MATERIAL_GNE156_Avaliacao_3_Poluicao_do_ar

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PARTE II - POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA 
 
2. Atmosfera terrestre 
A atmosfera é uma fina camada que envolve o planeta Terra composta basicamente por gases e 
poeira, retidos pela ação da força da gravidade (Figura 17). A atmosfera protege a vida no planeta 
Terra, absorvendo radiação solar ultravioleta e variações extremas de temperaturas entre o dia e a 
noite. 
 
Peso da atmosfera 
gmW  
gg
Vol
m
Vol
W
 
 
 
 
 e  = peso específico e massa específica, 
respectivamente 
 
 
hP   
(pressão atmosférica), variável com a altitude h 
Figura 17. Atmosfera terrestre 
 
A massa da atmosfera (5,1.1018 kg) representa 0,0001% da massa da Terra (5,97.1024 kg). A pressão 
atmosférica é máxima ao nível do mar, pois é a situação em que se tem a maior distância h entre a 
superfície da Terra com o topo da atmosfera. Como a pressão atmosférica depende da altitude e do 
peso específico da atmosfera, tem seu valor reduzido à medida que se eleva em relação ao nível 
médio dos mares. À medida que se eleva em relação ao nível do mar, verifica-se uma diminuição da 
massa dos gases que compõem a atmosfera, proporcionado assim à redução da pressão 
atmosférica. 
A atmosfera pode ser considerada como um gás perfeito, no entanto segue a lei de Clayperon, ou 
seja: 
TRnVolP  
À medida que uma massa de gás se eleva na atmosfera, terá sua pressão interna reduzida, 
proporcionando um aumento de volume. Essa expansão promove um resfriamento da massa de ar, 
principalmente na primeira camada da atmosfera (Troposfera). 
A atmosfera do planeta terra é fundamental para toda uma série de fenômenos que se processam em 
sua superfície, como os deslocamentos de massas de ar e os ventos, as precipitações 
meteorológicas e as mudanças do clima. 
Gás é o conteúdo da matéria que tem forma e volume variáveis. Nos gases, as moléculas se movem 
livremente e com grande velocidade. A força de coesão é mínima e a de repulsão é máxima. 
Outra classificação possível para os gases é aquela que considera os efeitos para a saúde humana, 
quando inalados. Assim, há os inofensivos (oxigênio, hélio), quando dispersos em quantidade normal 
na atmosfera, e os venenosos (capazes de matar). Dentre os últimos podemos citar: 
 Tóxicos: ácido cianídrico (produz a morte quase instantaneamente), amoníaco do anidro 
sulfuroso, benzina, iodacetona, cianuretos alcalinos de potássio e sódio, etc. 
 Asfixiantes: que provocam a cessação das trocas orgânicas (provocando a redução do teor de 
oxigênio e o consequente aumento de gás carbônico no sangue) tais como oxicloreto, 
tetraclorossulfureto de carbono, cloroformiato de metila clorado, bromo, fosgeno. 
 
A composição da atmosfera quando seca e abaixo de 25 km é: 
- Nitrogênio: 78,08 % atuando como suporte dos demais componentes, de vital importância para os 
seres vivos, fixado no solo pela ação de bactérias e outros micro-organismos, é absorvido pelas 
plantas, na forma de proteínas vegetais; 
http://pt.wikipedia.org/wiki/G%C3%A1s
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gravidade
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vida
http://pt.wikipedia.org/wiki/Planeta
http://pt.wikipedia.org/wiki/Terra
http://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ultravioleta
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mat%C3%A9ria
http://pt.wikipedia.org/wiki/Forma
http://pt.wikipedia.org/wiki/Volume
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culas
http://pt.wikipedia.org/wiki/Velocidade
http://pt.wikipedia.org/wiki/For%C3%A7a
http://pt.wikipedia.org/wiki/Matar
http://pt.wikipedia.org/wiki/T%C3%B3xicos
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_cian%C3%ADdrico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Amon%C3%ADaco
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Anidro_sulfuroso&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Anidro_sulfuroso&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Benzina
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Iodacetona&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Cianuretos&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Alcalinos&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pot%C3%A1ssio
http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3dio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Asfixiantes
http://pt.wikipedia.org/wiki/Nitrog%C3%AAnio
2 
 
- Oxigênio: 20,94 % do volume da atmosfera, sua estrutura molecular varia conforme a altitude em 
relação ao solo, é responsável pelos processos respiratórios dos seres vivos; 
- Outros gases: Argônio 0,93 %; Dióxido de carbono (variável) 0,035 %; Hélio 0,0018 %; Ozônio 
0,00006 %; Hidrogênio 0,00005 %; Criptônio, Metano, Xenônio, Radônio indícios. 
 
Tabela 12. Composição da atmosfera com a presença do vapor de água 
Gás Porcentagem 
Nitrogênio 78,08 
Oxigênio 20,95 
Argônio 0,93 
Dióxido de Carbono 0,04 
Vapor de água 1,00 
Outros 0,002 
 
Além de vapor de água, as proporções relativas dos gases se mantêm constantes até uma altitude 
aproximada de 60 km. 
Segundo a Lei de Dalton, a pressão exercida por uma mistura de gases é igual a soma da pressão 
parcial dos gases que a compõem. Para uma atmosfera úmida, a pressão atmosférica será igual a 
soma da pressão atmosférica seca (Pseca) acrescida da pressão parcial do vapor de água (ea), ou 
seja: 
 aaatm ePP  sec 
O conteúdo de vapor de água presente na atmosfera geralmente é expressa pela umidade relativa, 
que representa uma relação porcentual entre a pressão parcial atual do vapor de água (ea) e a de 
saturação (es), ou seja: 
 
s
a
e
e
100UR 
 
em que, ,106108,0e
T3,237
T5,7
s


 em KPa 
 ).(. ussua TTPee   , em KPa 
T é a temperatura do ar (ºC); Ts e Tu são as temperaturas do bulbo seco e bulbo úmido (ºC),  é o 
coeficiente psicrométrico: 0,00067C-1 para psicrômetros aspirados e 0,00080C-1 para psicrômetros 
não aspirados, P é a pressão atmosférica em KPa(Kilopascal) e esu é a pressão de saturação do 
vapor d´água à temperatura do bulbo úmido (KPa), dada por: 
. 
u
u
T3,237
T5,7
su 106108,0e


 
 
Vapor de água: O vapor d'água em suspensão no ar encontra-se principalmente nas camadas baixas 
da atmosfera (75% abaixo de quatro mil metros de altura) e exerce o importante papel de regulador 
da ação do Sol sobre a superfície terrestre, sua quantidade de vapor varia muito em função das 
condições climáticas das diferentes regiões do planeta, os níveis de evaporação e precipitação são 
compensados até chegar a um equilíbrio, pois, as camadas inferiores estão muito próximas ao ponto 
crítico em que a água passa do estado líquido ao gasoso. O ar, em algumas áreas pode estar 
praticamente isento de vapor, enquanto em outras pode chegar a saturação. 
 
3.1. Limite entre Atmosfera e espaço exterior 
Não existe um limite definido entre o espaço exterior e a atmosfera, presume-se que esta tenha cerca 
de mil quilômetros de espessura, 99% da densidade está concentrada nas camadas mais inferiores, 
cerca 75% está numa faixa de 11 km da superfície, à medida em que se vai subindo, o ar vai se 
tornando cada vez mais rarefeito perdendo sua homogeneidade e composição. Na exosfera, zona em 
que foi arbitrado limítrofe entre a atmosfera e o espaço interplanetário, algumas moléculas de gás 
acabam escapando à ação do campo gravitacional. 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%AAnio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Arg%C3%B4nio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono
http://pt.wikipedia.org/wiki/H%C3%A9lio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Oz%C3%B4nio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hidrog%C3%AAnio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cript%C3%B4nio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Metano
http://pt.wikipedia.org/wiki/Xen%C3%B4nio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rad%C3%B4nio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vapor
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vapor
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ar
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sol
http://pt.wikipedia.org/wiki/Clima
http://pt.wikipedia.org/wiki/Planeta
http://pt.wikipedia.org/wiki/Evapora%C3%A7%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Chuva
http://pt.wikipedia.org/wiki/Espa%C3%A7o
3 
 
 
Figura 18. Variação da densidade e temperaturada atmosfera com a altitude. 
 
O estudo da evolução térmica segundo a altitude revelou a existência de diversas camadas 
superpostas, caracterizadas por comportamentos distintos como sua densidade que vai diminuindo 
gradualmente com o aumento da altitude. Os efeitos que a pressão atmosférica exerce também 
diminuem na mesma proporção. O limite onde efeitos atmosféricos ficam notáveis é em torno de 120 
km. A altitude de 100 km também é usada freqüentemente como o limite entre atmosfera e espaço. 
 
3.2. Temperatura e as camadas atmosféricas 
A temperatura da atmosfera da Terra varia entre camadas em altitudes diferentes, portanto, a relação 
matemática entre temperatura e altitude também varia, sendo uma das bases da classificação das 
diferentes camadas da atmosfera. A atmosfera está estruturada em cinco camadas, sendo três 
camdas relativamente quentes, separadas por duas camadas relativamente frias. Os contatos entre 
essas camadas são áreas de descontinuidade, e recebem o sufixo "pausa", após o nome da camada 
subjacente. 
 
As camadas atmosféricas são distintas e separadas entre si por áreas fronteiriças de 
descontinuidade. 
- Troposfera: camada atmosférica que se estende da superfície da Terra até a base da estratosfera. 
Esta camada responde por 80% do peso atmosférico e é a única camada em que os seres vivos 
podem respirar normalmente. A sua espessura média é de aproximadamente 12 km, atingindo até 17 
km nos trópicos e reduzindo-se para um valor em torno de sete quilômetros nos pólos. Todos os 
fenômenos meteorológicos estão confinados a esta camada. 
Na base da troposfera encontra-se a Camada Limite Planetária (CLP) de altura típica 1 km, na qual 
os efeitos da superfície são importantes, como o ciclo diurno de aquecimento e resfriamento. Na CLP 
também ocorre a turbulência atmosférica e seu efeito de mistura resultando na chamada Camada de 
Mistura (CM). Os poluentes atmosféricos são difundidos pela turbulência dentro da CLP e 
transportados à longas distâncias, até encontrar uma região de ocorrência de nuvens de grande 
desenvolvimento vertical que possam lhes transportar até a troposfera superior. Em geral, durante o 
dia, a CLP é uma camada convectiva, durante a noite, é estável junto à superfície que se resfria por 
perda radiativa do calor acumulado durante o dia. 
- Tropopausa: camada intermediária entre a troposfera e a estratosfera, situada a uma altura média 
em torno de 17km no equador. A distância da Tropopausa em relação ao solo varia conforme as 
condições climáticas da troposfera, da temperatura do ar, a latitude entre outros fatores. Se existe na 
troposfera uma agitação climática com muitas correntes de convecção, a tropopausa tende a subir. 
Isto se deve por causa do aumento do volume do ar na troposfera, este aumentando, aquela 
aumentará, por conseqüência, empurrará a tropopausa para cima. Ao subir a tropopausa esfria, pois 
o ar acima dela está mais frio. 
- Estratosfera: fica situada entre 7 e 17 até 50 km de altitude aproximadamente, sendo a segunda 
camada da atmosfera, compreendida entre a troposfera e a mesosfera, a temperatura aumenta à 
medida que aumenta a altura. Apresenta pequena concentração de vapor de água e temperatura 
constante até a região limítrofe, denominada estratopausa. Muitos aviões a jacto circulam na 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Densidade
http://pt.wikipedia.org/wiki/Altitude
http://pt.wikipedia.org/wiki/Terra
http://pt.wikipedia.org/wiki/Meteorol%C3%B3gico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_%C3%A1gua
http://pt.wikipedia.org/wiki/Temperatura
4 
 
estratosfera porque ela é muito estável. É nesta camada que existe a camada de ozônio e onde 
começa a difusão da luz solar (que origina o azul do céu). 
- Estratopausa: camada em que a maior parte do ozônio da atmosfera situa-se. Isto é em torno de 22 
km acima da superfície, na parte superior da estratosfera. 
- Mesosfera: camada atmosférica em que há uma substancial queda de temperatura chegando até a 
-90º C em seu topo, está situada entre a estratopausa em sua parte inferior e mesopausa em sua 
parte superior, entre 50 a 85 km de altitude. É na mesosfera que ocorre o fenômeno da 
aeroluminescência das emissões da hidroxila e é nela que se dá a combustão dos meteoróides. 
- Mesopausa: a região da atmosfera que determina o limite entre uma atmosfera com massa 
molecular constante de outra onde predomina a difusão molecular. 
- Termosfera: localizada acima da mesopausa, sua temperatura aumenta com a altitude rápida e 
monotonicamente até onde a densidade das moléculas é tão pequena e se movem em trajetórias 
aleatórias tal, que raramente se chocam. É a camada onde ocorrem as auroras e onde orbita o 
Ônibus Espacial. 
 
 
 
 
 
Figura 19. Distribuição das camadas da atmosfera segundo a pressão, temperatura 
altitude e densidade. 
 
3.3. Temperatura média e pressão 
 A temperatura média da atmosfera à superfície de terra é 14 °C. 
 A Pressão atmosférica é o resultado direto do peso exercido pela atração gravitacional da 
Terra sobre a camada de ar que a envolve, variando conforme o momento climático, a hora, o local e 
a altitude. 
 Cerca de 50% do total da massa atmosférica está até 5 km de altitude. 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Estratosfera
http://pt.wikipedia.org/wiki/Oz%C3%B4nio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Meteor%C3%B3ides
http://pt.wikipedia.org/wiki/Aurora_polar
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%94nibus_Espacial
http://pt.wikipedia.org/wiki/Press%C3%A3o_atmosf%C3%A9rica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gravidade
http://pt.wikipedia.org/wiki/Clima
5 
 
 A pressão atmosférica ao nível do mar, é aproximadamente 101,3 kPa. 
 
3.4. Densidade e massa 
 A densidade do ar ao nível do mar é aproximadamente 1,2 kg m-3. Esta densidade diminui a 
maiores altitudes à mesma taxa da diminuição da pressão. 
 A massa total da atmosfera é aproximadamente 5,1x1018 kg, uma fração minúscula da massa 
total da terra (5,9742x1024 kg). 
 
3.5. A auto regulação da temperatura e pressão 
A Terra tem um sistema de compensações de temperatura, pressão e umidade, que mantém um 
equilíbrio dinâmico natural, em todas as suas regiões. As camadas superiores do planeta refletem em 
torno de 40% da radiação solar. Destes, aproximadamente 17% são absorvidos pelas camadas 
inferiores sendo que o ozônio interage e absorve os raios ultraviloeta. O dióxido de carbono e o vapor 
de água absorvem os raios infravermelhos. Restam 43% da energia que alcança a superfície do 
planeta. Que por sua vez reflete 10% das radiações solares. Além dos efeitos descritos, existe ainda 
a influência do vapor de água e sua concentração variável. Estes, juntamente com a inclinação dos 
raios solares em função da latitude, agem de forma decisiva na penetrância da energia solar, que por 
sua vez tem aproximadamente 33% da energia absorvida por toda a superfície atingida durante o dia, 
sendo uma parte muito pequena desta reirradiada durante a noite. Além de todos os efeitos relatados 
anteriormente, existe ainda a influência e interação dos oceanos com a atmosfera em sua auto 
regulação. Estes mantém um equilíbrio dinâmico entre os fenômenos climáticos das diferentes 
regiões da Terra. Todos os mecanismos relatados acima atuando em conjunto, geram uma transição 
suave de temperaturas em todo o planeta. Exceção à regra ocorre, onde são menores a quantidade 
de água, como nos desertos e cordilheiras de grande altitude. 
 
 
Figura 20. Mapeamento da temperatura da superfície da Terra. 
 
3.6. O espectro solar 
O Sol é uma esfera de gases incandescentes, composta principalmente por átomos de hidrogênio e 
hélio. A energia cinética destes corresponde a milhões de graus no centro da estrela, e vai diminuindo 
até uma superfície mais ou menos definida onde a energia dos átomos equivale a 5.900 K. 
O espectro representa uma irradiância espectral. Irradiância é a potência por unidade de área, 
medida em W m-2. A fotosfera emite uma enorme quantidade de radiação, em torno de 72 milhões de 
W m-2 numa esfera com 650.000 km deraio. Ao deslocar-se no espaço, com a velocidade da luz, 
essa energia deve repartir-se em esferas concêntricas de raio cada vez maior. Ao chegar à órbita 
terrestre (a 149,5 milhões de km do centro do Sol), ela cai para 1.367 W m-2 (constante solar). 
A radiação solar chega a todos os comprimentos de onda ou freqüências, mas principalmente entre 
200 e 3.000 nm (ou 0,2-3 m). O máximo de emissão se verifica no comprimento de onda de 480 nm 
(Figura 21). A distribuição corresponde aproximadamente àquela de um corpo negro a 5.900 K. 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mar
http://pt.wikipedia.org/wiki/Altitude
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ultraviloeta
http://pt.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_%C3%A1gua
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_%C3%A1gua
http://pt.wikipedia.org/wiki/Infravermelho
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_%C3%A1gua
6 
 
 
Figura 21. Espectro da radiação solar. 
 
Os comprimentos de onda para as freqüências de 1016 e 1014, correspondentes ao ultravioleta e o 
infravermelho, são de 10 e 103, respectivamente. As radiações na faixa do ultravioleta são de ondas 
curtas e alta energia e na faixa do infravermelho, de ondas longas e de baixa energia. 
Nossos olhos são sensíveis apenas a uma pequena faixa de comprimento de onda da radiação (a 
região visível), a qual se estende de cerca de 400 nm (violeta) até cerca de 740 nm (vermelha). 
Apenas os comprimentos de onda neste intervalo é que são aproveitados pelos seres vivos. 
Comprimentos de onda menores que 400 nm (UV), devido ao elevado teor energético, podem 
provocar alterações moleculares profundas, com conseqüências graves para os organismos. 
Contrariamente, as radiações acima de 740 nm não possuem a energia necessária para induzir 
alterações nas biomoléculas. 
 
3.7. Dispersão da radiação pela atmosfera 
O ar puro (mistura de oxigênio e nitrogênio) não absorve radiação solar, mas é capaz de espalhar 
radiação com comprimentos de onda menores do que 100 nm. Esta dispersão é mais acentuada para 
os menores comprimentos de onda. Se não houvesse atmosfera, o céu seria preto com um disco 
brilhante (o Sol) do qual receberíamos radiação direta. O ar captura uma parte dessa energia e a 
espalha, principalmente no azul; dessa forma, recebemos luz com esse comprimento de onda 
predominante como radiação difusa do céu. Por outro lado, quando o sol se encontra perto do 
horizonte os raios diretos que chegam a nossos olhos atravessaram uma massa de ar maior, e a 
dispersão aumenta sua intensidade; a maior atenuação no azul faz com que a luz do sol seja 
avermelhada no espectro visível. Este efeito se acentua quando há poeira em suspensão na 
atmosfera. 
 
3.7.1. Gases absorventes 
O nitrogênio e o oxigênio ocupam até 99% do volume do ar seco e limpo. A maior parte do restante 
1% é ocupada pelo gás inerte argônio. Embora estes elementos sejam abundantes, eles têm pouca 
influência sobre os fenômenos do tempo. A importância de um gás ou aerossol atmosférico não está 
relacionada à sua abundância relativa. Por exemplo, o dióxido de carbono, o vapor d'água, o ozônio e 
os aerossóis ocorrem em pequenas concentrações, mas são importantes para os fenômenos 
meteorológicos ou para a vida. 
 
7 
 
- Dióxido de carbono (CO2) 
Por ser um eficiente absorvedor de energia radiante (de onda longa) emitida pela Terra, ele influencia 
o fluxo de energia através da atmosfera, fazendo com que a baixa atmosfera retenha o calor, 
tornando a Terra própria à vida. O percentual de dióxido de carbono vem crescendo devido à queima 
de combustíveis fósseis tais como o carvão, petróleo e gás natural. 
 
- Vapor de água (H2O) 
O vapor d'água é um dos mais variáveis gases na atmosfera e também tem pequena participação 
relativa. Nos trópicos úmidos e quentes constitui não mais que 4% do volume da baixa atmosfera, 
enquanto sobre os desertos e regiões polares pode constituir uma pequena fração de 1%. Contudo, 
sem vapor d'água não há nuvens, chuva ou neve. Além disso, o vapor d'água também tem grande 
capacidade de absorção, tanto da energia radiante emitida pela Terra (em ondas longas), como 
também de energia solar. Portanto, junto com o CO2, o vapor d'água atua como uma manta para reter 
calor na baixa atmosfera. Como a água é a única substância que pode existir nos 3 estados (sólido, 
líquido e gasoso) nas temperaturas e pressões existentes normalmente sobre a Terra, suas 
mudanças de estado absorvem ou liberam calor latente. Desta maneira, calor absorvido em uma 
região é transportado por ventos para outros locais e liberado. O calor latente liberado, por sua vez, 
fornece a energia que alimenta tempestades ou modificações na circulação atmosférica. 
 
- Ozônio (O3) 
A presença do ozônio é vital devido à sua capacidade de absorver a radiação ultravioleta do sol. Ele é 
produzido principalmente na alta atmosfera, entre 25 e 50 km de altitude, através de uma reação 
fotoquímica: raios solares no ultravioleta são absorvidos por uma molécula de oxigênio (O2), que fica 
excitada e é capaz de combinar-se com outra molécula de oxigênio (hv + O2 + O2  O3 + O). O átomo 
de oxigênio livre (O) é muito ativo quimicamente, e termina combinando-se com uma molécula de O2 
para formar mais uma de ozônio (O + O2  O3) (Figura 22). 
 
 
Figura 22. Processo natural de formação continuada do ozônio. 
 
O efeito combinado destes três gases pode absorver mais de 15% da radiação solar. 
 
- Aerossóis 
Além de gases, a atmosfera terrestre contém pequenas partículas, líquidas e sólidas chamadas 
aerossóis. Alguns aerossóis - gotículas de água e cristais de gelo - são visíveis em forma de nuvens. 
A maior concentração é encontrada na baixa atmosfera, próximo a sua fonte principal, a superfície da 
Terra. Eles podem originar-se de incêndios florestais, erosão do solo pelo vento, cristais de sal 
marinho dispersos pelas ondas que se quebram, emissões vulcânicas e de atividades agrícolas e 
industriais. Embora a concentração dos aerossóis seja relativamente pequena, eles participam de 
processos meteorológicos importantes. Alguns aerossóis agem como núcleos de condensação para o 
vapor d'água e são importantes para a formação de nevoeiros, nuvens e precipitação. Podem 
também absorver ou refletir a radiação solar incidente, influenciando a temperatura. 
- Nuvens 
Suspensões de gotículas ou de cristais de gelo. Como tais, podem ser consideradas como um 
aerossol concentrado no espaço. Suas partículas têm alto poder refletor, e no infravermelho próximo 
são bons absorventes de radiação solar. Sua variedade se estende desde nuvens planas, com pouca 
espessura e grande extensão horizontal, semitransparentes e situadas em altitudes elevadas (cirrus), 
até nuvens com grande desenvolvimento vertical e ocupando áreas relativamente restritas, com 
8 
 
grande poder refletivo no seu topo e lateralmente (cumulonimbus). As nuvens variam continuamente 
de forma e tamanho, e são as grandes moduladoras da energia solar que chega à superfície. 
Considerando sua distribuição sobre o globo terrestre, elas provocam reflexão de 25-30% (em média) 
da radiação solar que chega ao planeta. 
 
3.7.2. Reflexão na superfície 
A radiação solar que consegue chegar à superfície poderá ser absorvida pelo solo, na medida em 
que este tenha pouca refletância (inferior a 10%). A superfície vegetada é bastante absorvente no 
espectro do visível, isto se deve à clorofila, que absorve especialmente no azul, laranja e vermelho: 
como absorve menos no verde, este é mais refletido. No infravermelho próximo, nossos olhos não o 
percebem, mas as superfícies vegetadas têm refletância alta (da ordem ou superior a 35%). 
Superfícies minerais têm refletância alta, a neve refle a maior parte da radiação solar que chega a 
ela. Já a água tem refletância pequena no visível, que vai diminuindo ainda mais com o comprimento 
de onda. 
 
3.7.3. O equilíbrio energético no planeta 
Em média, da radiação solar incidente (sobre o sistema Terra/atmosfera) (Figura 23): 
-19% é perdida por absorção pelas moléculas de oxigênio e ozônio da radiação ultravioleta (de alta 
energia) na estratosfera (onde a temperatura cresce com a altitude); 
- 6% é perdida por difusão da luz solar de menor comprimento de onda azuis e violetas (o que faz 
com que o céu seja azul); 
- 24% é perdida por reflexão, sendo 20% nas nuvens e 4% na superfície. [O albedo do planeta é de 
30% (6% difusão+24% reflexão)]. 
- 51% é absorvida pela superfície. 
A radiação emitida (Re) por um corpo é diretamente proporcional a quarta potência de sua 
temperatura (Lei de Stefan-Boltzmann), ou seja: 
 
4
e T..R  
Em que, Re = radiação emitida (W m
-2);  = emissividade do corpo;  = constante de Stefan-
Boltzmann (W K-4 m-2) e temperatura do corpo (K). 
 
 
Figura 23. Balanço de radiação insidente sobre a terra. 
 
A energia emitida pela superfície da Terra, na gama dos infravermelhos, corresponde a cerca de 
117% do total de radiação solar incidente (sobre o sistema Terra/atmosfera). Dessa energia, apenas 
6% é emitida diretamente para o espaço (emissão terrestre) e 111% é absorvida pelos gases de 
estufa da atmosfera, que re-emite depois, de volta para a superfície, uma energia correspondendo a 
9 
 
96% da radiação solar incidente. Finalmente, uma energia correspondendo a 64% da radiação solar 
incidente é emitida pela atmosfera para o espaço (emissão atmosférica). 
 
Note que estes números traduzem um equilíbrio no sistema Terra/atmosfera: a radiação emitida para 
o espaço é igual à radiação solar incidente [24% (reflexão) + 6% (difusão) + 64% (emissão 
atmosférica) + 6% (emissão terrestre) = 100%]. 
No entanto, em média, a superfície absorve mais radiação da que emite e a atmosfera radia mais 
energia do que a que absorve. Em ambos os casos, o excedente de energia é de cerca de 30% da 
energia da radiação solar incidente no sistema Terra/atmosfera: 
- superfície 
energia absorvida: 147% (51% do Sol + 96% da atmosfera); 
energia emitida: 117% 
- atmosfera 
energia absorvida: 130% (19% ultravioletas + 111% emissão terrestre); 
energia emitida: 160% (64% para o espaço + 96% para a superfície) 
 
A partir desta constatação pareceria que a superfície deveria ir aquecendo e a atmosfera 
arrefecendo. Isso não acontece porque existem outros meios de transferência de energia da 
superfície para a atmosfera que representam, no seu conjunto, uma transferência líquida de 30% do 
total de radiação solar incidente que equilibra o balanço de energia no planeta. 
O ar quente que se eleva na atmosfera a partir da superfície transfere calor para a atmosfera. Essa 
transferência de calor (o fluxo de calor sensível) corresponde a um valor de energia que é 7% do total 
de radiação solar incidente. A evaporação da água na superfície do planeta corresponde a uma 
extração de calor que acaba por ser libertado durante o processo de condensação na atmosfera (que 
dá origem à formação das nuvens). Essa transferência de calor (o fluxo de calor latente) corresponde 
a um valor de energia que é 23% do total de radiação solar incidente. 
 
2.7. Estabilidade da atmosfera 
O gradiente térmico na troposfera é dependente das condições termodinâmicas que regem o 
comportamento dos gases nesta camada. 
Para uma massa de ar, a estabilidade é dada pela resultante entre o peso da massa de ar (W) e o 
empuxo (E) que permite sua sustentação. O empuxo é resultante da ação das camadas gasosas 
mais densas próximas à superfície do solo que geram uma força contrária a gravitacional, dando, 
portanto, condições de sustentação das massas menos densas. Portanto, a resultante (R) das forças 
que atuam sobre uma massa de ar na troposfera é dada por: 
 WER  
Se, E = W, a resultante é nula caracterizando uma condição de estabilidade, em que a massa de ar 
permanece a uma determinada altitude. Por outro lado, se E > W, haverá uma condição de 
instabilidade que promove a ascensão da massa de ar. Se E < W, a gravidade atuará na massa de 
ar, deslocando-a para próxima a superfície do solo. No caso de uma atmosfera com alta umidade 
relativa, nesta última situação, poderá ocorrer a precipitação na forma de chuva, orvalho, etc. 
 
Uma massa de ar seca (isenta de umidade) em ascensão sofrerá uma expansão volumétrica, devido 
à redução da pressão atmosférica com a altitude. Essa expansão promove uma redução na 
temperatura da massa de ar com a altitude, sem a ocorrência da troca de calor da massa de ar 
ascendente com a atmosfera que a circunda (processo adiabático). A redução da temperatura da 
massa de ar com a altitude é chamada de gradiente da adiabática seca, que se dá em uma taxa de -
1º C a cada 100 m (Figura 24). O gradiente de temperatura adiabático seco serve como fronteira 
entre o ar estável e o instável. 
10 
 
Expande 
e 
Esfria
Comprime
e 
Aquece
Parcela de ar
 
Figura 24. Estabilidade da atmosfera provocada pela temperatura do ar. 
 
Quando a massa de ar sofrer uma redução térmica com a altitude maior do que a da adiabática seca, 
haverá uma condição de instabilidade atmosférica (E > W). Esta condição é conhecida como 
superadiabática, que representa a melhor condição atmosférica para a dispersão de poluentes devido 
à constante circulação do ar (movimento ascensional da massa de ar) (Figura 25). 
 
 
Figura 25. Apresentação das chaminés em condição de gradiente de temperatura superadiabática. 
 
Por outro lado, se o gradiente térmico for menor do que o verificado na adiabática seca verifica-se 
uma condição de estabilidade (E = W). Esta condição é chamada de subadiabática, sendo 
desfavorável à dispersão dos poluentes devido à inexistência das correntes de ar. Essa situação é 
comum quando o nível de CO2 e de vapor de água na atmosfera se eleva, promovendo um menor 
gradiente térmico, devido à absorção das radiações termais emitidas pela superfície aquecida da 
Terra por esses gases. 
 
3. Fenômenos atmosféricos e a dispersão de poluentes 
Quando se fala em controle de qualidade do ar, ou de dissipação da poluição do ar existente na 
atmosfera logo se lembra de filtros para poluentes, monitoramento da emissão de gases, rodízios de 
carros, catalisadores, etc.; entretanto, existem outros fatores que podem auxiliar na dispersão, que 
são os fenômenos atmosféricos. 
A dispersão de poluentes ocorre preferencialmente na direção dos ventos medida no local da fonte. O 
vento tem um efeito de diluição sobre as concentrações de poluente proporcional a sua velocidade 
11 
 
horizontal. A concentração de poluentes, originados de fontes pontuais, uma chaminé, por exemplo, é 
provavelmente mais sensível à direção do vento do que qualquer outro parâmetro. 
 
4.1. Movimentos de ar na atmosfera 
Uma das primeiras contribuições ao modelo clássico de circulação geral é de George Hadley, em 
1735. Hadley estava ciente de que a energia solar impulsiona os ventos. O aquecimento desigual da 
Terra faz o ar se mover para equilibrar as desigualdades. Hadley sugeriu que sobre a Terra sem 
rotação o movimento do ar tem a forma de uma grande célula de convecção em cada hemisfério, 
conforme a Figura 26A. O ar equatorial mais aquecido sobe e se desloca para os pólos. 
Eventualmente esta corrente em alto nível atinge os pólos, onde ela desce se espalha na superfície e 
retorna ao equador. Quando o ar polar se aproxima do equador, se aquece e sobe novamente. 
 
Quando se inclui o efeito da rotação da Terra, a força de Coriolis faz com que os ventos em superfície 
se tornem mais ou menos de leste para oeste e os de ar superior de oeste para leste. Isto significa 
que os ventos de superfície sopram contra a rotação da Terra, que é de oeste para leste (Figura 
26B). 
 
(A) (B)
 
Figura 26. Circulação global do ar na terra sem rotação (A) e circulação global idealizada no modelo 
de circulação de três células (B). 
 
4.1.1. Vento 
Na baixa atmosfera, o ar se desloca tanto no sentido horizontal gerando os ventos, quanto na vertical, 
alterando a pressão. Pois, por diferenças de temperatura, a massa aquecida sobe, e ao esfriar-se,desce novamente, gerando assim um sistema oscilatório de variação de pressão atmosférica. Uma 
das maiores determinantes na distribuição do calor e umidade na atmosfera é a circulação do ar, pois 
esta ativa a evaporação média e dispersa as massas de ar quente ou frio conforme a região. Por 
conseqüência caracteriza os tipos climáticos. À esta circulação de ar, quando na horizontal, chama-se 
vento, que é definido como o movimento do ar paralelo à superfície da Terra. Quando o 
deslocamento é na vertical, denomina-se corrente de ar. Aos movimentos verticais e horizontais de 
superfí cie, somam-se os jet streams (corrente de ar muito veloz que ocorre na estratosfera ou na alta 
troposfera), e os deslocamentos de massas de ar, que determinam as condições climáticas do 
planeta. 
A dispersão dos poluentes ocorre preferencialmente na direção dos ventos. O vento tem um efeito de 
diluição sobre as concentrações de poluentes, proporcional a sua velocidade horizontal (Figura 27). 
Assim como a velocidade do vento aumenta o volume de ar em movimentos lançados por uma fonte 
em um determinado período de tempo também aumentam. 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vento
http://pt.wikipedia.org/wiki/Estratosfera
http://pt.wikipedia.org/wiki/Troposfera
12 
 
 
Figura 27. Influência da velocidade do vento na mistura de poluentes com ar limpo. 
 
O perfil de velocidade dos ventos junto à superfície do solo segue as leis de escoamento dos fluídos, 
na qual, devido ao efeito da viscosidade (atrito das moléculas do fluído em movimento) e da 
rugosidade da superfície de contato com a massa fluída em movimento, há um decréscimo da 
velocidade das maiores altitudes para as camadas próximas a superfície do solo. 
 
Na Figura 28 se observa que o aumento na rugosidade da superfície pela presença das edificações 
(áreas urbanas), proporciona uma redução da velocidade do vento quando comparado com o perfil de 
velocidade verificado nas áreas rurais (perfil de velocidade mais uniforme devido à menor rugosidade 
superficial). O vento funciona como um agente de transporte de massa, o que nas áreas urbanas, 
devido à redução da velocidade nas camadas mais próximas a superfície proporciona uma condição 
mais desfavorável ao carreamento dos poluentes lançados na atmosfera, quando comparado às 
áreas externas as cidades. 
 
 
Figura 28. Gradiente do vento ao longo da atmosfera. 
 
- Ventos locais 
 - Brisa marítima 
Junto à costa começa freqüentemente a fazer-se sentir, no fim da manhã, um vento vindo do mar, 
que atinge o máximo no princípio da tarde e desaparece ao anoitecer. Este vento é mais forte nos 
dias quentes, mas pode ser mais fraco quando o céu está nublado. Chama-se brisa marítima (Figura 
29A) 
13 
 
 - Brisa terrestre 
Nas regiões costeiras podem se fazer sentir brisas à noite. Estas brisas sopram da terra para o mar, 
nas camadas inferiores, resultado de um arrefecimento, por irradiação, mais acentuada na superfície 
da terra do que nos oceanos adjacentes. As brisas de terra não são, em geral, tão fortes como as 
marítimas. As diferenças de aquecimento são menores criando um gradiente de pressão local mais 
fraco (Figura 29B). 
 
(A)
 
Figura 29. Representação esquemática de uma brisa marítima (A) e uma brisa terrestre (B). 
 
As brisas são um fenômeno de grande importância para a caracterização das condições de dispersão 
dos poluentes, devido aos efeitos de recirculação que lhe estão associados. 
No verão, as massas de ar oceânico transportadas para terra, durante a tarde, pela brisa marítima 
podem conter poluentes antigos (principalmente hidrocarbonetos e NOx) de dias anteriores. A mistura 
desses poluentes primários com outros já existentes na atmosfera local favorece a produção de 
oxidantes fotoquímicos (smogs) que associados às condições de forte radiação solar levam à 
produção de elevados teores de ozônio. Exemplo típico desta interferência das brisas marítimas é 
notado na cidade industrializada de Cubatão - SP, a cidade quase ao nível do mar, recebe de forma 
direta esta brisa, concentrando os poluentes junto a Serra do Mar, o vento sobe devido à presença da 
encosta, elevando-se e resfriando-se ocasionando a condensação, ou seja, a formação de nuvens, 
que por sua vez provoca um tampão sobre a cidade, intensificando o efeito estufa local. 
 
Vale salientar que o transporte dos contaminantes atmosféricos ocorre simultaneamente aos 
processos de mistura e diluição, através de reações químicas. Por meio disso, as concentrações dos 
poluentes decrescem com o aumento da distância das fontes emissoras e o nível das concentrações 
ambientais se reduz. O vento pode contribuir na mistura dos poluentes com o ar limpo, causando a 
sua diluição. Em condições de pouco vento, a diluição se torna um processo muito lento. 
 
4.1.2. Turbulência 
O ar deslocando-se de uma região de alta para uma de baixa pressão causa o vento que chamamos 
de "vento de gradiente de pressão", ele age numa macroescala que pode atingir algumas centenas 
de quilômetros. Além disso, com movimentos irregulares e instantâneos do ar composto por vários 
redemoinhos que se deslocam no ar e que são propulsores da dissipação dos poluentes 
atmosféricos. Essa turbulência atmosférica é causada por flutuações no fluxo do vento, que pode 
decorrer de uma corrente térmica (Figura 30A) ou de correntes convectivas, que é a turbulência 
mecânica em decorrência da diferença do terreno (Figura 30B). 
 
(A)
(B)
 
Figura 30. Turbulência térmica (A) e turbulência mecânica (B). 
 
14 
 
4.2. Precipitação 
Outro fenômeno que ajuda na dispersão dos poluentes são as chuvas, elas lavam a atmosfera, 
decantando não só os particulados, mas também ajudam na dissolução de gases como o SO2 e os 
NOx. 
As chuvas agem da seguinte maneira: acima do nível de condensação, elas funcionam como agentes 
agregadores, capturando os particulados como núcleos de condensação, esses núcleos ajudam no 
desenvolvimento da chuva, pois a colisão entre as pequenas gotículas tenderá a aumentar e formar 
gotas cada vez maiores que não conseguirão manter-se flutuando na atmosfera e precipitam-se em 
forma de chuva. Experimentos já provaram que se não houvesse os núcleos de condensação, a 
umidade relativa poderia chegar a 400% e ainda não teríamos a formação da gota. 
 
Uma vez em precipitação, inicia-se a remoção por carreamento que é basicamente o mesmo 
processo que o anterior, mas ocorrendo abaixo do nível de condensação; nesta situação temos a 
chuva lavando, carregando o material particulado. 
A maioria da remoção natural da poluição é feita pela chuva e neve. O ar tem aspecto de limpo 
apenas depois de uma chuva. Nas regiões que possuem uma precipitação moderada, essa limpeza 
através da chuva é responsável pela remoção de 90% dos aerossóis. Embora os gases poluentes 
sejam menos susceptíveis a essa limpeza que os aerossóis, eles dissolvem-se nas gotas de chuva 
ou nas nuvens. 
 
4.3. Topografia 
A topografia de uma região não é um fenômeno atmosférico, mas tem um papel importante na 
dispersão de poluentes por influenciar na forma de escoamento dos ventos locais e nos fluxos 
turbulentos. Como por exemplo, durante a noite, quando o ar que está em contato com as encostas 
de um vale se esfria devido à perda de calor da superfície por irradiação, tende a ficar mais denso e a 
escoar em declive pela encosta do vale (brisa de montanha), indo se concentrar na parte baixa do 
mesmo. O deslocamento de ar frio para o fundo do vale pode ter vários efeitos, entre eles, consolidar 
uma inversão térmica pré-existente e transportar poluentes ao longo das encostas para o fundo do 
vale (Figura 31). 
 
 
Figura 31. Influência do relevo na dispersão de poluentes. 
 
4.4. Inversão Térmica 
Em dias mais quentes, toda a fumaça é dissipada na atmosfera e seus efeitos se tornam menores. 
Nos dias quentes é raro ocorrer à inversão térmica. Nesses dias os raios de sol aquecem a superfície 
terrestre. O chão transfere o calor para o ar acima dele. Esse ar aquecido, menos denso e maisleve, 
sobe e carrega os poluentes. Por isso o nível de poluição do ar costuma ser menor no verão 
comparado ao inverno (Figura 32A). 
Uma condição extrema, comum principalmente nos dias de inverno, é a inversão térmica, na qual se 
verifica um gradiente térmico positivo (Figura 32B). As camadas mais elevadas possuem 
temperaturas superiores às camadas mais próximas à superfície do solo, favorecendo assim um 
15 
 
movimento vertical das massas de ar mais densas (de menor temperatura) no sentido à superfície do 
solo. Essa situação é a pior no que se refere à dispersão de poluentes, proporcionando o aumento de 
gases e aerossóis próximos à superfície do solo, devido à ausência dos movimentos ascensionais. 
 
(A) (B)
 
Figura 32. Situação normal de dispersão dos poluentes atmosféricos (A) e sob o efeito de inversão 
térmica (B). 
 
A inversão térmica por radiação é comum nos dias de inverno. Em um dia frio e sem nuvens, o 
aquecimento solar pode resultar em temperaturas elevadas próximo à superfície do solo durante o 
dia. À noite, a superfície do solo sofre um resfriamento intenso, de tal forma que as camadas 
superiores permanecem aquecidas pelas radiações emitidas pela superfície, gerando uma camada 
de inversão. 
 
Supondo a poluição do ar por uma chaminé, que está lançando poluentes contaminantes que irão se 
dispersar. A massa de poluentes lançada é chamada de pluma. O comportamento da pluma depende 
de como o meio atmosférico irá transportar e dispersar os poluentes lançados. A forma da pluma de 
poluentes emitidos pode ser classificada de acordo com o perfil de temperatura da atmosfera, ou 
seja, do gradiente térmico (Figura 33). 
 
 
16 
 
- tipo looping: ocorre na situação em 
que o perfil térmico é 
superadiabático, promovendo uma 
maior turbulência atmosférica que 
dispersam rapidamente a nuvem de 
poluição. Comum em dias claros e 
ensolarados. Podem ocorrer altos 
índices de poluição junto ao solo em 
locais próximos da fonte devido à 
turbulência 
- tipo coning: ocorre na situação em 
que o perfil térmico é subadiabático. 
A pluma tem forma de um cone e 
sua dispersão é menor que da 
pluma anterior. Comum nos dias 
nublados e com ventos moderados. 
Provoca aumento de poluentes nas 
proximidades do solo em locais 
distantes da fonte. 
- tipo fanning: ocorre quando toda a 
pluma está contida numa camada 
de inversão térmica, sendo que 
quase não existe uma mistura 
vertical devido à estabilidade do ar. 
A mistura horizontal é muito baixa 
devido à ausência de vento. Não 
provoca poluição em baixas 
altitudes. 
- tipo lofting: ocorre quando a pluma 
é lançada acima da camada de 
inversão térmica, comum no período 
do início da noite, podendo persistir. 
Caso a camada de inversão 
suplante a fonte, a pluma passa a 
ser do tipo fanning. 
- tipo fumigation: causada pela 
quebra da inversão térmica por 
radiação, com pouco tempo de 
duração (30 a 60 minutos). 
- tipo trapping: ocorre quando a 
pluma é lançada entre duas 
camadas de inversão 
O comportamento da pluma 
depende principalmente do clima da 
região. Chaminés localizadas em 
clima quente e seco irão exibir 
comportamento em looping ao 
entardecer e dependendo de sua 
altura, lofting ou fanning nas 
primeiras horas do dia. Em regiões 
de clima úmido com dias nublados, 
podem gerar plumas do tipo coning. 
O comportamento da pluma pode 
ser alterado na presença de ventos 
que promovem o transporte 
advectivo, favorecendo a dispersão 
dos poluentes. 
 
Figura 33. Forma da pluma de poluentes. 
17 
 
4. Poluição do ar 
 
O conceito de poluição atmosférica inclui uma grande variedade de atividades, fenômenos e 
substâncias que contribuem para a deterioração da qualidade natural da atmosfera. Os poluentes 
atmosféricos são considerados como substâncias que geram esse efeito negativo ao meio ambiente. 
A poluição atmosférica é um fenômeno decorrente principalmente da atividade humana em vários 
aspectos, dentre os quais se destacam o rápido crescimento populacional, industrial e econômico; a 
concentração populacional e industrial; os hábitos da população e o grau de controle, ou seja, as 
medidas adotadas para o controle da poluição atmosférica. Considera-se o ar poluído devido ao 
aumento crescente da concentração de determinados componentes na atmosfera, destacando-se o 
monóxido de carbono (CO), o dióxido de carbono (CO2), os óxidos de nitrogênio (NOx), o óxido 
nitroso (N2O), os óxidos de enxofre (SOx) e hidrocarbonetos, além do material particulado. 
 
Nos grandes centros urbanos e industriais tornam-se freqüentes os dias em que a poluição atinge 
níveis críticos. Os escapamentos dos veículos automotores emitem gases como o monóxido (CO) e o 
dióxido de carbono (CO2), o óxido de nitrogênio (NO), o dióxido de enxofre (SO2) e os 
hidrocarbonetos. As fábricas de papel e cimento, indústrias químicas, refinarias e as siderúrgicas 
emitem óxidos sulfúricos, óxidos de nitrogênio, enxofre, partículas metálicas (chumbo, níquel e zinco) 
e outros materiais particulados. Produtos como os aerossóis, espumas plásticas, alguns tipos de 
extintores de incêndio, materiais de isolamento de construção, buzinas de barcos, espumas para 
embalagem de alimentos, entre vários outros liberam clorofluorcarbonos (CFCs). 
 
Na Figura 34 se apresenta o ciclo da poluição atmosférica e as principais fontes de poluição. 
 
 
Figura 34. Fontes de poluição. 
 
5.1. Fontes Poluidoras 
As fontes de poluição do ar podem ser naturais como, por exemplo, as emissões de gases 
provocadas por erupções vulcânicas, às atividades de geysers, a decomposição de vegetais e 
animais, a suspensão de poeira do solo pelos ventos, a formação de gás metano em pântanos, os 
aerossóis marinhos, a formação de ozônio devido a descargas elétricas na atmosfera, os incêndios 
naturais em florestas e os polens de plantas; e fontes antrópicas, como exemplo, citam-se: 
 A queima de resíduos urbanos, industriais, agrícolas e florestais. O processo de quaimada 
florestal foi, nos últimos anos, responsável por emissões significativas de CO2. 
 As fontes móveis, sobretudo os transportes rodoviários, são uma fonte importante de 
poluentes, essencialmente devido às emissões dos gases de escape, mas também como resultado 
18 
 
da evaporação de combustíveis. São os principais emissores de NOx e CO, importantes emissores 
de CO2 e de COV (Compostos Orgânicos Voláteis), além de serem responsáveis pela emissão de 
poluentes específicos como o chumbo. 
 A queima de resíduos de explosivos, resinas, tintas, plásticos, pneus é responsável pela 
emissão de compostos perigosos. 
 O uso de fertilizantes e o excesso de concentração agropecuária, são os principais 
contribuintes para as emissões de metano, amoníaco e N2O; 
 As indústrias de minerais não metálicos, a siderurgia, as pedreiras e áreas em construção, são 
fontes importantes de emissões de partículas. 
 
Do ponto de vista espacial, as fontes de poluição podem ser classificadas em: 
- móveis ou difusas: veículos em movimento, erosão eólica, pulverizações aéreas. 
- estacionárias ou pontuais: indústrias, siderurgias, minerações, queimadas, implosões de 
edificações, estações de tratamento de resíduos sólidos e líquidos, áreas alagadas com 
decomposição aeróbia da matéria orgânica. 
 
Quanto à dimensão da área atingida pela poluição, pode-se classificá-las em: 
- Global: aquecimento global, destruição da camada de ozônio, chuva ácida. 
- Local: problemas que ocorrem em escalas menores como e uma cidade. 
 
5.2. Principais Poluentes Atmosféricos 
Pode-se dizer que o ar está poluido quando conter uma ou mais substâncias químicas ou partículas 
em suspensão em concentrações suficientes para causar danos aos seres humanos, animais e 
vegetais ou em materiais (principalmente os monumentos históricos). 
Na literatura podemos encontrar diversas classificações para os poluentes atmosféricos. Entretanto, 
as principais são em função de sua origem, estados físico e classe química, como mostra a Tabela 
13. 
 
Tabela 13. Classificaçãodos poluentes atmosféricos 
Classificação Exemplos 
Material particulado Poeiras, fumos, fumaça, névoas. 
Gases e vapores CO, CO2, SO2, O3, NO2, HC, NH3, cloro, H2S. 
Poluentes primários CO, SO2, NH3, Cloro, H2S, CH4, mercaptana. 
Poluentes secundários O3, aldeídos, sulfatos, ácidos orgânicos, nitratos 
orgânicos. 
Poluentes inorgânicos HC, aldeídos, ácidos orgânicos, nitratos 
orgânicos, partículas orgânicas. 
Compostos de enxofre SO2, SO3, H2S, sulfatos. 
Compostos nitrogenados NO, NO2, HNO3, NH3, nitratos 
Carbonados orgânicos HC, aldeídos, álcoois. 
Compostos halogenados HCl, HF, CFC, cloretos, fluoretos 
Óxidos de carbono CO, CO2. 
FONTE: ASSUNÇÃO (1988). 
 
5.2.1. De acordo com a origem 
- Poluentes primários - Estão presentes na atmosfera na forma em que são emitidos como resultado 
de algum processo. Os principais poluentes desta categoria são tanto sólidos, como líquidos e 
gasosos, ou mesmo radiações. Citamos como poluentes primários: partículas finas, partículas 
grosseiras, compostos de nitrogênio, óxidos de carbono, compostos de enxofre, compostos 
halogenados, compostos orgânicos, entre outros. 
- Poluentes secundários - São produzidos na atmosfera pela reação entre dois ou mais poluentes 
primários, ou pela reação com constituintes normais atmosféricos, com ou sem fotoativação. Citamos 
como poluentes secundários: névoas ácidas, smog. 
 
19 
 
5.2.2. De acordo com o Estado 
- Gases e vapores - CO, CO2, SO2, NO2; 
- Partículas sólidas e líquidas - Poeiras, fumos, névoas e fumaça. 
 
5.2.3. De acordo com a composição química 
- Poluentes orgânicos - Hidrocarbonetos, aldeídos e cetonas; 
- Poluentes Inorgânicos - H2S, HF, NH3. 
 
5.3. Gases e vapores 
O gás é um dos estados de agregação da matéria, não possuindo forma e volume próprio, e tende a 
expandir indefinidamente. À temperatura ordinária, mesmo sujeitas a pressões fortes, não podem ser 
total ou parcialmente reduzidos ao estado líquido. 
O vapor é a forma gasosa da matéria a qual à temperatura ordinária, pode ser total ou parcialmente 
ao estado líquido. 
 
5.3.1. Gases 
Um grande número de poluentes é lançado diariamente na atmosfera sob a forma de gás devido às 
milhares fontes de poluição existentes na Terra. Muitos novos poluentes são produzidos como 
resultado de reações químicas na atmosfera. Entretanto, embora a atmosfera esteja contaminada por 
centenas de poluentes, apenas um pequeno número deles tem sido identificado como tendo 
alcançado um nível de toxicidade suficientemente significativo a ponto de ameaçar a saúde e o bem 
estar do ser humano. 
Os poluentes gasosos podem ser divididos em cinco grandes famílias: óxidos de carbono, compostos 
de enxofre, compostos de nitrogênio, hidrocarbonetos, oxidantes fotoquímicos, nos quais 
demonstraremos a seguir. 
 
5.3.1.1. Óxidos de carbono 
Quantidades significativas de óxidos de carbono são lançadas na atmosfera, principalmente sob a 
forma de monóxido de carbono (CO) e dióxido de carbono (CO2), originários tanto de fontes naturais 
como antropogênicas. Devido as suas implicações à saúde humana, o CO é considerado como 
sendo o principal poluente atmosférico dessa família. Já o gás carbônico não é usualmente descrito 
nesses mesmos termos, dado que o CO2 é um constituinte natural da atmosfera, além de ser 
considerado um gás relativamente não tóxico. Entretanto, ele é reconhecido por seu grande potencial 
em “aprisionar” calor na atmosfera contribuindo assim para a alteração climática global. 
 
5.3.1.2. Compostos de enxofre 
Uma variedade de compostos de enxofre é lançada na atmosfera, principalmente sob a forma de 
óxidos de enxofre (SOx) e gás sulfídrico (H2S), originários tanto de fontes naturais como 
antropogênicas. 
O dióxido de enxofre (SO2) é reconhecido como o principal poluente atmosférico primário da família 
SOx. Uma das características principais do SO2 é que uma vez lançado na atmosfera ele sofre 
reações químicas gerando outros óxidos. Um exemplo é o trióxido de enxofre (SO3), um poluente 
atmosférico secundário que é formado quando o SO2 reage como o oxigênio do ar. O SO3, por sua 
vez, reage como a água para formar outro poluente secundário, o ácido sulfúrico (H2SO4) sendo um 
dos responsáveis pelo processo de formação da chuva ácida. 
 
5.3.1.3. Composto de nitrogênio 
Compostos gasosos de nitrogênio são encontrados sob várias formas na atmosfera. Estes incluem 
principalmente os óxidos de nitrogênio (NOx), a amônia (NH3) e o próprio nitrogênio (N2). 
Os óxidos de nitrogênio são gases formados na atmosfera devido a interações químicas que ocorrem 
entre o nitrogênio e o oxigênio. Esta família inclui o óxido nítrico (NO), o dióxido de nitrogênio (NO2) e 
o óxido nitroso (N2O). Estão envolvidos na formação de névoas oxidantes e também no processo de 
formação da chuva ácida. 
 
5.3.1.4. Hidrocarbonetos 
Os hidrocarbonetos (HC) representam um vasto espectro de compostos orgânicos constituídos 
unicamente por átomos de hidrogênio e carbono. Em função do tipo de ligação presente nos átomos 
20 
 
de carbono, os hidrocarbonetos podem se apresentar sob várias formas, tais como em cadeias 
simples ou ramificadas, cíclicas ou associadas a compostos cíclicos. Eles podem ainda ser saturados 
(ligações simples) ou insaturados (ligações duplas). 
Na atmosfera os hidrocarbonetos ocorrem na forma de gases, líquidos e sólidos. Exemplos de HC 
gasosos são o metano (CH4), butano (C4H10) e o propano (C3H8). Os HC de tamanho médio são 
líquidos à temperatura ambiente apesar de serem muitos voláteis. Já os hidrocarbonetos maiores se 
apresentam na forma de sólidos à temperatura ambiente. Um exemplo de hidrocarboneto sólido é a 
substância parafina. 
Na atmosfera, os hidrocarbonetos podem reagir com outras substâncias, tais como o oxigênio, 
nitrogênio, cloro e enxofre, e formar uma grande variedade de compostos derivados. Os compostos 
derivados de hidrocarbonetos encontrados no ar ambiente e nas fontes de emissão incluem 
compostos orgânicos oxigenados tais como aldeídos, ácidos, alcoois, éteres, cetonas e ésteres. 
Outros derivados podem conter nitrogênio, enxofre, halogênio e metais. 
 
5.3.1.5. Oxidantes fotoquímicos 
Oxidantes fotoquímicos são formados na atmosfera como resultado de reações químicas envolvendo 
poluentes orgânicos, óxidos de nitrogênio, oxigênio e luz solar. Este conjunto de fatores resulta em 
uma névoa oxidante denominada smog. O termo oxidante se refere àquelas substâncias químicas 
que oxidam prontamente outras substâncias que não são oxidadas tão facilmente pelo oxigênio. 
Oxidantes fotoquímicos são constituídos principalmente de ozônio (O3) e dióxido de nitrogênio, com 
menores quantidades de peroxiacilnitratos (PANs). 
O ozônio é o mais importantes dos oxidantes fotoquímicos. Esse gás é normalmente encontrado em 
níveis mais elevados da estratosfera onde ele tem a função de absorver os raios de radiação 
ultravioleta. Os níveis de ozônio aumentam consideravelmente entre o fim da primavera e o começo 
do outono, em regiões periféricas de grandes centros urbanos, localizadas nas direções em que 
sopram os ventos. Caracteristicamente, seus picos de concentração ocorrem no meio da manhã, 
algumas horas após o rush matinal do trânsito (nível máximo de emissão de óxidos de nitrogênio), 
atingindo seu ápice no meio da tarde e declinando à noite. O ozônio é um potente oxidante citotóxico 
(provoca lesão das células), que atinge profundamente as vias aéreas. 
 
Existem dois tipos de Smogs: 
- Tipo Los Angeles (surge por reação de ozônio de origem fotoquímica – elevada radiação com 
hidrocarbonetos insaturados – provenientes da poluição veicular): Este tipo de smog tem caráter 
oxidante e para sua formação são necessárias características climáticas bem determinadas: 
irradiação solar intensa, ausência de ventos (observadas em vales e em depressões), além de 
inversões térmicas e pressões atmosféricas elevadas, que impedem que os gases desprendidos se 
propaguem a regiões atmosféricas superiores. 
- Tipo Londres: tem caráter redutor, uma vezque se forma na atmosfera contaminada por SO2. Em 
dias frios (-3 a + 5 ºC), massas de ar úmido formam grandes "nevoeiros" por condensação em 
partículas de poeira e fumo suspensas no ar urbano. Por ação da luz solar, o SO2, (abundante em 
função da queima de combustíveis fósseis) é convertido, por reação espontânea com o O2 do ar, em 
SO4 que se decompõe imediatamente com liberação de oxigênio. Desta forma o nevoeiro converte-se 
num autêntico aerossol de ácido sulfúrico. O smog contém sempre uma abundância de substâncias 
orgânicas e inorgânicas, emitidas por indústrias e veículos, além do aquecimento doméstico. 
 
5.4. Material particulado 
O material particulado é uma mistura de partículas líquidas e sólidas em suspensão no ar. Sua 
composição e tamanho dependem das fontes de emissão. O tamanho das partículas é expresso em 
relação ao seu tamanho aerodinâmico, definido como o diâmetro de uma esfera densa que tem a 
mesma velocidade de sedimentação que a partícula em questão. 
Em geral, as partículas podem ser divididas em dois grupos: 
- Partículas grandes: com diâmetro entre 2,5 e 30 mm de diâmetro, também chamadas “tipo 
grosseiro”, provenientes de combustões descontroladas, dispersão mecânica do solo ou outros 
materiais da crosta terrestre, que apresentam características básicas, contendo silício, titânio, 
alumínio, ferro, sódio e cloro. Pólens e esporos, materiais biológicos, também se encontram nesta 
faixa. 
21 
 
- Partículas pequenas: derivadas da combustão de fontes móveis e estacionárias, como automóveis, 
incineradores e termoelétricas, em geral, são de menor tamanho, apresentando diâmetro menor que 
2,5 mm e têm maior acidez, podendo atingir as porções mais inferiores do trato respiratório, 
prejudicando as trocas gasosas. Entre seus principais componentes temos carbono, chumbo, 
vanádio, bromo e os óxidos de enxofre e nitrogênio, que na forma de aerossóis (uma estável mistura 
de partículas suspensas em um gás), são a maior fração das partículas finas. 
 
O material particulado segundo o método de formação pode ser dividido em quatro classes: 
- Poeiras – partículas sólidas formadas geralmente por processos de desintegração mecânica. Tais 
partículas são usualmente não esféricas, com diâmetros equivalentes em geral na faixa de 1 µm. As 
poeiras de cimentos, de amianto e de algodão são alguns exemplos. 
- Fumos – partículas sólidas formadas por condensação ou sublimação de substâncias gasosas 
originadas da vaporização/sublimação de sólidos. As partículas formadas são de pequeno tamanho, 
em geral de formato mais esférico. Fumos metálicos (chumbo, zinco, alumínio, etc.) e fumos de 
cloreto de amônia são alguns exemplos. 
- Fumaça – partículas principalmente sólidas, formadas na queima de combustíveis fósseis, materiais 
asfálticos ou madeira. Contém fuligem (partículas líquidas) e no caso de madeira e carvão, uma 
fração mineral (cinzas). São caracterizadas por partículas de diâmetro muito pequeno. 
- Névoas – partículas líquidas produzidas por condensação ou por dispersão de um líquido 
(atomização). Apresentam tamanho de partículas em geral maior que 5 µm. Névoas de óleo de 
operações de corte de metais, névoas de pulverização de pesticidas, névoas de tanques de 
tratamento superficial (galvanoplastia) e névoas de ácido sulfúrico são alguns exemplos. 
 
Na Tabela 14 se apresenta um resumo das principais fontes de poluição e os respectivos poluentes 
emitidos para a atmosfera enquanto na Tabela 15 se apresenta um resumo dos principais poluentes e 
seus afeitos para o homem e para o ambiente. 
 
Tabela 14. Principais fontes de poluição atmosférica 
Fontes Poluentes 
Estacionárias 
Combustão 
Material particulado 
Dióxido e trióxido de enxofre 
Monóxido de carbono, hidrocarbonetos e óxidos de 
nitrogênio 
Processo industrial 
Material particulado 
Gases (SO2, SO3, HCl, hidrocarbonetos, mercaptanas, 
HF, H2S, NOx) 
Queima de resíduos 
sólidos 
Material particulado 
Gases (SO2, SO3, HCl, NOx) 
Outros 
Material particulado 
Hidrocarbonetos 
Móveis 
Veículos gasolina/diesel, 
álcool, aviões, 
motocicletas, barcos, 
locomotivas, etc 
Material particulado 
Monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio e de 
enxofre, 
hidrocarbonetos, aldeídos, ácidos orgânicos 
Naturais 
Material particulado 
Gases (SO2, H2S, CO, NO2, hidrocarbonetos) 
Reações químicas 
Poluentes secundários (O3, aldeídos, ácidos orgânicos, 
nitratos, aerossol fotoquímico, etc) 
 
 
22 
 
Tabela 15. Principais poluentes atmosféricos 
Poluente Fontes Processos Efeito 
Óxidos de 
Enxofre (SOx) 
Antropogênicas 
Combustão (refinarias, centrais 
térmicas, veículos diesel) 
Processos Industriais 
Afeta o sistema respiratório 
Chuvas ácidas 
Danos em materiais 
Naturais 
Vulcanismo 
Processos biológicos 
Óxidos de 
Nitrogênio (NOx) 
Antropogénicas 
Combustão (veículos e 
indústria) 
Afeta o sistema respiratório 
Chuvas ácidas 
Naturais Emissões da vegetação 
Compostos 
Orgânicos 
Voláteis (COV) 
Antropogênicas 
Refinarias 
Petroquímicas 
Veículos 
Evaporação de combustíveis e 
solventes 
Poluição fotoquímica 
Incluem compostos tóxicos e 
carcinogénicos 
Monóxido de 
Carbono (CO) 
Antropogênicas Combustão (veículos) Reduz a capacidade de transporte 
de oxigênio no sangue Naturais Emissões da vegetação 
Dióxido de 
Carbono (CO2) 
Antropogênicas Combustão 
Efeito de estufa 
Naturais Fogos flosrestais 
Chumbo (Pb) Antropogênicas 
Gasolina com chumbo 
Incineração de resíduos 
Tóxico acumulativo 
Anemia e destruição de tecido 
cerebral 
Partículas 
Antropogênicas 
Combustão 
Processos industriais 
Condensação de outros 
poluentes 
Extração de minerais 
Alergias respiratórias 
Vetor de outros poluentes (metais 
pesados, compostosorgânicos 
carcinogênicos) 
Naturais 
Erosão eólica 
Vulcanismo 
CFC's e Halons Antropogênicas 
Aerossóis 
Sistemas de refrigeração 
Espumas, sistemas de combate 
a incêndios 
Destruição da camada de ozônio 
Contribuição para o efeito de 
estufa 
 
6. Efeitos da poluição: 
6.1. Um breve histórico dos problemas causados pela poluição do ar 
- Em 1952, ocorreu o maior incidente relacionado à poluição do ar em Londres com cerca de 4.000 
mortes. Este fato foi atribuído as altas concentrações de poeiras, fumaças e dióxido de carbono, 
emitidos pela queima de carvão nos sistemas de aquecimento no interior das residências. 
- O lançamento acidental na atmosfera por uma grande quantidade de gás sulfídrico (H2S) na cidade 
de Roza Rica no México (1955), causou a morte de 22 pessoas. 
- Um desastre na cidade de Bopal na Índia, em 1984, culminou em 16.000 mortos e cerca de 500.000 
feridos ocasionados por um vazamento de isocianeto de metila de uma empresa americana. 
- No Brasil, na cidade de Cubatão (SP), segundo a Revista Ciência Hoje (1982), as indústrias ali 
existentes, despejavam cerca de 1 milhão de poluentes na atmosfera por dia, o que culminou o 
governador do estado a decretar estado de emergência no complexo industrial (23 empresas) e a 
cidade e região ficaram conhecidas como “vale da morte”. 
- A Organização Mundial de Saúde - OMS divulgou que 3 milhões de pessoas morrem anualmente 
devido aos efeitos da poluição atmosférica. Isto representa o triplo das mortes anuais em acidentes 
automobilísticos. Um estudo publicado na revista científica inglesa The Lancet, em 2000, concluiu que 
a poluição atmosférica na França, Áustria e Suíça é responsável por mais de 40.000 mortes anuais, 
nesses três países. Cerca da metade dessas mortes se deve à poluição causada pelas emissões dos 
veículos. 
- Nos Estados Unidos, as fatalidades no trânsito totalizam pouco mais de 40.000 por ano, enquanto a 
poluição atmosférica é responsável, anualmente, por 70.000 mortes. As mortes causadas pela 
http://www.achetudoeregiao.com.br/ANIMAIS/erosao_eolica.htm
23 
 
poluição atmosférica nos Estados Unidos equivalem às mortes por câncer de mama e da próstata, 
conjuntamente. Este flagelo das cidades, tanto nos países industrializados quanto nos paísesem 
desenvolvimento, ameaça a saúde de bilhões de pessoas. 
 
6.2. Sobre a saúde humana 
Sobre a saúde humana a poluição atmosférica afeta o sistema respiratório podendo agravar ou 
mesmo provocar diversas doenças crônicas tais como asma, bronquite, enfisema e pneumoconioses, 
danos ao sistema nervoso central; alterações genéticas, nascimentos de crianças defeituosas e 
câncer. Além de irritação dos olhos e das vias respiratórias; redução da capacidade pulmonar, 
aumento da suscetibilidade a infecções virais e doenças cardiovasculares; redução do desempenho 
físico; dores de cabeça; alterações motoras e enzimáticas. 
Os odores afetam diretamente o homem e são responsáveis por efeitos psicológicos importantes 
estando associados, sobretudo, aos locais de deposição e tratamento de resíduos e a alguns 
processos industriais. 
 
6.3. Efeitos sobre a vegetação 
Os poluentes atmosféricos podem afetar a vegetação por duas vias: via direta e indireta. Os efeitos 
diretos resultam da destruição de tecidos das folhas das plantas provocados pela deposição seca de 
SO2, pelas chuvas ácidas ou pelo ozônio, refletindo-se na redução da área fotossintética. Os efeitos 
indiretos são provocados pela acidificação dos solos com a consequente redução de nutrientes e 
libertação de substâncias prejudiciais às plantas, resultando numa menor produtividade e numa maior 
susceptibilidade as pragas e doenças. 
Os danos podem ocorrer de forma aguda ou crônica e são ocasionados pela redução da penetração 
da luz, com conseqüente redução da capacidade fotossintetizadora, geralmente por deposição de 
partículas nas folhas; mediante penetração de poluentes através das raízes após deposição de 
partículas ou dissolução de gases no solo; pela penetração dos poluentes através dos estômatos. 
 
6.4. Efeitos sobre os materiais 
O primeiro efeito visível da poluição atmosférica sobre os materiais é a deposição de partículas, 
principalmente poeira e fumaça, nas edificações e monumentos. Os efeitos dessa deposição sobre 
estas estruturas incluem basicamente descoloração, corrosão, enfraquecimento e decomposição de 
materiais de construção. Além disso, podem causar desgaste por abrasão, corrosão eletroquímica ou 
devido à necessidade de aumentar a frequência das ações de limpeza. As rochas calcáreas são as 
mais afectadas, principalmente pela ação das águas da chuva. 
 
6.5. Redução da Camada de Ozônio 
A camada de ozônio protege a terra dos raios ultravioleta do sol (Figura 35), que são extremamente 
prejudiciais à vida. Ela está situada na faixa de 15 e 50 km de altitude. 
 
 
Figura 35. Faixas de absorção da radiação UV pela atmosfera. 
 
24 
 
Desde os anos 70 tem havido contínua preocupação de que uma redução na camada de ozônio na 
atmosfera possa estar ocorrendo por interferência humana. Acredita-se que o maior impacto é 
causado por um grupo de produtos químicos conhecido por clorofluorcarbonos (CFCs). CFCs são 
usados como propelentes em sprays aerosol, na produção de certos plásticos e em equipamentos de 
refrigeração e condicionamento de ar. Como os CFCs são praticamente inertes (não quimicamente 
ativos) na baixa atmosfera, uma parte deles eventualmente atinge a camada de ozônio, onde a 
radiação solar os separa em seus átomos constituintes (C e Cl). Os átomos de cloro assim liberados, 
através de uma série de reações acabam convertendo parte do ozônio em oxigênio (Figura 36). A 
redução do ozônio aumentaria o número de casos de certos tipos de câncer de pele e afetaria 
negativamente colheitas e ecossistemas. 
Desde 1999, equipamentos passaram a usar gases refrigerantes como HFC (Hidrofluorcarbono) e 
HCFC (Hidroclorofluorcarbono). Esse último também agride a camada de ozônio, mas em menor grau 
que o CFC. 
 
 
Figura 36. Processo de destruição do ozônio pelos CFCs. 
 
Em 1985 os cientistas descobriram um buraco na camada de ozônio sobre a Antártida continua se 
expandindo (Figura 37). A redução do ozônio contribui para o efeito estufa. 
25 
 
 
Figura 37. Evolução do burraco na camada de ozônio sobre a Antártida. 
 
 
6.6. Efeito Estufa 
Importância da atmosfera e efeito estufa 
O efeito estufa é um efeito natural e extremamente importante para a manutenção da temperatura do 
planeta, tendo em vista que, sem o efeito estufa o nosso planeta teria uma temperatura muito inferior, 
o que não daria sustentação à vida. 
A ONU considera seis os gases responsáveis pelo efeito estufa: dióxido de carbono (CO2), metano 
(CH4), óxido nitroso (N2O), perfluorcarbonos (PFCs), hidrofluorcarbonos (HFCs) e hexafluoreto de 
enxofre (SF6). Estes gases possuem potencial de aquecimento global diferente, contribuindo em 
diferentes escalas para as mudanças climáticas. O potencial poluente é é referido ao potencial do 
CO2, em termos da massa de cada poluente (Tabela 16). 
 
Tabela 16. Principais gases causadores do efeito estufa e seu potencial relativo em causar tal efeito 
Gases causadores do efeito estufa Potencial poluente (referenciado no CO2) 
Dióxido de carbono 1 
Metano 23 
Óxido nitroso 296 
Perfluorcarbonos 6.500 a 9.200 
Hidrofluorcarbonos 120 a 12.000 
Hexafluoreto de enxofre 22.200 
IPCC (2001) 
 
O aumento da emissão dos gases do efeito estufa, principalmente o dióxido de carbono, promove 
uma maior quantidade desses gases na atmosfera terrestre e, conseqüentemente, uma maior 
retenção do calor (radiação térmica) que fica aprisionada na atmosfera, o que origina o que 
conhecemos por aquecimento global. O aquecimento global para tal, deve ser entendido como um 
agravamento do efeito estufa. 
As emissões de gases vinham crescendo a menos de 1% anualmente até o ano 2000, mas agora já 
aumentam a uma taxa de 2,5% ao ano (Figura 38). Essa aceleração se deve, sobretudo, ao aumento 
do uso de combustíveis fósseis e à falta de ganhos na eficiência do uso da energia (Tabela 17). Os 
“níveis máximos” das projeções do IPCC (Painel Internacional sobre Mudança Climática) consideram 
que haverá um aumento de cerca de 5 ºC na temperatura global entre 1990 e o final deste século. A 
temperatura média global do ar na superfície aumentou em torno de 0,3 a 0,6 ºC desde o final do 
século 19, e as temperaturas terrestres durante a noite, em geral, aumentaram mais do que as 
temperaturas durante o dia. 
 
26 
 
 
Figura 38. Concentração e projetação da CO2 na atmosfera. 
 
 
Tabela 17. Quantidade de CO2 emitida no ano de 1998 
Continente CO2 emitida anualmente em toneladas Participação (%) 
África 745.594.000,0 3,3 
Europa 6.247.094.000,0 27,5 
América do Norte 5.904.312.000,0 26,0 
América Central 477.045.000,0 2,1 
América do Sul 747.331.000,0 3,3 
Ásia 8.270.648.000,0 36,4 
Brasil 249.196.000,0 1,1 
Oceania 322.535.000,0 1,4 
Mundo 22.714.559.000,0 100,0 
 
O principal agente causador do efeito estufa é o gás carbônico (CO2), principalmente por sua 
quantidade produzida, resultante da combustão do carvão, lenha e petróleo. Esse efeito é semelhante 
à dos vidros fechados de um carro exposto ao sol. O vidro permite a passagem dos raios solares, 
acumulando calor no interior do veículo, que fica cada vez mais quente. As conseqüências desse 
fenômeno são catastróficas como o aquecimento e a alteração do clima favorecendo a ocorrência de 
furacões, tempestades, e o degelo das calotas polares, aumentando o nível do mar e inundando 
regiões litorâneas; ou afetando o equilíbrio ambiental com o surgimento de epidemias. 
O Protocolo de Quioto é um acordo internacional que surgiu com o intuito de fazer com que os países 
reduzissem as emissões de gases estufas em 5,2% até 2012 comparando-se com os níveis de 1990 
(Figura 39). 
 
 
Verde: Países que ratificaram o protocolo. 
Amarelo: Países que ratificaram, mas ainda 
não cumpriram o protocolo. 
Vermelho: Países que não ratificaram o 
protocolo. 
Cinzento: Países que não assumiram 
nenhuma posição no protocolo. 
Figura 39. Situação dos países em relação ao Protocolo de Quioto. 
 
27 
 
O vapor de água, que é o mais poderoso dos gases estufa, está presente naspartes inferiores da 
atmosfera, e desta forma a maior parte da absorção da radiação se dará na sua base. No entanto, 
este está presente naturalmente na atmosfera não sofrendo interferência humana direta. Assim, sua 
contribuição para o aquecimento global não é considerada. 
 
6.7. Chuva Ácida 
A queima incompleta dos combustíveis fósseis pelas indústrias e pelos veículos produz o gás 
carbônico junto com óxidos de enxofre (SOx) e nitrogênio (NOx) que reagem com o vapor de água 
(umidade do ar) produzindo ácido sulfúrico (H2SO4) e ácido nítrico (HNO3) (Figura 40), que dão 
origem a precipitações ácidas. Este tipo de chuva, quando freqüente, provoca acidificação do solo, 
prejudicando também plantas e animais, a vida dos rios, lagos e florestas. Da mesma forma 
edificações presentes na área são prejudicadas, podendo haver corrosão nas estruturas das 
mesmas. 
 
Figura 40. Processo de formação da chuva ácida. 
 
7. Medidas de Controle da Poluição Atmosférica 
Para reduzir a concentração dos poluentes atmosféricos são necessárias tanto medidas preventivas e 
corretivas, assumindo a informação um papel fundamental na mobilização dos cidadãos. Entre os 
principais meios de intervenção disponíveis contam-se: 
 estabelecimento de limites de qualidade do ar ambiente; 
 definição de normas de emissão; 
 licenciamento das fontes poluidoras; 
 penalizações para as poluidores que não estiverem de acordo com a legislação; 
 incentivo à utilização de novas tecnologias (tecnologias limpas); 
 controle rigoroso dos combustíveis e sobre seu grau de pureza; 
 aplicação de rodízio de carros diariamente; 
 incentivar as pessoas a deixarem seus carros em casa pelo menos 2 dias, organizando assim, 
um sistema de caronas e a utilizarem mais os transportes coletivos; 
 recolhimento de condicionadores de ar, geladeiras e outros produtos que usam CFC; 
 incentivo às pesquisas para a elaboração de substitutos do CFC; 
 investimentos nas fontes alternativas de energia e na elaboração de novos tipos de 
combustíveis como o álcool vegetal (carros), extraído da cana-de-açúcar e do eucalipto, e do óleo 
vegetal (substitui o óleo diesel e o combustível para a aviação), extraído da mamona, do babaçu, da 
soja, do algodão, do dendê e do amendoim; 
 melhor planejamento das cidades, buscando a harmonia entre a natureza e a urbanização; 
 maior controle e fiscalização sobre desmatamentos e incêndios nas matas e florestas; 
 proteção e conservação dos parques ecológicos e incentivo à população para plantar árvores; 
 campanhas de conscientização da população para os riscos da poluição; 
 utilização de equipamento de redução de emissões (por exemplo os catalizadores nos 
automóveis e a utilização de equipamento de despoluição de efluentes gasosos nas indústrias); 
28 
 
 instalação de filtros nas chaminés das fábricas e o tratamento de seus resíduos; 
 controle dos locais de deposição de resíduos sólidos, impedindo os fogos espontâneos e a 
queima de resíduos perigosos; 
 utilização de redes de monitorização da qualidade do ar; 
 incentivo à florestação; 
 estabelecimento de Planos de Emergência para situações de poluição atmosférica graves; 
 criação de serviços de informação e de auxílio às populações sujeitas ou afetadas pela 
poluição atmosférica. 
 
7.1. Dispositivos utilizados no controle da poluição 
É importante distinguir entre os vários tipos de dispositivos que operam nos diferentes princípios e 
conseqüentemente a efetividade no controle de diferentes poluentes (Figura 41). Os principais 
sistemas de controle de poluentes para fontes estacionárias são: filtros, câmaras de sedimentação, 
coletor inercial, precipitadores eletrostáticos, depuradores de gás, reatores químicos, entre outros. 
 
 
Figura 41. Tamanho dos principais poluentes atmosféricos e as principais formas de controle. 
 
7.1.1. Filtros de manga 
Filtro de manga (Figura 42) é um termo comum para um conjunto de dispositivos que usam mangas 
(sacos) de tecido para filtrar particulados de um fluxo de gás. Estes filtros são montados em um 
compartimento metálico. A filtração de partículas do ar comumente emprega bolsas de tecido como 
filtros médios, mas também podem ser usados cartuchos de papel e velas cerâmicas porosas para 
limpar fluxos de gás e reter material mais fino. Os Filtros de Mangas tem por finalidade separar as 
partículas existentes no fluxo de gases industriais. A filtragem nos filtros de manga é realizada pela 
passagem do ar carregado de partículas através de mangas onde partículas ficam retidas na 
superfície e nos poros dos fios, formando uma camada que atua também como meio filtrante. Para 
reduzir a resistência ao fluxo do ar a camada deve ser periodicamente removida. 
 
29 
 
 
Figura 42. Filtros de manga. 
 
7.1.2. Filtros ou precipitadores eletrostáticos 
Quando o ar passa pelos condutores carregados com voltagens opostas (Figura 43) ele é ionizado. 
Cerca de 80% das partículas em suspensão no ar, que passam pelo campo ionizador, adquire carga 
positiva e 20%, carga negativa. Da unidade ionizadora as partículas passam para a unidade de 
coleta, formada por placas metálicas verticais. As partículas negativas são atraídas pelas placas 
positivas do filtro e as positivas, pelas placas negativas, filtrando, assim, o ar. 
 
Figura 43. Princípio de funcionamento dos filtros eletrostáticos. 
 
Quando partículas carregadas chegam a placa carregada, eles são descarregados parcialmente. A 
extensão da adesão eletrostática depende da taxa na qual o fluxo de carga está distante das 
partículas e dependem da resistividade da camada de pó. Quando a resistividade é alta, a taxa de 
descarga, da camada de partículas atraídas é baixa, pois se constrói um gradiente de potencial ao 
longo da espessura da camada de partículas atraídas. 
 
7.1.3. Filtros absolutos 
Os Filtros Absolutos (Figura 44) são apropriados para serem instalados em caixas terminais em 
sistemas de ventilação e exaustão de ar. O elemento filtrante é em papel de microfibra de vidro 
plissado. 
Devem ser utilizados para filtração de gases em menores temperaturas, por isso são utilizados 
apenas na fase final do processo de tratamento de gases, devendo ser precedidos por outros 
sistemas. 
30 
 
 
Figura 44. Filtros absolutos. 
 
7.1.4. Lavadores de gases 
No lavador de gases, um líquido é pulverizado, normalmente água, e é usado para capturar partículas 
de poeira ou aumentar o tamanho de aerossóis. Aumentando o tamanho a separação é facilitada. A 
entrada de água no sistema pode ser de várias formas (Figura 45). 
Os lavadores de gases têm uma característica desejável que é o controle de partículas finas. 
Considerando-se que as partículas capturadas são retidas em um líquido, é evitado o seu retorno, e 
as partículas apanhadas podem ser removidas facilmente do dispositivo de coleta. Eles podem ser 
utilizados com gases em alta temperatura onde o resfriamento do gás é aceitável e também tem 
potencial para retenção de gases explosivos. São relativamente baratos quando a remoção de 
particulados finos não é um ponto crítico. Também, são operados mais facilmente que outros tipos 
sofisticados de equipamentos de remoção de particulados. 
 
 
Figura 45. Lavadores de gases Tipo Venturi (A), Torre de spray ciclônica (B), Torre de spray (C). 
 
(A) 
(B) (C) 
31 
 
7.1.5. Catalisadores 
O catalisador é formado por uma "colméia" metálica ou feita de cerâmica, formada por minúsculos 
canais que perfazem uma superfície total equivalente a quatro campos de futebol. Sobre essa 
colméia são impregnados aproximadamente 1,5 grama de metais preciosos, os quais constituem o 
catalisador propriamente dito. Emprega-se uma mistura de paládio-ródio (para veículos a gasolina) e 
paládio-molibdênio (para veículos a álcool). A seguir, o catalisador é enrolado em uma manta 
termoexpansiva, que fixa, veda, isola termicamente e dá proteção mecânica ao componente. Por fim, 
o catalisador é montado dentro