20 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

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1 QUALIDADE DO AR NA REGIÃO METROPOLITANA DO RECIFE Rita Alves Silva (1) Chefe da Unidade de Pequenas Fontes e Qualidade do Ar da Companhia Pernambucana do Meio Ambiente (CPRH). Engenheira Química pela Universidade Católica de Pernambuco - (UNICAP). Especialização em Engenharia de Processos Químicos pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Especialização em Poluição do Ar pela Japan International Cooperation Agency (JICA). Maria do Carmo Tavares da Silva Química. Unidade de Físico-Química da Companhia Pernambucana do Meio Ambiente (CPRH). Especialização em Microbiologia dos Solos pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Especialização em Poluição do Ar pela Japan International Cooperation Agency (JICA). Mestranda do Departamento de Bioquímica (UFPE). Ricardo Jorge Camos Pessoa Técnico em Química - Unidade de Pequenas Fontes e Qualidade do Ar - Companhia Pernambucana do Meio Ambiente - CPRH. Mayelbe Brandão Barbosa Técnica em Química - Unidade de Físico-química - Companhia Pernambucana do Meio Ambiente - CPRH. Lincenciada em Química, pela Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE. Clóvis de Carvalho Lopes Neto Técnico - Unidade de Físico-química - Companhia Pernambucana do Meio Ambiente - CPRH. Lincenciado em Química, pela Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE. Endereço (1) : Companhia Pernambucana do Meio Ambiente - CPRH - Unidade de Pequenas Fontes e Qualidade do Ar - Rua de Santana, Casa Forte - Recife - PE - CEP: Brasil - Tel: (081) ramal 155/156 - Fax: (081) cprh@fisepe.pe.gov.br RESUMO A Região Metropolitana do Recife está localizada geograficamente na fachada oriental do Nordeste do Brasil, apresentando uma altitude média de 4 metros,, ocupando uma área de Km², correspondente a aproximadamente 3,0 % da área do Estado de Pernambuco. Atualmente concentra a maior parte do parque industrial e cerca de 52% da frota automotiva circulante de todo o Estado de Pernambuco. Após avaliação dos dados de medição de poluentes atmosféricos na cidade do Recife; parâmetros meteorológicos; inventário de emissões atmosféricas para fontes móveis e estacionárias; volume de tráfego; áreas de denúncias da população; e, localização das principais fontes de poluição do ar na RMR, a Companhia Pernambucana do Meio Ambiente - CPRH, iniciou a operação de uma rede manual de monitoramento da qualidade em 1991 com a implantação de duas (2) estações fixas de medição, sendo gradativamente implementada mais seis (6) estações ao longo dos anos, ficando definido, como o objetivo geral da Rede em operação, os seguintes aspectos: 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2688

2 1. A qualidade do ar na Região Metropolitana do Recife avaliada continuamente, de acordo com os Padrões Legais estabelecidos, e; 2. A tendência da deterioração e/ou do melhoramento da qualidade do ar na RMR, acompanhada. PALAVRAS-CHAVE: Qualidade do Ar, Monitoramento do Ar, Região Metropolitana do Recife. INTRODUÇÃO O monitoramento da qualidade do ar na Região Metropolitana do Recife - RMR, tem por objetivo o conhecimento da contaminação do ar por poluentes atmosféricos e a comparação dos valores obtidos, com os Padrões de referência estabelecidos Nacional e Internacionalmente, de modo que possibilite a aplicação de medidas preventivas e corretivas de controle. Dessa forma a CPRH, deu inicio à partir de 1989, ao levantamento de dados, produção de inventários de fontes de poluição atmosférica (estacionárias e móveis) e cálculo das estimativas de emissões, e, a partir de 1991 à implantação de uma Rede de Monitoramento da Qualidade do Ar na RMR, que possibilita a longo prazo o conhecimento contínuo das tendências de contaminação. Considerando que no Brasil não foram legalmente estabelecidos os critérios e recomendações quanto ao grau de representatividade dos dados obtidos para a instalação e operacionalização de redes, bem como para as zonas de localização, topografia da região, distâncias das fontes emissoras e de superfícies, etc., para a Região Metropolitana do Recife, foram definidas a instalação de uma Rede Seletiva de Monitoramento da Qualidade do Ar, ou seja, as estações de medição localizadas em áreas parciais da região a ser monitorada e todas as áreas parciais representarão a qualidade do ar da região total. Esta definição foi balizada a partir de julho de 1995, com o apoio do Projeto de Cooperação Técnica Brasil-Alemanha Controle Ambiental no Estado de Pernambuco - CPRH/GTZ, tendo sido feita uma reavaliação da rede manual de monitoramento já implantada e, a partir de então, definida a instalação de uma nova Rede, priorizando as áreas de trânsito, industrial e habitacional, para o monitoramento, de acordo com os regulamentos da Vierte Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes- Immissionsschutzgesetz (Ermittlung von Immissionen in Untersuchungsgebieten - 4.BlmSchVwV) vom 26. November 1993 (GMB1.S.827), e; Recomendações da Organização Mundial de Saúde - OMS / Air Monitoring Programme Design for Urban and Industrial Areas. WHO Offset Publication N. 33. Genf, 1977). Para a realização das medições de forma representativa ficou definida a realização da coleta em cronograma anual a cada 6 dias/ 24 horas e obtenção de no mínimo 75% dos dados do total planejado para a coleta em um ano de operação, devendo a avaliação dos pontos de amostragens ser realizada a cada 2 ou 5 anos, dependendo da tendência apresentada pelos dados de concentração dos poluentes. No período a Rede sofreu alterações principalmente quanto ao número e a localização das estações de medição, aquisição de novos equipamentos, treinamento técnico para a equipe 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2689

3 envolvida, implementação do sistema de armazenamento e manuseio dos dados obtidos, e o estabelecimento de uma rotina de informação para a população. Para as medições dos parâmetros ao longo dos anos, contou-se também com a cooperação e o apoio do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis - IBAMA, através do Programa PRONAR (PRONACOP e RENAR), do Instituto Nacional de Meteorologia - 3 o DISME/PE que nos forneceu os dados referentes aos parâmetros meteorológicos e, do Departamento de Trânsito - DETRAN/PE, que nos forneceu os dados referentes ao quantitativo de veículos licenciados e o fluxo de veículos nas principais vias de tráfego da RMR. O presente trabalho visa apresentar um descritivo da metodologia utilizada, os resultados e a avaliação contendo o diagnóstico da qualidade do ar na Região Metropolitana do Recife, utilizando uma linguagem técnico explicativa no sentido de atender a todos os técnicos, especialistas e demais setores sociais interessados da população. ESTRATÉGIA DO MONITORAMENTO Considerando que altitude da RMR varia entre 0m NR ao Leste e 450m, ao Oeste, e que a área principal de urbanização fica a Oeste em altitudes entre 0m e 50m NR, representando uma bacia de ar e que apenas as Regiões do Cabo ao sul e de Olinda/Paulista ao norte são separadas pelas montanhas, foram plotados em mapa todas as indústrias consideradas no Inventário de Emissões de Fontes Estacionárias, com o objetivo de avaliar o impacto das emissões, tendo sido identificadas 4 regiões, que apresentam uma acumulação de fontes de contaminação de poluentes atmosféricos, representando um universo de 75% do total de industrias potencialmente poluidoras na Região Metropolitana do Recife, são elas: A cidade do Cabo; bairro de Prazeres no município de Jaboatão dos Guararapes; bairro de Curado, divisa entre os municípios de Recife e Jaboatão dos Guararapes; A cidade de Paulista. Foram também avaliados os dados do inventário de fontes móveis, bem como as áreas de maior intensidade de fluxo de veículos e de queixas da população, o que contribuiu para a definição quanto aos objetivos, a localização das estações, a rota de trabalho e os parâmetros a serem medidos. Com referência as medições do parâmetros em função das áreas, considerando toda a avaliação dos dados, da área e dos recursos envolvidos, ficaram definidos os parâmetros de medição para coleta na rede permanente, como se segue: 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2690

4 Tabela 1: Rede Manual de Monitoramento da Qualidade do Ar RMR. ESTAÇÃO Nº PERÍODO DE INSTALAÇÃO ENDEREÇO PARÂMETRO ANALISADO SITUAÇÃO Janeiro/ 91 Junho / 92 Agosto/95 SANTO ANTÔNIO (Cruzamento Av. Dantas Barreto com N. Sra. Carmo) ENCRUZILHADA (Mercado Público) PTS, SO 2, FUMAÇA PTS PTS Área de trânsito Área norte Área industrial 4 Fevereiro/96 CURADO (Quartel da PMPE) PTS, SO 2, NO 2 Área de trânsito 5 Setembro/95 BOA VISTA (Av. Cde Boa Vista) PTS, SO 2, NO 2 Área sul 6 Agosto/95 IPSEP (Praça Kennedy) PTS Área oeste 7 Agosto/95 BONGI (CHESF) PTS,SO 2,NO 2 Área industrial CABO (Hospital Samaritano) PTS Poeira Total em Suspensão SO 2 Dióxido de Enxofre NO 2 Dióxido de Nitrogênio A escolha em campo dos pontos para instalação das estações, seguiu basicamente dois critérios: primeiro, o de adequar de forma representativa a região escolhida em sua área mais crítica, e, segundo que esses pontos representassem a contribuição das emissões derivadas do tráfego de veículos, ou do funcionamento das indústrias, etc. Os equipamentos instalados para realização da amostragem, foram colocados a uma altura que varia de 3,5 a 9,0 metros. As 7 (sete) estações de monitoramento, no entanto, não obedecem aos critérios do planejamento realizado em todos os casos, devido a necessidade de adequar os requerimentos e recomendações à segurança, a operação e o acesso para o trabalho dos técnicos. METODOLOGIA ANALÍTICA A metodologia das medições de concentrações dos poluentes atmosféricos é estabelecida pêlos regulamentos legais em conjunto com os padrões para garantir a comparabilidade dos dados obtidos, podendo também ser admitido a utilização além dos métodos 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2691

5 normativos a utilização de outras metodologias e equipamentos, desde que sejam previamente autorizados pela CPRH. No Brasil são regulamentados a metodologia de medição e os padrões de qualidade do ar através da Resolução CONAMA Nº 03/90, conforme descrito na tabela 2 abaixo. Tabela 2: Métodos de Medições Normativos e Equivalentes. Parâmetro Método Normativo Método Equivalente Partículas Totais em Amostrador de Grande Suspensão (PTS) Volume 1 Gravimetria 1 Método de Beta-Radiação 2 Fumaça Refletância 1 Partículas Inaláveis Separação Inercial / Filtração 1 Dióxido de Enxofre (SO 2 ) Pararosanilina 1 Método do Peróxido de Hidrogênio 1 UV-Absorção 2 Dióxido de Nitrogênio (NO 2 ) Quimioluminescência 2 Método do Arsenito de Sódio - Colorimétrico 1 Saltzman 1 Monóxido de Carbono (CO) infravermelho não dispersivo 2 Ozônio (O 3 ) Quimioluminescência 2 Iodeto de potássio 1 ( 1 ) Método Normativo ( 2 ) Método Automático Foram selecionados os métodos manuais normativos para a medição de PTS e os métodos equivalentes para análise de SO2 e NO2,, conforme descrição a seguir: POEIRA TOTAL EM SUSPENSÃO (PTS) Método do Amostrador de Grandes Volumes - (Hi-Vol). De acordo com a ABNT- NBR 9547, o amostrador de grandes volumes - (Hi-vol), tem como princípio de funcionamento a sucção do ar ambiente, fazendo-o passar por um filtro. O ar ambiente é succionado para o interior do abrigo, através de um motor-aspirador, passando por um filtro de fibra de vidro 8 x 10, a uma vazão de 1,1 a 1,7 m 3 /min e por um período de 24 horas corridas. O material particulado com diâmetro entre 0,1 e 100 micra é retido no filtro. Um medidor de vazão registra a quantidade de ar succionada. A concentração de partículas em suspensão no ar ambiente (µg/m 3 ) é então gravimetricamente determinada, relacionando-se a massa retida no filtro e o volume de ar succionado. Para a coleta de poluente gasosos, foi utilizado um sistema de borbulhadores, onde o ar ambiente, mediante o uso de uma bomba de vácuo, é succionado e borbulhado em solução de reagentes específicos para cada poluente. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2692

6 DIÓXIDO DE ENXOFRE (SO 2 ) Método do Peróxido de Hidrogênio (H 2 O 2 ). O ar ambiente succionado, passa por uma solução de Peróxido de Hidrogênio, que absorve e oxida o Dióxido de Enxofre presente, formando Ácido Sulfúrico. A acidez da solução resultante, proporcional à concentração de Dióxido de Enxofre, é determinada através de análise potenciométrica por titulação, utilizando como titulante, o reagente Tetraborato de Sódio. DIÓXIDO DE NITROGÊNIO ( NO 2 ). Método do Arsenito de Sódio (NaAsO 2 ). O ar ambiente succionado passa por uma solução estável de Arsenito de Sódio. O íon nitrito produzido durante a coleta reage com uma solução de Ácido Fosfórico, Sulfanilamida e N-1-(naftil)-etilenodiamina dihidroclorada para formar um composto azo cuja a coloração é proporcional à concentração de Dióxido de Nitrogênio, que é determinado colorimetricamente por espectrofotometria. FUMAÇA De acordo com a ABNT- NBR 10736, o amostrador de pequenos volumes - (low-vol), tem como princípio de funcionamento a sucção do ar ambiente, fazendo-o passar por um filtro. Método da Refletância da Luz. O ar é aspirado através de uma bomba de vácuo, passando por um filtro de papel que retém a poeira procedente de processos de combustão. Determina-se em laboratório a refletância da mancha formada no papel e, mediante curva de calibração do equipamento utilizado, avalia-se a concentração de fumaça na superfície do filtro. O resultado é expresso em µg de fumaça normalizada internacional por m 3 de ar. RESULTADOS Para a melhor utilização dos dados gerados é necessário um tratamento da informação coletada, para que se possa compará-los, inclusive com os padrões de qualidade do ar estabelecidos. Este tratamento vai desde o controle de recepção dos dados até a sua ordenação temporária e manuseio, geralmente expressos por médias anuais em tabelas e gráficos para auxiliar na visualização da situação e das tendências, o que possibilita a comparabilidade do universo de dados em períodos de monitoramento diferentes ou em estações de monitoramento distintas. As Tabelas e figuras a seguir contém os resultados expressos em micro grama por metro cúbico (µg/m 3 ) por parâmetros referentes a operação da rede no ano de o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2693

7 Tabela 3: Poeira Total em Suspensão (PTS). Estação N Total de Dados Máxima Cabo Curado Santo Antônio Boa Vista Encruzilhada Bongi Ipsep Mínima Média Geométrica Anual Tabela 4: Dióxido de Enxofre (SO2). Estação N Total de Dados Máxima Cabo Santo Antônio Boa Vista Ipsep Mínima Média Aritmética Anual Tabela 5: Dióxido de Nitrogênio (NO2). Estação N Total de Dados Máxima Cabo Boa Vista Ipsep Mínima Média Aritmética Anual Tabela 6: Fumaça. Estação N Total de Dados Máxima Mínima Santo Antônio Média Aritmética Anual AVALIAÇÃO Para a avaliação dos dados da Rede permanente da Região Metropolitana do Recife - RMR, os objetivos foram definidos no sentido de atender as normas legais, ou seja, principalmente os padrões estabelecidos na resolução CONAMA 03/90. As figuras a seguir contém a variação das médias anuais para as estações de medição por parâmetro medido. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2694

8 Figura 1: Variação das Médias Geométricas Anuais (µg/m3). PARTÍCULAS TOTAIS EM SUSPENSÃO MGA PA DRÃ O C abo C urado S toa ntônio Boa Vista Encruzilhada B ongi Ipsep ESTA ÇÕ ES MGA - Média geométrica anual PADRÃO - Padrão Primário ( 80µg/m 3 ) Os resultados demostram que no período não foi excedido o Padrão legalmente estabelecido, tendo sido detectadas as maiores concentrações do poluente nas estações representativas para o tráfego veicular, Santo Antônio e Boa Vista. As demais estações apresentaram resultados em média 44% abaixo do Padrão. Figura 2: Variação das Médias Aritméticas Anuais (µg/m3). DIÓXIDO DE ENXOFRE M A A PADRÃO Cabo Sto Antônio Boa Vista Ipsep ESTA ÇÕ ES MAA - Média Aritmética Anual PADRÃO - Padrão Primário 80 µg/m 3 Os resultados demostram que foi excedido o Padrão de qualidade em 47,5% na Estação Santo Antônio, tendo sido mais uma vez detectadas as maiores concentrações do poluente nas estações para avaliação do tráfego veicular. As demais estações apresentaram resultados em média 77% abaixo do Padrão. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2695

9 Figura 3: Variação das Médias Aritméticas Anuais (µg/m3). 120 DIÓXIDO DE NITROGÊNIO M A A PADRÃO C abo B oa Vista Ipsep ESTA ÇÕ ES MAA - Média Aritmética Anual PADRÃO - Padrão Primário 100 µg/m 3 Os resultados gerados não excederam ao Padrão legalmente estabelecido, ficando em média 30% abaixo do limite. O poluente analisado apresentou as maiores concentrações em áreas de avaliação industrial (Cabo). Figura 4: Variação das Médias Aritméticas Anuais (µg/m3). FUMAÇA MAA PADRÃO 20 0 MAA - Média Aritmética Anual PADRÃO - Padrão Primário 60 µg/m 3 Sto A ntônio ESTA ÇÃ O Os resultados gerados não excederam ao Padrão legalmente estabelecido, ficando em média 63% abaixo do limite. ESTUDO DE TENDÊNCIAS A avaliação de tendências da Qualidade do Ar para a Região Metropolitana do Recife - RMR, considera principalmente a análise do comportamento das concentrações de Poeira Total em Suspensão (PTS) obtidas ao longo dos anos, devido a este parâmetro representar em termos quantitativos uma variação significativa tendo sido utilizado como base para indicação da qualidade do ar em todas as estações de medição. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2696

10 Tabela 7: Evolução das Médias Geométricas Anuais de Para Partículas Totais em Suspensão (PTS). Estação Cabo Curado Santo Antônio Boa Vista Encruzilhada Bongi Ipsep 129,0 122,3 47,3 66,0 113,2 39,1 63,8 106,7 50,4 68,6 56,1 94,9 42,3 48,1 49,4 49,2 39,2 86,0 86,6 37,5 31,9 37,0 49,6 46,0 78,7 78,5 38,0 40,5 50,7 Analisando a tabela 7 apresentada, observa-se que os resultados mostram uma queda gradativa das médias anuais de concentração para todas as estações, principalmente no ano de 1996, sendo mais significativa ao longo dos anos para a estação Santo Antônio. Este fato, considerando que a estação tem a finalidade de avaliação para o tráfego, de modo geral foi associado ao Programa de Controle de Emissões de Veículos Movidos a Diesel - Operação Fumaça Negra, desenvolvido pela CPRH até o ano de 1994, além da proibição do uso da lenha como combustível para as pequenas fontes poluidoras (panificadoras, restaurantes, pizzarias, etc.) e posteriormente a todo o processo de revitalização e organização dos bairros de Santo Antônio, São José, Recife Velho, etc., promovido pela Prefeitura da Cidade do Recife - PCR. CONCLUSÕES Considerando que a avaliação dos resultados obtidos quando da instalação de uma Rede Seletiva, representam a qualidade do ar de toda a Região, seguem as observações balizadas nos Padrões Nacionais estabelecidos, considerando o mais alto valor medido. Das 7 (sete) estações monitoradas no ano de 1997, apenas 1(uma) apresentou valores acima do Padrão Anual estabelecido na Resolução 03/90 - Conselho Nacional do Meio Ambiente/CONAMA, para o parâmetro Dióxido de Enxofre (SO2), indicando como Boa a qualidade do ar na Região. De forma geral os resultados obtidos para o parâmetro Dióxido de Enxofre (SO2) demonstram a baixa confiabilidade do Método analítico utilizado, considerando que algumas das estações de monitoramento localizam-se onde as características das emissões atmosféricas indicavam valores altos do poluente. Considerando análise técnica dos dados de concentração de poluentes existentes e da análise de recursos disponíveis para a implantação, operação e a instalação da rede manual, a conclusão é de que os dados obtidos atendem à Legislação Nacional quanto ao grau de comparabilidade dos dados, no entanto, as informações disponibilizados na operação dos equipamentos representam a concentração para 24 horas a cada 6 dias, dessa forma são perdidas informações importantes sobre o ciclo e a estrutura temporal da poluição. Sendo assim para a Região Metropolitana do Recife é recomendado a indicação, a longo prazo, da realização de uma Campanha de Monitoramento envolvendo todos os 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2697

11 pontos de amostragem, utilizando equipamentos automáticos de medição para avaliação da concentração de todos os parâmetros de qualidade do ar em tempo real. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI. Environmental impacts of energy strategies, for Indonesia. Berlin, p. 2. BAINES, John. Preserve a atmosfera. São Paulo: Scipione, p. 3. BRAILE, Victoria Valli. Dimensionamento de rede de monitoragem. Rio de Janeiro: FEEMA, p. 4. CENTRO PANAMERICANO DE ECOLOGIA HUMANA Y SALUD. Evaluacion rapida de fuentes de contaminacion de aire, agua y suelo. (s.n.t.) 5. Emissões de gases poluentes. Recife, p. 6. Operação fumaça negra p. 7. Relatório de qualidade do ar da região metropolitana do Recife Recife, p. 8. Manual de procedimentos qualidade do ar. Recife: GTZ, UNITED STATES - ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Compilation of emission factors. New York, WORLD HEALTH ORGANIZATION. Analysingand interpreting air monitoring data. Geneva, p. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2698