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Qualidade do Ar Monitoramento da Poluição Atmosférica Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula, vocês serão capazes de: • identificar os níveis de poluição atmosférica; • interpretar o monitoramento da poluição atmosférica; • conhecer os padrões de qualidade do ar. Caros(as) alunos(as)! Nesta aula, vamos abordar as técnicas/ ferramentas utilizadas no monitoramento da poluição atmosférica. Desejo a todos(as) uma excelente aula. Boa leitura! Bons estudos! 8º Aula 47 1 – Instrumentação para o Monitoramento do ar. 2 – Monitoramento de Material Particulado, Gases e Vapores. 3 – Monitoramento de Ruídos. 1- Instrumentação para o Monitoramento do ar Conforme artigo 1º da RESOLUÇÃO CONAMA nº 3, de 28 de junho de 1990, são Padrões de Qualidade do Ar as concentrações de poluentes atmosféricos que, ultrapassadas, poderão afetar a saúde, a segurança e o bem-estar da população, bem como ocasionar danos à flora e à fauna, aos materiais e ao meio ambiente em geral. Visando simplificar o entendimento dos Padrões de Qualidade do Ar, a grande maioria das agências de regulação e controle do meio ambiente nacionais e internacionais adotaram o IQA (Índice de Qualidade do Ar) desenvolvido pela EPA - Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos da América como uma ferramenta de controle. O monitoramento da poluição do ar envolve a medição nas escalas de tempo e espaço. Uma vez identificados os poluentes prioritários, os equipamentos de medição (monitores) devem ser capazes de garantir que os dados gerados atendam aos objetivos do monitoramento e, pincipalmente, possam ser comparados com os padrões legais de qualidade do ar. Vários equipamentos e metodologias foram desenvolvidos para detectar a quantidade de material particulado e de gases tóxicos presentes no ar atmosférico. Esses equipamentos possuem sensores eletroquímicos que são responsáveis pelo monitoramento dos gases tóxicos. Como qualquer equipamento de medição, a confiabilidade dos valores obtidos depende da sensibilidade e da precisão do equipamento. A manutenção do equipamento é essencial para se ter resultados precisos, e detalhes como o intervalo de calibração devem ser sempre respeitados. Além disso, o operador do equipamento deve conhecer seu funcionamento e ser capaz de perceber quando o instrumento apresenta defeitos e erros. Dentre os poluentes monitorados podemos ressaltar: Partículas Totais em Suspensão (PTS), Fumaça, Dióxido de Enxofre (SO2), Partículas Inaláveis (PM10), Monóxido de Carbono (CO), Dióxido de Nitrogênio (NO2) e Ozônio Seções de estudo (O3), presentes na atmosfera (IMASUL, 2021). Quanto aos métodos do monitoramento, poderão ser: • Passivos; • Ativos; • Automáticos; • Sensores remotos; • Bioindicadores. Segundo Derisio (2021), os principais objetivos da avaliação da qualidade do ar por monitoramento e/ou vigilância são: • Fornecer dados para ativar ações de emergência durante períodos de estagnação atmosférica, quando os níveis de poluentes na atmosfera possam 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 decorrentes de alterações nas emissões dos poluentes. Para atingir esses objetivos, torna-se necessária a fixação de padrões de qualidade do ar. O padrão de qualidade do ar estabelece o limite máximo para a concentração de um determinado componente atmosférico, de modo que garanta a proteção da saúde e o bem-estar das pessoas. Fica determinado como padrões primários, as concentrações de poluentes que, quando ultrapassadas, poderão afetar a saúde da população, entendidos como os níveis máximos toleráveis de concentração e poluentes atmosféricos permitidos. Já no padrão secundário de qualidade do ar as concentrações de poluentes atmosféricos ficam abaixo das quais se prevê o mínimo de efeito adverso sobre o bem-estar da população, assim como o mínimo dano à flora e à fauna, aos materiais e ao meio ambiente em geral, podendo ser entendidas como níveis desejados de concentração de poluentes, constituindo-se em meta a ser alcançada em longo prazo. 2- Monitoramento de Material Particulado, Gases e Vapores Além do cuidado com os métodos analíticos e equipamentos de forma a produzir resultados apropriados aos propósitos a que se destinam, deve-se também levar em conta o número de estações de amostragem e a frequência de amostragem. Com relação à frequência de amostragem, a Agência Americana de Controle (EPA) fixou uma frequência mínima para alguns parâmetros (Figura 1). Figura 1. Frequência mínima de amostragem. Fonte: DERISIO, 2012. 48Qualidade do Ar A escolha do método de amostragem dependerá muito do tipo de poluente que será monitorado e das condições de monitoramento, se é uma empresa, uma cidade ou um estado. Assim, vamos falar sucintamente de cada método: • Amostradores Passivos Os amostradores passivos, também conhecidos como monitores ou dosímetros passivos, são dispositivos capazes de fixar compostos gasosos ou vapores da atmosfera, a uma taxa controlada por processos físicos, tais como permeação e difusão, 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 (CRUZ e CAMPOS, 2002). Figura 2. Tipos de amostradores passivos. Fonte: Google imagens, 2021. • Amostradores Ativos Os amostradores ativos são equipamentos fixos nos quais o ar é succionado para o interior de um abrigo, através de uma bomba, passando por um filtro de fibra de vidro ou por um meio coletor (normalmente um líquido em um frasco borbulhador) por um tempo específico, normalmente 24 horas (Figura 3). São comumente usados para medir SO2 e MP, embora existam muitos métodos utilizados também para medir NO2, O3 e Pb. Ultimamente o uso desse equipamento tem sido reduzido devido à substituição, principalmente por analisadores automáticos, que são mais versáteis e não requerem que seja recolhida a amostra no local e levada ao laboratório para se realizar a análise. Figura 3. Amostrado ativo de grande volume. Disponível em: . Acessado em: 19 de março de 2021. • Amostradores Automáticos É o equipamento mais utilizado no monitoramento de poluentes atmosféricos, uma vez que ele fornece medidas com resolução temporal relativamente alta, normalmente médias a cada 30/ 60 minutos. Utilizam princípios eletroópticos, onde a amostra de ar é succionada a uma câmara de reação na qual a propriedade ótica do gás pode ser medida diretamente, ou uma reação química ocorre produzindo quimiluminescência ou luz fluorescente. Um detector de luz produz um sinal elétrico que é proporcional à concentração do poluente que está sendo medido (LISBOA e KAWANO, 2007). Dentre os poluentes que são comumente monitorados pelos amostradores automáticos podemos mencionar SO2, NOx, NO, NO2, CO, Hidrocarbonetos (HC), O3 e Ps (Partículas em Suspensão). Todos os dados gerados pelas estações de amostragem são enviados para uma unidade de tratamento (computador). Os amostradores automáticos podem ser fixos (instalados em uma indústria ou cidade) e móveis, adaptados em um veículo (Figura 4). Figura 4. Estações de monitoramento automático (fixa e móvel). Fonte: Google imagens, 2021. • Sensores Remotos Desenvolvidos mais recentemente, esse tipo de monitor fornece informações de concentrações de poluentes em pontos do espaço mais distantes do equipamento, por meio de técnicas avançadas de espectroscopia. Os dados são obtidos pela integração, ao longo de um caminho óptico, de uma fonte de luz e de receptor (normalmente a uma distância maior do que 100 metro). O 49 equipamento pode trabalhar na faixa ultravioleta do espectro, como o equipamento DOAS(Differential Optical Absorption Spectroscopy), ou próximo ao infravermelho, como FTIR. Há ainda equipamentos sofisticados baseados em laser (LIDAR). Esse tipo de equipamento pode ser particularmente útil para avaliação das concentrações de poluentes nas proximidades das fontes emissoras e para a obtenção de medidas de concentração vertical na atmosfera (LISBOA e KAWANO, 2007). • Bioindicadores Os Bioindicadores, de uma maneira geral, são seres vivos de natureza diversa (vegetais ou animais) que são utilizados para avaliação da qualidade de um ambiente, sendo de forma passiva, quando se procede uma avaliação dos seres que habitam a área de estudo, ou de uma forma ativa, expondo-se no ambiente espécies previamente preparadas. Recomenda-se a utilização de bioindicadores específicos para cada tipo de poluente atmosférico, de forma a permitir sua identificação através dos sintomas característicos apresentados pelos vegetais a eles expostos. Podemos mencionar algumas espécies utilizadas no biomonitoramento como: • Bromélias e líquens de uma espécie tolerante à poluição são utilizados de forma sistemática, para detectar a presença de metais pesados no ar; • Tradescantia pallida cv. Purpúrea tem sido empregada em muitos trabalhos e pesquisas científicas a fim de expressar o potencial genotóxico dos poluentes atmosféricos; • Oiti utilizados para avaliar o grau de contaminação do ambiente, uma vez que as folhas, na presença de contaminantes atmosféricos, apresentam alterações como necrose das folhas e clorose, que é o amarelamento das folhas; • Os pardais, por serem uma espécie sedentária e que apresentam um deslocamento em um raio de no máximo 1 km, são utilizados no biomonitoramento. Os efeitos da poluição atmosférica são notáveis na fisiologia do animal e no exame de sangue. Agora que estudamos os métodos de monitorar a contaminação atmosférica, vamos verificar os benefícios e desvantagens de cada técnica (Figura 5). Figura 5. Vantagens e desvantagens no uso de cada um dos tipos de equipamentos de amostragem de poluentes atmosféricos. Fonte: LISBOA e KAWANO, 2007. 3 - Monitoramento de Ruídos Segundo Cavalcante et al. (2013), as normas brasileiras estabelecem como obrigatório, para todas as empresas, o monitoramento do ruído ocupacional e da condição auditiva dos trabalhadores, assim como garantias para a proteção do trabalhador, uma vez que o contato diário do trabalhar com o ruído constante é altamente prejudicial a sua saúde. O monitoramento de ruído consiste na detecção do som emitido por algumas atividades, sejam elas industriais, trânsito ou construção civil, em que o som emitido é capturado por decibéis através do equipamento (decibelímetro) devidamente calibrado e em atendimento às especificações vigentes. O monitoramento pode ser pontual, local e regional, e dependerá da dispersão da fonte de ruído no ambiente. Através desse levantamento é realizada a ponderação dos principais locais a serem monitorados, tal como dos pontos que irão apresentar a maior probabilidade de desconforto para a comunidade. 50Qualidade do Ar Chegamos, assim, ao final de nossa oitava aula. Espera- se que agora tenha ficado mais claro o entendimento de vocês sobre as metodologias e equipamentos utilizados no monitoramento da poluição atmosférica. Vamos, então, recordar? Retomando a aula 1 – Instrumentação para o Monitoramento do ar Discutimos a importância de se realizar o monitoramento da poluição do ar, de modo que este pode ser realizado em escalas de tempo e espaços diferentes e assim fornecer dados para ativar ações de emergência durante períodos de estagnação atmosférica, quando os níveis de poluentes na atmosfera possam 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 e acompanhar as tendências e mudanças na qualidade do ar decorrentes de alterações nas emissões dos poluentes. 2 – Monitoramento de Material Particulado, Gases e Vapores Estudamos os métodos utilizados para se realizar o monitoramento da poluição atmosférica (Amostradores Passivos, Amostradores Ativos, Amostradores Automáticos, Sensores Remotos e os Bioindicadores), e abordamos que a escolha do método de amostragem dependerá muito do tipo de poluente que irá ser monitorado e das condições de monitoramento, se é uma empresa, uma cidade ou um estado. 3 – Monitoramento de Ruídos Conceituamos as principais atividades emissoras de ruídos (industriais, trânsito ou construção civil), onde o monitoramento do ruído é realizado pela captura de decibéis através do equipamento (decibelímetro) devidamente calibrado e atendendo às especificações vigentes. 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