Partículas sedimentáveis e incômodo

Estudos sobre a Poluição do Ar:

Partículas Sedimentáveis e

Incômodo

Abril de 2013

Jane Meri SantosNúcleo de Estudos da Qualidade do Ar

Departamento de Engenharia Ambiental

Universidade Federal do Espírito Santo

GTI Respira Vitória

O NQualiAr (diretório do grupo de pesquisas do CNPq ) é composto por 05 professores e 2 recém-

doutores:

Davidson M Moreira (nível 1C ): Físico, doutorado em Engenharia Mecânica pela UFRGS

Jane Méri Santos (nível 2): Engenheira Mecânica, doutorado em Tecnologias Ambientais

pela UMIST - UK

Neyval C Reis Júnior (nível 2): Engenheiro Mecânico, doutorado em Tecnologias

Ambientais pela UMIST - UK

Valdério Anselmo Reisen (nível 1C) Matemático, doutorado em Estatistica pela UMIST-

UK

Taciana T A Albuquerque: Meteorologista, doutorado em Ciências Atmosféricas pelo

Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP.

Bruno Furieri : Engenheiro ambiental, doutorado em Génie Mécanique et Énergétique pela

École des Mines de Douai, França

Elisa V Goulart : Engenheira civil, doutorado em meteorologia pela University of Reading -

UK

Núcleo de Estudos da Qualidade do Ar (NQualiAr)/PPGEA/UFES

Sumário

1. Poluição do ar e as partículas sedimentáveis

2. Dissertações de mestrado e teses de doutorado concluídas e em

andamento

3. Estudos realizados e em andamento

a. Monitoramento, caracterização química e responsabilidade de

fontes na RGV e Anchieta;

b. Desenvolvimento de coletor automático de partículas;

c. Avaliação do nível de incômodo por MPS da população na RGV e

Anchieta.

Partícula de quartzo

Partículas de carbono (fuligem)

Partículas de carbono (fuligem)

Partículas de poeria do deserto do Saara

2

3

Poluição do ar por partículas

A legislação ambiental Brasileira prevê 3 parâmetros para

caracterizar a presença de particulados na atmosfera:

PTS (partículas totais em suspensão) d < 30 µm

MP10 (partículas inaláveis) d < 10 µm

Fumaça2

3


Novas diretrizes (OMS, 2005) PM10 24 horas 50 MAA 20

Novas diretrizes (OMS, 2005) PM2,5 24 horas 25 MAA 10

0

25

50

75

100

125

150

175

jan/

11

fev/

11

mar

/11

abr/1

1

mai

/11

jun/

11

jul/1

1

ago/

11

set/1

1

out/1

1

nov/

11

dez/

11

Tempo

Con

cetr

ação

PM

10

Laranjeiras Jardim Camburi Enseada do Suá Vitória Centro Vila Velha IBES Cariacica

CONAMA (padrão primário e secundário)

OMS

TEOM série 1400 ab

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

jan/

11

fev/

11

mar

/11

abr/1

1

mai

/11

jun/

11

jul/1

1

ago/

11

set/1

1

out/1

1

nov/

11

dez/

11

Tempo

Con

cent

raçã

o P

TS

Laranjeiras Carapina Jardim Camburi Enseada do Suá Vitória Centro Vila Velha IBES Cariacica

'

CONAMA (padrão secundário)

TEOM série 1400 ab

A legislação ambiental Brasileira prevê 3 parâmetros para

caracterizar a presença de particulados na atmosfera:

PTS (partículas totais em suspensão) d < 30 µm

MP10 (partículas inaláveis) d < 10 µm

Fumaça2

3


Entretanto, a legislação ambiental em outros países inclui outros

parâmetros para caracterizar a presença de particulados na atmosfera:

MP2.5 d < 2.5 µm

MPS (material particulado sedimentado) “Poeira presente na

atmosfera, suscetível à coleta por sedimentação livre, composta de

partículas sólidas ou líquidas suficientemente grandes para se

depositarem no frasco coletor e bastante pequenas para

atravessarem a peneira de 0,84 mm (ABNT – MB 3402, 1991)”.

Poluição do ar por partículas sedimentáveis

Alguns países possuem padrões de referência para o valor

limite da deposição de partículas sedimentáveis:

•Espanha

•Argentina

•Austrália

•Alemanha

•Finlândia

•Canadá*

•Estados Unidos*

*Alguns Estados possuem padrões próprios.

Minas Gerais(COPAM, 1991)

3 a 15 g/m2 ∙30 dias

5 a 10 g/m2 ∙30 dias


Padrões de 3 a 5 g/m².30 dias segundo Vallack & Shillito, 1998.

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,012,0

14,0

16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

abr-09

mai-09jun-09

jul-09

ago-09

s et-09out-0

9

nov-09

dez-09jan-10

fev-10

mar-10abr-1

0

mai-10jun-10

jul-10

ago-10

s et-10out-1

0

nov-10

dez-10jan-11

fev-11

mar-11abr-1

1

mai-11jun-11

jul-11

ago-11

s et-11out-1

1

nov-11

dez-11

T empo (m e se s)

Flux

o de

dep

osiç

ão d

e P

S [g

/(m2.

30 d

ias)

] L aranjeiras

C arapina

J ardim C amburi

E ns eada do S uá

V itória C entro

V ila V elha Ibes

V ila V elha C entro

C ariac ic a

Hotel S E NA C

C lube Ítalo B ras ileiro

B anc a C entro

•Método ASTM D1739-98 que contempla o uso de um cilindro com anteparo instalado a 2 m de altura acima da superfície


A maior parte da massa das partículas

sedimentadas não é suficientemente

pequena para penetrar mais

profundamente no sistema respiratório,

ficando mais restrita às vias aéreas

superiores.

Apesar de não estar fortemente ligada a

problemas de saúde pulmonar, a poeira

sedimentada causa incômodos à

população, tais como a sujeira gerada

pela deposição sobre superfícies de uso

cotidiano.

Poluição do ar por partículas sedimentáveis e o incômodo

Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981

Política Nacional do Meio Ambiente

Poluição é a alteração da qualidade ambiental resultante de atividades que direta ou indiretamente prejudiquem a saúde, a segurança e o bem-estar da população, criem condições adversas às atividades sociais e econômicas, afetem desfavoravelmente a biota e as condições sanitárias do meio e/ou lancem matéria ou energia em desacordo com padrões estabelecidos.

Organização Mundial da Saúde (OMS)

(...) define a saúde como um estado de completo bem-estar físico, mental e social, e não apenas a ausência de doença ou enfermidade (WHO, 1948)


Resolução CONAMA Nº 03/1990

(...) que define os padrões para qualidade do ar, poluente atmosférico é qualquer forma de matéria ou energia com intensidade e em quantidade, concentração, tempo ou características em desacordo com os níveis estabelecidos, e que tornem ou possam tornar o ar impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde, inconveniente ao bem-estar público, danoso aos materiais, à fauna e flora, prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às atividades normais da comunidade.


O termo incômodo é utilizado no cotidiano, porém é de difícil caracterização, por ser extremamente subjetivo para diferentes indivíduos e situações (AMUNDSEN,2008; KLAEBOE,2008).

A terminologia da palavra “incômodo” pode ser apresentada conforme Ferreira (2009): “1. Que não oferece comodidade; 2. Que causa desconforto; 3. Que enfada, aborrece; 4. Aquilo que incomoda, desagrada ou importuna; 5. Transtorno, perturbação; 6. Doença ligeira, indisposição [...]”.


A literatura científica apresenta estudos que correlacionam a concentração de determinados poluentes do ar com o incômodo percebido pela população em centros urbanos.

Segundo Hislop (2008), o incômodo causado pelo material particulado esta relacionado, principalmente, com o aumento das sujidades em ambientes urbanos e residências quando este se sedimenta.

Os efeitos da deposição de partículas são visíveis e tangíveis, por isso a poeira é uma das principais causas de reclamação sobre a poluição do ar (HALL et al., 1993 apud VALLACK e SHILLITO, 1998).


Estudos que avaliaram a relação exposição-resposta

•Klæbo et al (2000)

•Rotko et al (2002)

•Llop et al (2008)

•Stenlund et al (2009)

Concentrações de NO2 versus Incômodo causado pela poluição atmosférica e sonora ocasionado pelo tráfego de veículos – Oslo, Noruega.

Concentrações de NO2 e PM2,5 versus Incômodo em 3 ambientes - Europa (Expolis).

Concentrações de NO2 versus Incômodo causado pela poluição atmosférica e sonora em mulheres grávidas - Valência, Espanha.

Concentrações de material particulado versus Incômodo – Efeitos da diminuição da poluição – Oxelosund, Suécia.


Sumário



andamento






Anchieta.

2007: Camila C Trindade “Aval iação do uso de diferentes modelos receptores com

dados de PM2,5 : Balanço químico de massa e Fatoração de matriz posit iva”

2011: Larissa B de Souza. “Avaliação do incômodo à população por partículas

sedimentadas: estudo de correlação entre a percepção de incômodo e os níveis

de concentração de partículas sedimentáveis na atmosfera”

2011: Brigida G Maioli. “Quantif icação e Caracterização do Material Part iculado

Fino (MP2,5) na Região Metropoli tana da Grande Vitória-ES”

2011: Israel P Soares. “Avaliação do uso de diferentes modelos receptores para

determinação da contribuição das fontes de partículas totais em suspensão”

2011: Mayana Rigo Alves. “Estudo do f luxo de deposição de partículas para a

Região Metropolitana da Grande Vitória usando dados de PTS”

2012: Bruno Furieri. « Influence de la structuration tourbi l lonnaire turbulente d un

l 'écoulement d'air sur l 'érosion éolienne de matières granulaires »

Dissertações e teses concluídas sobre poluição do ar por partículas

Melina Conti “Caracterização Físico-Química e de Origem de Partículas

Sedimentáveis na Atmosfera” . Início: 2008

Edilson Luis do Nascimento. “Modelagem matemática da dispersão de partículas

provenientes de pi lhas de estocagem”. Início: 2009

Milena M de Melo. “Avaliação do incômodo causado por poluentes atmosféricos”.

Início: 2010

Ayres G Loriato. “Estudo da qual idade do ar nas regiões metropolitanas de Vitória

(ES)-Brasil e Dunkerque (França) empregando o modelos WRF-CHEM” . Início: 2011

Teses em andamento sobre poluição do ar por partículas

Sumário



andamento






Anchieta.

Coleta de amostras de material part iculado nos receptores

Coleta de amostras de material part iculado nas fontes

Caracterização química do material part iculado das amostras

Correlação entre as composições químicas do material

part iculado nas amostras coletas nas fontes com as

composições das amostras coletas nos receptores

Monitoramento, caracterização e responsabil idade de fontes

Coleta de amostras de material part iculado nos receptores

Coleta de amostras de material part iculado nas fontes

Caracterização química do material part iculado das amostras

Correlação entre as composições químicas do material

part iculado nas amostras coletas nas fontes com as

composições das amostras coletas nos receptores

Monitoramento, caracterização e responsabil idade de fontes

RGV

Anchieta

Coletor projetado de acordo com a norma ASTM D1739.

Detalhe do alinhamento do coletor e da proteção. Ambos devem estar alinhados ou a distância entre a proteção e o coletor não deve ultrapassar 0,01m.

Deposição média de 12 meses

Sumário



andamento






Anchieta.

• Celso Munaro: Engenheiro Eletricista, Doutor em Engenharia Elétrica e Professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Espírito Santo

• Projeto e construção de um protótipo de uma unidade de medição (UMED) capaz de realizar de forma autônoma ciclos de medição de partículas precipitáveis e enviá-las a um concentrador de dados remoto (computador), utilizando para isto telefonia celular.

Coletor automático de partículas sedimentáveis


(*) Resolução 0,7mg de partículas na área dada a cada hora

(*)

Proposta construt iva


Resolução 0,7mg de partículas na área dada a cada hora

Sumário



andamento






Anchieta.

2011: Larissa B de Souza. “Aval iação do incômodo à população por partículas sedimentadas:

estudo de correlação entre a percepção de incômodo e os níveis de concentração de

partículas sedimentáveis na atmosfera”

Distribuição dos entrevistados na pesquisa de opinião.

Fluxo médio de deposição de PS nas estações da Ilha do Boi durante o período de desenvolvimento da pesquisa de painel.

9,09,4

5,44,6

3,2 3,6

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

jan/11 fev/11 mar/11 abr/11 mai/11 jun/11

Fluxo de Deposição (g/m²30d)

Meses

Níveis mensais de percepção de incômodo

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

jan/11 fev/11 mar/11 abr/11 mai/11 jun/11

Nível de Incômodo Mensal

Meses

Níveis semanais de percepção de incômodo

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Nível de Incômodo semanal

Semanas

Níveis diários de percepção de incômodo

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Nível de Incômodo Diário

Dias

Nível mensal médio de incômodo x Fluxo médio de deposição de PS

y = 1,7389x - 3,6089R² = 0,9151

0123456789

10

3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0

Nível de incômodo mensal

Fluxo de deposição mensal experimental (g/m2*30dias)

Análise da relação Exposição-Resposta

6089,3*7389,1_ −= mensalmensal FluxoDepincomNível

PADRÃO

(g/m2 30

dias)

PAÍS/CIDADE PECULIARIDADENÍVEL DE INCÔMODO

CORRESPONDENTE

10,00Minas Gerais (MM)

Argentina (MA)Áreas Industrializadas 10,00

6,00 Nova York (MM) Áreas povoadas/ industrialização forte 6,82

5,00 Minas Gerais (MM) Áreas Residenciais e comerciais 5,09

5,25 Mississipi (MM) Áreas Residenciais 5,52

4,00 Austrália (MA) Mínimo Impacto Percebido 3,35

3,00 Nova York (MM)Áreas rurais para

agricultura/recreação1,61

Tabela 03: Nível de incômodo correspondente a alguns padrões de fluxo de deposição adotados por alguns locais.

Tendência de aumento

Ibes

Carapina

Laranjeiras

Campo Grande

Enseada do Suá

Jardim Camburi

Vitória - Centro

Vila Velha - Centro

¯0 2 4 6 81

km

Sistema de Coordenadas GeográficasProjeção Policônica

Datum/ Sistem a Geodésico de Referência: SAD-69Elaborado por: João Henrique Malverdes Coelho

Data: 03/11/2011Fonte: IBGE (2010)

Laboratório de Cartografia e Geotecnologias

Estações de Monitoramento da Qualidade do Ar Grande Vitória - ES

(Censo, 2010)

Milena M de Melo. “Aval iação do incômodo causado por poluentes atmosféricos”. Início:

2010

• Amostragem estratificada simples com alocação proporcional, devido a diferenças proporcionais na composição da população alvo.

12

)1(

)1(1

−

−−+≥

αz

e

PP

NNn n

N

Nn

i

i ×=(BARNETT, 1991).

onde: n é o tamanho da amostra; N é o tamanho da população geral; Ni é o tamanho da população na região i; ni é o tamanho da amostra na região i; Z é o nº de unidades de desvio padrão de acordo com a probabilidade e nível de confiança escolhidos;α é o nível de significância; P é a proporção populacional; e é a margem de erro, especificada como 0,05.

Região de Monitoramento Habitantes(n)

Habitantes(%)

Laranjeiras 31 8,13%

Carapina 28 7,40%

Jardim Camburi 30 7,91%

Enseada do Suá 35 9,00%

Centro de Vitória 50 12,92%

Centro de Vila Velha 71 18,54%

Ibes 79 20,60%

Campo Grande 59 15,49%

Total (mínimo) 384 100,00%

Cálculo de tamanho da amostra

Foram aplicados 515 questionários em julho de 2011 e 513 em janeiro de 2012.

Resposta ao Incômodo versus Exposição à PS

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

1 2 4 6 8 10 12 14 16 20

Fluxo de deposição PS (g/m2.30 dias)

Freq

. rel

ativ

a ac

umul

ada

Muito Incomodado

ContatoContato

Jane Meri SantosJane Meri [email protected]@pq.cnpq.br+ 55 27 3335 2066+ 55 27 3335 2066

News & Politics

Partículas sedimentáveis e incômodo