA QUALIDADE DO AR
SUB-REGIÕES >M1 - OZÔNIO
PLANO DE CONTROLE DE EMISSÕES 
ATMOSFÉRICAS
(ART. 6º)
Composto de Plano de Controle de Poluição 
Veicular (PCPV) e Plano de Controle de Fontes 
Estacionárias (PREFE):
– Aplicáveis às regiões críticas;
– Metas individuais conforme o padrão 
vigente;
– Ações integradas com outros programas 
de controle para melhor efetividade;
– Baseado no inventário de fontes;
– Apresentado no Consema e atualizado a 
cada 3 anos.
43
44
METEOROLOGIA DA
POLUIÇÃO DO AR
MET. DIRCE MARIA PELLEGATTI FRANCO
Cadernos daCadernos daCadernos daCadernos daCadernos da
Gestão do ConhecimentoGestão do ConhecimentoGestão do ConhecimentoGestão do ConhecimentoGestão do Conhecimento
45
46
METEOROLOGIA DA POLUIÇÃO DO AR
Met. Dirce Maria Pellegatti Franco
Setor de Meteorologia
dmfranco@sp.gov.br
Tel: (11) 3133-3555
METEOROLOGIA
Ciência que estuda a atmosfera e os seus fenômenos 
associados. Entre os vários campos de estudo, 
podem ser mencionados a meteorologia física, 
sinótica e dinâmica; micrometeorologia, 
agrometeorologia, hidrometeorologia; meteorologia 
aplicada à aeronáutica, à marinha; meteorologia da 
poluição do ar e previsão numérica. 
47
VARIÁVEIS METEOROLÓGICAS
SUPERFÍCIE
•Vento
•Temperatura
•Umidade Relativa
•Precipitação
•Radiação Solar
•Pressão Atmosférica
48
Vento
É uma grandeza vetorial, e como tal, tem direção e magnitude.
Pode ser decomposto em 3 componentes (X, Y, Z), sendo que a
resultante das componentes X e Y determina o vento horizontal
e a componente Z determina o vento vertical (movimento
ascendente/descendente).
Rosa dos Ventos
Em Meteorologia, as direções
dos ventos têm o seu valor em
graus e seu sentido é de onde
ele é proveniente (de onde
sopra) em relação ao Norte
(geográfico).
Sua representação, de maneira
geral, é efetuada em relação aos
pontos cardeais,colaterais e
subcolaterais.
Vento
• Os ventos são responsáveis pelo transporte e diluição dos
poluentes emitidos.
• Como as velocidades dos ventos aumentam com a altura,
eles afetam de maneira mais direta a massa de poluentes
emitidos pelas chaminés mais altas, principalmente no momento
inicial da mistura dos gases de saída com a camada atmosférica.
• Em condições de grande estabilidade da atmosfera, o
transporte das plumas em altura pode ocorrer por longas
distâncias e levar a situações de altas concentrações de
poluentes, em nível do solo, em locais distantes de fontes de
poluição.
49
Temperatura
A variação diária da temperatura do ar está
diretamente relacionada com a chegada de energia
solar e o aquecimento do solo.
O perfil vertical decresce, em média, com a
altitude cerca de 10ºC/km.
Umidade Relativa
A umidade relativa do ar é uma variável importante nas
concentrações dos poluentes.
• Períodos longos de baixa umidade, associados ao
vento ou a alguma forçante mecânica, podem
resultar em ressuspensão de poeira e no aumento
das concentrações de material particulado na
atmosfera.
• Por outro lado, em dias de estabilidade atmosférica,
valores altos de umidade durante o período da
manhã podem provocar a formação de névoa úmida
e nevoeiro, fenômenos esses que podem agir como
um bloqueio da radiação solar incidente e, em
função disso, aumentar o tempo de duração das
inversões térmicas.
50
Precipitação
A precipitação pode ocorrer nas formas de chuvas ou
neve.
Com relação à poluição, nos interessam, em especial,
os processos atmosféricos que se desenvolvem com
ocorrência de chuvas, uma vez que seu principal
efeito sobre os poluentes é sua remoção através da
deposição úmida.
Radiação Solar
Os processos de absorção e perda de energia
proveniente do sol pelo sistema terra-atmosfera são
os principais responsáveis pelo tempo
meteorológico, em todas as suas escalas espaciais e
temporais.
Todas as variáveis meteorológicas como vento,
temperatura, pressão, etc., dependem da radiação
solar.
Em termos de poluição, a radiação solar tem um
papel essencial nas reações químicas da atmosfera e
que podem dar origem a poluentes secundários,
como o ozônio.
51
Pressão Atmosférica
É pressão (força por unidade de área) exercida
pela atmosfera sobre qualquer superfície, em
virtude de seu peso. A pressão atmosférica varia
temporalmente e espacialmente e essa variação é
causada pela altitude e, principalmente, pela
temperatura.
A análise diária dessa variável permite definir os
sistemas de alta e de baixa pressão, que são
fundamentais para o entendimento do tempo
meteorológico .
ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS
MANUAL
AUTOMÁTICA
52
Critérios Ideais para Medição de Parâmetros
Meteorológicos em Superfície
Fonte: “Meteorological Monitoring Guidance fo Regulatory Modeling Applications” da 
USEPA (EPA-454/R-99-005) - http://www.epa.gov/scram001/guidance/met/mmgrma.pdf
Variáveis 
meteorológicas
Distância do 
obstáculo
Altura em 
relação ao 
solo
Recomendação 
para a cobertura 
do solo
Observações
Vento 
Direção/Velocidade
10x a altura 
do obstáculo 10 metros grama ou cascalho
posicionamento padrão, em 
campo aberto, é de 10 m acima 
do solo 
Temperatura
1,5x distante 
do mastro 
(torre)
1,25 a 2 
metros
terra natural, grama 
curta, sem irrigação
a superfície não pode ser de 
concreto ou asfáltica. Reflexão 
deste tipo de superfície afetam 
as medições.
Radiação solar 2 metros 2 a 10 metros sem requisitos
Sensor deve estar livre de 
obstáculos e de 
sombreamentos .
Pressão 
atmosférica
1 metro 1 a 10 metros sem requisitos
o local deve ser uniforme, com 
temperatura constante, 
protegido do sol e de 
aquecimento.
Precipitação
2x a 4x a 
altura do 
obstáculo
30 cm, 
mínimo
vegetação natural 
ou cascalho
superfície de concreto ou 
asfáltica pode permitir o 
respingo de água para o 
pluviômetro.
AR SUPERIOR
Perfiladores Verticais de Temperatura e Vento
- Radiossonda
- SODAR - (SOnic Detection And Ranging)
53
ESTAÇÃO DE LANÇAMENTO DE RADIOSSONDA
RADIOSSONDA
54
DADOS GERADOS PELA RADIOSSONDAGEM
UQBZ03 SBBR 030000
TTAA 53001 83779 99932 23647 00000 00092 ///// /////
92784 24444 15502 85526 22657 28007 70182 10257 29014 50588
06970 25511 40759 17757 24043 30967 32134 24037 25093 43133
24057 20239 56950 24570 15417 64960 24056 10659 72163 23522
88133 69958 26563 77204 24572 41420=
TTBB 53008 83779 00932 23647 11925 24444 22907 23034
33901 24456 44880 24858 55616 01432 66575 02542 77536 04563
88524 03775 99453 13362 11423 15381 22412 16360 33405 16958
44369 23134 55343 25925 66318 28928 77246 44131 88199 57350
99169 64356 11160 62558 22151 64760 33133 69958 44120 68361
55101 71963 21212 00932 00000 11835 31510 22813 28513 33791
31020 44771 29020 55751 30026 66700 29014 77680 27017 88671
28014 99593 26520 11584 26019 22562 30018 33533 31516 44508
26006 55460 23523 66423 25044 77398 24043 88353 25053 99330
23039 11312 24037 22204 24572 33163 23067 44153 24053 55135
26558 66130 26065 77112 23552 88101 22523 31313 48008 82330
41414 00900=
EXEMPLO DE RADIOSSONDAGEM
55
SODAR
(Radar Acústico)
Perfilador de Vento e 
de Temperatura
PERFIL DO VENTO HORIZONTAL OBTIDO PELO SODAR
56
PERFIL DE INVERSÃO TÉRMICA OBTIDO PELO SODAR
57
ROSAS DE VENTO E DE POLUIÇÃO
Aplicação prática do monitoramento meteorológico 
e de poluição 
Rosa de Ventos – Santos–Ponta da Praia – 2012/13 (24h)
58
ROSAS DE VENTO POR PERÍODO: 
01-06h
07-12h
13-18h
19-24h
59
Rosas de Poluição - Santos–Ponta da Praia – 2012/13 (24h)
MP10 ≥ 100 µg/m3
Rosas de Poluição - Santos–Ponta da Praia – 2012/13 (24h)
60
DIFERENÇA ENTRE TEMPO METEOROLÓGICO E
CLIMA
• Tempo Meteorológico: conjunto de condições
atmosféricas e fenômenos meteorológicos que afetam
a biosfera e a superfície terrestre em um local e
momento (horas, dia, dias). Temperatura, chuva,
vento, umidade relativa, nevoeiro, nebulosidade, etc.,
formam o conjunto de parâmetros do tempo.
• Clima: constitui o estado médio e o comportamento
estatístico da variabilidade dos parâmetros de tempo
(temperatura, chuva, vento, etc.) de uma localidade,
em um período suficientemente longo (anos).
EXEMPLOS DE TEMPO 
METEOROLÓGICO
61
Carta de Superfície – diagnóstico 
Fonte:DHN
Exemplo de tempo meteorológico - diagnóstico
62
Exemplo de tempo meteorológico - diagnóstico
Exemplo de tempo meteorológico - diagnóstico
63
Imagem de satélite – 08/10/18 - 12Z Fonte: Cptec/INPE
Exemplo de tempo meteorológico - diagnóstico
Exemplo de tempo meteorológico – prognóstico
64
Exemplo de tempo meteorológico – prognóstico
Exemplo de tempo meteorológico – prognóstico
65
Exemplo de tempo meteorológico – prognóstico
EXEMPLOS 
CLIMATOLÓGICOS
66
Pressão e vento médios de superfície
Janeiro
Pressão e vento médios de superfície
Julho
67
DISTRIBUIÇÃO DAS TEMPERATURAS
DEZEMBRO
DISTRIBUIÇÃO DAS TEMPERATURAS
JULHO
68
TEMPO, CLIMA E POLUIÇÃO DO AR
Poluente: considera-se poluente qualquer substância
presente no ar e que por sua concentração possa tornar
esse ar nocivo à saúde, inconveniente ao bem estar
público, danoso aos materiais, à flora e à fauna ou
prejudicial às atividades normais da comunidade.
Um dia poluído: está relacionado com a alta
concentração de um poluente (ou mais) e as condições
do tempo meteorológico.
Uma estação do ano com altas concentrações de
poluentes: está relacionada com as condições
climatológicas de uma determinada região.
EXEMPLO DE UM 
DIA POLUÍDO
69
70
71
EXEMPLOS DE CLIMA E 
POLUIÇÃO DO AR
Número de dias inversões térmicas abaixo de 
200 metros de altura na RMSP (2001-2015)
Base: Qualar – Frequência de inversões térmicas
Fonte: FAB – Aeroporto de Marte – radiossondagens das 9h (12 UTC)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
nº
 d
e 
di
as
 d
e 
in
ve
rs
õe
s 
té
rm
ic
as
72
Concentrações médias mensais de monóxido de 
carbono na Região Metropolitana de São Paulo - RMSP 
(2005-2014)
Base: todas as estações fixas da RMSP
Númerode ultrapassagens do PQAr de 8 horas (140µg/m3) 
de ozônio na Região Metropolitana de São Paulo – RMSP 
(2005-2014)
Base: todas as estações fixas da RMSP
73
ESCALA ESPACIAL E TEMPORAL DOS 
FENÔMENOS METEOROLÓGICOS
•Microescala: ocorrem na escala de poucos quilômetros e
podem ter a duração de segundos a poucas horas;
•Mesoescala: ocorrem na escala de algumas centenas de
quilômetros e têm duração de horas;
•Grande escala (escala sinótica): ocorrem na escala de
centenas a milhares de quilômetros e podem durar por
vários dias;
•Escala planetária: ocorrem na escala de milhares de
quilômetros e podem durar de semanas a meses.
ESTRUTURA VERTICAL DA ATMOSFERA
74
TROPOSFERA
•Os fenômenos meteorológicos que afetam a superfície
ocorrem, basicamente, na troposfera, camada da atmosfera
que se estende da superfície até cerca de 11 km de altitude.
•A temperatura na troposfera decresce, em média, com a
altitude, a uma taxa de 10°C/km, no processo adiabático
seco e cerca de 6,5°C/km, no processo adiabático úmido.
Essa variação de temperatura é denominada gradiente
adiabático (seco/úmido).
A troposfera e suas camadas
(Fonte: SENAI/DN-2002)
75
CAMADA LIMITE PLANETÁRIA - CLP
Com relação à poluição atmosférica, principalmente a
poluição antropogênica, nos interessa conhecer os
fenômenos que ocorrem nos níveis mais baixos da
troposfera, justamente onde respiramos e onde são
emitidos os poluentes.
A camada mais próxima da superfície e mais importante,
no que se refere às concentrações de poluentes, é
chamada de Camada Limite Planetária (CLP). Ela varia
entre 1 a 2 km acima da superfície terrestre, onde
movimentos turbulentos, que ocorrem numa escala de
tempo pequena (horas), determinam o escoamento.
A figura a seguir ilustra a CLP
Evolução Diária da CLP
76
PERFIL VERTICAL DE TEMPERATURA E A 
ESTABILIDADE NA CLP
•Exerce efeito importante no movimento 
vertical (vento vertical);
•Determina as condições de estabilidade 
na CLP;
•Quanto mais instável a atmosfera, maior 
dispersão.
Perfis verticais da temperatura na atmosfera:
1- perfil adiabático (neutra)
2- perfil superadiabático (instável)
3- perfil sub-adiabático (estável)
4- perfil de inversão térmica (extremamente estável)
(FONTE: SENAI/DN-2002)
77
Neutra (relacionada ao perfil adiabático): a parcela
de ar está sempre em equilíbrio com a atmosfera ao
seu redor (não há forças termais atuando).
Instável (relacionada com o perfil superadiabático): a
parcela de ar está mais quente que a atmosfera ao
seu entorno e continuará ascendendo.
Estável (relacionada com o perfil sub-adiabático): a
parcela de ar está mais fria que a atmosfera ao seu
entorno e tenderá a descer.
Extremamente estável 
(relacionada ao perfil de 
inversão térmica): há a 
formação de inversão 
térmica.
A figura a seguir ilustra situações clássicas do
comportamento da pluma em função da variação
vertical da temperatura de uma camada da atmosfera
(linha contínua), em relação à variação vertical da
temperatura na condição adiabática seca (linha
pontilhada) .
78
(tubular)
(serpenteante)
(antifumegante)
(fumigação)
(cone)
79
Para fins de estudos de dispersão através de 
modelos gaussianos são utilizadas as classes de 
estabilidade de Pasquill/Gifford
DETERMINAÇÃO PRÁTICA DAS 
CLASSES DE ESTABILIDADE 
ATMOSFÉRICA DE PASQUILL/GIFFORD
3 – 5 B B – C C D E
5 – 6 C C – D D D D
> 6 C D D D D
3 – 5 B B – C C D E
5 – 6 C C – D D D D
> 6 C D D D D
A = extremamente instável D = neutra
B = moderadamente instável E = levemente estável
C = levemente instável F = moderadamente estável
Essas classes podem ser calculadas conforme se verifica a 
seguir:
80
Radiação Solar (W/m2) Fração de Coberturade Nuvens à Noite
Velocidade
do Vento a
10m do Solo
(m/s)
>700 350 a 700 < 350 >= 4/8 <= 3/8
< 2 A A – B B - -
2 – 3 A – B B C E F
3 – 5 B B – C C D E
5 – 6 C C – D D D D
> 6 C D D D D
CÁLCULO DAS CLASSES DE ESTABILIDADE 
DE PASQUILL
Classe de Estabilidade Inicial Desvio Padrão da Direção do Vento 
(σθ)
A 22,5 ≤ σθ
B 17,5 ≤ σθ < 22,5
C 12,5 ≤ σθ < 17,5
D 7,5 ≤ σθ <12,5
E 3,8 ≤ σθ < 7,5
F σθ < 3,8
Critério da turbulência lateral para estimativa 
inicial das classes de estabilidade de Pasquill-
Gifford (P-G) – Método σA
81
Classe de Estabilidade 
Inicial
Velocidade do Vento a 
10m do Solo (m/s)
Classe de Estabilidade 
Final 
A u < 3 A
A 3 ≤ u < 4 B
A 4 ≤ u < 6 C
A 6 ≤ u D
B u < 4 B
B 4 ≤ u < 6 C
B 6 ≤ u D
C u < 6 C
C 6 ≤ u D
D, E ou F Qualquer D
Período Diurno
Ajustes com a velocidade do vento para 
determinação final da estimativa de P-G 
Classe de Estabilidade 
Inicial
Velocidade do Vento a 
10m do Solo (m/s)
Classe de Estabilidade 
Final 
A u < 2,9 F
A 2,9 ≤ u < 3,6 E
A 3,6 ≤ u D
B u < 2,4 F
B 2,4 ≤ u < 3,0 E
B 3,0 ≤ u D
C u < 2,4 E
C 2,4 ≤ u D
D Qualquer D
E u < 5 E
E 5 ≤ u D
F u < 3,0 F
F 3,0 ≤ u < 5,0 E
F 5,0 ≤ u D
Período Noturno
82
O cálculo das classes de estabilidade Pasquill-Gifford é o 
método Sigma A da USEPA constante do "Meteorological
Monitoring Guidance for Regulatory Modeling
Applications” -EPA-454/R-99-005
http:www.epa.gov/scram001/guidance/met/mmgrma.pdf
http://www.epa.gov/scram001/guidance/met/mmgrma.pdf
INVERSÃO TÉRMICA
Há diversos processos de formação de uma inversão
térmica; os mais comuns são:
• por radiação: quando a superfície se resfria à noite,
por perda de calor, resfriando também o ar
imediatamente superior que está em contato;
• por subsidência: quando o ar descendente aquece
uma camada, por fricção e/ou compressão, em
qualquer altitude.
83
INVERSÃO TÉRMICA
O VENTO E A CIRCULAÇÃO DO AR
A circulação do ar em escala planetária é resultado de
um balanço de diferentes forças que atuam na
atmosfera, tais como: gradiente horizontal de
pressão, Coriolis, atrito.
Além disso, a circulação geral sofre outras
influências, tais como a distribuição dos oceanos e
continentes e suas diferentes capacidades de
absorção de calor.
84
Circulação termal na atmosfera. O gradiente horizontal
de pressão causa fluxo de sul para norte na superfície.
Nos níveis altos o fluxo é invertido. Figura para o
Hemisfério Sul
(Adaptado de Seinfeld, 1986).
A troposfera, como visto anteriormente, pode ser
dividida em 2 camadas:
• CLP onde a circulação do ar sofre, além da
interferência do fluxo predominante do ar acima da
camada, influência direta da superfície (atrito,
aquecimento), gerando movimentos turbulentos que
interferem no transporte dos poluentes;
• Atmosfera livre onde o movimento do ar encontra-se
em um balanço entre as forças do gradiente
horizontal de pressão e a força de Coriolis (balanço
geostrófico), provocando um escoamento laminar,
adequado para descrever a circulação do ar em
escala planetária.
COMPORTAMENTO DO VENTO NA TROPOSFERA
85
Perfil do vento na Camada Limite Planetária instável
Fonte:SENAI/DN-2002
FENÔMENOS DE MESOESCALA
Embora o balanço das forças que atuam na atmosfera,
visto anteriormente, seja uma boa aproximação do
movimento do ar na escala planetária, existem
importantes mecanismos, em escala espaciais
menores, que também influenciam no vento
predominante e na dispersão dos poluentes.
Os fenômenos de brisa terra-mar, ilha de calor e
ventos de vale-montanha são os chamados
fenômenos de mesoescala, ou de escala regional.
86
BRISAS MARÍTIMA E TERRESTRE
•Ocorrem devido às diferentes capacidades da
superfície da terra e do mar em absorver e
armazenar calor.
•Marítima: ocorre durante o dia
•Terrestre: ocorre durante à noite
Circulação do ar durante a brisa marítima, no período
diurno. As linhas pontilhadas representam pontos de
mesma temperatura (isotermas) e os números suas
respectivas temperaturas. (Fonte: SENAI/DN-2002)
87
VENTOS DE VALE E MONTANHA
• Os ventos de vale e montanha ocorrem por
mecanismo semelhante ao das brisas, ou seja,
pela existência de um gradiente de temperatura.
•Vento de vale: ocorre durante o dia
•Vento de montanha: ocorre à noite
Vento diurno que sobe a montanha (vento de vale)
devido ao maior aquecimento do ar próximo ao solo(esquerda), e noturno descendo a montanha (vento
de montanha) devido ao maior resfriamento do ar
próximo ao solo (direita).
ar quentear quente
ar frio ar frio
88
O pólo industrial de Cubatão, no litoral paulista, é
um exemplo de região que é influenciada tanto
pelo efeito de brisa como pelos ventos vale-
montanha, por estar junto à Serra do Mar.
89
“ILHA DE CALOR”
O fenômeno de “ilha de calor” se caracteriza pela
ocorrência de temperaturas mais elevadas nas
regiões centrais das áreas urbanas em relação ao
seu entorno. O aumento da temperatura nessas
áreas deve-se às atividades antrópicas (p.ex.
queima de combustíveis), bem como pela
capacidade dos materiais de reterem calor
(cimento, asfalto). Estudos realizados na RMSP,
por exemplo, mostraram diferenças de
temperaturas entre a região central e seu entorno
de até 10°C.
Circulação do ar devido ao efeito “ilha de calor”
(Fonte:SENAI/DN-2002)
90
FENÔMENOS LOCAIS
• Plumas
• Efeitos de Construções
Esquema mostrando a ascensão de uma pluma
vertical e uma desviada pela ação do vento.
(Fonte:SENAI/DN-2002)
91
Esquema simplificado mostrando a influência de uma 
edificação no fluxo do vento 
(Fonte: SENAI/DN -2002)
Efeito “canyon” formado pela via de tráfego e 
pelos edifícios
(Fonte: SENAI/DN -2002)
92
FONTES DE DADOS METEOROLÓGICOS
NO BRASIL
•Instituto Nacional de Meteorologia – INMET:
www.inmet.gov.br, possui a mais antiga rede de
estações meteorológicas, porém, os dados não estão
digitalizados. Desde o final de 2006 disponibiliza
dados em tempo real de sua rede automática;
•Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos –
CPETEC/INPE: www.cptec.inpe.br, possui uma rede
automática de plataforma de coleta de dados-PCD;
•FORÇA AÉREA BRASILEIRA: em sua página
www.redemet.aer.mil.br os dados de METAR são
acessíveis;
•INFRAERO: possui uma rede de estações
automáticas nos aeroportos. Acesso às informações:
www.infraero.gov.br.
93
NO ESTADO DE SÃO PAULO
•Instituto Agronômico de Campinas-IAC: possui uma
rede de estações convencionais e automáticas em
todo o estado porém, os dados não são de fácil
acesso. www.iac.sp.gov.br;
•Departamento Aeroviário do Estado de São Paulo-
DAESP: possui estações automáticas em alguns
aeroportos. Acesso: www.daesp.sp.gov.br;
•CETESB: disponibiliza séries de dados das suas
Estações de Monitoramento da Qualidade do Ar -
https://cetesb.sp.gov.br/ar/qualar/.
REFERÊNCIAS
Alvarez Jr., Olimpio de Melo et alli - Emissões 
Atmosféricas - Brasília- SENAI/DN, 2002. 373p
Ahrens, Donald C. - Meteorology Today - New York 
- West Publishing Company. 513p
Vianello, Rubens L. et all. Meteorologia básica e 
aplicações. Viçosa, UFV, 2012, 2ª edição. 460p
Shodor Education Foundation –Air Qualitity
Meteorology: A Developemental Course of US EPA 
in conjunction with the US NOAA
www.shodor.org/metweb
94
Obrigada!!!
dmfranco@sp.gov.br
95
96
REDE
AUTOMÁTICA
TÉC.ELETR. DANIEL SILVEIRA LOPES
Cadernos daCadernos daCadernos daCadernos daCadernos da
Gestão do ConhecimentoGestão do ConhecimentoGestão do ConhecimentoGestão do ConhecimentoGestão do Conhecimento
97
98
Daniel Silveira Lopes
Setor de Telemetria – CETESB
dslopes@sp.gov.br
REDE AUTOMÁTICA
Estrutura
• Introdução
• Estação
– Estrutura
– Operação básica
– Manutenção
• Equipamentos
– Certificação, métodos, características
– Operação básica e calibração
– Manutenção básica
99
• Rede (central)
– Operação
– Controle de dados
• Controle de qualidade
– Procedimentos
– Referências
Introdução
• Diferenças entre manual / automático; 
características do monitoramento automático
• Parâmetros da rede automática:
Rede Automática
partículas inaláveis finas - MP2,5 radiação Beta
partículas inaláveis- MP10 radiação Beta
dióxido de enxofre fluorescência de pulso (ultravioleta)
óxidos de nitrogênio quimiluminescência
monóxido de carbono infravermelho não dispersivo (GFC)
ozônio ultravioleta
Parâmetros 
Meteorológicos
direção e velocidade de vento óptico-mecânico / ultra-sônico
temperatura termistor resistivo de platina (PT100)
umidade elemento capacitivo
radiação global fotovoltáico
pressão transdutor de pressão
radiação UVA fotovoltáico
100
• Operação de rede: pessoal, estrutura
– Pessoal: funções
• Operação: campo, manutenção, (sistema)
– Manutenção: interna ou externa; 
– Manutenção (interna): mesmo operador ou função específica?
– Sistema: desenvolvimento / operação
Pelo operador Função dedicada
Conhecimento do histórico Aprofundamento em cada área
Maior entendimento Libera tempo de operador
Exige mais tempo Perda de informação detalhada
• Operação de rede: pessoal, estrutura
– Pessoal: funções
• Controle de qualidade
- independente do operador
• Central: 
- controle de dados
- análise de dados (mais ampla)
• Apoio: adm geral, compras…
– Adm envolve contratos, viagens, documentação, formulários…
– Compras: interface parte técnica
101
• Equipamentos: referência e equivalência; conceito
e importância
– Referência no fundo é uma definição (com critérios); 
equivalência é baseada em comparabilidade
• Procedimentos: enfoque de laboratório
– Certificação de equipamentos, sensores, padrões
• Documentação (logbooks de equipamentos, registro
de atividades da rede)
Estação
102
Estrutura
• Cabine estruturada:
– Isolamento térmico (+ ar condicionado)
– Estrutura pneumática (amostragem, calibração, 
exhaust)
– Estrutura elétrica
– Cabeamento (sinais, comunicação, alarmes…)
103
Pneumático
Pneumático
104
Amostragem
Amostragem
• Manifold horizontal / vertical
105
Amostra / calibração
Amostra / Calibração
• Bloco de válvulas
106
Amostra / calibração
• Válvulas independentes
Amostra / calibração
• Válvulas independentes (detalhe)
107
• Bloco de válvulas:
– Compacto
– Custo elevado!
– Válvulas “difíceis”
• Válvulas independentes:
– Válvulas + simples (cuidado com sujeira)
– Risco de vazamentos (>>conexões)
Circuitos diferentes para amostragem e calibração!!!
Amostragem
• “Octopus”
108
• Octopus:
– Mesmo circuito para amostragem e calibração
– Cuidado com fluxos!
– Calibração invalida todos os gases (vários ajustes
p/ otimização)
– Não precisa ventoinha (possível, mas para que?)
• Otimização:
• Calibração Combinada
• Cronograma
0 15 30 45
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
109
Operação
• Acompanhamento:
– Acompanhamento de dados
– Acompanhamento de equipamentos (status)
• Calibração (Z/S check)
– Periodicidade
• Mínimo quinzenal; recomendado muito menor (diário)
– Automatização
– Procedimento (geral)
• Preferência via calibrador; não alterar fatores do 
equipamento; utilizar flags para averiguação; 
acompanhar variações
Operação
• Procedimentos de rotina:
– Troca / limpeza de filtros
– Check de ar condicionado
– Check de cilindros
– Check de sistema de amostragem
– Observação do entorno
110
Manutenção
• MC: definição de responsabilidades
– Transporte / acesso à estação
– Prazo de atendimento
– Estoque / compra de peças
• MP:
– Sistema de amostragem
– Válvulas
– Linhas
– Exhaust
Sensores Meteorológicos
• Parâmetros, tipos de sensores
• Vento: sônico vs mecânico
• Temp/UR: ventilação forçada vs natural
• RAD/UV: normalizada vs foto-elemento
direção e velocidade de vento óptico-mecânico / ultra-sônico
temperatura termistor resistivo de platina (PT100)
umidade elemento capacitivo
radiação global fotovoltáico
pressão transdutor de pressão
radiação UVA fotovoltáico
111
Sensores Meteorológicos
• Acompanhamento
– Limpeza
– Verificação
• Manutenção
– Vento (mecânico)
Estação móvel – sensores meteorológicos
112
Sensores meteorológicos
Equipamentos
113
CO
CO
• Características do poluente
É um gás incolor e inodoro que resulta da queima
incompleta de combustíveis de origem orgânica
(combustíveis fósseis, biomassa, etc). Em geral é
encontrado em maiores concentrações nas cidades,
emitido principalmente por veículos automotores.
Altas concentrações de CO são encontradas em
áreas de intensa circulação de veículos.
114
CO
• Método: NDIR absorption
• Característicasdo equipamento:
– Operação simples
– Tendência de aumento do zero
CO
• Manutenção Preventiva
– Espelhos, chamber
– Bomba
– Fonte IR (~ 2 a 3 anos)
115
SO2
SO2
• Características do poluente
Resulta principalmente da queima de combustíveis
que contém enxofre, como óleo diesel, óleo
combustível industrial e gasolina. É um dos
principais formadores da chuva ácida. O dióxido de
enxofre pode reagir com outras substâncias
presentes no ar formando partículas de sulfato que
são responsáveis pela redução da visibilidade na
atmosfera.
116
SO2
• Método: fluorescência
• Características do equipamento:
– Fluxo baixo
– Filtros para lâmpada e detector
– HC kicker
– Instabilidade em valores instantâneos
SO2
• Manutenção Preventiva:
– Bomba
– Check vazamento
– Lâmpada UV (~ 3 anos)
– PMT
– Filtros ópticos
117
O3
O3
118
O3
• Características do poluente
“Oxidantes fotoquímicos” é a denominação que se dá à
mistura de poluentes secundários formados pelas reações
entre os óxidos de nitrogênio e compostos orgânicos voláteis,
na presença de luz solar, sendo estes últimos liberados na
queima incompleta e evaporação de combustíveis e solventes.
O principal produto desta reação é o ozônio, por isso mesmo
utilizado como parâmetro indicador da presença de oxidantes
fotoquímicos na atmosfera. Tais poluentes formam a chamada
névoa fotoquímica ou “smog fotoquímico”, que possui este
nome porque causa na atmosfera diminuição da
visibilidade.Além de prejuízos à saúde, o ozônio pode causar
danos à vegetação.
O3
• Metodo: absorção UV
• Características do equipamento:
– proporção S/R
• Cuidado com válvula S/R!!
– Operação razoavelmente fácil
– 1 célula X 2 células
119
O3
• Manutenção Preventiva:
– Bomba
– Limpeza de célula(s)
– Leak check (especialmente válvula)
– Lâmpada UV (~ 3 anos)
O3 (método 2)
• Quimiluminescência
– Altamente discutível (considerar dificuldades com 
NOx)
– Vantagens???
120
NOx
NOx
• Características do poluente
São formados durante processos de combustão. Em
grandes cidades, os veículos geralmente são os
principais responsáveis pela emissão dos óxidos de
nitrogênio. O NO, sob a ação de luz solar se
transforma em NO2 e tem papel importante na
formação de oxidantes fotoquímicos como o ozônio.
Dependendo das concentrações, o NO2 causa
prejuízos à saúde.
121
NOx
• Método: quimiluminescência
• Características do equipamento:
– Operação difícil
– Leituras sequenciais NOx/NO; circuitos diferentes
– Geração de O3, cuidado com exhaust
– Diversas temperaturas
NOx
• Manutenção Preventiva
– Bomba, reaction chamber, lentes/filtros
– Válvulas, leak test (cuidado circuitos diferentes)
– PMT
– Ozonador
– Conversor
122
NO2 (método 2)
• CAPS (Cavity Attenuated Phase Shift)
– NO2 direto
– Resposta mais rápida, porém sem NO
– Operação mais simples; sem histórico quanto a 
manutenção / resiliência
NO2 - CAPS
123
MP
• Características do poluente
Sob a denominação geral de Material Particulado se encontra
um conjunto de poluentes constituídos de poeiras, fumaças e
todo tipo de material sólido e líquido que se mantém
suspenso na atmosfera por causa de seu pequeno tamanho.
As principais fontes de emissão de particulado para a
atmosfera são: veículos automotores, processos industriais,
queima de biomassa, ressuspensão de poeira do solo, entre
outros. O material particulado pode também se formar na
atmosfera a partir de gases como dióxido de enxofre (SO2),
óxidos de nitrogênio (NOx) e compostos orgânicos voláteis
(COVs), que são emitidos principalmente em atividades de
combustão, transformando-se em partículas como resultado
de reações químicas no ar.
MP
• Métodos diferentes (β, TEOM, ótico)
– Equivalência classe III
• Amostragem / separação da fração
124
Amostragem / separação da fração
Amostragem / separação da fração
125
MP
• TEOM (Tapered element oscillating
microbalance)
– “pesagem” eletrônica
– Sensível às condições de campo (temperatura, 
vibrações…)
– Acompanhamento mínimo é definido pela vida
útil dos filtros
MP
• Ótico (light scattering)
– Dispersão de luz
– Separação das frações na análise
– Algoritmo para cálculo de massa
– Operação / manutenção mais simples
– Adaptação “exigida” para atender normas
(especialmente amostragem)
126
MP
• Absorção de radiação Beta
– Redução na intensidade de radiação proporcional
à massa acumulada
• Operação:
– Diferença quanto a fontes, método de análise
(contínuo, semi-contínuo)
MP
• Operação
– Método é relevante para periodicidade de 
divulgação (horário / diário)
• Opção de ‘SHARP’
• Método relevante tb p/ vida útil da fita / filtro
127
MP
• Manutenção
– Limpeza do sistema de amostragem
– Bomba / teste de fluxo
– Teste / calibração do detector
– Teste de sensores meteorológicos vinculados
Central de rede
128
Central de rede
• Operação
– Aquisição de dados / diagnóstico de comunicação
– Diagnóstico de equipamentos
• Calibração, status…
– Diagnóstico da rede
• Concentrações na rede, maiores valores, outliers
Central da rede
• Controle de dados
– Diagnósticos anteriores
– Análise intra-estação
• Características de poluentes
• Avaliação temporal
– Análise entre estações
• Avaliação espacial
• Tipo de estação
– Aspectos da meteorologia
129
• Exemplo de tendência diária – O3
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
er31
er27
er44
• Exemplo de tendencia diaria – NO2
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
er44
er27
er31
130
• Exemplo de tendência diária – TUM
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TEMP
HUM
• Exemplo de evento – TUM
0
20
40
60
80
100
120
17
17,5
18
18,5
19
19,5
20
20,5
21
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TEMP
HUM
131
Central da rede
• Registro / histórico
– Registro de dados
• Validação, flags, identificação
• Cadeia de validação
– Cálculos / divulgação
• Médias móveis
Divulgação automática - site
132
• Divulgação (boletim diário)
• Análise – histórico
133
Controle de qualidade
• Teoria
– Qualidade Laboratorial
– Equipamentos e materiais de referência
• Rastreabilidade
• Certificação
• Documentação
SRP
134
Controle de qualidade
• Procedimentos
– Calibração automática
• Características
• Requisitos
– Testes / rotina
• Tipos
• Periodicidade
• Registros
Controle de qualidade
• Precision Check
– Periodicidade: mensal
– Um ponto, de concentração baixa / média - em um valor 
comum no ambiente do local
– Apenas registrar resultado, sem alteração. Acompanhar série
histórica e desvios.
• GPT (simples)
– Periodicidade: mensal
– Um ponto, concentração baixa de NO e NO2 (não zero)
– Apenas registrar resultado, sem alteração. Acompanhar série
histórica e desvios.
135
Controle de qualidade
• Teste de válvulas (sample/calibração)
– Periodicidade: trimestral
– Injetar mesma concentração como calibração (1) / na entrada 
de amostra (2) / direto no equipamento (3)
1
2
3
Controle de qualidade
• Multiponto: (e GPT)
– Frequência (3 meses NCORE; 6 meses aqui) + eventos (ex. 
manutenção corretiva)
– Nas condições de amostragem – disponibilizar ao
equipamento como amostra, não alterar calibração
– Pontos usados (mínimo 4):
• Zero, 80%, 50%, 20%, zero – mas diferente do span de rotina
• Cuidado com estabilização em cada ponto!!
136
Controle de qualidade
• Audit:
– Frequência: anual
– Funcionário específico, dedicado a essa atividade, diferente
dos operadores da estação
– Sistema completamente independente (gases, ar zero, 
calibrador,…); atenção para tempo de estabilização
– Máximo possível do sistema de amostragem
– Valores diferentes do span check, mínimo 4 pontos, valor 
depende do local; foco em valores baixos
Sistema de Rastreabilidade
137
Controle de qualidade
Validação da rede:
– “tech system audit”
– revisão geral da rede: localização de estações, tecnologias,procedimentos, etc
– frequência sugerida: 3 anos(EPA)
Multiponto
138
GPT
Carta - controle
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
08
/0
1/
20
13
14
/0
1/
20
13
20
/0
1/
20
13
26
/0
1/
20
13
01
/0
2/
20
13
07
/0
2/
20
13
13
/0
2/
20
13
19
/0
2/
20
13
25
/0
2/
20
13
03
/0
3/
20
13
09
/0
3/
20
13
15
/0
3/
20
13
21
/0
3/
20
13
27
/0
3/
20
13
02
/0
4/
20
13
08
/0
4/
20
13
14
/0
4/
20
13
20
/0
4/
20
13
26
/0
4/
20
13
02
/0
5/
20
13
08
/0
5/
20
13
14
/0
5/
20
13
20
/0
5/
20
13
26
/0
5/
20
13
01
/0
6/
20
13
07
/0
6/
20
13
13
/0
6/
20
13
19
/0
6/
20
13
25
/0
6/
20
13
01
/0
7/
20
13
07
/0
7/
20
13
13
/0
7/
20
13
19
/0
7/
20
13
25
/0
7/
20
13
31
/0
7/
20
13
06
/0
8/
20
13
12
/0
8/
20
13
18
/0
8/
20
13
24
/0
8/
20
13
30
/0
8/
20
13
05
/0
9/
20
13
11
/0
9/
20
13
17
/0
9/
20
13
23
/0
9/
20
13
29
/0
9/
20
13
05
/1
0/
20
13
11
/1
0/
20
13
17
/1
0/
20
13
23
/1
0/
20
13
29
/1
0/
20
13
04
/1
1/
20
13
10
/1
1/
20
13
16
/1
1/
20
13
22
/1
1/
20
13
28
/1
1/
20
13
04
/1
2/
20
13
10
/1
2/
20
13
16
/1
2/
20
13
PT
S/
PI
Período
PTS / PI x Período - OSASCO
PTS/PI Média (2,44) Alerta Controle
139
140
REDE MANUAL
ANALISADORES MANUAIS
FUNDAMENTOS E PRINCÍPIO
ANALÍTICO
QUÍM. DANIELE PATRÍCIA
R. DE CARVALHO
Cadernos daCadernos daCadernos daCadernos daCadernos da
Gestão do ConhecimentoGestão do ConhecimentoGestão do ConhecimentoGestão do ConhecimentoGestão do Conhecimento
141
142
Rede Manual
Analisadores Manuais
Fundamentos e Princípio Analítico
Quím. Daniele Patrícia Ribeiro de Carvalho
Setor de Amostragem e Análise do Ar
dpcarvalho@sp.gov.br
Tel.: (11) 3133 3668
REDE MANUAL
A CETESB monitora a qualidade do ar no estado de São
Paulo através das redes manuais e automáticas,
diferenciadas em função das áreas que abrangem, dos
equipamentos que utilizam e dos parâmetros que
determinam.
Na Rede Manual são realizadas coletas cujas amostras
são transportadas das estações ao laboratório, para
serem analisadas.
143
Avaliação da concentração de poluentes
Levantamento de tendências a longo prazo
Informações a médio prazo
Orientação de estudos sobre a qualidade do ar
Avaliação de poluentes regulamentados (MP10, MP2,5, PTS, SO2, 
NH3, Pb na PTS) e não regulamentados (fluoretos/ metais/ ânions/ 
compostos orgânicos)
Monitoramento da qualidade do ar em tempo real
Possibilita ações emergenciais
Divulgação horária dos dados em tempo real
REDE MANUAL
REDE AUTOMÁTICA
AMOSTRAGEM
Ar Meio de Coleta Dispositivo de Medida 
Gases
Vapores
MP
Medidores 
de 
Volume
Vazão
Velocidade
144
AMOSTRAGEM
Amostragem - a amostragem de poluentes
atmosféricos requer um sistema que retenha o
poluente e um dispositivo capaz de medir o volume
de ar no qual aquele poluente estava contido.
Meio de coleta- dependerá da natureza do poluente
a ser amostrado.
Dispositivos de Medida- são classificados em três
categorias.
SISTEMAS DE COLETA
Estáticos (Jarros, placas, etc)
Mecânicos Manuais
Mecânicos Automáticos
145
CRITÉRIOS PARA A ESCOLHA DO AMOSTRADOR DE AR
Natureza da amostra: verificar se o material a ser amostrado (gás ou
MP) interage com o meio de coleta , se é abrasivo, se reage
quimicamente, etc...
Concentração do poluente e tempo de amostragem: a quantidade de
amostra deve ser suficiente para que a concentração do poluente seja
maior que a mínima detectável e menor que a concentração que
teoricamente sature o meio de coleta. Deve-se levar em conta a
eficiência da coleta.
Vazão: deve ser tal que assegure a eficiência da coleta. Se a coleta se
dá por meio de uma reação química, a cinética da reação depende do
tempo que o contaminante está em presença da substância reagente e
este tempo de contato depende da vazão de amostragem.
Se a amostragem ocorre por meio de impactadores, o tamanho da
partícula depende da velocidade de aproximação, que, por sua vez,
depende da vazão.
CRITÉRIOS PARA A ESCOLHA DO AMOSTRADOR DE AR
Manutenção: é uma consideração muito
importante no caso de equipamentos usados em
campo. Sempre que possível, deve-se optar por
equipamentos que não necessitem de manutenção
intensiva.
146
DETERMINAÇÃO DO VOLUME DE AR AMOSTRADO
Medidores de volume
vantagem: as variações de vazão de amostragem não
resultam em grandes erros.
Medidores de vazão
requerem cuidadosa observação e determinação
precisa no tempo de amostragem.
Medidores de Velocidade
medem a velocidade linear ou alguma propriedade
proporcional à velocidade do gás.
Obs.. Os dispositivos precisam ser calibrados contra
medidores primários que, dependendo do caso , podem ser
difíceis de colocar em linha.
DISPOSITIVOS DE MEDIDA
MEDIDORES DE VOLUME: 
ESPIRÔMETRO (medidor primário)
BOLHÔMETRO (medidor primário)
“WET TEST”/ GASÔMETRO ÚMIDO (medidor Intermediário)
“ROOTSMETER” (medidor intermediário)
MEDIDORES DE VAZÃO:
ORIFÍCIO CRÍTICO (medidor secundário)
ROTÂMETRO (medidor secundário)
VENTURI (medidor secundário)
MEDIDORES DE VELOCIDADE:
VAZÃO VOLUMÉTRICA (Tubo Pitot - padrão primário)
VAZÃO MÁSSICA
147
Padrões de Calibração Primários são aqueles cujos
volumes podem ser conhecidos com precisão e
determinados apenas pelas medidas de suas
dimensões físicas internas.
Dentre os medidores podem ser citados:
Espirômetro - medidor de volume
Bolhômetro - medidor de volume
Tubo de Pitot - medidor de velocidade
PADRÕES DE CALIBRAÇÃO PRIMÁRIOS
PADRÕES DE CALIBRAÇÃO SECUNDÁRIOS
Padrões de Calibração Secundários são aqueles
calibrados contra padrões de calibração primários e
intermediários sob condições conhecidas de
temperatura e pressão. São exemplos:
Rotâmetro - medidor de vazão
Orifício Crítico - medidor de vazão
Venturi - medidor de vazão
148
ESPIRÔMETRO
Mede o volume deslocado numa dada pressão e 
temperatura. 
BOLHÔMETRO
Mede a velocidade de fluxo de ar 
de acordo com a movimentação 
cronometrada, de bolhas de sabão 
no interior de um cilindro 
graduado.
O fluxo é obtido como a razão 
entre o volume percorrido pela 
bolha e o tempo despendido.
149
WET TEST
Consiste de uma série de recipientes invertidos,
montados ao redor de um eixo e parcialmente imersos
em água. A localização da entrada e da saída de gás é
tal que o gás que entra enche um dos recipientes,
deslocando a água.
O recipiente cheio de gás se move para cima e o ar sai 
pela parte superior do cilindro enquanto o recipiente fica 
novamente cheio de água. Esta rotação move um 
ponteiro que registra o volume de gás que passa pelo 
medidor.
WET TEST
150
ROOTSMETER
Funciona como uma bomba de 
deslocamento positivo, isto é, um 
conjunto de engrenagens através 
do qual se transporta sempre um 
volume bem definido. 
Esse equipamento é usado para 
calibrar o orifício do calibrador 
padrão de vazão do amostrador
de grandes volumes, utilizado em 
amostragens de material 
particulado.
CALIBRAÇÃO DO ORFÍCIO DO CALIBRADOR PADRÃO 
DE VAZÃO
151
UTILIZAÇÃO DO CALIBRADOR PADRÃO DE VAZÃO
ROTÂMETRO
Medidor de vazão de área variável, isto é, a área de 
restrição muda com o fluxo.
152
Medidor de pressão variável, isto é, a queda de pressão
medida a montante e a jusante pode ser correlacionada
com a vazão
Placa de Orifício
ORIFÍCIO CRITICO
Um orifício deste tipo irá manter a vazão constante quando as 
condições a montante são constantes e a pressão absoluta a 
jusante é inferior a 0,53 vezes a pressão a montante.
Nestas condições, a velocidade do fluido no orifício é igual à 
velocidade do som e uma redução na pressão a jusante não irá 
aumentar a velocidade através do orifício. 
153
AMOSTRADORES ( MATERIAL PARTICULADO)
IMPACTADOR DE CASCATA
Consiste de vários estágios de 
impactação em série. Cada estágio 
sucessivo contém um orifício menor 
do que o anterior e localizado mais 
próximo da superfície de coleta.
Este arranjo aumenta a velocidade do 
aerossol e aumenta o ângulo de 
deflexão em cada estágio, resultando 
uma maior eficiência de coleta para 
partículas de tamanhodecrescente 
através de cada estágio do 
impactador.
Venturi: consiste de uma entrada cônica convergente, uma garganta 
cilíndrica e um cone difusor. Duas tomadas de pressão, uma na entrada e 
outra na garganta, servem para medir a diferença de pressão. Não há 
mudança abrupta do escoamento, como no orifício, ocorrendo pouca 
dissipação.
VENTURI
154
MECANISMOS DE COLETA DE MATERIAL PARTICULADO
IMPACTADOR DE CASCATA (MULTIESTÁGIOS)
Este amostrador contém, normalmente, 6 a 8 estágios
com numerosos orifícios, sucessivamente menores e
igualmente distribuídos em cada estágio.
A vazão é mantida constante, aumentando a
velocidade da corrente de aerossol em cada estágio,
resultando, assim, na deposição de partículas
separadas em frações de tamanho.
MECANISMOS DE COLETA DE MATERIAL PARTICULADO
IMPACTADOR DE CASCATA (MULTIESTÁGIOS)
155
MECANISMOS DE COLETA DE MATERIAL PARTICULADO
CICLONE
Baseia-se na ação da força centrífuga que age sobre as
partículas carregadas pelo fluxo de gás, empurrando-as
na direção das paredes e retirando-as do fluxo gasoso.
MECANISMOS DE COLETA DE MATERIAL PARTICULADO
IMPACTADORES VIRTUAIS
Nos impactadores virtuais, as partículas 
menores (<2,5µm) seguem a corrente de 
maior vazão e são coletadas em um filtro. 
As partículas grossas (2,5 a 10µm) 
seguem a corrente de menor vazão e são 
coletadas em outro filtro. 
Uma pequena fração das partículas finas 
é impactada e coletada com as partículas 
grossas. Isto pode ser corrigido 
matematicamente quando se determinam 
as concentrações de particulado grosso e 
fino. 
156
MECANISMOS DE COLETA DE MATERIAL PARTICULADO
IMPACTADORES VIRTUAIS
Um exemplo de impactador
virtual é o dicotômico, que 
separa as partículas em duas 
faixas de tamanho:
partículas inaláveis finas 
(diâmetro aerodinâmico < 2,5 μm) 
partículas inaláveis grossas 
(2,5 a 10 μm).
MECANISMOS DE COLETA DE MATERIAL PARTICULADO
PRECIPITADORES 
A separação de partículas suspensas em uma corrente gasosa pelo
mecanismo da precipitação eletrostática abrange três etapas básicas:
- O carregamento elétrico das partículas suspensas;
- A coleta das partículas carregadas em uma superfície (placas de coleta);
- A remoção das partículas coletadas.
157
AMOSTRAGEM DE MATERIAL PARTICULADO
Sob a denominação geral de Material Particulado se encontra
um conjunto de poluentes constituídos de poeiras, fumaças e
todo tipo de material sólido e líquido que se mantém suspenso
na atmosfera por causa de seu pequeno tamanho. As
principais fontes de emissão de particulado para a atmosfera
são: veículos automotores, processos industriais, queima de
biomassa, ressuspensão de poeira do solo, entre outros.
O tamanho das partículas suspensas é um parâmetro
importante de análise, uma vez que a extensão da penetração
das partículas no trato respiratório humano depende deste
parâmetro
AMOSTRAGEM DE MATERIAL PARTICULADO
A instalação dos amostradores leva em
consideração as fontes emissoras, a distribuição
demográfica, a localização da zona urbana em
relação às fontes geradoras e a direção
predominante dos ventos.
As técnicas de coleta envolvem a remoção de
partículas da corrente de ar sendo a filtração e a
impactação dois dos métodos principais.
158
Partículas Totais em Suspensão (PTS)
Podem ser definidas de maneira simplificada como 
aquelas cujo diâmetro aerodinâmico é menor que 
50 µm. 
Uma parte destas partículas é inalável e pode
causar problemas à saúde, outra parte pode afetar
desfavoravelmente a qualidade de vida da
população, interferindo nas condições estéticas do
ambiente e prejudicando as atividades normais da
comunidade
CLASSIFICAÇÃO DO MATERIAL PARTICULADO EM 
FUNÇÃO DO TAMANHO DAS PARTÍCULAS
Partículas Inaláveis (MP10)
Podem ser definidas de maneira simplificada como 
aquelas cujo diâmetro aerodinâmico é menor que 
10 µm. Dependendo da distribuição de tamanho, na 
faixa de 0 a 10 µm, podem ficar retidas na parte superior 
do sistema respiratório ou penetrar mais 
profundamente, alcançando os alvéolos pulmonares.
Partículas Inaláveis Finas (MP2,5)
Podem ser definidas de maneira simplificada como 
aquelas cujo diâmetro aerodinâmico é menor que 
2,5 µm. Devido ao seu tamanho diminuto, penetram 
profundamente no sistema respiratório, podendo atingir 
os alvéolos pulmonares.
CLASSIFICAÇÃO DO MATERIAL PARTICULADO EM 
FUNÇÃO DO TAMANHO DAS PARTÍCULAS
159
Fumaça (FMC)
Está associada ao material particulado suspenso na 
atmosfera proveniente dos processos de 
combustão. 
O método de determinação da fumaça é baseado 
na medida de refletância da luz que incide na poeira 
(coletada em um filtro), o que confere a este 
parâmetro a característica de estar diretamente 
relacionado ao teor de fuligem na atmosfera.
MATERIAL PARTICULADO – CLASSIFICAÇÃO
TIPOS DE AMOSTRADORES 
PTS- AMOSTRADOR DE GRANDES VOLUMES / GRAVIMÉTRICO
Nestes amostradores, o ar é aspirado através de um filtro de fibra
de vidro ou quartzo que reterá uma certa massa das partículas
totais em suspensão.
160
AMOSTRADOR DE MATERIAL PARTICULADO INALÁVEL 
(MP10) – HiVol, ACOPLADO A SEPARADOR INERCIAL DE 
PARTÍCULAS
2 estágios de impactação .
Vazão 1,13m3/h ± 10%
A vazão assim ajustada é calculada em termos de P média e
T média no local de amostragem. Para que o fluxo de ar seja
igualmente distribuído por toda a coifa, de forma a não
alterar a leitura no sensor de fluxo mássico, o que poderia
ocorrer caso houvesse um fluxo dirigido sobre o sensor,
instala-se um filtro no momento da calibração.
Massa por gravimetria.
AMOSTRADOR DE MATERIAL PARTICULADO INALÁVEL 
(MP10) – HiVol, ACOPLADO A SEPARADOR INERCIAL DE 
PARTÍCULAS
161
AMOSTRADOR GRAVIMÉTRICO/IMPACTAÇÃO VIRTUAL 
(DICOTÔMICO)
Cabeça (sino) / vazão total = 16,7 Lpm 
(grosso = 1,67Lpm; fino = 15Lpm)
Funcionamento: partículas maiores sofrem impacto contra uma 
corrente de ar mais lenta, sendo coletadas num filtro. As 
partículas menores seguem a corrente de maior vazão e são 
coletadas em outro filtro.
AMOSTRADOR GRAVIMÉTRICO/IMPACTAÇÃO 
VIRTUAL (DICOTÔMICO)
162
AMOSTRADOR GRAVIMETRICO/ IMPACTAÇÃO E 
CICLONE
São designados para a determinação de concentração de
partículas MP10, MP2,5 e MP1
O instrumento troca automaticamente o filtro com 47mm de
diâmetro e tem a capacidade de acomodar até 16 cassetes
de filtros, permitindo duas semanas de amostragem diárias de
material particulado.
MÉTODO MANUAL - ESTAÇÃO OPS/OMS
Determinação da concentração de fumaça na Atmosfera
163
FUMAÇA - REFLETÂNCIA 
AMOSTRADORES ESTÁTICOS
CHUMBO NA POEIRA SEDIMENTÁVEL
164
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
MECANISMOS DE COLETA
ABSORÇÃO: ocorre a transferência de um ou mais
componentes gasosos para um meio líquido ou sólido no
qual eles se dissolvem.
ADSORÇÃO: qualquer gás ou vapor irá aderir, em
determinado grau, à uma superfície sólida em
temperaturas usuais ou baixas. Vários sólidos porosos
apresentam características adequadas para tal utilização.
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
CONDENSAÇÃO
A condensação de gases e vapores atmosféricos se dá a
baixas temperaturas .
A condensação é o método mais seguro para a preservação
de gases e vapores pois não ocorre reação química com
qualquer parte do recipiente de coleta, além de disponibilizar
imediatamente o material coletado para separação ou
análise.
Traz como desvantagem o fato de o equipamento ser
relativamente espaçoso além de ocorrer condensação de
água junto com o material coletado.
165
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES TIPOS 
DE AMOSTRADORES DE GASES E VAPORES
Recipiente Evacuado
Recipiente com Deslocamento de Líquido
Amostradores Passivos
“Denuders”
Bomba/Medidores de Vazão/Abs./Sondas/Linhas
de Amostragem (MANUAL)
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
RECIPIENTE EVACUADO
Consiste em um recipiente do qual foi removido o ar. 
É adequado para amostragem de CO2, O2, CH4, CO, 
H2 e N2 na atmosfera.
Em geral, não é adequado para determinação de 
gases muito reativos, como H2S, NOx, SO2, pois estes 
gases podem reagir com partículas de poeira, 
umidade, selante e, em alguma extensão, mesmo como material do frasco.
Entretanto, um recipiente de aço inox evacuado cuja 
superfície interna tenha sido tratada por um processo 
especial de passivação é comumente utilizado para 
coleta de compostos orgânicos voláteis (COVs).
166
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
RECIPIENTE EVACUADO
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
RECIPIENTE EVACUADO
167
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
RECIPIENTE COM DESLOCAMENTO DE LÍQUIDO
A drenagem de um líquido de um frasco, por gravidade,
cria vácuo no interior do recipiente de coleta e, portanto,
o ar é sugado para dentro de modo a preencher o volume
deslocado.
O volume de amostra fica limitado ao volume do líquido
contido no recipiente. Desta forma, apenas uma amostra
relativamente pequena pode ser coletada por este
método.
O gás a ser analisado não deve reagir com as paredes
do recipiente e também não deve ser solúvel no líquido
utilizado ou reagir com este, assim, a escolha do líquido
depende do material a ser amostrado.
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
RECIPIENTE COM DESLOCAMENTO DE LÍQUIDO
168
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
AMOSTRADOR PASSIVO
Aquele onde não se utiliza energia elétrica ou qualquer
mecanismo de propulsão para coleta.
Seu princípio de coleta é baseado na capacidade de
difusão das espécies gasosas presentes na atmosfera e
nas suas reações com meios absorventes adequados.
Exemplos de utilização: utilizado pela CETESB nas
determinações de SO2 , Fluoretos e POPs – poluentes
orgânicos persistentes na atmosfera.
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
PASSIVO SO2
O amostrador passivo para coleta de
SO2 foi desenvolvido no Setor de
Amostragem e Análise do Ar - EQQA
da CETESB, utilizando-se materiais de
baixo custo, como tubos e tampas de
PVC.
169
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
MONITORAMENTO PASSIVO DE FLUORETOS 
Sistema de coleta de amostras de fluoretos na atmosfera, para determinação de 
taxas.
AMOSTRADORES PASSIVOS DE SO2 E FLUORETO NA SERRA DO MAR
S
O
2
F
FLUORETO
170
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
Amostrador passivo com espuma de poliuretano
AMOSTRADORES PASSIVOS
FLUORETOS E DIÓXIDO DE ENXOFRE
171
USO DE BIOINDICADORES VEGETAIS PARA 
MONITORAMENTO DE FLUORETOS
As fotos ao lado ilustram
indivíduos saudáveis e
indivíduos com os sintomas
visíveis apresentados pela
Dracena, por efeitos dos
fluoretos gasosos, descritos
como necroses marginais ou
apicais nas folhas.
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES 
DENUDER
O princípio de separação de gás/partícula usado nesta
técnica de amostragem baseia-se nos diferentes graus
de difusão dos gases e partículas.
Na passagem da mistura gás/partícula (aerossol) em
fluxo laminar através de um tubo, o gás de interesse
difunde-se para as paredes de um tubo revestido de tal
modo que as espécies moleculares sofrem sorção
irreversível ou reações químicas sendo removidas do
fluxo de gás.
172
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES 
DENUDER
Particulados que apresentam velocidades de difusão bem
inferiores não migram para as paredes do tubo durante o
seu período de trânsito e podem ser coletados sobre um
filtro acoplado à saída do tubo.
Para evitar a deposição de partículas por sedimentação,
posiciona-se o tubo “denuder” em posição vertical
podendo-se, também, empregar ciclones e impactadores
virtuais para remover o material particulado maior.
Exemplos de utilização: esta técnica é usada para a
análise de grande número de compostos na atmosfera:
HCl, HF, HNOx, H2SO4, ácidos carboxílicos, traços de
componentes orgânicos, NOx, SOx, NH3, NH4Cl, etc..
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
Amostrador denuder
173
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
PASSIVO - FLUORETOS E ENXOFRE / DENUDER -FLUORETOS
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
FUMAÇA e AMÔNIA
SISTEMAS FORMADOS POR BOMBA, MEDIDORES/CONTROLADORES DE
VAZÃO E ABSORVEDORES, ALÉM DE SONDAS E LINHAS DE AMOSTRAGEM 
(REDE MANUAL).
174
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
ABSORVEDORES 
Absorvedores, borbulhadores ou colunas de 
absorção cuja eficiência de absorção seja 
aceitável (em geral, maior que 90%).
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
SONDAS E LINHAS DE AMOSTRAGEM
Devem ser apropriadas para as condições de
amostragem e não devem absorver ou adsorver
quantidades importantes do contaminante. Em geral,
vidro, alguns plásticos (teflon, "tygon", etc.), ou metais,
dependendo das propriedades e da finalidade da
amostragem.
175
AMOSTRAGEM DE GASES E VAPORES
SISTEMA DE PRÉ-FILTRAÇÃO DE MATERIAL PARTICULADO
A coleta de material particulado junto com gases e
vapores pode ser indesejável pois o particulado pode
interferir na análise química realizada posteriormente, o
particulado pode interferir nas medições por obstruir
orifícios, etc.. Assim, devem ser removidos por filtração.
O filtro deve ser colocado à frente do equipamento de
coleta e deve não reagir e nem absorver os gases a
serem amostrados (em geral, são usados filtros de fibra
de vidro, filmes plásticos porosos, papel etc.).
REDE MANUAL- CETESB
Existem estações da rede manual de avaliação da 
qualidade do ar na Região Metropolitana de São 
Paulo, interior e litoral.
No monitoramento manual, as amostras são coletadas 
no campo e trazidas para análise nos laboratórios da 
CETESB. A tabela a seguir apresenta alguns dos 
poluentes monitorados e os métodos utilizados para 
determinação dos poluentes.
176
Métodos de determinação dos poluentes
Parâmetro Método
Partículas inaláveis finas – MP2,5 Gravimétrico / Impactação-ciclone
Partículas inaláveis – MP10
Gravimétrico / Amostrador de grandes volumes 
acoplado a um separador inercial
Gravimétrico/Impactação
Partículas totais em suspensão Gravimétrico/Impactação
Fumaça Refletância
Dióxido de enxofre Cromatografia Iônica / Amostrador passivo
Acetaldeído e Formaldeído Cromatografia Liquida de Alta Eficiência/Detecção UV-Visível
REDE MANUAL - PARÂMETROS
Parâmetros - rotina
• SO2
• MP2,5
• MP10
• Fumaça
• PTS
• Chumbo
• Acetaldeído
• Formaldeído
Outros parâmetros
• Composição do MP: 
metais/ânions/C.O./C.E.
• Comp. orgânicos voláteis
• Comp. de enxofre reduzido
• Teor de enxofre nos 
combustíveis
• Amônia
• Fluoretos
177
OBRIGADA.
dpcarvalho@sp.gov.br
Tel. (11) 3133 3668
178
 
 
 
 
 
 
1. AMOSTRAGEM 
A coleta e análise dos poluentes presentes na atmosfera requer um sistema em que o 
poluente a ser analisado fique retido e um dispositivo capaz de medir o volume de ar 
no qual aquela quantidade de poluente estava contida. 
1.1. DISPOSITIVOS DE MEDIDA 
Os dispositivos de medida podem ser classificados, de modo geral, em três categorias: 
medidores de volume, medidores de vazão e medidores de velocidade. Estes 
dispositivos precisam ser calibrados contra medidores primários que, dependendo do 
caso, podem ser difíceis de colocar em linha. 
1.1.1. PADRÕES DE CALIBRAÇÃO PRIMÁRIOS 
Padrões de calibração primários são aqueles cujos volumes podem ser conhecidos 
com precisão e determinados apenas pelas medidas de suas dimensões físicas 
internas. 
Dentre os medidores primários, podem ser citados: 
• Espirômetro: mede o volume deslocado numa dada pressão e temperatura. 
 
Figura 1 – Espirômetro. 
• Frasco Mariot: consiste em medir o volume de líquido que deixa um frasco, em 
função da entrada de ar. 
• Bolhômetro: mede o volume percorrido por uma bolha, considerando-se pressão e 
temperatura. 
• Tubo Pitot: mede velocidade do fluido (mais usado para amostragem em chaminé). 
179
 
 
 
 
 
 
Caso não seja possível usar um calibrador primário, pode-se usar um calibrador 
intermediário que deve ser calibrado contra um medidor primário. 
1.1.2. PADRÕES DE CALIBRAÇÃO INTERMEDIÁRIOS 
Padrões de calibração intermediários são aqueles que não podem ser facilmente 
calibrados pelas medidas de suas dimensões físicas. 
Dentre os medidores intermedários pode-se citar: 
• “Wet test”: consiste de uma série de recipientes invertidos, montados ao redor de 
um eixo e parcialmente imersos em água. A localização da entrada e da saída de gás 
é tal que o gás que entra enche um dos recipientes, deslocando a água. O recipiente 
cheio de gás se move para cima