Controle Ambiental do Ar

A poluição do ar vem acontecendo desde há muitos anos. No entanto, passou a ser sentida de forma acentuada quando as pessoas começaram a viver em assentamentos urbanos de grande densidade demográfica, em consequência da Revolução Industrial, a partir de quando o carvão mineral começou a ser utilizado como fonte de energia. As inovações tecnológicas ocorridas no século XX e a utilização do petróleo como combustível acentuaram ainda mais essa poluição, bem como os processos industriais e a crescente utilização de automóveis e outros meios de transporte movidos a combustíveis fósseis, que passaram a predominar no cotidiano como agentes poluidores de destaque. Atualmente a poluição do ar é um problema mundial, com reflexos em todo o planeta, como o efeito estufa e a redução da camada de ozônio (O3) estratosférico.

A explosão demográfica ocorrida e o aumento do padrão de vida e do consumismo colaboraram significativamente para o aumento de emissões nocivas na atmosfera. Ressalva-se ainda que as pessoas passam cada vez mais tempo em interiores de edificações, onde também ocorre emissão de poluentes, e permanecem mais tempo em meios de transporte, o que torna importante considerar a dose de poluentes respirados nesses ambientes e não só ao ar livre.Estatísticas de países desenvolvidos revelam que as pessoas permanecem, em média, cerca de 89% do seu tempo em interiores, 6% em meios de transporte e 5% ao ar livre, enquanto em países menos desenvolvidos a permanência ao ar livre está por volta de 21% nas áreas urbanas.

A atmosfera possui capacidade de autodepuração, que foi ultrapassada, conforme mostra o aumento de concentração de diversos gases, em especial o gás carbônico, o metano, o óxido nitroso e os clorofluorcarbonos.

Vários eventos de graves consequências, que ocorreram principalmente no século XX, demonstram que a poluição do ar se constitui numa ameaça grave à saúde pública. Tais eventos. Denominados episódios agudos de poluição do ar, caracterizam-se pela pequena duração e por provocar consequências graves.

Muitos desses episódios ocorrem em razão da permanência de condições desfavoráveis à dispersão dos poluentes por vários dias, como inversão térmica, ausência de chuvas, ventos calmos aliados à emissão continuada de poluentes e topografia desfavorável (um vale, por exemplo). Alguns episódios ocasionaram a morte de centenas de famílias e até milhares de pessoas. O Primeiro desses episódios, geralmente citado na literatura, foi o do Vale do Mosela, na Bélgica, ocorrido entre 1 e 5 de dezembro de 1930, que ocasionou a morte de sessenta pessoas em cinco dias, por causa da inversão térmica e da ausência de ventos numa região com indústrias metalúrgicas.

O episódio mais grave ocorreu em Londres, em dezembro de 1952. Esse episódio é um exemplo clássico, resultante da presença de altas concentrações de fumaça (material particulado) e de dióxido de enxofre na atmosfera; também é causado por condições meteorológicas desfavoráveis, com dominância de anticiclone, provocando inversão térmica, calmaria e neblina.

Um episódio mais recente e de graves consequências ocorreu em Bhopal, na Índia, em 12 de março de 1984, onde houve liberação acidental de isocianato de metila (composto), provocando a morte de cerca de 2 mil pessoas.

O primeiro smog de que se tem notícia no Brasil ocorreu na cidade de São Paulo em 1972 e foi provocado por emissões de veículos e indústrias, em fenômeno de inversão térmica com ausência de vento e de chuvas. A cidade ficou coberta por uma densa névoa.

Em junho de 1976, um episódio crítico de poluição do ar, ocorrido na cidade de Santo André (ABC Paulista), com características industriais, perdurou por uma semana. O fenômeno foi ocasionado pela presença de anticiclone, com inversão térmica e ausência de vento e de chuva, aliads à presença de altas concentrações de dióxido de enxofre e material particulado, emitidos pelas indústrias da região, em especial as siderúrgicas e fundições. No início da década de 1980, na região de Cubatão, considerada um parque industrial de grande porte, registram-se altos níveis de poluição do ar, principalmente com material particulado.

Na década de 1990 aumentaram as preocupações em relação aos gastos que atuam no efeito estufa, em especial o gás carbônico, o metano, o óxido nitroso e os clorofluorcarbonos, em razão da realização de reuniões internacionais medidas pela ONU, como a de junho de 1992, no Rio de Janeiro, que resultou na Convenção Quadro da ONU sobre Mudança do Clima, seguida de reuniões (Conferências das Partes - COPs) realizadas em Berlim.

Assim, tudo indica que o século XX terminou com a tomada de consciência para uma nova ordem mundial, rumo ao desenvolvimento sustentável, com processos industriais, produtos e combustíveis mais limpos ambientalmente, implementação de sistemas de gestão ambiental estruturados segundo os padrões da ISSO 14000, assim como uma população em processo de conscientização da necessidade de ações pessoais que produzam menos resíduos. A esperança é que no século XXI, o desenvolvimento sustentável deixe de ser somente um conceito e se torne uma realidade.

Dispersão de poluentes na atmosfera

O movimento dos poluentes n atmosfera é determinado, principalmente, pelas condições meteorológicas, como a turbulência mecânica provocada pelo vento e a turbulência térmica resultante de parcelas de ar aquecido (que ascendem da superfície terrestre, sendo substituídas pelo ar mais frio em sentido descendente, no perfil vertical de temperatura da atmosfera) e também pela topografia e rugosidade do terreno na região.

Os poluentes lançados na atmosfera sofrem o efeito de processos complexos, sujeitos a vários fatores, que determinam a concentração do poluente no tempo e no espaço. Assim, emissões com conteúdos idênticos, sob as mesmas condições de lançamento no ar, podem produzir concentrações diferentes num mesmo local dependendo das concentrações meteorológicas presentes, como chuva, condições de inversão térmica, rugosidade e características do terreno e de outras condições locais.

Fatores externos à fonte, intervenientes no processo de dispersão

Os fatores meteorológicos que influenciam a dispersão de poluentes são, principalmente, a velocidade e a direção dos ventos, o gradiente vertical de temperatura, a intensidade da radiação solar e o regime de chuvas.

As chuvas influenciam a qualidade do ar de maneira acentuada e são um importante agente de autodepuração da atmosfera, principalmente em relação às partículas presentes, bem como aos gases solúveis ou reativos com a água. A lavagem da atmosfera significa a transposição dos poluentes para o solo e águas superficiais, podendo ocasionar efeitos deletérios, em especial as águas de chuva consideradas ácidas (chuvas ácidas).

É comum observarem-se diferentes formatos das plumas (fumaça) que saem de uma chaminé, esmo para a mesma condição e emissão. Os movimentos verticais e massas de ar dependem, fundamentalmente, do perfil vertical de temperatura, ou seja, da variação da temperatura do ar com a altitude. O ar seco resfria-se à taxa de 1°C para cada cem metros de subida na atmosfera. O ar úmido resfria-se à taxa de aproximadamente 0,65°C para cada cem metros se subida na atmosfera (taxa adiabática úmida). Quando a temperatura do ar aumenta com a altitude, diz-se que há inversão térmica, fenômeno de origem natural, não decorrente de poluição do ar.

A reatividade dos poluentes na atmosfera é outro fator importante para sua transformação no Ra, modificando sua concentração e ao mesmo tempo produzindo outras substâncias, ou radicais livres. Os óxidos de nitrogênio e os hidrocarbonetos podem reagir fotoquimicamente na atmosfera, sob a ação da radiação solar, em especial os raios ultravioleta, e produzir substâncias denominadas oxidantes fotoquímicos, em especial o ozônio, muito frequente na

atmosfera da cidade de São Paulo. Outro exemplo é a reação dos óxidos de enxofre com amônia, formando partículas de sulfato de amônia, aerossóis de tamanho pequeno, próximo do comprimento de onda da luz visível e que têm grande capacidade de reduzir a visibilidade da atmosfera.

A topografia da região exerce papel importante no comportamento dos poluentes na atmosfera. Fundos de vale são locais propícios para o aprisionamento dos poluentes, principalmente quando ocorrem inversões térmicas, que impedem a subida dos poluentes, transformando esses locais em verdadeiras câmaras de concentração e de reação, sobretudo na ocorrência do smog fotoquímico.

A concentração do poluente na atmosfera ocorre, portanto, em função da quantidade, das características e condições da emissão, das condições meteorológicas, da topografia da região, da rugosidade do terreno, da presença de edificações próximas à fonte de emissão, da reatividade do poluente e da ocorrência de chuvas.