Poluição Atmosférica: Monitoramento e Medidas de Controle

Poluição Atmosférica Aula 6 Monitoramento da Qualidade do Ar Estabelecer metas Fontes e Causas Emissões Qualidade do Ar Exposição Efeitos Volume de reduções necessárias Medidas para sua obtenção Avaliação de resultados Execução de Medidas Poluição Atmosférica Aula 6 Justificativas para o Monitoramento Como o problema da contaminação do ar se depara diante de outros problemas Estado da qualidade do ar hoje e tendências futuras Efeitos e impactos hoje e no futuro Identificar os contaminantes e fontes Determinar as metas de qualidade do ar no tempo padrões do CONAMA OMS limites à episódios críticos etc Modelos para representar metas em termos das necessárias reduções das emissões Metas Poluição Atmosférica Aula 6 Medidas para o Controle da Poluição Atmosférica Regulação direta sobre as emissões Medidas tecnológicas combustíveis veículos etc Medidas indiretas transporte desenvolvimento urbano instrumentos econômicos Execução de Medidas Medidas de regulação direta Requer aplicação Monitoramento de condições Avaliação e difusão ao público Medidas Indiretas Incentivosdesincentivos econômicos Créditos suaves para a renovação veicular Associação com as políticas setoriais Poluição Atmosférica Aula 6 Avaliação dos Resultados Custoefetividade Custobenefício Fatores extras apoio do público viabilidade política etc Poluição Atmosférica Aula 6 Estágio Postura Conseqüências Passivo acha que as questões ambientais só servem para reduzir o lucro não realiza investimentos para controlar e reduzir impactos passivos legais alvo permanente dos fiscais redução de mercados não atrai investidores e financiadores Reativo busca cumprir a lei quando exigido pelos fiscais tenta postergar ao máximo os investimentos em controle ambiental potenciais passivos legais riscos financeiros riscos de perda de mercado precisa se justificar com freqüência Próativo gerencia riscos identifica inadimplências legais e corrige possui um sistema de gestão ambiental integrado às suas outras funções corporativas relacionamento amistoso com o órgão ambiental poucas chances para multas e penalidades atrai investidores e acionistas maior satisfação dos empregados ampliação de mercado Diferentes Estágios em Relação à Postura Ambiental Poluição Atmosférica Aula 6 Controle Prevenção Reciclagem Tratamento Modificação no processo Poluição Atmosférica Aula 6 Prevenção da Poluição uma vez que o poluente chega ao ambiente vai recircular através do ar da água e do solo diminui os custos de tratamento dos resíduos devido a menor quantidade dos mesmos diminui os custos de produção devido à utilização mais eficiente das matériasprimas e da energia assim como dos investimentos em sistemas de tratamento de resíduos melhora a imagem pública da empresa diante dos consumidores das comunidades vizinhas da imprensa do público em geral e das agências ambientais melhora a competitividade da empresa frente aos consumidores é mais fácil cumprir as novas leis e regulamentos Por que é melhor prevenir do que remediar Poluição Atmosférica Aula 6 Redução na Fonte Mudanças no Produto substituição composição do produto produtos multifuncionais incremento da vida útil do produto Mudanças na MatériaPrima purificação da matériaprima substituição de matériaprima Adoção de Práticas de Operação Melhoradas manutenção preventiva técnicas de gerenciamento melhor manuseio da matéria prima minimização de perdas treinamento do pessoal segregação de resíduos Mudanças no Processo Mudanças Tecnológicas mudanças no processo mudanças nos equipamentos automação adicional mudanças nos níveis de operação Poluição Atmosférica Aula 6 Reaproveitar Recuperação reprocessamento para recuperar no próprio processo reprocessamento e transformação em subproduto Uso e Reuso retorna para o processo serve de matériaprima para outros processos Poluição Atmosférica Aula 6 Abordagem Consciente valoriza os resíduos e maximiza a reciclagem destina corretamente os resíduos não recuperáveis cumpre a Lei no que seja essencial evitando manchar a imagem já conquistada pela empresa Abordagem Convencional assegura o lucro transferindo ineficiências para o preço do produto descarta os resíduos da maneira mais fácil e econômica protela investimentos em proteção ambiental Meio Ambiente é um Problema LUCRO MEIO AMBIENTE LEGISLAÇÃO INVESTIMENTOS RESÍDUOS assegura o lucro controlando custos e eliminandoreduzindo perdas fugas e ineficiências investe em melhoria do processo e qualidade total adiantase às Leis vigentes e às Leis vindouras projetando uma imagem avançada da empresa Meio Ambiente é uma oportunidade Poluição Atmosférica Aula 6 A qualidade do ar é determinada por um complexo sistema de emissões composto por fontes fixas indústrias incineradores termelétricas lixões etc e móveis veículos automotores conjugadas a outros fatores tais como clima topografia uso do solo distribuição e tipologia das fontes condições de emissões e dispersão local dos poluentes O monitoramento do ar nas áreas urbanas fornece informações sistemáticas sobre a qualidade do ambiente subsidiando ações de fiscalização controle e gestão da qualidade do ar tais como a melhoria dos transportes públicos e a introdução de tecnologias menos poluentes Qualidade do Ar e Monitoramento Poluição Atmosférica Aula 6 O controle da poluição do ar é realizado através do monitoramento dos poluentes mais relevantes Entre eles estão o NO2 o SO2 o O3 o CO Pb e o MP É importante o acompanhamento da evolução das emissões veiculares uma vez que o cenário sofre constantes mudanças como alterações do perfil da frota álcool e gasolina composição dos combustíveis fatores de emissão dos veículos novos que entram em circulação onde pesa o avanço da tecnologia como por exemplo o uso de catalisadores Controle da Poluição do Ar Poluição Atmosférica Aula 6 Monitoramento do Ar É definido como monitoramento atmosférico todas as metodologias utilizadas para amostrar analisar e processar as concentrações de substâncias ou contaminantes presentes no ar em um dado local durante um período de tempo determinado Fonte Fixa é aquela que se encontra estabelecida em um lugar determinado e sua emissão é produzida sempre no mesmo lugar Exemplos indústrias lixões termelétricas campos agrícolas etc Fonte Móvel é aquela que muda de lugar ao longo do tempo sendo sua área de influência variável Exemplo veículos automotores Poluição Atmosférica Aula 6 Importância estabelecer os padrões de qualidade do ar orientar estudos epidemiológicos que relacionem os efeitos das concentrações dos contaminantes com problemas de saúde especificar tipos e fontes emissoras permitir adoção de estratégias de controle e políticas de desenvolvimento de acordo com os ecossistemas locais desenvolver programas racionais para o manejo da qualidade do ar Poluição Atmosférica Aula 6 Programa de Monitoramento 1 Definição dos objetivos 2 Definição de parâmetros ambientais 3 Definição do número e locais de amostragem 4 Determinação dos tempos de amostragem 5 Seleção dos equipamentos de amostragem e técnicas de análises Poluição Atmosférica Aula 6 1 Definição dos objetivos estabelecer bases científicas para políticas de desenvolvimento determinar a conformidade com normas e critérios legais estimar os efeitos sobre a população e o ambiente informar ao público sobre a qualidade do ar proporcionar informações sobre fontes e riscos de contaminação avaliar tendências a longo prazo avaliar os efeitos das medidas de controle na qualidade do ar estudar as reações químicas dos contaminantes na atmosfera validar modelos de dispersão de contaminantes na atmosfera Poluição Atmosférica Aula 6 2 Definição de parâmetros ambientais contaminantes primários eou secundários Temse identificado na atmosfera mais de 100 contaminantes entretanto consideramse como indicadores da contaminação do ar apenas os mais abundantes para os quais se estabeleceram padrões de qualidade tais como SO2 NOx O3 CO HC e MP Outros contaminantes específicos podem ser medidos dependendo dos objetivos do monitoramento e das características da zona de estudo Poluição Atmosférica Aula 6 2 Definição de parâmetros ambientais parâmetros meteorológicos e topográficos Estes parâmetros devem ser medidos uma vez que dependendo do objetivo do estudo podem mascarar os resultados pois influenciam diretamente na dispersão dos poluentes na atmosfera e no caso dos contaminantes secundários afetam a sua produção Exemplos direção e velocidade dos ventos temperatura umidade relativa precipitação radiação solar altitude tipo de solo relevo etc Poluição Atmosférica Aula 6 3 Definição do número e locais de amostragem A localização das estações de medição de contaminantes e o número de estações são funções dos objetivos que se pretende alcançar bem como da área que se pretende cobrir Existem diferentes metodologias para seleção dos locais onde se devem instalar as estações de monitoramento porém muitas vezes os resultados obtidos são alterados em virtude da falta de infra estrutura energia elétrica água telefone etc falta de segurança ou dificuldade de acesso Muitas vezes o monitoramento das cidades é realizado utilizandose locais selecionados com base na experiência buscando pontos representativos da área que se pretende monitorar ou seja instalandose estações que cubram zonas do centro das cidades dos setores industriais comerciais residenciais e de grande densidade de tráfego Poluição Atmosférica Aula 6 4 Determinação dos tempos de amostragem a Duração do programa de amostragem b Freqüência da amostragem c Tempo de tomada das amostras Duração do Programa é definido como o período de tempo no qual foram realizadas as amostragens Para medições permanentes da qualidade do ar considerase como período de duração os 12 meses do ano cujos dados permitem avaliar possíveis interferências das estações do ano Os programas podem ainda ser semestral mensal ou até semanal dependendo dos objetivos do programa Poluição Atmosférica Aula 6 4 Determinação dos tempos de amostragem a Duração do programa de amostragem b Freqüência da amostragem c Tempo de tomada das amostras Freqüência da Amostragem indica o número de amostragens em um intervalo de tempo em um dado ponto ou em uma área de amostragem e se aplica em programas de amostragem descontínua Este fator é de grande importância visto que a concentração dos indicadores da qualidade do ar dependem em grande parte de variações climáticas e sazonais Também variam em função do dia da semana e em um mesmo dia as condições meteorológicas e padrões de emissão podem produzir variações nas concentrações dos contaminantes É recomendável estabelecer uma freqüência de amostragem que leve em consideração todos estes aspectos de modo que o programa de monitoramento represente o que realmente ocorre na zona em estudo Poluição Atmosférica Aula 6 4 Determinação dos tempos de amostragem a Duração do programa de amostragem b Freqüência da amostragem c Tempo de tomada das amostras Tempo de Tomada das Amostras corresponde ao período de tempo e que a amostra é coletada para determinação da concentração do poluente em amostragens descontínuas De um modo geral quanto maior a concentração do poluente menor é o tempo de coleta da amostra Este tempo é determinado observandose o método de amostragem utilizado e os critérios estabelecidos nas normas oficiais de qualidade do ar e cada país Poluição Atmosférica Aula 6 5 Seleção do equipamento de amostragem e técnicas de análises Um fator importante é a seleção dos equipamentos de amostragem e de suas metodologias de análises A necessidade de qualidade ou precisão da base de dados será o elemento principal a considerar para a escolha dos equipamentos seguido do custo e da disponibilidade de pessoal técnico capacitado para operar Devese observar o custo do instrumento sua complexidade sua confiabilidade e seu funcionamento Tipos de Metodologias para Monitoramento Atmosférico As metodologias de amostragem podem ser divididas em cinco tipos amostradores passivos amostradores ativos analisadores automáticos em linha sensores remotos e bioindicadores Amostradores Passivos Também conhecidos como monitores ou dosímetros passivos são dispositivos capazes de fixar compostos gasosos ou vapores da atmosfera por meio de sua adsorção ou absorção em um substrato químico específico a uma taxa controlada por processos físicos tais como difusão e permeação não envolvendo o movimento ativo do ar através do amostrador ou seja não necessitando de bomba de sucção para forçar o ar a ser amostrado Estes dispositivos são bastante utilizados no monitoramento da exposição pessoal em ambientes de trabalho e mais recentemente começouse a estudar a sua aplicabilidade para o monitoramento ambiental externo Vantagens são mais simples de custo bem mais reduzido por não necessitarem de bateria ou bombeamento externo exigem pouca manutenção não dependem de calibração de fluxos de ar são de fácil operação e bem aceitos pelos seus usuários em ambientes de trabalho por serem leves e de tamanho reduzido Desvantagens não fornecem concentrações instantâneas não estão disponíveis comercialmente para um grande número de componentes atmosféricos não permitem alteração na taxa de amostragem o que impossibilita concentrar ou diluir o gás ou vapor durante a amostragem e não possuem adequada sensibilidade quando expostos por curto tempo De forma semelhante às amostragens ativas descontínuas que integram longo tempo por exemplo 24 horas a amostragem passiva não distingue episódios transitórios de altas e baixas concentrações em um dado período Comparação com técnicas ativas convencionais Exemplos de Amostradores Passivos Tipo Emblema Tipo Tubo de Difusão Tampa para uso antes e depois da amostragem Filtro impregnado com a solução absorvente Fundo do amostrador Corpo do amostrador Percurso de Difusão Tela de aço inox Tipo Tubo de Difusão Exemplos de Amostradores Passivos Amostradores Ativos A grande diferença entre os amostradores passivos e ativos é que esses últimos necessitam de energia elétrica para forçar o ar a passar através do meio de coleta seja ele físico ou químico Além do que o maior volume de ar amostrado aumenta a sensibilidade do método sendo possível a obtenção de valores médios diários O amostradores ativos mais usados atualmente são os borbulhadores acidimétricos para medir SO2 os amostradores gravimétricos de altos volumes para partículas totais e respiráveis além de amostradores para NO2 e O3 Estes amostradores de um modo geral são mais caros e complexos que os passivos porém são relativamente simples de operar confiáveis e têm gerado a base de dados em grande parte do mundo Exemplo de um Amostrador Ativo entrada de ar região de aceleração chapa untada para coleta de grossos tela contra insetos saída da zona de fracionamento controlador de vazão manômetro motor de sucção filtro Amostrador Gravimétrico de Grandes Volumes PM10 Exemplos de filtros usados na coleta de MP10 1 Filtro limpo 2 C 24 µg m³ 3 C 27 µg m³ 4 C 15 µg m³ 5 C 18 µg m³ 6 C 35 µg m³ 7 C 51 µg m³ 8 C 63 µg m³ Exemplo de um Amostrador Ativo Amostrador Dicotômico para Coleta de PM10 e PM25 Exemplo de um Amostrador Ativo Serve para a amostragem e coleta simultânea de até três poluentes gasosos no ar atmosférico Este amostrador é formado por um trem de amostragem que mediante o uso de uma bomba de vácuo faz borbulhar o ar atmosférico em um reagente especial e com vazão conhecida O poluente contido no ar é então coletado para análise posterior no laboratório Amostrador de Pequeno Volume APV para a Coleta Simultânea de até Três Gases Amostradores Automáticos Embora os amostradores ativos e passivos sejam mais vantajosos do ponto de vista econômico os amostradores automáticos têm a grande vantagem de apresentar uma resposta muito rápida uma vez que operam continuamente o que permite tomadas de decisões mais acertadas em situações de emergência Nestes equipamentos o ar amostrado continuamente entra em uma câmara de reação onde seja por uma propriedade ótica do gás que se pode medir diretamente ou por reação química que produza quimiluminescência um detector irá produzir um sinal elétrico proporcional à concentração do contaminante presente na amostra Exemplos de Amostradores Contínuos Analisador contínuo para partículas Analisador de NONO2NOx por quimiluminescência Exemplos de Amostradores Contínuos Cleveland Ohio Mapa do Monitoramento no Brasil Instituto de Energia e Meio Ambiente Monitoramento no Brasil C2F6 Hexafluoretano Emissões Monitoramento no Brasil CO Monóxido de carbono Monitoramento no Brasil CO2 Dióxido de carbono Escala de Ringelmann A Escala de Ringelmann é usada para medir a densidade aparente da fumaça A escala foi desenvolvida por Maximilien Ringelmann em 1888 Tem cinco níveis de densidade inferidos a partir de um diagrama de linhas pretas sobre uma superfície branca que se vista de uma certa distância se misturam em tons de cinza conhecidos Ringelmann forneceu uma especificação onde a fumaça de nível 0 é representado pelo branco os níveis de 1 a 4 por quadrados de 10 mm2 com linhas de espessura 1 mm 23 mm 37 mm e 55 mm e o nível 5 por tudo em preto Uma versão popular desta escala foi publicada pelo United States Bureau of Mines em 1967 A versão British Standards 1969 altera a especificação de Ringelmann para dar um gráfico similar em papel moderno com tinta moderna com a aparência provável de gráficos produzidos possivelmente em papel mais escuro e com tinta mais pálida A escuridão aparente da fumaça depende da concentração das partículas no efluente do tamanho das partículas e da profundidade da coluna de fumaça a ser observada além das condições de iluminação natural tais como a direção do sol em relação ao observador enquanto a precisão do gráfico em si depende da brancura do papel e negrume da tinta utilizada GOVERNODOESTADOSÃOPAULOSECRETARIADOMEIOAMBIENTE CETESBCOMPANHIADETECNOLOGIA desalaneamentoinvemewnlegislação 1 Legislação Educativa 11 Decreto de 280698076 cap II seção III art 31 alterado pelo Decreto 24606 de 280698 2 Normas CETESB 1901 Determinação do grau de engorçamento de fumaça emitida por fontes estenacioneaisutilizando a Escala de Ringelmann reduzida Escala de Ringelmann Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Fonte Relatório de Qualidade do Ar no Estado de São Paulo 2021 Emissões relativas de poluentes por tipo de fontes na Região Metropolitana de São Paulo RMSP Ano Base 2021 Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Evolução dos fatores médios de emissão de CO dos veículos movidos a álcool e a gasolina C da RMSP Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Evolução dos fatores médios de emissão de HC e NOx dos veículos movidos a álcool e a gasolina C da RMSP Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Estimativas de emissão de processos industriais e queima de combustível em fontes estacionárias em Cubatão Ano Base 2004 Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Configuração da Rede Automática MP10 Partículas inaláveis SO2 Dióxido de Enxofre NO Monóxido de nitrogênio NOx Óxidos de nitrogênio CO Monóxido de carbono CH4 Metano HCNM Hidrocarbonetos totais menos metano O3 Ozônio VV Velocidade dos ventos DV Direção dos ventos UR Umidade relativa do ar P Pressão atmosférica TEMP Temperatura RAD Radiação total e ultravioleta Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Configuração das Redes Manuais Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Número de ultrapassagens do padrão e nível de atenção para o MP10 por mês 1997 a 2004 tomandose como base todas as estações da RMSP que monitoram este poluente Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Número de ultrapassagens do padrão e nível de atenção para o MP10 por mês 1997 a 2004 tomandose como base a estação da Vila Parisi em Cubatão Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Número de ultrapassagens do padrão e nível de atenção para o CO por mês 1997 a 2004 tomandose como base todas as estações da RMSP que monitoram este poluente médias de 8 h Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Número de ultrapassagens do padrão e nível de atenção para o O3 por mês 1997 a 2004 tomandose como base todas as estações da RMSP que monitoram este poluente Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Evolução das concentrações médias anuais de MP10 na RMSP e Cubatão Rede Automática Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Evolução das concentrações médias anuais de MP10 no Interior Rede Automática e Manual Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Número de ultrapassagens do padrão de O3 por ano na RMSP tomandose como base as estações Parque D Pedro II Moóca Ibirapuera São Caetano do Sul São Miguel Paulista e Mauá Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Número de ultrapassagens do padrão de CO por ano na RMSP tomandose como base todas as estações que monitoram este poluente médias de 8 h Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Evolução das concentrações médias anuais de NO2 na RMSP Cubatão e Interior Alguns Dados do Monitoramento Atmosférico do Estado de São Paulo Evolução das concentrações médias anuais de SO2 na RMSP e Cubatão Rede Automática Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior Muitas pessoas passam grande parte do tempo dentro de ambientes fechados em torno de 8090 de suas vidas Trabalhamos estudamos comemos bebemos e dormimos em ambientes fechados onde a circulação de ar pode ser restrita Por estas razões alguns especialistas sentem que mais pessoas sofrem com os efeitos da poluição do ar interior do que a poluição ao ar livre A exposição à poluição em casa e no trabalho é muitas vezes maior do que ao ar livre Por exemplo na Califórnia estimase que os níveis de poluentes do ar interior são de 2562 maior do que os níveis externos e pode representar sérios problemas de saúde Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior Estudos realizados pela EPA indicam que o nosso ambiente interior é duas a cinco vezes mais tóxico do que o nosso ambiente ao ar livre e em alguns casos as medições de ar dentro de casa chegaram a ser 100 vezes mais poluído que o ar livre A Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer e a Organização Mundial de Saúde concluíram que 80 de todos os cânceres são atribuídos a fatores ambientais em vez de fatores genéticos incluindo a exposição a produtos químicos cancerígenos muitos dos quais encontrados em produtos de limpeza domésticos A Organização Mundial de Saúde OMS relata que quase 3 da carga global de doenças é devido à poluição do ar interior Nós passamos 90 de nossas vidas dentro de casa hoje e os investigadores estão avaliando nossa exposição aos poluentes internos como contribuintes para a incidência crescente do autismo das alergias e da carga da toxina em nossos organismo Poluição do Ar Interior Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior Áreas Urbanas A poluição do ar em ambientes fechados é uma preocupação nos países desenvolvidos onde as melhorias na eficiência energética às vezes tornam as casas relativamente herméticas reduzindo a ventilação e elevando os níveis de poluentes Área Rurais Nos países em desenvolvimento são as áreas rurais que enfrentam a maior ameaça da poluição interna onde cerca de 35 bilhões de pessoas continuam a depender de combustíveis tradicionais como lenha carvão vegetal e esterco de vaca para cozinhar e aquecer as residências DEFINIÇÃO Referese às mudanças nas características físicas químicas e biológicas do ar no ambiente interior de uma casa edifício ou uma instituição ou instalação comercial Problemas de ar interior podem ser sutis e nem sempre produzem impactos facilmente reconhecidos na saúde Diferentes condições são responsáveis pela poluição do ar interior nas áreas rurais e urbanas Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior Nos países em desenvolvimento as concentrações de poluentes internos em casas que queimam combustíveis tradicionais são alarmantes Queimando tais combustíveis produz grande quantidade de fumaça e outros poluentes do ar no espaço confinado da casa resultando em alta exposição Mulheres e crianças são os grupos mais vulneráveis pois passam mais tempo dentro de casa e estão expostos à fumaça Em 1992 o Banco Mundial designou a poluição do ar interior nos países em desenvolvimento como um dos quatro problemas ambientais mais críticos a nível mundial As médias diárias do nível de poluentes emitidos no interior frequentemente excedem as diretrizes atuais da OMS e níveis aceitáveis Embora muitas centenas de agentes químicos separados tenham sido identificados na fumaça dos biocombustíveis os quatro poluentes mais graves são partículas monóxido de carbono matéria orgânica policíclica e formaldeído Existe pouco monitoramento da qualidade do ar interior em ambientes urbanos rurais e áreas urbanas mais pobres dificultando assim o conhecimento da real situação Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior Nas áreas urbanas a exposição à poluição do ar interior aumentou devido a uma variedade de razões incluindo a construção de edifícios mais hermeticamente fechados a ventilação reduzida a utilização de materiais sintéticos para a construção e o mobiliário e a utilização de produtos químicos pesticidas e produtos domésticos Poluição do ar interior pode começar dentro do edifício ou ser atraída do exterior Além do dióxido de nitrogênio monóxido de carbono e chumbo há uma série de outros poluentes que afetam a qualidade do ar em um espaço fechado A ventilação inadequada é uma causa primária de poluição do ar interior e é por isso que as concentrações dos poluentes aumentam durante o inverno Em áreas altamente urbanizadas e industriais a falta de tratamento do ar e altos níveis de umidade podem aumentar as concentrações de poluentes no ambiente interior Outras fontes incluem gases de cozimento e aquecimento produtos químicos de velas e produtos de limpeza domésticos mofo e bolor e uma série de toxinas de materiais de construção Poluição do Ar Interior Mais de cem pessoas morreram entre 2005 e 2011 devido a intoxicação por monóxido de carbono Segundo o Instituto Nacional de Medicina Legal a maioria dos casos ocorreram em contexto de acidente doméstico com lareiras braseiras e esquentadores Família de brasileiros morre no Chile após suposta inalação de gás Monóxido de carbono causou a morte de seis jovens na Alemanha Vítimas tinham sido encontradas mortas num barracão de jardim onde tinham organizado uma festa Criança morre intoxicada por gás dentro de carro em MS Mãe achou que menino estava dormindo Veículo tinha vazamento de fumaça Substâncias no ar interior das escolas podem potenciar asma e obesidade Estudo desenvolvido por investigadores do Instituto de Saúde Pública da Universidade do Porto ISPUP avaliou a qualidade do ar de 20 escolas primárias da cidade do Porto O estudo envolveu 845 crianças a frequentar o 3º e o 4º ano de escolaridade em 20 escolas do Porto A presença de disruptores endócrinos no ar interior das escolas pode conduzir ao desenvolvimento de asma de sintomas respiratórios e de obesidade nas crianças Os disruptores endócrinos são substâncias que provocam alterações em todo o sistema endócrino hormonal do indivíduo e que podem ser encontrados em produtos de uso corrente e em aplicações domésticas como revestimento de pisos móveis tintas entre outros Avaliar o impacto dos disruptores endócrinos no desenvolvimento de asma de sintomas respiratórios e de obesidade em crianças com idades compreendidas entre os 7 e os 12 anos expostas a estas substâncias dentro das salas de aula RESULTADOS DO ESTUDO Os resultados mostraram que o ar interior das escolas analisadas apresenta baixas concentrações de disruptores endócrinos Contudo mesmo concentrações reduzidas têm já um efeito negativo na saúde das crianças potenciando o desenvolvimento de asma de obesidade e sintomas respiratórios O período da infância é um momento crítico para o estudo do impacto dos desreguladores endócrinos sobre a saúde uma vez que as alterações registadas nesta idade podem prolongarse até à vida adulta Além do mais pelo tempo que passam em ambientes fechados locais onde existe uma maior concentração destas substâncias devido à falta de ventilação as crianças são um grupo suscetível SUGESTÕES PARA A MINIMIZAÇÃO DO PROBLEMA Aumentar a ventilação natural abrindo as janelas e as portas para que o ar circule Escolha dos materiais que se colocam dentro das salas como por exemplo o mobiliário principalmente o de plástico o tipo de pavimento e as tintas usadas para pintar as paredes Esta escolha deveria ser realizada por uma equipa de pessoas de diferentes áreas que selecionassem materiais saudáveis para as crianças AUTOR PROFESSORA DIANA SEABRA Poluição do Ar Interior Em meio às altas do desemprego e dos preços do gás de cozinha 14 milhões de famílias brasileiras usavam lenha ou carvão para cozinhar em 2018 segundo dados divulgados nesta quartafeira 220519 pelo IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística São cerca de 3 milhões de famílias a mais que em 2016 Poluição do Ar Interior Em 2016 a poluição em ambientes residenciais foi responsável por 38 milhões de mortes o que representa 77 de todas as mortes no mundo África Américas Leste do Mediterrâneo Europa Sudoeste da Ásia Oceania Mortes100 mil habitantes Poluição do Ar Interior Mortes por 100 mil habitantes em 2012 atribuídas a poluição do ar doméstico 0 20 40 60 80 100 120 Mortes100mil habitantes Regiões Observação BMR Baixa e média renda AR Alta renda Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior Compostos Orgânicos Voláteis originamse principalmente de solventes e produtos químicos As fontes internas principais são perfumes sprays do cabelo ceras polidoras de móveis colas purificadores de ar repelentes de insetos soluções para preservar a madeira e muitos outros produtos usados na casa O principal efeito sobre a saúde é a irritação dos olhos nariz e garganta Em casos mais graves pode haver dores de cabeça náuseas e perda de coordenação A longo prazo alguns dos poluentes são suspeitos de danificar o fígado e outras partes do corpo Poluentes Típicos do Ar Interior Fumaça de Cigarro a fumaça do cigarro gera uma grande variedade de produtos químicos nocivos e é conhecida por causar câncer É bem conhecido que o tabagismo passivo provoca uma ampla gama de problemas para o fumante passivo a pessoa que está na mesma sala com um fumante e não é ele ela própria um fumante que vão de ardência de olhos nariz e irritação da garganta ao câncer bronquite asma grave e uma diminuição da função pulmonar Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior Poluentes Típicos do Ar Interior Pesticidas usados para diversos como controle de pragas Poluentes biológicos incluem pólen de plantas ácaros cabelos de animais de estimação fungos parasitas e algumas bactérias A maioria deles são alérgenos e pode causar asma febre e outras doenças alérgicas Formaldeído é um gás que vem principalmente de tapetes placas de partículas e espuma de isolamento Provoca irritação nos olhos e no nariz e pode causar alergias em algumas pessoas Amianto principal preocupação é porque é suspeito de causar câncer Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior Poluentes Típicos do Ar Interior Radônio é um gás natural radioativo liberado da terra das rochas e em materiais de construção Esse gás pode conter Rádio e Urânio É muito comum de ser encontrado em porões de muitas regiões dos Estados Unidos e Europa Segundo pesquisas esses gás é considerado a segunda causa de aparecimento de cáncer de pulmão contribuindo para milhares de óbitos Um projeto de Pesquisa Brasileira de Câncer e Radiação Natural na cidade de Poços de Caldas MG por conta da presença das minas de urânio confirmou a tese de que o radônio causa câncer Na verdade a população começou a alertar o Inca Instituto Nacional do Câncer de que a cidade possuía mais casos de câncer de que outras regiões do país A partir de então iniciaramse pesquisas para descobrir a causa juntamente com as medições nas residências e análise dos doentes Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior Efeitos na Saúde de Toxinas no Ar Interno A curto prazo a poluição do ar em ambientes fechados pode causar irritação ou secura das mucosas nos olhos nariz vias respiratórias e garganta Também pode causar tonturas fadiga febre esquecimento dores de cabeça irritabilidade letargia e náuseas Muitas vezes os efeitos para a saúde da poluição do ar interior são atribuídos a resfriados e gripe mas eles podem se transformar em asma e pneumonia de hipersensibilidade Os pesquisadores descobriram que os diagnósticos infantis de alergias autismo síndrome de Asperger e Tourette estão ligados a poluentes internos como poeira ftalatos piso de PVC e fumo passivo Outros efeitos sobre a saúde surgem durante a exposição a longo prazo e são mais difíceis de associar aos poluentes do ar interno Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior Efeitos na Saúde de Toxinas no Ar Interno Sensibilidade química múltipla ou MCS tem crescido na população mundial Também conhecida como doença ambiental ou síndrome de alergia múltipla esta reação imune aumentada é debilitante Os sintomas de MCS incluem Olhos queimados Falta de ar Tosse Corrimento crônico nasal Problemas digestivos Tonturas Fadiga Dor de cabeça Problemas de memória Dores musculares e articulares Náusea Erupção cutânea Sensibilidade à luz e ao ruído Problemas sinusais Problemas de sono Dor de garganta Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior A síndrome do edifício doente foi reconhecida pela Organização Mundial da Saúde OMS em 1982 após a comprovação de que a morte de 34 pessoas e a constatação de que 182 casos de contágio com a bactéria denominada Legionella pneumophila foram ocasionados pela contaminação do ar interno de um hotel na Filadélfia Diversas doenças podem ser desencadeadas pelo ambiente em que você vive seja em sua casa ou no local de trabalho Você já sentiu que ao entrar em um edifício seus olhos e nariz ficaram irritados apresentou dores de cabeça falta de concentração ou fadiga É possível que o local em questão se tratasse de um edifício doente Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior A síndrome do edifício doente se refere à relação de causa e efeito das condições de um ambiente interno e a agressão à saúde dos ocupantes com fontes poluentes de origem física química ou biológica Um edifício é considerado doente quando cerca de 20 de seus ocupantes apresentam problemas de saúde associados à permanência em seu interior Em alguns casos a simples saída do local já é suficiente para que os sintomas desapareçam mas o problema pode ocasionar distúrbios mais graves quando o indivíduo tem predisposição ou a exposição é prolongada provocando as doenças relacionadas ao edifício buildingrelated illnesses BRIs em inglês Poluição Atmosférica Aula 07 Poluição do Ar Interior Poluição Atmosférica Poluição Atmosférica Aula 08 Transporte e Dispersão de Poluentes na Atmosfera A atmosfera é uma camada de ar com aproximadamente 160 km de altura com um volume de ar que é suficiente para a diluição dos diversos compostos que são descarregados na mesma Contudo 95 da massa de ar da atmosfera encontrase em uma camada de aproximadamente 18 km troposfera e é nessa camada que tempos os maiores problemas relacionados a poluição atmosférica O controle da poluição atmosférica em escala global é usualmente realizado por meio de uma rede de monitoramento da qualidade do ar Essa rede permite zelar pela segurança e saúde humana e ambiental bem como predispor de intervenções específicas caso haja uma superação dos níveis limites estabelecidos pela legislação Poluição Atmosférica Aula 08 Transporte e Dispersão de Poluentes na Atmosfera As condições climáticas são responsáveis pela dispersão e movimentação dos poluentes na atmosfera assim são estas condições que determinam como a concentração de um poluente na atmosfera vai se comportar bem como onde este poluente vai se depositar Além disso devem ser levados em consideração na análise os parâmetros da fonte e do receptor No entanto por motivos de caráter administrativo e econômico muitas vezes os pontos de medida dessa rede são limitados podendo ser pouco representativos Sendo assim os modelos matemáticos que simulam o transporte e a difusão dos poluentes na atmosfera constituem uma importante ferramenta para auxiliar as medidas de concentrações e saber a evolução das mesmas Somente com modelos matemáticos é possível fazer previsões ou simular campos de concentração em conexão com políticas de limitação da liberação de poluentes em concordância com planos de melhoria da qualidade de vida da população Poluição Atmosférica Aula 08 A Meteorologia pode ser entendida como a ciência que estuda os fenômenos atmosféricos que se manifestam e ocorrem na natureza Condições meteorológicas estabelecem uma relação entre a fonte de poluição e o receptor tendo como referência o transporte e a dispersão dos poluentes Dispersão dos poluentes depende condições meteorológicas parâmetros e condições da emissão na fonte como velocidade e temperatura dos gases vazão etc Poluição Atmosférica Aula 08 Estrutura dos modelos de dispersão de poluentes atmosféricos Poluição Atmosférica Aula 08 Dispersão Horizontal 1 A orientação de cada segmento indicando a origem da direção do vento 2 A espessura de cada segmento que é proporcional a velocidade do vento 3 O comprimento de cada segmento que é proporcional a porcentagem de tempo que a velocidade do vento soprou de uma determinada direção Poluição Atmosférica Aula 08 Dispersão Vertical Perfil térmico da atmosfera tem relação direta com a capacidade de dispersão de poluentes por mistura vertical A variação vertical de temperatura na atmosfera é muito mais acentuada do que a variação horizontal Esta variação de temperatura vertical é de grande interesse para o estudo da dispersão de poluentes na atmosfera pois condiciona a ocorrência e sentido dos movimentos verticais do ar na atmosfera A temperatura do ar nos movimentos de ascensão e descenso é determinada pelo gradiente adiabático de temperatura Poluição Atmosférica Aula 08 Perfil térmico da atmosfera tem relação direta com a capacidade de dispersão de poluentes por mistura vertical Gradiente adiabático de temperatura decréscimo da temperatura com a altitude em um valor correspondente a aproximadamente 1 oC para cada 100 m de acréscimo de altitude O gradiente de temperatura adiabático serve como fronteira entre o ar estável sem mistura e o ar instável com mistura Poluição Atmosférica Aula 08 Caso extremo temperatura aumenta com a altitude Temperatura decresce mais lentamente que a adiabática Temperatura diminui mais rápido que a adiabática Poluição Atmosférica Aula 08 A inversão térmica é um fenômeno meteorológico típico do inverno nas grandes cidades com alto grau de poluição atmosférica Este fenômeno é causado pela inversão da variação da temperatura vertical da atmosfera O ar quente menos denso e mais leve tende a subir e o ar frio mais denso e pesado tende a descer Durante a maioria dos dias o movimento do ar na atmosfera é vertical e linear O ar quente fruto da ação dos raios solares no solo sobe para dar lugar ao ar frio Nesse movimento os poluentes que são mais quentes e menos densos que o ar sobem ainda mais e se dispersam INVERSÃO TÉRMICA Poluição Atmosférica Aula 08 Para que ocorra a inversão térmica é preciso alguns fatores específicos como baixa umidade do ar O fenômeno pode ocorrer em qualquer época do ano mas fica mais intenso nas épocas de noites longas com baixas temperaturas e pouco vento A inversão térmica acontece quando os raios solares tornamse mais difusos assim o solo da cidade se resfria rapidamente resfriando também o ar próximo ao solo Aquele ar quente que ainda está na atmosfera continua a subir mas o ar frio próximo ao solo por ser mais denso e pesado fica parado Assim a temperatura cai ainda mais e os poluentes que normalmente são levados pelo ar quente acabam retidos na camada mais baixa da atmosfera Aula 08 Poluição Atmosférica Aula 08 Os poluentes lançados continuamente por uma fonte irão se dispersar resultando na formação de uma pluma Estudar o comportamento da pluma significa estudar como o meio transporta e dispersa os poluentes PROCESSO DE DISPERSÃO A forma da pluma de poluentes emitidos pode ser classificada de acordo com o perfil de temperatura da atmosfera Ilustração das possibilidades de desenvolvimento de pluma em função do gradiente térmico da atmosfera desprezando os seguintes efeitos diferença de densidade entre os poluentes e o ar velocidade de saída dos poluentes e sedimentação dos poluentes Looping Ocorre em que o perfil térmico é superadiabático Temperatura diminui mais rápido que a adiabática Acontece durante dias de céu claro com poucas nuvens e muita insolação A turbulência de origem térmica provoca grandes turbilhões que dispersam rapidamente a nuvem de poluição Coning Ocorre em que o perfil térmico é subadiabático Temperatura aumenta mais rápido que a adiabática Forma cônica Dispersão menor do que da pluma em looping Ocorre em dias nublados e com ventos moderados Fanning Ocorre quando toda a massa de poluentes está contida em uma camada onde ocorre aumento da temperatura com a altitude A mistura vertical quase inexist em decorrência da estabilidade do ar A mistura horizontal é também muito baixa por causa da falta de ventos Fumigation Ocorre quando o lançamento de efluentes é feito abaixo da camada de inversão A medida que o sol aquece a superfície do solo a inversão desaparece favorecendo a dispersão Ar quente Ar frio Lofting Ocorre quando o lançamento de efluentes é feito acima da camada de inversão térmica por subsidência devese ao fenômeno de correntes de ar descendentes formado pela diferença de pressão existente entre grandes massas de ar que se deslocam na atmosfera À medida que o ar desce para altitudes mais baixas e de maiores pressões ele sofre um processo de compressão que aumenta sua temperatura Ar frio Ar quente Trapping Situação quando a pluma fica retida entre duas camadas de inversão mais difícil a dispersão Ar quente Ar frio Ar quente 15 de dez de 2021 173218 95437S 362004W Rodovia Governador Mário Covas Teotônio Vilela Alagoas Poluição Atmosférica Aula 08 O principal problema da modelação da dispersão de poluentes no ar é determinar a concentração de um ou mais poluentes no espaço e no tempo Esta concentração depende das características da fonte emissora das variáveis meteorológicas que definem a intensidade da dispersão atmosférica e de parâmetros de remoção e transformação dos poluentes Modelo Matemático Química Processos heterogêneos e homogêneos Reações foto e termoquímicas Deposição superficial Processos em aerossóis Meteorologia Ventos Radiação solar Temperatura Altura de inversão Turbulência Fontes Emissões antropogênicas Emissões naturais Resultado Concentrações calculadas Poluição Atmosférica Aula 08 Modelo de dispersão é uma ferramenta usada por cientistas ambientais para prever os padrões de transporte e dispersão de poluentes na atmosfera A modelagem de dispersão de poluentes foi criada como um meio de entender e prever como os resultados das interações complexas entre velocidade e direcção do vento estabilidade atmosférica topografia entre outros fatores afetam a poluição ao nível do solo em várias distâncias da fonte emissora O modelo de dispersão portanto é uma representação matemática da dispersão dos poluentes e dos fatores que influenciam esta dispersão Como uma extensão destas representações matemáticas os cientistas também usam a modelagem para produzir representações gráficas do transporte e dispersão da poluição do ar Poluição Atmosférica Aula 08 Assessment Population Exposure Model ASPEN Modelo que calcula as concentrações no ar baseado em dados meteorológicos componentes químicos e taxas de emissão dos poluentes na atmosfera Este modelo e comumente usado para determinar níveis de um poluente específico em uma escala nacional e é usado para avaliar o risco de impacto na saúde da população Industrial Source Complex Model ISC Modelo mais preciso e específico usado em complexos industriais para prever com mais segurança a emissão de poluentes por indústrias Poluição Atmosférica Aula 08 Os modelos de poluição do ar podem classificarse de acordo com suas aplicações ou princípio de desenvolvimento Classificação dos Modelos de Acordo com sua Aplicação Aplicação do Modelo Objetivos Pesquisa científica Adquirir conhecimento sobre os processo básicos da atmosfera mecanismo de formação do smog fotoquímico efeito estufa etc Provar novas teorias novos modelos de turbulência atmosféricas Gerência da qualidade do ar e tomada de decisão Incorporar restrições com relação a qualidade do ar na planificação dos sistemas de utilização dos espaços urbanos industriais etc Impacto ambiental Estudo do impacto da contaminação do ar por novas fontes Episódios de poluição do ar Criar um sistema de alerta para episódios de poluição do ar Para localizar áreas danificadas no caso de acidentes que provoquem contaminação do ar Poluição Atmosférica Aula 08 Modelagem Matemática do Transporte de Poluentes Atmosféricos Possibilidade de planejar e gerir de maneira mais racional as fontes poluidoras Equação de Transporte Equação diferencial parcial que relaciona a concentração de um dado poluente com as coordenadas espaciais com o tempo e com as concentrações de outros poluentes que possam afetar a concentração do poluente em estudo Poluição Atmosférica Aula 08 Modelagem Matemática do Transporte de Poluentes Atmosféricos Equação de Transporte Poluição Atmosférica Aula 08 Modelagem Matemática do Transporte de Poluentes Atmosféricos Equação de Transporte Poluição Atmosférica Aula 08 Modelagem Matemática do Transporte de Poluentes Atmosféricos Equação de Transporte Poluição Atmosférica Aula 08 Modelagem Matemática do Transporte de Poluentes Atmosféricos Equação de Transporte Poluição Atmosférica Aula 08 Modelo de Dispersão com Pluma Gaussiana A equação da teoria estatística de Gauss é uma solução analítica simplificada da equação básica da difusão Nesta teoria o eixo x coincide com a direção do percurso da pluma direção principal do vento Neste modelo a variação da altura ΔH indica a elevação da pluma e depende de fatores dinâmicos e térmicos Nos planos horizontal e vertical se observa que a concentração dos contaminantes cumpre a distribuição estatística de Gauss que também seguem as seguintes considerações 1 A pluma viaja com uma velocidade constante igual à do vento e na mesma direção 2 As dimensões da pluma descrevemse através dos coeficientes de dispersão σ 3 A emissão de contaminantes ocorre a aprtir de uma fonte ponual com uma taxa constante Q 4 O contaminante analisado não se perde por desintegração reação qúímica ou deposição Poluição Atmosférica Aula 08 Modelo de Dispersão com Pluma Gaussiana x coordenada horizontal com origem na coordenada do ponto de despejo L y coordenada transversal L z coordenada vertical com origem no solo e orientada para cima L C concentração do poluente Q taxa de emissão do poluente u velocidade do vento H coordenada Z no ponto de emissão σy desviopadrão da distribuição espacial da pluma ao longo da direção horizontal σz desviopadrão da distribuição espacial da pluma ao longo da direção vertical 2 2 2 2 2 1 exp 2 1 exp 2 exp 2 z z y z y H z H z y u Q C x y z Poluição Atmosférica Aula 08 Unidades de concentração de poluentes atmosféricos Unidades em porcentagem Unidades em partes por milhão Para concentrações acima de 01 a concentração C é usualmente expressa em porcentagem e pode ser calculada para gases ideais ou com comportamento de gases ideais por V volume dos componentes a temperatura constante p pressão parcial dos componentes a temperatura constante Poluição Atmosférica Aula 08 Unidades de concentração de poluentes atmosféricos Para concentrações abaixo de 01 a concentração C é usualmente expressa em partes por milhão de volume ppm isto é o número de partes por volume do componente em um milhão de partes por volume da misturas de gases Esta definição pode ser expressa por VD volume do diluente a temperatura constante pD pressão parcial do diluente a temperatura constante Observação Para concentrações abaixo de 5000ppm os valores do volume e pressão do componente a ser avaliado pode ser desprezado no denominador pois sua contribuição é insignificante Poluição Atmosférica Aula 08 Unidades de concentração de poluentes atmosféricos Poluição Atmosférica Aula 08 Unidades de concentração de poluentes atmosféricos A concentração de uma substância em uma mistura gasosa também pode ser calculada em situações nas quais uma quantidade conhecida massa ou volume de uma substância líquida é vaporizada e forma uma mistura gasosa com um diluente com volume conhecido Poluição Atmosférica Aula 08 Unidades de concentração de poluentes atmosféricos Usualmente a massa da substância A ma é expressa em termos do volume de líquido VL e densidade do líquido ρa Assim temos a seguinte equação para a concentração em ppm 𝐶𝑝𝑝𝑚 106 𝑉𝑎 𝑉𝐷 106 𝑚𝑎 𝑅 𝑇 𝑀𝑎 𝑃 𝑉𝐷 106 𝑉𝐿 𝜌𝐿 𝑅 𝑇 𝑉𝐷 𝑀𝑎 𝑃 𝐶𝑝𝑝𝑚 245106 𝑉𝐿 𝜌𝐿 𝑉𝐷 𝑀𝑎 Em situações com temperatura ambiente de 25C e pressão atmosférica de 760mmHg esta equação é simplificada para 𝐶𝑝𝑝𝑚 224106 𝑉𝐿 𝜌𝐿 𝑉𝐷 𝑀𝑎 Em situações com temperatura ambiente de 27315K e pressão atmosférica de 760mmHg CNTP esta equação é simplificada para Poluição Atmosférica Aula 08 Unidades de concentração de poluentes atmosféricos Em muitas situações envolvendo poluição atmosférica é conveniente usar uma concentração do poluente em termos de peso do poluente por unidade de volume Estas situações são comuns quando lidamos com fumaça névoa ou poeira de metais como cobre chumbo ou ferro Porém gases e vapores no ar também são expressos desta maneira Assim temos 𝐶𝑚 𝑉 𝑚𝑎 𝑉𝐷 𝐶𝑚 𝑉 106 𝐶𝑝𝑝𝑚 𝑀 𝑃 𝑅 𝑇 ma massa do poluente VD Volume do diluente 𝐶𝑚 𝑉 𝑝𝑎 𝑀 𝑃 𝑝𝐷 𝑅 𝑇 Sólidos Vapores Poluição Atmosférica Aula 08 Unidades de concentração de poluentes atmosféricos Usualmente a pressão do diluente e praticamente igual a pressão do sistema atmosférica Assim podemos simplificar a equação para os vapores da seguinte forma 𝐶𝑚𝑔 𝑚3 𝐶𝑝𝑝𝑚 𝑀 245 𝐶𝑚 𝑉 𝑝𝑎 𝑀 𝑃 𝑝𝐷 𝑅 𝑇 𝑝𝑎 𝑀 𝑅 𝑇 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑝𝐷 𝑃 Para a concentração em peso por volume expressa em mgm3 nas condições ambientes com temperatura de 25ºC e pressão de 1 atm temos Em situações com temperatura ambiente de 27315K e pressão atmosférica de 760mmHg CNTP esta equação é simplificada para 𝐶𝑚𝑔 𝑚3 𝐶𝑝𝑝𝑚 𝑀 224 Poluição Atmosférica Aula 08 Unidades de concentração de poluentes atmosféricos Poluição Atmosférica Aula 08 Unidades de concentração de poluentes atmosféricos Poluição Atmosférica Aula 08 Modelo de Dispersão com Pluma Gaussiana x coordenada horizontal com origem na coordenada do ponto de despejo L y coordenada transversal L z coordenada vertical com origem no solo e orientada para cima L C concentração do poluente Q taxa de emissão do poluente u velocidade do vento H coordenada Z no ponto de emissão σy desviopadrão da distribuição espacial da pluma ao longo da direção horizontal σz desviopadrão da distribuição espacial da pluma ao longo da direção vertical 2 2 2 2 2 1 exp 2 1 exp 2 exp 2 z z y z y H z H z y u Q C x y z Poluição Atmosférica Aula 08 Dispersão de uma pluma de acordo com a teoria estatística de Gauss Poluição Atmosférica Aula 08 Casos simplificados da equação de Gauss 1 As concentrações são calculadas no nível do solo z 0 2 2 2 2 2 1 exp 2 1 exp 2 exp 2 z z y z y H z H z y u Q C x y z 2 2 2 2 2 1 exp 2 1 exp 2 exp 2 0 z z y z y H H y u Q C x y 2 2 2 2 1 2 exp 2 exp 2 0 z y z y H y u Q C x y 2 2 2 2 1 exp 2 exp 0 z y z y H y u Q C x y Poluição Atmosférica Aula 08 Casos simplificados da equação de Gauss 2 As concentrações são calculadas na linha central da pluma ao nível do solo y 0 z 0 2 2 2 2 1 exp 2 exp 0 z y z y H y u Q C x y 2 2 1 exp 00 z z y H u Q C x Poluição Atmosférica Aula 08 Casos simplificados da equação de Gauss 3 As concentrações são calculadas para uma fonte ao nível do solo y 0 z 0 H 0 como uma pequena combustão pó muito fino a partir de uma pilha etc 2 2 1 exp 00 z z y H u Q C x z y u Q H C x 0 00 Poluição Atmosférica Aula 08 Determinação dos coeficientes de dispersão no modelo Estatístico de Gauss Os coeficientes de dispersão do modelo de Gauss podem ser determinados pelos nomogramas de Pasquill Guifford Estes nomogramas foram construídos com base em dados coletados em diferentes regiões dos EUA e da GrãBretanha medidos em intervalos de 10 minutos As linhas A B C D E e F dos nomogramas indicam as diferentes categorias de estabilidade atmosférica com a seguinte especificação A Extremamente instável B Moderadamente instável C Ligeiramente instável D Neutral E Ligeiramente estável F Moderadamente estável Poluição Atmosférica Aula 08 Determinação dos coeficientes de dispersão no modelo Estatístico de Gauss Os coeficientes de dispersão do modelo de Gauss podem ser determinados pelos nomogramas de Pasquill Guifford Estes nomogramas foram construídos com base em dados coletados em diferentes regiões dos EUA e da GrãBretanha medidos em intervalos de 10 minutos A Extremamente instável B Moderadamente instável C Ligeiramente instável D Neutral E Ligeiramente estável F Moderadamente estável As linhas A B C D E e F dos nomogramas indicam as diferentes categorias de estabilidade atmosférica com a seguinte especificação Velocidade do vento a 10m ms Dia insolação Noite Forte Moderada Leve Mais nublado Pouco nublado 2 A A B B 2 3 A B B C E F 3 5 B B C C D E 5 6 C C D D D D 6 C D D D D Poluição Atmosférica Aula 08 Determinação dos coeficientes de dispersão no modelo Estatístico de Gauss Gráfico para a determinação do coeficiente de dispersão lateral σy σy Coeficiente de dispersão vertical Poluição Atmosférica Aula 08 Determinação dos coeficientes de dispersão no modelo Estatístico de Gauss Gráfico para a determinação do coeficiente de dispersão lateral σz σz Coeficiente de dispersão vertical Poluição Atmosférica Aula 08 Determinação dos coeficientes de dispersão no modelo Estatístico de Gauss Os coeficientes de dispersão do modelo estatístico de Gauss também podem ser determinados através de cálculo usando as equações abaixo 𝜎𝑦 𝑒𝑥𝑝 𝐼𝑦 𝐽𝑦𝑙𝑛𝑥 𝑘𝑦 𝑙𝑛𝑥 2 𝜎𝑧 𝑒𝑥𝑝 𝐼𝑧 𝐽𝑧𝑙𝑛𝑥 𝑘𝑧 𝑙𝑛𝑥 2 Poluição Atmosférica Aula 08 Exemplo de cálculo usando o modelo de dispersão de Gauss Uma fundição de cobre tem uma chaminé de 150 m de altura e uma elevação da pluma de 75 m Na atualidade está emitindo 1000 gs de SO2 Estime a concentração de SO2 ao nível do solo a uma distância de 5 km diretamente na direção do vento quando a velocidade do mesmo é de 3 ms e o tipo de estabilidade C Solução Dados Altura da Chaminé 150 m Altura da pluma 75 m Q 1000 gs X 5000 km Velocidade do vento 3 ms Estabilidade do vento tipo C Cálculo dos coeficientes de dispersão σy e σz Usando os nomogramas Usando as equações Poluição Atmosférica Aula 08 Cálculo dos coeficientes de dispersão usando os nomogramas σy 450 m σz 250 m 2 2 1 exp 00 z z y H u Q C x 2 250 225 2 1 exp 250 450 143 3 1000 225 00 5000 m m m s m s g H C 3 6 29 10 4 225 00 5000 m g x H C Poluição Atmosférica Aula 08 Cálculo dos coeficientes de dispersão usando as equações 2 2 1 exp 00 z z y H u Q C x 𝜎𝑦 𝑒𝑥𝑝 𝐼𝑦 𝐽𝑦𝑙𝑛𝑥 𝑘𝑦 𝑙𝑛𝑥 2 𝜎𝑧 𝑒𝑥𝑝 𝐼𝑧 𝐽𝑧𝑙𝑛𝑥 𝑘𝑧 𝑙𝑛𝑥 2 σy 4497 m σz 2666 m 2 266 7 225 2 1 exp 266 7 449 7 143 3 1000 225 00 5000 m m m s m s g H C 3 10 4 26 225 00 5000 m g x H C