POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA QUALIDADE DO AR Prof. Mauricy Kawano

Transcrição

1 Prof. 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. 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 por unidade por analisador 2. por sensor Fonte: Adaptado de WORLD BANK. Pollution Prevention and Abatement Handbook. Washington. World Bank Group MONITOR PASSIVO PARA DIÓXIDO DE ENXOFRE MONITORES ATIVOS Tampa superior e filtro empregnado Anel de suporte Tampa inferior e filtro menbrana Estação fixa (manual) para monitoramento da qualidade do ar Na extremidade aberta do tubo encontra-se um filtro de membrana FH Millipore (tipo Fluoropore) em PTFE, de,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 Hi-Vol (PTS) Trigás (SO 2, NO 2, H 2 S, NH 3 ) Hi-Vol MP1 MP< 1 μm Hivol ou amostrador de grandes volumes utilizado para coleta da imissão de Material Particulado ou Partículas Totais em Suspensão Hivol MP1 utilizado para coleta de Material Particulado de tamanho menor que 1 μm Detalhe do papel filtro utilizado para retenção das Partículas Totais em Suspensão Hi-Vol PM1 - Detalhe das chicanas (Cabeça Andersen) utilizadas para separação, por inércia, do Material Particulado de tamanho superior a 1 μm, as partículas que passam por esta chicana ficam retidas em papel filtro. 1

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

3 Prof. Estação de Monitoramento da Qualidade do Ar, Praça Ouvidor Pardinho Curitiba PR Estação automática CETESB São Paulo BIO Objetivo do estudo é avaliar o impacto da poluição atmosférica em plantas nativas, as quais são cultivadas em estufas e expostas em pontos específicos. Estação manual IAP Araucária CETESB Cimento Rio Branco BIO As etapas principais do uso de plantas bioindicadoras no monitoramento da qualidade do ar Espécie indicadora Tabaco Nome científico Nicotina tabacum cv. Belw3 Poluente Ozônio Parâmetro estudado Necrose foliar Tempo de exposição 2 semanas Cultivo Exposição Choupo Populus nigra (clone Brandaris) Ozônio Necrose foliar, crescimento, perda de folhas 14 semanas Análise visual ou microscópia Coleta de amostra. Análise química Tradescantia Hibrido entre Tradescantia subcaulis e T. hirsutifolia (clone #443) Substâncias genotóxicas Mutação em células mãe de grãos de pólen (bioensaio Trad MCN) 3 semanas Análise estatística Avaliação dos dados Cultura padronizada de gramíneas (azevém) Lolium multiflorum sso. Italicum cv. Lema Metais pesados (Cd, Cr, Cu, Pb, Ni, Zn), elementos-traço (Pt, Sb), enxofre Acúmulo 4 semanas Comparação com valores de referência Conclusão Couve Brassica oleracea acephala Hidrocarbonetos aromáticos policílicos Acúmulo 8 semanas Comunicação 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 Paulo, V.24, n.4 (suplemento), p , dez. 21 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 Paulo, V.24, n.4 (suplemento), p , dez. 21 ÍNDICE DE QUALIDADE DO AR 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 SO 2, PTS, MP1, fumaça, CO, O 3 e NO 2. É obtido através de uma função linear segmentada, onde os pontos de inflexão são os padrões de qualidade do ar (Resolução CONAMA nº 3/9). 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. 3

4 Prof. Monitoramento Poluente Relação com padrões Qar do CONAMA Comunicação da Qualidade do ar Cálculo do Índice Qar Definição da Qualidade do ar POLUENTE Partículas Totais em Suspensão Dióxido de Enxofre Monóxido de Carbono Ozônio Fumaça Partículas Inaláveis Dióxido de Nitrogênio PADRÕES DE QUALIDADE DO AR CONAMA 3/199 TEMPO DE AMOSTRAGEM MGA (2) 1 hora (1) 8 horas (1) 1 hora (1) 1 hora (1) (1) Não deve ser excedido mais que uma vez ao ano (2) Média geométrica anual (MGA) (3) Média aritmética anual (MAA). Média geométrica = n a 1 a2... an Média aritmética = a 1+ a an n Obs. Os mesmos padrões são válidos para o PR através da resolução SEMA 54/26 PADRÃO PRIMÁRIO µg/m³ (35 ppm) 1. (9 ppm) PADRÃO SECUNDÁRIO µg/m³ (35 ppm) 1. (9 ppm) 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. Níveis de Qualidade do Ar para elaboração do Plano de Emergência para Episódios Críticos de Poluição do Ar CONAMA 3/199 NÍVEIS PARÂMETROS ATENÇÃO ALERTA EMERGÊNCIA Partículas Totais em Suspensão (PTS) (µg/m³)-24 h Monóxido de Carbono (ppm) - 8 h Dióxido de Enxofre (µg/m³) -24 h Ozônio (µg/m³) - 1 h 4 * 8 1. ** Fumaça (µg/m³) - 24 h Partículas Inaláveis (µg/m³) - 24 h Dióxido de Nitrogênio (µg/m³) - 1 h SO 2 X PTS (µg/m³)(µg/m³) - 24 h * O de ozônio declarado pela CETESB, com base na legislação Estadual de SP, é mais restritivo (2 µg/m³). ** O de ozônio declarado pela CETESB, com base na legislação Estadual de SP, é menos restritivo (12 µg/m³). Concentração medida 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. nível de atenção PQAR primário anual ,5 5% MONÓXIDO DE CARBONO (média 8 h) ppm anual DIÓXIDO DE ENXOFRE (média diária) μg/m anual PA RTÍCULA S TOTA IS EM SUSPENSÃ O (média diária) μg/m % OZÔNIO (média 1 h) μg/m anual anual DIÓXIDO DE NITROGÊNIO (média 1 h) mg/m 3 PA RTÍCULA S INA LÁ V EIS (média diária) μg/m anual FUMAÇA (média diária) mg/m 3 4

5 Prof. Índice = Índice inicial Índice + Conc. final final Índice Conc. inicial incial ( Conc. medida Conc. inicial ) 65 Regular 29,4 Má Faixas de conc. ou faixas do índice podem variar considerando padrões Qar e/ou Órgão ambiental Fonte: acesso em 26/5/24 Fonte: acesso em 26/5/24 Totem utilizado para comunicação à população sobre a qualidade do ar em Cubatão - SP REGULAR PÉSSIMA BOA MÁ Fonte: acesso em 26/5/24 5

6 Prof. EPISÓDIOS CRÍTICOS DE POLUIÇÃO DO AR EM SP Fonte: Estado de São Paulo 4/9/94 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. 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: 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 /9/22. EPISÓDIOS CRÍTICOS DE POLUIÇÃO DO AR NO PR QUALIDADE DO AR RMC 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. 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 25 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. CARACTERÍSTICAS ESTAÇÕES DA RMC RESULTADOS MONITORAMENTO RMC Fonte: Relatório Qualidade do Ar na Região Metropolitana de Curitiba Ano 25 HCT - HC totais. Fonte: Relatório Qualidade do Ar na Região Metropolitana de Curitiba Ano 26 6

7 Prof. MONITORAMENTO RMC MONITORAMENTO RMC Fonte: Acesso 23/3/26 Fonte: Acesso 14/4/28 7