Universidade Federal do Paraná Engenharia Civil Ciências do Ambiente Aula 17 O Meio Atmosférico: parte I Profª Heloise G. Knapik 1
TC04 Meio atmosférico Instruções: Individual ou em grupos de até três alunos. Entrega durante a aula do dia 29 de setembro Aula do dia 22/09: estudo dirigido para desenvolvimento do trabalho (1) Fazer a leitura crítica das duas resoluções listadas a seguir (disponíveis na internet e na pasta da disciplina disponibilizada no Xerox). Anotar e fazer uma análise crítica com o grupo os principais grupos de parâmetros utilizados como indicadores da qualidade do ar e seus respectivos limites. Resolução CONAMA 05/1989 Dispõe sobre o Programa Nacional de Controle da Poluição do Ar PRONAR Resolução CONAMA 03/1990 Dispõe sobre padrões de qualidade do ar, previstos no PRONAR.
TC04 Meio atmosférico (2) Acessar o site do IAP e pesquisar sobre o monitoramento em tempo real dos parâmetros de qualidade do ar [disponível no link: http://iqar.institutoslactec.org.br/iap/monitoramento.php?acesso=publico]. Fazer um acompanhamento da evolução de pelo menos três dias das estações listadas, principalmente as estações nomeadas ASSIS e CIC. Os dados podem ser acessados no link, no qual são atualizados a cada 24 horas (deverá ser acessado diariamente). Comparar os dados com os padrões disponíveis na Resolução CONAMA 03/1990 e fazer uma análise crítica a respeito.
Normas para o controle da poluição atmosférica Resolução CONAMA 05/1989 Dispõe sobre o Programa Nacional de Controle da Poluição do Ar PRONAR Resolução CONAMA 03/1990 Dispõe sobre padrões de qualidade do ar, previstos no PRONAR.
Programa Nacional de Controle da Qualidade do Ar - Pronar Limites máximos de emissão: Quantidade de poluentes que pode ser lançada por fontes poluidoras para a atmosfera. Limites em função da classificação de usos Controle mais rígido para fontes novas de poluição (empreendimentos sem Licença de Operação) Limites máximos definidos por meio de resoluções específicas do CONAMA
Padrões de qualidade do ar no Brasil - CONAMA Legislação brasileira segue as leis norte americanas (EPA) CONAMA 003/1990: Parâmetros regulamentados: Partículas totais em suspensão Fumaça Partículas inaláveis Dióxido de enxofre Monóxido de carbono Ozônio Dióxido de nitrogênio
Níveis para os efeitos sobre a saúde humana:
Níveis para os efeitos sobre a Nível de atenção: saúde humana: Efeitos sobre a saúde: Decréscimo da resistência física e significativo agravamento dos sintomas em pessoas com enfermidades cardiorrespiratórias Sintomas gerais em população sadia Precauções: Pessoas mais vulneráveis devem reduzir as atividades e permanecer em casa
Níveis para os efeitos sobre a Nível de alerta: saúde humana: Efeitos sobre a saúde: Aparecimento prematuro de certas doenças Significativo agravamento de sintomas Decréscimos da resistência física em pessoas saudáveis Precauções: Pessoas vulneráveis devem permanecer em casa e a população em geral deve evitar atividades exteriores
Níveis para os efeitos sobre a Nível de emergência: saúde humana: Efeitos sobre a saúde: Morte prematura de pessoas vulneráveis Sintomas adversos em pessoas saudáveis Precauções: Todas as pessoas devem permanecer em casa em ambientes isolados Minimizar atividades físicas e evitar o tráfego
Normas para o controle da poluição atmosférica Dificuldade de se estabelecer padrões em função de: Grande número de poluentes atmosféricos dificuldade de identificar o efeito isolado de cada um ou o efeito combinado Difícil detecção em baixas concentrações Efeito sinérgico potencialmente perigosos Pouca informação a respeito de mortes causadas por fatores associados a poluentes atmosféricos Doenças podem ter outros fatores associados Novos poluentes... Inexistência de informações
Principais poluentes atmosféricos Monóxido de Carbono (CO): Composto gerado nos processos de combustão incompleta de combustíveis fósseis e outros materiais que contenham carbono em sua composição Dióxido de Carbono (CO 2 ): Composto resultante da combustão completa de combustíveis fósseis ou combustíveis com carbono Composto gerado na respiração aeróbia do seres vivos CO e CO2: Incolor e inodoro CO: gás venenoso
Principais poluentes atmosféricos Óxidos de Enxofre (SO 2 e SO 3 ): Produzidos pela queima de combustíveis que contenham enxofre em sua composição Gerados em processos biogênicos naturais (solo e água) SO 2 : Gás incolor, provoca asfixia intensa, forte odor, altamente solúvel em água (H 2 SO 4 ) SO 3 : Solúvel em água (H 2 SO 4 )
Principais poluentes atmosféricos Óxidos de Nitrogênio (NO x ): Originado nos processos de combustão (composição do ar) Gerado a partir de descargas atmosféricas na atmosfera NO (óxido nítrico): gás incolor oxida para NO 2 NO 2 : gás de cor marrom/alaranjado (principal componente da formação da névoa fotoquímica smog)
Principais poluentes atmosféricos Ozônio (O 3 ): Produzido principalmente durante a formação de névoa fotoquímica (smog) Perigoso para vegetações Altamente reativo
Principais poluentes atmosféricos Hidrocarbonetos: Resultantes da queima incompleta de combustíveis Evaporação de combustíveis e outros materiais (solventes orgânicos)
Principais poluentes atmosféricos Oxidantes fotoquímicos: Compostos gerados a partir de outros poluentes (hidrocarbonetos e óxidos de nitrogênio), lançados à atmosfera por meio de reação química entre esses compostos, catalisados pela radiação solar. Exemplos: ozônio e o peróxi-acetil nitrato (PAN)
Principais poluentes atmosféricos Material particulado: Material sólido e líquido capaz de permanecer em suspensão Origem em processos de combustão ou em processos naturais em razão da ação do vento Exemplos: poeira, fuligem, partículas de óleo, pólen
Principais poluentes atmosféricos Asbestos (amianto): Material particulado gerado na etapa de mineração e beneficiamento do amianto Resulta em graves problemas de saúde
Principais poluentes atmosféricos Metais: Material particulado associado aos processos de mineração, combustão de carvão e processos siderúrgicos Material liberado em automóveis juntamente com material particulado pode ocasionar problemas de saúde
Principais poluentes atmosféricos Gás fluorídrico (HF): Gerado no processo de produção de alumínio e fertilizantes, refinarias de petróleo Processos a alta temperatura com materiais que contenham flúor na sua composição
Principais poluentes atmosféricos Amônia (NH 3 ): Geração em indústrias químicas e de fertilizantes a base de nitrogênio Processos biogênicos naturais que ocorrem na água ou no solo
Principais poluentes atmosféricos Gás sulfídrico (H 2 S): Subproduto gerado nos processos desenvolvidos em refinarias de petróleo, indústria química e indústria de celulose e papel (presença de enxofre na matéria-prima processada) Processos biogênicos naturais
Principais poluentes atmosféricos Pesticidas e herbicidas: Compostos químicos organoclorados, organofosforados e carbamatos utilizados na agricultura (origem na produção e utilização)
Monitoramento das emissões atmosféricas
Monitoramento das emissões atmosféricas AMOSTRADORES PASSIVOS Amostra obtida por difusão molecular (tubo ou disco amostrador) filtro com material absorvente para um poluente específico exposto às concentrações específicas (análise posterior em laboratório)
Monitoramento das emissões atmosféricas AMOSTRADORES ATIVOS O ar é sugado por uma bomba, passando através de um meio coletor químico ou físico por um determinado período de tempo (24 horas) análise posterior em laboratório
Monitoramento das emissões atmosféricas AMOSTRADORES AUTOMÁTICOS Amostra de ar entra em uma câmara de reação medida direta da propriedade ótica do gás ou através de reação química produzindo quimiluminescência ou luz fluorescente
Monitoramento das emissões atmosféricas SENSORES REMOTOS Dados obtidos pela integração, ao longo de um caminho ótico, de uma fonte de luz e de receptor
Monitoramento das emissões atmosféricas BIOINDICADORES Capacidade da planta em acumular ou metabolizar poluentes em seu tecido (análise do tecido em laboratório)
Dispositivos para o controle das emissões de poluentes atmosféricos
Dispositivos para remoção de material particulado em suspensão: CÂMARA GRAVITACIONAL OU CÂMARA DE SEDIMENTAÇÃO Princípio de remoção: força da gravidade
Dispositivos para remoção de material particulado em suspensão: CÂMARA GRAVITACIONAL OU CÂMARA DE SEDIMENTAÇÃO (a) Câmara de expansão simples (b) Câmara de múltiplos pratos (ou bandejas) (c) Câmara inercial Remoção de partículas com diâmetro entre 50 µm e 100 µm
Dispositivos para remoção de material particulado em suspensão: CICLONES Princípio de remoção: força centrífuga + força da gravidade
Dispositivos para remoção de material particulado em suspensão: CICLONES
Dispositivos para remoção de material particulado em suspensão: PRECIPITADOR ELETROSTÁTICO Princípio de remoção: forças eletrostáticas (campo elétrico)
Dispositivos para remoção de material particulado em suspensão: PRECIPITADOR ELETROSTÁTICO
Dispositivos para remoção de material particulado em suspensão: FILTRO DE MANGAS Princípio de remoção: retenção do material no meio filtrante
Dispositivos para remoção de material particulado em suspensão: FILTRO DE MANGAS Filtração da corrente gasosa através de um meio material poroso (meio filtrante) que retenha o material particulado em suspensão Remoção de partículas com diâmetros menores que 0,1 µm
Dispositivos para remoção de material particulado em suspensão: LAVADOR VENTURI Princípio de remoção: retenção do material no líquido
Dispositivos para remoção de material particulado em suspensão: LAVADOR VENTURI Remoção de partículas com diâmetro entre 0,4 µm e 20 µm
Dispositivos para remoção de material particulado em suspensão: Seleção de métodos de coleta em função do diâmetro da partícula
Dispositivos para remoção de poluentes gasosos: CONDENSADOR Princípio de remoção: conversão do gás ou vapor em líquido
Dispositivos para remoção de poluentes gasosos: ABSORVEDOR Princípio de remoção: difusão entre os constituintes na fase gasosa para a fase líquida
Dispositivos para remoção de poluentes gasosos: ADSORVEDOR Exemplos de materiais adsorventes: Sílica gel, Carvão ativado Princípio de remoção: concentração do material sob a superfície do adsorvente
Dispositivos para remoção de poluentes gasosos: SEPARADOR DE MEMBRANA Princípio de remoção: escoamento tangencial
Dispositivos para remoção de poluentes gasosos: BIOFILTRO Princípio de remoção: decomposição microbiológica
Dispositivos para remoção de poluentes gasosos: BIOFILTRO Exemplo de utilização de algas para tratamento da fumaça em churrascarias (Devon s Grill)