Poluição do Ar I

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o ar

•troposfera-camada da atmosfera que fica em contato com a superfície da terra

•cerca de 12 km de espessura

•composição básica: nitrogênio (78,1%),

•constituintes secundários: hidrogênio, metano, óxido nitroso e gases nobres (neônio, hélio e criptônio)

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental3 poluição do ar

•muitas atividades desenvolvidas na superfície da terra resultam em alterações na composição do ar

•a poluição do ar pode ser entendida como a presença na atmosfera de substâncias que:

–causem efeitos nocivos ao homem, aos animais, aos vegetais

–provoquem danos materiais

–interfiram no gozo da vida e no uso da propriedade

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental4 poluentes

•os poluentes primáriossão aqueles emitidos diretamente das fontes para a atmosfera

•os poluentes secundáriossão os formados na atmosfera através de reações químicas a partir dos poluentes primários

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental5 poluentes primários

•material particulado (fumaças, poeiras, névoas) •monóxido de carbono (CO)

•dióxido de carbono (CO2 )

•óxidos de nitrogênio (NO e NO2 )

•compostos de enxofre (SO2 e H2 S)

• hidrocarbonetos

• clorofluorcarbonetos

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental6 poluentes secundários

•oxidantes fotoquímicos-resultantes da reação dos hidrocarbonetos e os óxidos de nitrogênio, na presença de luz solar

– peroxiacetilnitrato(PAN)

–peróxido de hidrogênio (H2O2 )

– aldeídos

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental7 partículas totais em suspensão (PTS)

• características

–partículas de material sólido ou líquido que ficam suspensos no ar, na forma de poeira, neblina, aerossol, fumaça, fuligem, etc.

–faixa de tamanho < 100 micra

•fontes principais

–processos industriais, veículos motorizados (exaustão), poeira de rua resuspensamqueima de biomassa

–fontes naturais: pólen, aerossol marinho e solo

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental8 efeito das PTS

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental9 efeito das PTS

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental10 efeito das PTS

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental11

•efeitos sobre à saúde

–quanto menor o tamanho da partícula maior o efeito

–causam efeitos significativos em pessoas com doença pulmonar: asma e bronquite

•efeitos ao meio ambiente

–danos à vegetação –deterioração da visibilidade

–contaminação do solo

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental12 partículas inaláveis (MP10)

• características gerais

–partículas de material sólido ou líquido que ficam suspensos no ar, na forma de poeira, neblina, aerossol, fumaça, fuligem, etc.

–faixa de tamanho < 10 micra

•fontes principais

–processos de combustão (indústria e veículos auto motores)

–aerosolsecundário (formado na atmosfera)

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental13 partículas inaláveis (MP10)

•efeitos sobre à saúde

–aumento de atendimentos hospitalares –mortes prematuras

•efeitos ao meio ambiente

–danos à vegetação –deterioração da visibilidade

–contaminação do solo

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental14 dióxido de enxofre (SO2 )

• características gerais

–gás incolor, com forte odor, semelhante ao gás produzido na queima de palitos de fósforos

–pode ser transformado em SO3 , que na presença de vapor d’água passa rapidamente a H2 SO

•fontes principais

–processos que utilizam a queima de óleo combustível, refinaria de petróleo, veículos a diesel

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental15 dióxido de enxofre (SO2 )

•efeitos gerais à saúde

–desconforto na respiração, doenças respiratórias

–agravamento das doenças respiratórias e cardiovasculares existentes

•efeitos ao meio ambiente

–formação de chuvas ácidas –pode causar corrosão aos materiais

–danos à vegetação, folhas e colheitas

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental16 dióxido de nitrogênio (NO2 )

• características gerais

–gás marrom avermelhado, com odor forte e irritante

–pode levar a formação de ácido nítrico, nitratos e compostos orgânicos tóxicos

•fontes principais

–processos de combustão envolvendo veículos automotores, processos industriais, usinas termelétricas que utilizam óleo ou gás

– incinerações

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental17 dióxido de nitrogênio (NO2 )

•efeitos gerais à saúde

–aumento da sensibilidade à asma e à bronquite –abaixa a resistência às infecções respiratórias

•efeitos ao meio ambiente

–formação de chuvas ácidas –danos à vegetação e à colheita

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental18 monóxido de carbono (CO)

• características –gás incolor, inodoro e insípido

•fontes principais –combustão incompleta em veículos automotores

•efeitos sobre à saúde

–prejuízo dos reflexos, da capacidade de estimar intervalos de tempo

–prejuízos no aprendizado, de trabalho e visual

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental19 monóxido de carbono (CO)

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental20 ozônio (O3 )

• características gerais

–gás incolor, inodoro nas concentrações ambientais e o principal componente da névoa fotoquímica

•fontes principais

–não é emitido diretamente à atmosfera

–é produzido fotoquimicamente pela radiação solar sobre os óxidos de nitrogênio e componentes orgânicos voláteis

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental21 ozônio (O3 )

•efeitos gerais sobre à saúde

–irritação nos olhos e vias respiratórias –diminuição da capacidade pulmonar

–sensação de aperto no peito, tosse e chiado na respiração

•efeitos ao meio ambiente

–danos às colheitas, à vegetação natural, plantações agrícolas e plantas ornamentais

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental22 ozônio (O3 )

Ciclo fotolítico simplificado dos compostos do nitrogênio na atmosfera

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental23 Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental23

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental24 Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental24

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental25 Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental25

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental26 Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental26

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental27 fontes de poluição do ar

•a poluição do ar pode originar-se de fontes naturais e antrópicas

•fontes naturais

–queimadas em florestas(SO2

, NOx e CO2 )

–decomposição de matéria orgânica(H2 S, CH4 e

– desnitrificação por bactérias(NO x )

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental28 fontes de poluição do ar

•as fontes de poluição do ar podem ser estacionáriasou móveis (veículos, aviões, barcos, entre outros)

•os processos industriais são responsáveis pela emissão de materiais particulados e de vários gases poluentes

, H2 S, HCl, hidrocarbonetos, entre outros)

•as fontes móveis contribuem com o lançamento de material particulado, CO, SO2 , NOx

, hidrocarbonetos e aldeídos)

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental29 fontes de poluição do ar

•a combustãodo carvão, do petróleo e da biomassa resulta na produção de material particulado, monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2 ), dióxido de enxofre (SO2 ) e óxidos de nitrogênio (NOx

•a queima do lixoprovoca o lançamento de material particulado, dióxido de enxofre (SO2 ), óxidos de nitrogênio (NOx ) e ácido clorídrico (HCl)

•a decomposição anaeróbiada matéria orgânica em estações de tratamento de esgoto tem como sub- produtos gás sulfídrico(H2

S) e metano (CH4 )

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental30 medição de poluentes

•quanto se determina a concentração de um poluente na atmosfera, mede-se o grau de exposição dos receptores(seres humanos, outros animais, plantas, materiais) como resultado final do processo de lançamento deste poluente na atmosfera e suas fontes de emissão e suas interações na atmosfera, do ponto de vista físico (diluição) e químico (reações químicas)

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental31 medição de poluentes

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental32 dispersão dos poluentes

•o ar move-se no sentido horizontal, na direção dos ventos, e vertical, em função dos deslocamentos das ca madas atmosféricas

•quanto maior a velocidade do vento, mais elevada será a sua capacidade de diluir e dispersar os poluentes

•a direção do vento indica as áreas onde serão alcançadas pelos poluentes emitidos em uma fonte ⇒épossível determinar-se a direção predominante dos ventos de um local, devendo-se considerar esse dado quando da localização de fontes poluidoras do ar

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental33 dispersão dos poluentes

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental34 dispersão dos poluentes

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental35 dispersão dos poluentes

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental36 dispersão dos poluentes

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental37 dispersão dos poluentes

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental38 dispersão dos poluentes

•em condições normais, a temperatura do ar decresce com a altura, ficando as camadas mais frias sobre as camadas mais quentes

•ocorre uma renovação natural, com o ar mais quente (mais leve) subindo e o ar mais frio (mais pesado descendo )

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental39 dispersão dos poluentes

• fenôm enos metereológicos que dependem da velocidade do vento, da turbulência atmosférica, da insolação, do gradiente de temperatura e da precipitação, fazem com que a temperatura aumentem em vez de diminuir com a altitude

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental40 dispersão dos poluentes

•nessas situações, o movimento do ar para cima é dificultado, minimizando a dispersão vertical dos poluentes, que tendem a se concentrar na superfície

•esse fenômeno é conhecido como inversão térmica

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental41 dispersão dos poluentes

•a topografia influencia no deslocamento de massas de ar

•a existência de uma elevação dificulta o movimento horizontal do vento, contribuindo para que a camada de ar frio fique sob a camada de ar quente

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental42 dispersão dos poluentes

•em vales, em determinados períodos do dia, e a depender das condições metereológicas, o calor proveniente da superfície aquecida, nas áreas mais elevadas, favorece à formação de uma camada de ar quente sobre o ar frio

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental43 medição de poluentes

•mesmo mantidas as emissões, a qualidade do ar pode mudar em função das condições metereológicasque determinam uma maior ou menor diluição dos poluentes

•a qualidade do ar piora em relação aos parâmetros CO, MP e SO2 durante os meses de inverno, quando as condições metereológicas são mais desfavoráveis à dispersão dos poluentes

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental44 objetivos de monitoramento de qualidade do ar

•fornecer dados para ativar ações de emergência durante o períodos de estagnação atmosférica quando os níveis de poluentes na atmosfera possa representar risco à saúde pública

•avaliar a qualidade do ar à luz de limites estabelecidos para proteger a saúde e o bem estar das pessoas

•acompanhar as tendências e mudanças na qualidade do ar devidas a alterações na emissões dos poluentes

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental45 padrões de qualidade do ar

•usado para definir legalmente o limite máximo para a concentração de um componente atmosférico que garanta a proteção da saúde e do bem estar das pessoas

•são estabelecidos dois padrões:

–os primários –os secundários

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental46 padrões de qualidade do ar padrões primários

•os padrões primários determinam as concentrações de poluentes que, ultrapassadas poderão afetar a saúde da população

•níveis máximos toleráveis de concentração de poluentes atmosféricos, constituindo-se em metas de curto e médio prazo

Prof. ArarunaIntrodução à Engenharia Ambiental47 padrões de qualidade do ar padrões secundários

•os padrões secundários determinam as concentrações de poluentes que abaixo das quais se prevê o mínimo efeito adverso sobre o bem estar da população, assim como à fauna e à flora, aos materiais e ao meio ambiente em geral

•são entendidos como níveis desejados de concentração de poluentes, constituindo-se em meta de longo prazo

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