Palestra apresentada em 18/04/2016, na disciplina de Engenharia do Meio Ambiente, para a turma de Engenharia Química da Universidade Federal do Ceará (UFC).

1. POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
PALESTRA - ENG. MEIO AMBIENTE - UFC 2016

2. Apresentação
• LUIS HENRIQUE NUNES QUEZADO
• ENG. QUÍMICO (2010)
• ESP. ENG. AMBIENTAL (2013)
• ENG. SEGURANÇA DO TRABALHO (2016)
• EXPERIÊNCIA EM MONITORAMENTO DE
CONDICIONANTES AMBIENTAIS
• ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE ADEQUAÇÃO
• REALIZAÇÃO DE PALESTRAS, CURSOS E
TREINAMENTOS
• PARTICIPAÇÃO DE PERÍCIAS E BANCAS

3. Conceito de
Poluição Ambiental
• Qualquer tipo de degradação ao ambiente;
• Alteram as atividades/saúde dos seres vivos;
• Água, Solo, Ar, Ambiente

4. Conceito de
Poluição Ambiental
• Tipos de poluição:
- Física;
- Química;
- Físico Química;
- Biológica/Bioquímica;
- Radiativa;

5. HISTÓRICO
Formas de Poluição
• 1º Forma de Poluição - Defecar - Biológico (Pré-
história)
• Domínio do fogo - Físico-Química (Meio Milhão de
anos atrás) - 1º forma de poluição atmosférica.
• Irrigação em terras planas: Salinização do solo -
Química (3500 - 1800 A.C.)

6. HISTÓRICO
Formas de Controle
• O ato de enterrar os dejetos - ???
• Cloaca Máxima - Roma, Século 6 a.C.
• Utilização de Porcos - Idade Média

7. HISTÓRICO
Causas
• Demanda de Alimentos
• Demanda por transporte e comunicação
• Demanda energética
• Demanda por produção

8. HISTÓRICO
Consequências
• Desmatamento / Desertificação
• Mudanças Climáticas
• Poluição de rios, lagos, mares
• Poluição de Solo e águas subterrâneas
• Poluição do Ar / SMOG

9. POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA

10. Importância do Ar
• Consumo médio
humano adulto:
• Tempo máximo de
Abstinência:
- 1,5kg Alimento - Alimento: 5+ Semanas
- 2kg Água
- 15kg Ar
(relativamete puro)
- Água: 5 Dias
- Ar: 5 Minutos

11. Características Físicas e
Químicas da Atmosfera
• Características Físicas:
• Divisão em Camadas
- Decaimento constante de densidade
- Variação não uniforme de temperatura

12. Características Físicas e
Químicas da Atmosfera

13. Características Físicas e
Químicas da Atmosfera
• Características Químicas:
• Composição
- 78% Nitrogênio (N2) - 780.000 Moléculas
- 21% Oxigênio (O2)- 210.000 Moléculas
- 1% Outros
‣ Ar, Ne, Xe e outros Gases Nobres - 9.300 Moléculas
‣ Gás Carbônico (CO2) - 300 Moléculas
‣ Outros elementos (SO2, NO2, O3…) - 400 Moléculas

14. Características Físicas e
Químicas da Atmosfera
• Características Químicas:
• Composição/Tempo de Residência:

15. Características Físicas e
Químicas da Atmosfera
• Características Químicas:
• Transformações:

16. Características Físicas e
Químicas da Atmosfera
• Ciclos:
• Carbono (C)
• Nitrogênio (N)
• Enxofre (S)

17. Características Físicas e
Químicas da Atmosfera
• Ciclos:
• Carbono (C)
• Nitrogênio (N)
• Enxofre (S)

18. Características Físicas e
Químicas da Atmosfera
• Ciclos:
• Carbono (C)
• Nitrogênio (N)
• Enxofre (S)

19. Características Físicas e
Químicas da Atmosfera
• Ciclos:
• Carbono (C)
• Nitrogênio (N)
• Enxofre (S)

20. Tipos de Emissões
Atmosféricas
• Fumaça Negra
• Cheiro/Odor
• Vapores/Gases
• Materiais Particulados (MP)

21. Tipos de Emissões
Atmosféricas
• Vapores / Gases:
- Vapores: Forma gasosa de substância
normalmente sólidas ou líquidas; Gasolina, Água,
Mercúrio, Benzeno, Alcool Etílico, Naftalina, etc.
- Gases: Substâncias naturalmente gasosas;
Monóxido de Carbono, Cloro, Ozônio, etc.

22. Tipos de Emissões
Atmosféricas
- Poeiras: Partículas sólidas por manipulação; Sílica, Algodão
- Fumos: Partículas sólidas de condensação ou sublimação;
Chumbo, Alumínio, Zinco, etc.
- Névoas: Gotículas líquidas em suspensão; Ácido Sulfúrico,
Tintas, etc.
- Aerossóis: Partículas em suspensão que podem produzir
espelhamento de luz.
- Catalizadores: Partículas em suspensão que impactam
indiretamente.
• Material Particulado:

23. Principais Fontes e
Poluentes do Ar
• Fontes Naturais
• Fontes Antrópicas

24. Principais Fontes e
Poluentes do Ar
• Fontes Naturais:
-Solo: N2O, NH3, CH4, NO, H2S.
-Vegetação: Polinização (Compostos Orgânicos)
-Vulcões: MP (1um, 20-30km, 2-12 anos na estratosfera) +
NOx, Sox, H2Sm HCl, HF, SCO, etc.
-Oceanos: CO, CO2, CH4, N2), CS2, SCO, ClCH3, etc.

25. Principais Fontes e
Poluentes do Ar
• Fontes Antrópicas
-Fontes Estacionárias
‣Combustão: MP, SO2, SO3, CO, HxCy, NOx
‣Processos Industriais: MP, SO2, SO3, Hal, HxCy, NOx
- Fontes Móveis
‣Veículos: MP, CO, NOx, HxCy, Aldeídos e Ac. Orgânicos

26. Principais Fontes e
Poluentes do Ar
Estimativa de emissão de fontes de poluição do ar na RMSP em 1996

27. Efeitos da Poluição do Ar
• Maus Odores
• Alteração de propriedades da Atmosfera
• Danos econômicos e materiais
• Danos sobre vegetação
• Dano sobre animais e demais seres vivos

28. Efeitos da Poluição do Ar
• Alteração de propriedades da Atmosfera
- Destruição da camada de ozônio;
- Aumento da concentração de poluentes na
atmosfera;
- Alteração meteorológica a nivel de micro-clima;

29. Efeitos da Poluição do Ar
• Danos econômicos e materiais
- Ataque químico direto e indireto;
- Abrasão;
- Corrosão eletroquímica;

30. Efeitos da Poluição do Ar
• Danos sobre a Vegetação:
- Alteração de coloração
- Alteração de crescimento
- Colapso do tecido foliar

31. Efeitos da Poluição do Ar
• Danos sobre a animais e demais seres vivos:
- Irritantes / Alergizantes
- Asfixiantes
- Narcóticos
- Intoxicantes

32. Exemplos
Casos Históricos
• Vale do Meuse, 1930 (Bélgica)
• Duração: 5 dias
• Sintomas: População com dores no peito, tosse,
dificuldade em respirar e irritação nasal e nos olhos.
• Resultado: 60 mortos, principalmente idosos; Morte de
gado
• Causa: Acentuada inversão térmica, presença de Ácido
sulfúrico em suspensão e Concentração elevada de
Dióxido de Enxofre no ar

33. Exemplos
Casos Históricos
• Donora, 1948 (Pensilvania, E.U.A)
• Duração: 5 dias
• Sintomas: 43% da população doente com irritação
nasal e nos olhos.
• Resultado: 20 mortos.
• Causa: Inversão térmica, presença de Dióxido de
Enxofre e Material particulado em suspensão no ar

34. Exemplos
Casos Históricos
• Londres, 1952 (Inglaterra)
• Duração: 5 Dias
• Sintomas: Número crescente e alarmante de
adoecimento na população.
• Resultado: 3.500 a 4.000 mortos. Principalmente idosos
ou portadores de bronquite e doenças no coração
• Causa: Presença de poeira em suspensão (4,46 mg/m³)
e Dióxido de enxofre (3,75 mg/m³) na atmosfera.

35. Exemplos
Casos Históricos
• Bauru, 1952 (São Paulo Brasil)
• Duração: 1 semana
• Sintomas: 150 casos de doença respiratória aguda.
Principalmente bronquite e alergias.
• Resultado: 9 mortos.
• Causa: Emissão de pó de mamona.

36. Exemplos
Casos Históricos
• Poza Rica, 1955 (México)
• Duração: 25 minutos
• Sintomas: 320 pessoas hospitalizadas com danos
no trato respiratório.
• Resultado: 22 mortos.
• Causa: Presença de gás sulfídrico na atmosfera.

37. Exemplos
Casos Históricos
• Sevezo, 1976 (Itália)
• Resultado: 500 moradores com problemas de pele
(cloracne) e abordo de 113 mulheres por bebês
defeituosos.
• Causa: Lançamento de 2kg de dioxinas na
atmosfera em uma cidade vizinha (Meda). A
dioxina em dose de 0,2 ppb já altera cromossomos
humanos.

38. Exemplos
Casos Históricos
• Lago da Paz, 1986 (República dos Camarões)
• Resultado: 1700 mortos - Asfixia ou Queimaduras
internas de primeiro e segundo grau.
• Causa: Nuvem de gases expelidas por um lago
vulcânico composta de, principalmente, Gás
Sulfídrico, Dióxido de Carbono, Monóxido de
Carbono e Ácido Sulfúrico.

39. Parâmetros a Serem
Avaliados
• Parâmetros Padronizados no Brasil (CONAMA 03/90):
- Partículas totais em suspensão (PTS);
- Fumaça;
- Dióxido de enxofre (SO2);
- Partículas inaláveis (MP10);
- Monóxido de Carbono (CO);
- Ozônio (O2);
- Dióxido de Nitrogênio (NO2).

40. Níveis de Concentração e
Padrões de Qualidade
Município
Estado
PaísQuem Define?
Exterior

41. Níveis de Concentração e
Padrões de Qualidade
• País - Brasil
- Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA)
- Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis
(IBAMA)
• Estado - Ceará
- Superintendência Estadual do Meio Ambiente - Ceará (SEMACE)
- Secretaria do Meio Ambiente (SEMA)
• Município - Fortaleza
- Secretaria Municipal de Urbanismo e Meio Ambiente (SEUMA)

42. Conceitos de
Modelagem de Dispersão

43. Conceitos de
Modelagem de Dispersão
• Analisar e prever o grau de instabilidade da atmosfera
• Condições de Instabilidade:
- Forte intensidade de Radiação Solar
- Céu com nebulosidade de tipo cúmulo convectivo
- Gradiente superadiabático
- Vento entre Fraco e Moderado
- Temperatura elevada
• Condições de Neutralidade:
- Vento forte a moderado
- Céu Nublado
- Forte mistura mecânica
- Não há resfriamento nem aquecimento
- A temperatura estabelece perfil adiabático

44. Conceitos de
Modelagem de Dispersão

45. Conceitos de
Modelagem de Dispersão

46. Conceitos de
Modelagem de Dispersão
• Plumas tipo Coning:
- Condições atmosféricas semelhantes a serpenteante , entretanto, mais moderadas;
- Dias ensolarados, entretanto nublados (dias de tempestade de verão, comum na
primavera ou outono - presença de nuvens cumulus);
- Perfeitamente visíveis ao cair da tarde quando a atmosfera é quase neutra;
- Ventos com intensidade média;

47. Conceitos de
Modelagem de Dispersão
• Plumas tipo Fanning:
- Grande estabilidade atmosférica;
- Ausência de efeitos mecânicos;
- Típicos da caída da tarde, noite e amanhecer.

48. Conceitos de
Modelagem de Dispersão
• Plumas tipo Fumigation:
- Ocorre quando a pluma fica aprisionada em uma capa de inversão na
qual esta capa se rompe pela parte inferior, deixando livre a pluma;
- Elevados teores de concentração (perigoso);
- Típico das primeiras horas após a saída do sol, que provoca instabilidade
junto ao solo (após uma noite com inversão ou grande estabilidade).

49. Conceitos de
Modelagem de Dispersão
• Plumas tipo Looping:
- Atmosfera instável;
- Ventos fracos;
- Pode ter altas concentrações de poluentes: 40% maior que uma pluma tipo conning;
- Dias típicos de verão (ensolarado)
- Turbulência mecânica acurada.

50. Conceitos de
Modelagem de Dispersão
• Plumas tipo Lofting:
- A pluma possui energia suficiente para atravessar a capa de inversão;
- A parte inferior da pluma fica aprisionada na parte superior da inversão e a
superior da pluma segue difundindo-se;
- Melhor caso de dispersão de plumas (chaminés da ordem de 200 metros);
- Típico do entardecer.

51. Conceitos de
Modelagem de Dispersão
• Plumas tipo Trapping:
- Condição neutra ou levemente estável abaixo da
inversão.

52. Exemplos de Plumas

53. Exemplos de Plumas
Plumas tipo Lofting
Plumas tipo Coning

54. Exemplos de Plumas
Plumas tipo Lofting

55. Exemplos de Plumas

56. Exemplos de Plumas
Plumas tipo Trapping
Plumas tipo Looping

57. Exemplos de Plumas
Plumas tipo Trapping
Plumas tipo Looping
?

58. Tipos de Ventos
• Jet Stream (Correntes do Jato)
• Ventos Alísios
• Ciclone
• Anti-Ciclone
• Brisa
• Monção

59. Tipos de Ventos
• Jet Stream (Correntes do Jato)
• Ventos Alísios
• Ciclone
• Anti-Ciclone
• Brisa
• Monção

60. Tipos de Ventos
• Jet Stream (Correntes do Jato)
• Ventos Alísios
• Ciclone
• Anti-Ciclone
• Brisa
• Monção

61. Tipos de Ventos
• Jet Stream (Correntes do Jato)
• Ventos Alísios
• Ciclone
• Anti-Ciclone
• Brisa
• Monção

62. Tipos de Ventos
• Jet Stream (Correntes do Jato)
• Ventos Alísios
• Ciclone
• Anti-Ciclone
• Brisa
• Monção

63. Tipos de Ventos
• Jet Stream (Correntes do Jato)
• Ventos Alísios
• Ciclone
• Anti-Ciclone
• Brisa
• Monção

64. Tipos de Ventos

65. Dispersão de Poluentes
na Atmosfera

66. Dispersão de Poluentes
na Atmosfera

67. Monitoramento de
Emissões e Sua Importância
• Analisar a qualidade da emissão;
• Atendimento às normas ambientais;
• Condicionantes de licença;
• Realizar correção antes que o dano seja agravado;
• Percepção de falhas -> Melhoria de resultados

68. Monitoramento de
Emissões e Sua Importância
• Comumente avalia-se:
- Material Particulado/Inalável em ambientes abertos;
- Qualidade de gás de combustão em Fornos/
Caldeiras/Geradores;
- Presença de material biológico (fungos) em
ambiente fechado;

69. Diferentes de
Pontos de Amostragem
• Caldeira / Forno:
• Caldeira: Vaso de pressão, produz vapor com alta
temperatura e pressão. Faz parte do setor de
Utilidades tem participação indireta na fabricação do
produto final;
• Forno: Câmara de combustão, realiza a queima direta
e produção do produto;

70. Diferentes de
Pontos de Amostragem
Caldeira

71. Diferentes de
Pontos de Amostragem
Forno

72. Diferentes de
Pontos de Amostragem
Forno

73. Diferentes de
Pontos de Amostragem
Caldeira

74. Diferentes de
Pontos de Amostragem
Caldeira

75. Diferentes de
Pontos de Amostragem
Forno

76. Diferentes de
Pontos de Amostragem
Trocador de Calor

77. Diferentes de
Pontos de Amostragem
Gerador

78. Exemplo de
percepção de melhorias

80. Exemplos de Amostradores
•Gases de Combustão

81. Exemplos de Amostradores
•Material Particulado

82. Exemplos de Amostradores
•Material Particulado Inalável

83. Métodos de
Controle e Prevenção
• Umectação de Vias / Aspersão
• Lavador de Gases
• Separadores inerciais / Ciclones
• Filtros
• Ventilação Diluidora / Exaustora
• Outros

84. Métodos de
Controle e Prevenção

85. Métodos de
Controle e Prevenção

86. Bibliografia
• Boubel, Richard W; Fox, Donald L.; Turner, Bruce D.; Stern, Arthur C.
Fundamentals of Air Pollution. Terceira Edição, Ed. Academic Press;
• Macintyre, A. J. Ventilação industrial e controle da poluição. Ed.
Guanabara, Rio de Janeiro;
• Schnelle, Jr., Karl B. Brown, Charles A. Air Pollution Control
Technology Handbook. 2002, Editora CRC;
• MANAHAN, S. E. Química Ambiental, 9 edição, 2013.
• Rocha, Julio Cesar. Rosa, André Henrique. Cardoso, Arnaldo Alves.
Introdução à Química Ambiental. Porto Alegre, 2004, Bookman.
• Cohn, Pedro Estéfano. Analisadores Industriais. Editora Interciência.
1a edição. Rio de Janeiro, 2006.

87. Obrigado!
Luis Henrique Nunes Quezado
HQ Engenharia
contato@hqengenharia.com.br / luis.quezado@hqengenharia.com.br
luishnq@gmail.com
(85) 9 9783-0303