domingo, 19 de novembro de 2017
Troposfera
Governo do Ceará

Rede de Monitoramento

 

O monitoramento automático da qualidade do ar envolve todas as metodologias desenhadas para mostrar, analisar e processar de forma contínua as concentrações de substâncias ou de contaminantes presentes no ar em um lugar estabelecido e durante um tempo determinado.

 

O monitoramento automático da qualidade do ar promovido pela SEMACE envolve, nesse momento, uma única estação, denominada CIPP – Complexo Industrial e Portuário de Pecém, localizada na Estação Ecológica do Pecém, localizada no município de São Gonçalo do Amarante, mais precisamente, na rodovia CE-348, Km 58, próximo à unidade do Corpo de Bombeiros, com acesso pelo trevo rodoviário. Após um período de testes, a estação foi inaugurada e entrou oficialmente em operação no dia 16 de dezembro de 2016.

 

Com o referido Sistema, pretende-se atingir os seguintes objetivos:

 

  • Conhecer e acompanhar os níveis de qualidade do ar na região;
  • Avaliar o comportamento sazonal da atmosfera local, a partir dos principais parâmetros meteorológicos;
  • Elaborar uma base sazonal de dados ambientais atmosféricos;
  • Estabelecer bases científicas sazonais para subsidiar a elaboração de políticas de desenvolvimento sustentável da região;
  • Avaliar as tendências sazonais de longo-prazo e
  • Avaliar os efeitos das medidas de controle das emissões na qualidade do ar.

 

Parâmetros Monitorados

 

As especificações dos analisadores de concentrações de poluentes atmosféricos e sensores meteorológicos foram definidas com base nas tecnologias consagradas e regulatórias adotadas pelos órgãos ambientais mundiais.

A Estação CIPP monitora continuamente os seguintes parâmetros:

 

a)    Qualidade do Ar:

 

  • Dióxido de Enxofre (SO2)
  • Óxidos de Nitrogênio (NOx)
  • Dióxido de Nitrogênio (NO2)
  • Monóxido de Nitrogênio (NO)
  • Ozônio (O3)
  • Monóxido de Carbono (CO)
  • Hidrocarbonetos Totais (HCT)
  • Hidrocarbonetos Não Metano (NMHC)
  • Metano (CH4)
  • Benzeno (C6H6)
  • Tolueno (C6H5-CH3)
  • Etilbenzeno (C6H5-CH2-CH3)
  • Xilenos (CH3-C6H5-CH3)                              
  • Partículas Totais em Suspensão (PTS)
  • Partículas Inaláveis (PM10)
  • Partículas Totais em Suspensão (PTS)

 

Adicionalmente, a Estação CIPP monitora as Partículas Totais em Suspensão (PTS) utilizando o Método Gravimétrico.

 

b)   Meteorológicos:

 

  • Direção do Vento
  • Velocidade do Vento
  • Pressão Atmosférica
  • Temperatura do Ar
  • Umidade Relativa do Ar
  • Radiação Solar
  • Precipitação Pluviométrica

 

Impactos Ambientais dos Gases Monitorados

 

a) Dióxido de Enxofre (SO2)

 

É um gás incolor e não inflamável. Possui um odor forte e irritante a concentrações elevadas, acima de 3 ppm.

 

Origina-se a partir da combustão de combustíveis que contenham algum teor de enxofre (carvão, combustível, diesel, ...) ,em usinas de geração de energia, processos industriais, veículos pesados, carvão, entre outros. Também existem fontes naturais este contaminante, como as erupções vulcânicas.

 

O SO2 pode permanecer alguns dias na atmosfera, de modo que pode ser transportado a longas distâncias, sendo considerado um dos principais compostos causadores da chuva ácida.

 

A exposição a sulfatos e aos ácidos derivados de SO2 é de extremo risco para a saúde humana, pois estes atuam diretamente no sistema circulatório humano através das vias respiratórias.

 

Altas concentrações desse poluente afetam o sistema respiratório, agravam as doenças respiratórias e cardiovasculares pré-existentes e provocam irritações nos olhos. O dióxido de enxofre tem sido associado aos problemas de asma e bronquite crônica e aumento da morbidade e mortalidade em idosos e crianças.

 

Inúmeros outros impactos ambientais são também atribuídos ao SO2.

 

b) Óxidos de Nitrogênio (NOx), incluindo Dióxido de Nitrogênio (NO2) e   

    Monóxido de Nitrogênio (NO)

 

O termo NOx refere-se aos compostos NO e NO2. O óxido nitroso, N2O, não está incluído. A emissão primária é principalmente óxido nítrico (NO).

 

As principais fontes de óxido nítrico (NO) e dióxido de nitrogênio (NO2) são os motores dos automóveis. As usinas termelétricas e indústrias que utilizam combustíveis fósseis contribuem em menor escala. Durante a combustão, às elevadas temperaturas, o oxigênio reage com o nitrogênio formando óxido nítrico (NO), dióxido de nitrogênio (NO2) e outros óxidos de nitrogênio (NOx). Estes compostos são extremamente reativos e na presença de oxigênio (O2), ozônio e hidrocarbonetos, o NO se transforma em NO2. Por sua vez, o NO2 na presença de luz do sol  reage com hidrocarbonetos e oxigênio  formando ozônio (O3), sendo um dos principais precursores deste poluente na troposfera.

 

Ao contrário de outros poluentes, as concentrações de NO2 nos ambientes internos estão intimamente relacionadas com as concentrações externas, uma vez que este poluente se difunde com muita facilidade de fora para dentro das edificações através de mecanismos de ventilação. A isto se soma o fato de existirem várias fontes de NO2 e outros óxidos de nitrogênio (NOx) dentro das residências, como fogões a gás, aquecedores que utilizam querosene (mais frequente em regiões frias) e o cigarro.

 

O NO2, quando inalado, atinge as porções mais periféricas do pulmão devido à sua baixa solubilidade. Seu efeito tóxico está relacionado ao fato de ser um agente oxidante.

 

As concentrações de NOx se baseiam no monitoramento contínuo de NO e NO2, sendo, portanto, as somas desses dois parâmetros a cada hora.

 

c) Ozônio (O3)

 

O ozônio presente na troposfera, à porção da atmosfera em contato com a crosta terrestre, é formado por uma série de reações catalisadas pela luz do sol (raios ultravioleta) envolvendo, como precursores, óxidos de nitrogênio (NOx) e hidrocarbonetos, derivados de fontes de combustão móveis, como os veículos automotivos, de  fontes estacionárias, como usinas termelétricas, e até mesmo fontes naturais como as árvores, que contribuem na produção de compostos orgânicos voláteis .

Os níveis de ozônio aumentam consideravelmente entre o fim da primavera e o começo do outono, em regiões periféricas de grandes centros urbanos, localizadas nas direções em que sopram os ventos. Caracteristicamente, seus picos de concentração ocorrem no meio da manhã, algumas horas após o rush matinal do trânsito (nível máximo de emissão de óxidos de nitrogênio), atingindo seu ápice no meio da tarde e declinando à noite.

 

As concentrações de ozônio nos ambientes externos são maiores que nos interiores dos edifícios, porém esta diferença pode diminuir dependendo do tipo  de ventilação do local analisado.

 

Como fonte domiciliar de ozônio podem ser citados os purificadores de ar, enquanto que nos escritórios podem haver máquinas de fotocópias.

 

O ozônio é um potente oxidante, citotóxico (provoca lesão das células), que atinge as porções mais distais vias aéreas.

 

d) Monóxido de Carbono (CO)

 

Com exceção dos fumantes, que possuem suas próprias fontes emissoras de CO, os demais habitantes dos grandes centros urbanos têm no trânsito intenso a sua maior fonte deste poluente. Pessoas que passam várias horas do dia dentro de um automóvel, ou que tenham que andar a pé ou de bicicleta são os mais afetados. Porém os ambientes internos, como residências e escritórios podem vir a sofrer os efeitos do CO oriundo do ambiente externo ou mesmo produzido localmente por aquecedores a óleo, fumantes, churrasqueiras e fogão a gás.

 

A determinação dos níveis de carboxihemoglobina no sangue pode servir para avaliar exposição individual de um indivíduo, uma vez que pessoas saudáveis e não fumantes, residentes em áreas de grande concentração ambiental de CO, apresentam um aumento de até 100% nos níveis decarboxihemoglobina quando comparados a pessoas saudáveis e não fumantes que não estão expostas aos níveis de CO dos grandes centros urbanos.

O monóxido de carbono apresenta afinidade pela hemoglobina 240 vezes maior que a do oxigênio, o que faz com que uma pequena quantidade de CO possa saturar uma grande quantidade de moléculas de hemoglobina, diminuindo a capacidade do sangue de transportar O2.

 

O CO atua também, desviando a curva de dissociação da hemoglobina para a esquerda, levando a uma diminuição da liberação de O2 nos tecidos.

 

e) Hidrocarbonetos Totais (HCT), incluindo os Hidrocarbonetos Não

     Metano (NMHC) e o Metano (CH4)

 

Os Hidrocarbonetos (HC) são compostos formados de carbono e hidrogênio e que podem se apresentar na forma de gases, partículas finas ou gotas e que provêm de uma grande variedade de processos industriais e naturais. Nos centros urbanos as principais fontes são os carros, ônibus e caminhões.

 

As emissões evaporativas representam os hidrocarbonetos não queimados que decorrem da evaporação de combustível líquido com consequente desprendimento para a atmosfera. Ocorre a liberação de grande quantidade de hidrocarbonetos devido à emissão evaporativa de escapes, respiros, tampas e conexões de reservatórios, carburador ou sistema de injeção de combustível e sistemas de controle de emissão ou pelo simples aquecimento nos tanques ou cárter de veículos.

 

Observou-se um comportamento variável ao longo das horas dos dias e da sucessão de dias, ocasionado principalmente pela variação dos componentes atmosféricos. Não há limite de referência na Resolução CONAMA 03/90 ou qualquer outra legislação para os hidrocarbonetos e metano.

  

 

f) Benzeno (C6H6), Tolueno (C6H5-CH3), Etilbenzeno (C6H5-CH2-CH3) e

   Xilenos (CH3-C6H5-CH3)                           

 

Os compostos orgânicos voláteis (COV) desempenham um importante papel nos processos fotoquímicos na atmosfera e se constituem em substâncias precursoras da formação do ozônio.

 

O Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos (o-Xileno, m-Xileno e p-Xileno) têm destaque no grupo de COV devido aos seus graus de toxicidade, exercendo assim, efeitos sobre a saúde pública. As iniciais desses compostos formam a sigla BTEX, comumente encontrada na literatura.

 

O Benzeno é um composto orgânico volátil o qual resulta essencialmente de processos de queima de combustíveis fósseis. As principais fontes de Benzeno para a atmosfera estão associadas ao tráfego de veículos automotores, às refinarias de petróleo, as usinas siderúrgicas (coquerias) e indústria química.

 

Na generalidade os compostos orgânicos voláteis causam irritação da pele, sonolência e tosse. No entanto, compostos como o Benzeno apresentam características cancerígenas. Os efeitos agudos do Benzeno se refletem na sua atividade como anestésico geral e podem conduzir a uma depressão do sistema nervoso central, perda de consciência e sensibilização do miocárdio às catecolaminas. A exposição crônica pode resultar na depressão de medula óssea que provoca leucopenia, anemia, e/ou trombocitopenia. Os efeitos imunotóxicos do Benzeno estão provavelmente relacionados com a depressão da medula óssea. Provoca ainda a produção de respostas teratogênicas, tais como aberrações cromossômicas, trocas de cromatídeos e micronúcleos.

 

O Tolueno se origina de seu vasto uso como solvente na indústria bem como da evaporação de combustíveis não queimados. O m-Xileno é considerado como altamente reativo em processos fotoquímicos. Nos programas de melhoria da qualidade do ar em cidades, uma grande atenção é dada à redução dos hidrocarbonetos voláteis.

 

O Etilbenzeno é um hidrocarboneto aromático de fórmula C8H10. É aditivo de gasolina e querosene de aviação. Pode estar presente em tintas, vernizes, plásticos e pesticidas.

 

Os Xilenos ou dimetilbenzenos apresentam-se em três formas isômeras: orto, meta e para-Xilenos.  Em geral, as fontes emissoras de Tolueno e Xilenos são similares às do Benzeno. São fontes de BTEX: veículos automotores, refinarias de petróleo; fogões de lenha; incensos, tintas e solventes, resinas de polimento e apartamentos novos, recém-pintados ou com garagem.

 

Os BTEX são compostos tóxicos, onde o Tolueno é comumente encontrado em maiores concentrações que os demais compostos. A exposição ocupacional ao Benzeno, Tolueno e Xilenos provoca alterações no sistema nervoso central atuando como substâncias depressoras, que dependendo da concentração e do tempo de exposição podem causar sonolência, tontura, fadiga, narcose e morte. A exposição crônica de Benzeno a níveis ocupacionais causa leucemia em humanos.

 

g) Material Particulado

 

O material particulado  é uma mistura de partículas líquidas e sólidas em suspensão no ar. Sua composição e tamanho dependem das fontes de emissão. O tamanho das partículas é expresso em relação ao seu tamanho aerodinâmico, definido como o diâmetro de uma esfera densa que tem a mesma velocidade de sedimentação que a partícula em questão.

 

Em geral, as partículas podem ser divididas em dois grupos:

 

  • partículas grandes, com diâmetro entre 2,5 e 30 mm de diâmetro, também chamadas “tipo grosseiro” (coarse mode), de combustões descontroladas, dispersão mecânica do solo ou outros  materiais da crosta terrestre, que apresentam características básicas, contendo silício, titânio, alumínio, ferro, sódio e cloro. Polens e esporos, materiais biológicos, também se encontram nesta faixa;
  • partículas derivadas da combustão de fontes móveis e estacionárias, como automóveis, incineradores e termoelétricas, em geral, são de menor tamanho, apresentando diâmetro menor que 2,5mm (fine mode) e têm maior acidez, podendo atingir as porções mais inferiores do trato respiratório, prejudicando as trocas gasosas. Entre seus principais componentes temos carbono, chumbo, vanádio, bromo e os óxidos de enxofre e nitrogênio, que na forma de aerossóis (uma estável mistura de partículas suspensas em um gás), são a maior fração das partículas finas.

 

Estudos realizados com monitores pessoais para PM10 e monitores colocados dos lados externo e interno das  residências mapeou a composição do particulado domiciliar. Aproximadamente 50% do particulado no interior das casas é proveniente do ambiente externo. O restante tem origem no fumo, fogão a gás e de origem indeterminada.

 

À medida que vão se depositando no trato respiratório, estas partículas passam a ser removidas por alguns mecanismos de defesa. O primeiro deles é o espirro, desencadeado por grandes partículas que, devido ao seu tamanho, não conseguem ir além das narinas, onde acabam se depositando. A tosse é um mecanismo semelhante que acontece quando há a invasão do trato  respiratório inferior (além da laringe) por partículas. Quando as partículas se depositam na superfície das células do trato respiratório, outro mecanismo de defesa entra em funcionamento: o aparelho muco-ciliar. Fazem parte da superfície do aparelho respiratório células com cílios e células secretoras de muco. Os cílios permanecem constantemente em movimento, no sentido do pulmão para a boca, empurrando o muco para fora do trato respiratório. As partículas que se depositam sobre o muco também são carregadas. Um fato muito comum nos dias atuais pode servir como exemplo prático deste mecanismo. Quando um jovem  (“partícula”) sobe num palco de um espetáculo de rock e se joga sobre a plateia (células do  aparelho muco-ciliar) ele é carregado pela plateia por alguns metros (os braços representam o papel dos cílios que fazem este movimento em apenas um sentido). . As partículas que chegam à orofaringe podem ser deglutidas.

Aquelas partículas que atingem as porções mais profundas das vias aéreas são fagocitadas pelos macrófagos alveolares, sendo então removidas via aparelho muco-ciliar ou sistema linfático.

 


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