índice de qualidade do ar

POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA – QUALIDADE DO AR
Prof. Mauricy Kawano mauricyk@yahoo.com.br
MEDIÇÃO DE POLUENTES ATMOSFÉRICOS
OBJETIVOS DA MEDIÇÃO DE IMISSÕES
calcular a trajetória dos poluentes na atmosfera;
estudar a formação e degradação de poluentes na
atmosfera;
calcular o fluxo dos componentes;
determinar a exposição aos poluentes;
determinar a instalação de alarmes para determinados
poluentes;
determinar a deposição de poluentes na flora e fauna;
gerar relatórios sobre a qualidade do ar;
estudar o impacto de novas fontes de emissão.
MONITOR PASSIVO PARA DIÓXIDO DE ENXOFRE
Tampa superior e
filtro empregnado
Anel de suporte
Tampa inferior e filtro
menbrana
Mauricy Kawano
Na extremidade “aberta” do tubo encontra-se um filtro de membrana FH
Millipore (tipo Fluoropore) em PTFE, de 0,5μm de poro. O filtro de
membrana tem a finalidade de minimizar efeitos do vento (turbulência), na
difusão das moléculas do gás.
Na extremidade fechada do amostrador encontra-se um filtro circular de
fibra de vidro Gelman Sciences (tipo A/E) com 26 mm de diâmetro,
impregnado com solução de carbonato de potássio a 3% e glicerina a 7%.
Fonte: CETESB. Monitor passivo de dióxido de enxofre construção e testes de validação AGOSTO/98
MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
Detalhe do papel filtro
utilizado para retenção
das Partículas Totais
em Suspensão
Hivol ou amostrador de grandes
volumes utilizado para coleta da
imissão de Material Particulado ou
Partículas Totais em Suspensão
Mauricy Kawano
Mauricy Kawano
MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
MÉTODOS
Passivos
Ativos
Automáticos
Sensores
Remotos
Bioindicadores
VANTAGENS
Baixo custo.
Operação simples.
Bastante útil para estudos
iniciais.
Baixo custo;
Fácil operação;
Operação e desempenho
confiáveis;
Produz banco de dados
históricos.
Resultados comprovados.
Alto desempenho.
Dados horários.
Informação on-line.
Baixos custos diretos.
Medidas tiradas
verticalmente da atmosfera.
Medição de multipoluentes.
Baixo custo
DESVANTAGENS
Inexistente para alguns
poluentes.
Em geral médias semanais
ou mensais. Necessita
análises
Somente médias diárias.
Intenso trabalho.
Requer análises
laboratorias.
Complexo.
Alto custo.
Necessário alta
especialização.
Custos de manutenção.
Muito complexo e alto custo.
Difícil suporte: operação,
calibração e validação.
Dados nem sempre
comparáveis com
analisadores convencionais.
Falta de padronização
Requer análise
US$
2 – 4
por
amostrador
2.000 – 4.000
por unidade
10.000 –
20.000
por analisador
200.000
por sensor
Fonte: Adaptado de WORLD BANK. Pollution Prevention and Abatement Handbook. Washington. World Bank Group. 1998.
Estação fixa
(manual) para
monitoramento da
qualidade do ar
Hi-Vol
(PTS)
MONITORES ATIVOS
Trigás
(SO 2 , NO 2 , H 2 S, NH 3 )
------
Hi-Vol MP10
MP< 10 μm
MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
Hivol MP10 utilizado para coleta
de Material Particulado de
tamanho menor que 10 μm
Mauricy Kawano
Mauricy Kawano
Hi-Vol PM10 - Detalhe das chicanas
(Cabeça Andersen) utilizadas para
separação, por inércia, do Material
Particulado de tamanho superior a 10
μm, as partículas que passam por
esta chicana ficam retidas em papel
filtro.
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1

Medidores de
radiação solar e
umidade do ar
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MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
Trigás - amostrador de pequeno volume
utilizado para medição simultânea de 3
gases poluentes atmosféricos (Ex. SO 2,
NO 2, H 2S, NH 3)
Trigás - detalhe ao centro em azul
borbulhador contendo solução de
peróxido de hidrogênio para coleta
de Dióxido de Enxofre (SO2 ).
MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
Direção e
velocidade do
vento
Entrada dos
gases e
distribuição aos
analisadores
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Interior da unidade móvel -
detalhe dos analisadores
MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
Cromatógrafo gasoso
para análise de HC
Analisador Beta (MP)
COV
O 3
CO
NO X
MP
NH 3
Mauricy Kawano
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MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
Unidade Móvel de Monitoramento da Qualidade do Ar - PETROBRÁS Cubatão
MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
Analisador de
ozônio
Analisador de VOC´s
(Volatic Organic Compounds)
Analisador de monóxido de
carbono
Analisador de
NH3 e NOx
MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
Estação automática fixa
LACTEC Curitiba PR
Interior de Estação CIC
LACTEC Curitiba PR
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2

POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA – QUALIDADE DO AR
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MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
Estação de Monitoramento da
Qualidade do Ar, Praça Ouvidor
Pardinho Curitiba PR
Espécie indicadora
Tabaco
Choupo
Tradescantia
Cultura padronizada
de gramíneas
(azevém)
Couve
Estação automática CETESB
São Paulo
Estação manual IAP Araucária
BIOMONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
Nome científico
Nicotina tabacum cv.
Belw3
Populus nigra (clone
Brandaris)
Hibrido entre
Tradescantia subcaulis e
T. hirsutifolia
(clone #4430)
Lolium multiflorum sso.
Italicum cv.
Lema
Brassica oleracea
acephala
Poluente
Ozônio
Ozônio
Substâncias
genotóxicas
Metais pesados (Cd,
Cr, Cu, Pb, Ni, Zn),
elementos-traço (Pt,
Sb), enxofre
Hidrocarbonetos
aromáticos policílicos
Parâmetro estudado
Necrose foliar
Necrose foliar,
crescimento, perda de
folhas
Mutação em células
mãe de grãos de pólen
(bioensaio Trad –
MCN)
Acúmulo
Acúmulo
Mauricy Kawano
Tempo de
exposição
2 semanas
14 semanas
30 semanas
4 semanas
8 semanas
BIOMONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
Objetivo do estudo é avaliar o impacto da
poluição atmosférica em plantas nativas, as
quais são cultivadas em estufas e expostas
em pontos específicos.
CETESB
Comunicação
Cimento Rio Branco
Fonte: KLUMPP, A.; ANSEL, W.; KLUMPP, G.; FOMIN, A. Um novo conceito de monitoramento e comunicação ambiental: a
Fonte: KLUMPP, A.; ANSEL, W.; KLUMPP, G.; FOMIN, A. Um novo conceito de monitoramento e comunicação ambiental: a
rede européia para a avaliação da qualidade do ar usando plantas bioindicadoras (EuroBionet). Revista Brasil Botânica, São
rede européia para a avaliação da qualidade do ar usando plantas bioindicadoras (EuroBionet). Revista Brasil Botânica, São
Paulo, V.24, n.4 (suplemento), p.511-518, dez. 2001 Mauricy Kawano
Paulo, V.24, n.4 (suplemento), p.511-518, dez. 2001
Mauricy Kawano
ÍNDICE DE
QUALIDADE DO AR
Mauricy Kawano
As etapas principais do uso de plantas bioindicadoras
no monitoramento da qualidade do ar
Análise visual ou
microscópia
Cultivo
Exposição
Análise estatística
Avaliação dos dados
Comparação com valores de referência
Conclusão
Coleta de amostra.
Análise química
ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR
Mauricy Kawano
Este índice foi concebido com base no "PSI -Pollutant
Standards Index”, desenvolvido pela EPA a fim de
padronizar a divulgação da qualidade do ar pelos meios de
comunicação.
O índice contempla SO2 , PTS, MP10, fumaça, CO, O3 e
NO2. É obtido através de uma função linear segmentada,
onde os pontos de inflexão são os padrões de qualidade do
ar (Resolução CONAMA nº 03/90).
Desta função, que relaciona a concentração do poluente
com o valor índice, resulta um número adimensional referido
a uma escala com base em padrões de qualidade do ar.
Fonte: Relatório de Qualidade do Ar no Estado de São Paulo 1996
Mauricy Kawano
3

Monitoramento
Poluente
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ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR
Relação com
padrões Qar do
CONAMA
Comunicação da
Qualidade do ar
Cálculo do
Índice Qar
Definição da
Qualidade do ar
Mauricy Kawano
Níveis de Qualidade do Ar para elaboração do Plano de Emergência
para Episódios Críticos de Poluição do Ar – CONAMA 03/1990
NÍVEIS
PARÂMETROS
ATENÇÃO ALERTA EMERGÊNCIA
Partículas Totais em Suspensão (PTS) (µg/m³)-24 h ≥ 375 ≥ 625
≥ 875
Monóxido de Carbono (ppm) - 8 h
≥ 15
≥ 30
≥ 40
Dióxido de Enxofre (µg/m³) -24 h
≥ 800 ≥ 1.600 ≥ 2.100
Ozônio (µg/m³) - 1 h
≥ 400 * ≥ 800 ≥ 1.000 **
Fumaça (µg/m³) - 24 h
≥ 250 ≥ 420
≥ 500
Partículas Inaláveis (µg/m³) - 24 h
≥ 250 ≥ 420
≥ 500
Dióxido de Nitrogênio (µg/m³) - 1 h
≥ 1.130 ≥ 2.260 ≥ 3.000
SO2 X PTS (µg/m³)(µg/m³) - 24 h
≥ 65.000 ≥ 261.000 ≥ 393.000
* O nível de atenção de ozônio declarado pela CETESB, com base na legislação Estadual de SP, é mais restritivo (200 µg/m³).
** O nível de emergência de ozônio declarado pela CETESB, com base na legislação Estadual de SP, é menos restritivo (1200 µg/m³).
Art. 5º - Ficam estabelecidos os Níveis de Qualidade do Ar para elaboração do Plano de Emergência ...
§ lº - Considera-se Episódio Crítico de Poluição do Ar a presença de altas concentrações de poluentes na
atmosfera em curto período de tempo, resultante da ocorrência de condições meteorológicas desfavoráveis à
dispersão dos mesmos.
....
§ 8º - Cabe aos Estados a competência para indicar as autoridades responsáveis pela declaração dos
diversos níveis, devendo as declarações efetuar-se por qualquer dos meios usuais de comunicação de
massa.
.....
§ 9º - Durante a permanência dos níveis acima referidos, as fontes de poluição do ar ficarão, na área atingida
sujeitas às restrições previamente estabelecidas pelo órgão de controle ambiental.
Mauricy Kawano
ÍNDICE DE QUA LIDA DE
ÍNDICE DE QUA LIDA DE
500
40
nível de emergência
400
30
nível de alerta
300
15
nível de atenção
200
9
4,5
PQAR primário
100
0
50% PQAR primário
0
ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR
0 10 20 30 40 50
MONÓXIDO DE CARBONO (média 8 h) ppm
500
2100
nível de emergência
400
1600
nível de alerta
300
800
nível de atenção
200
365
PQAR primário
80
100
0
PQAR primário anual
0
2620
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
DIÓXIDO DE ENXOFRE (média diária) μg/m 3
50
500
1000
875
nível de emergência
400
625
nível de alerta
300
375
nível de atenção
200
240
80
PQAR primário
100
0
PQAR primário anual
0
ÍNDICE DE QUA LIDA DE
ÍNDICE DE QUA LIDA DE
0 200 400 600 800 1000
PA RTÍCULA S TOTA IS EM SUSPENSÃ O (média diária) μg/m 3
500
1000
nível de emergência
400
800
nível de alerta
300
200
nível de atenção
200
160
PQAR primário
80
100
0
50% PQAR primário
0
1200
0 200 400 600 800 1000 1200
OZÔNIO (média 1 h) μg/m 3
PADRÕES DE QUALIDADE DO AR – CONAMA 03/1990
POLUENTE
TEMPO DE
AMOSTRAGEM
Partículas Totais em 24 horas (1)
Suspensão MGA (2)
Dióxido de Enxofre
24 horas (1)
MAA (3)
Monóxido de 1 hora (1)
Carbono
8 horas (1)
Ozônio
1 hora (1)
Fumaça
24 horas (1)
MAA (3)
Partículas 24 horas (1)
Inaláveis
MAA (3)
Dióxido de 1 hora (1)
Nitrogênio MAA (3)
(1) Não deve ser excedido mais que uma vez ao ano
(2) Média geométrica anual (MGA)
(3) Média aritmética anual (MAA).
n
Média geométrica = a 1×
a2
× ... × an
Média aritmética = a 1+
a2
+ ... + an
n
Obs. Os mesmos padrões são válidos
para o PR através da resolução SEMA
054/2006
PADRÃO
PRIMÁRIO
µg/m³
240
80
365
80
40.000 (35 ppm)
10.000 (9 ppm)
160
150
60
. 150
50
320
100
PADRÃO
SECUNDÁRIO
µg/m³
150
60
100
40
40.000 (35 ppm)
10.000 (9 ppm)
160
100
40
150
50
190
100
MÉTODO DE
MEDIÇÃO
Amostrador de
grandes volumes
Pararosanílina
Infravermelho não
dispersivo
Quimiluminescência
Refletância
Separação
Inercial/Filtração
Quimiluminescência
padrões primários de Qar - conc. que ultrapassadas poderão afetar
a saúde da população.Constituindo-se em metas de curto e médio
prazo.
padrões secundários de qualidade do ar - conc. abaixo das quais
se prevê o mínimo efeito adverso sobre o bem estar da população,
assim como o mínimo dano à fauna e à flora, aos materiais e ao meio
ambiente em geral. Podem ser entendidos como níveis desejados de
concentração de poluentes, constituindo-se em meta de longo prazo. Mauricy Kawano
ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR
PQAR
primário
PQAR primário anual
Fonte: Relatório de Qualidade do Ar no Estado de São Paulo 1996
500
3000
400
nível de emergência
2260
300
nível de alerta
1130
200 nível de atenção
320
100
PQAR primário
100 PQAR primário anual
nível de emergência
nível de
atenção
nível de alerta
ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR
Concentração
medida
Fonte: Relatório de Qualidade do Ar no Estado de São Paulo 1996 Mauricy Kawano
Fonte: Relatório de Qualidade do Ar no Estado de São Paulo 1996
Mauricy Kawano
ÍNDICE DE QUA LIDA DE
0
3750
0 1000 2000 3000 4000
DIÓXIDO DE NITROGÊNIO (média 1 h) mg/m 3
ÍNDICE DE QUA LIDA DE
500
400
300
200
100
0
ÍNDICE DE QUA LIDA DE
500
400
300
200
100
500
nível de emergência
420
nível de alerta
250
nível de atenção
150
60
PQAR primário
PQAR primário anual
0
500
nível de emergência
420
nível de alerta
250
nível de atenção
150
50
PQAR primário
PQAR primário anual
Mauricy Kawano
600
0 100 200 300 400 500 600
PA RTÍCULA S INA LÁ V EIS (média diária) μg/m 3
600
0 100 200 300 400 500 600
FUMAÇA (média diária) mg/m 3
4

POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA – QUALIDADE DO AR
Prof. Mauricy Kawano mauricyk@yahoo.com.br
ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR
ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR
⎛ Índicefinal
Índice ⎞
inicial
Índice Índice ⎜
−
=
inicial +
⎟×
( Conc. medida −Conc.
inicial )
⎜ Conc. final Conc. ⎟
⎝ − incial ⎠
65
Regular
Fonte: Relatório de Qualidade do Ar no Estado de São Paulo 1996 Mauricy Kawano
Mauricy Kawano
ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR
209,4
Má
ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR
Faixas de conc.
ou faixas do índice
podem variar
considerando
padrões Qar e/ou
Órgão ambiental
Fonte: www.cetesb.sp.gov.br acesso em 26/05/2004 Mauricy Kawano
Fonte: www.cetesb.sp.gov.br acesso em 26/05/2004
Mauricy Kawano
ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR
Fonte: www.cetesb.sp.gov.br acesso em 26/05/2004
Mauricy Kawano
Totem utilizado para
comunicação à
população sobre a
qualidade do ar em
Cubatão - SP
ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR
REGULAR PÉSSIMA BOA
MÁ
Mauricy Kawano
5

POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA – QUALIDADE DO AR
Prof. Mauricy Kawano mauricyk@yahoo.com.br
EPISÓDIOS CRÍTICOS DE POLUIÇÃO DO AR EM SP
Fonte: Estado de São Paulo 04/09/94
No caso do Estado de Alerta ser declarado por monóxido de carbono ou oxidantes
fotoquímicos, fica impedida a circulação de veículos na área atingida, no período das 6
às 21 horas. Se os poluentes responsáveis pelo estado de Alerta forem o material
particulado ou o dióxido de enxofre ficam proibidas as operações industriais de limpeza
de caldeira, operação de incineradores e circulação de veículos a óleo diesel fora dos
padrões legais.
Declarado o Estado de Emergência, no caso de CO, O3 e SO2, são totalmente proibidas
a circulação e o estacionamento de veículos na área atingida, assim como são
totalmente paralisadas as operações industriais, quando os poluentes forem o MP ou o
SO2. Fonte: http://www.cetesb.sp.gov.br/Ar/ar_emergencia.htm
Quando o estado de Atenção é declarado, devido a
monóxido de carbono ou oxidantes fotoquímicos, é
solicitada a restrição voluntária do uso de veículos
automotores particulares. No caso do material particulado
ou dióxido de enxofre, as atividades industriais como
limpeza de caldeiras ou a operação de incineradores só
podem ser realizadas em um período determinado do dia,
assim como devem ser adiados o início de novas operações
de processamentos industriais. Devem ser eliminadas
imediatamente as emissões de fumaça preta por fontes
estacionárias que estiverem fora dos padrões legais, bem
como a queima de qualquer material ao ar livre.
Mauricy Kawano
EPISÓDIOS CRÍTICOS DE POLUIÇÃO DO AR NO PR
§ 2º Os limites de concentrações de poluentes, ou do produto de
concentrações, serão estabelecidos pelo órgão estadual de meio
ambiente, aplicando-se, na ausência destes, os níveis existentes na
Legislação Federal.
Art. 35. Fica o órgão estadual do meio ambiente responsável pela
elaboração e coordenação do Programa de Emergência para Episódios
Críticos de Poluição Atmosférica.
Art. 36. Caberá ao Secretário de Estado do Meio Ambiente e dos
Recursos Hídricos, a partir de solicitação do órgão estadual de meio
ambiente, declarar os níveis de Atenção, de Alerta e de Emergência,
devendo estes atos serem divulgados publicamente.
Art. 37. Durante a permanência dos níveis acima referidos, as fontes de
poluição do ar ficarão, na área atingida, sujeitas às restrições previamente
estabelecidas pelo órgão estadual de meio ambiente.
CARACTERÍSTICAS ESTAÇÕES DA RMC
Mauricy Kawano
Fonte: Relatório
Qualidade do Ar na
Região
Metropolitana de
Curitiba Ano 2005
HCT - HC totais.
Mauricy Kawano
EPISÓDIOS CRÍTICOS DE POLUIÇÃO DO AR NO PR
DO PROGRAMA DE EMERGÊNCIA PARA EPISÓDIOS CRÍTICOS DE
POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
Art. 32. Com a finalidade de prevenir grave e iminente risco à saúde da
população deverá ser elaborado um Programa de Emergência para
Episódios Críticos de Poluição Atmosférica.
Art. 33. O Programa de Emergência deve contemplar um conjunto de
ações, previamente planejadas e coordenadas, envolvendo e articulando
os órgãos do Governo do Estado, dos municípios, entidades privadas
diretamente interessadas, além da comunidade em geral.
Art. 34. Ficam estabelecidos os níveis de atenção, alerta e emergência
para a execução do programa.
§ 1º Na definição de qualquer dos níveis enumerados poderão ser
consideradas as concentrações de partículas totais em suspensão,
dióxido de enxofre, partículas inaláveis, monóxido de carbono, ozônio,
fumaça, dióxido de nitrogênio, e o produto das concentrações de
partículas totais em suspensão e o dióxido de enxofre, bem como as
condições esperadas de dispersão atmosférica, com base nas previsões
meteorológicas e em fatos ou fatores intervenientes previstos e
esperados. Fonte: LEI PR Nº 13.806 – 30/09/2002.
QUALIDADE DO AR RMC
Estações Automáticas
Curitiba - Santa Cândida
Curitiba - Cidade Industrial (CIC)
Araucária - Assis
Curitiba - Praça Ouvidor Pardinho
Curitiba - Boqueirão
Araucária - UEG
Araucária - CISA-CSN-PR (CSN)
Araucária - REPAR
Estações Manuais
Curitiba - Santa Casa
Araucária - São Sebastião
Araucária - Assis
Araucária - Seminário
Colombo
Fonte: Relatório Qualidade do Ar na Região
Metropolitana de Curitiba Ano 2005
Mauricy Kawano
As estações
automáticas
operam com
analisadores que
fazem a coleta e
análise dos
poluentes ao
mesmo tempo. Os
resultados são
armazenados por
um sistema
computadorizado.
Cada estação possui instrumentos que analisam poluentes atmosféricos e parâmetros
meteorológicos. O equipamento das estações manuais opera apenas em forma de coleta, por
exemplo, coleta PTS em filtro. A análise do filtro é realizada posteriormente em laboratório.
RESULTADOS MONITORAMENTO RMC
Fonte: Relatório Qualidade do Ar na Região Metropolitana de Curitiba Ano 2006
Mauricy Kawano
Mauricy Kawano
6

POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA – QUALIDADE DO AR
Prof. Mauricy Kawano mauricyk@yahoo.com.br
MONITORAMENTO RMC
Fonte: http://www.pr.gov.br/meioambiente/iap/index.shtml Acesso 23/03/2006
Mauricy Kawano
MONITORAMENTO RMC
Fonte: http://www.pr.gov.br/meioambiente/iap/index.shtml Acesso 14/04/2008
Mauricy Kawano
7