Créditos pela Foto: Marcelo Alcântara
Marco Antônio de Morais Alcantara
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A qualidade do ar é sem dúvidas um assunto de interesse coletivo.
Esta vai depender do tipo de atividade que é exercida pelo setor
produtivo de uma sociedade, assim como de fatores naturais
decorrentes de fatores meteorológicos, sazonais e morfológicos. O
ar por sua natureza está sujeito a ter mobilidade, seja na direção
horizontal ou vertical. A sua condição, em decorrência de fatores
de naturais ou antrópicos, poderá vir a penalizar as pessoas
que estão sujeitas às contingências formadas. Fatores como saúde,
bem-estar ou produtividade podem ser afetados, de modo que, o seu
condicionamento deverá quando possível depender das ações
públicas, privadas e da sociedade.
Fatores naturais e morfológicos no papel da definição das
condições do ar
A dinâmica da atmosfera e a condição do ar
Para entendermos a importância da dinâmica da atmosfera para as
condições do ar, precisamos inicialmente entender sobre como as
condições da temperatura e da pressão do ar podem variar função
da altitude. Neste caso, deve-se considerar que as “condições
dominantes” da atmosfera podem interferir no sentido de se
proporcionar as condições de instabilidade ou de estabilidade, no
sentido de poder favorecer a dispersão ou a permanência dos
poluentes.
A lei de variação da temperatura com a variação da altitude.
Pelo regime conhecido como “ideal adiabático”, a variação da
temperatura com a altitude é dada por 1o C/100 m de
altitude. Esta variação é a condição para o caso do ar seco e
puro. Com as condições de umidade e com a presença de partículas
no ar este sistema pode ser modificado. Dentro das condições
reais, pode-se considerar que o regime dominante esteja configurado
de modo a obedecer a outros regimes, como o “super-adiabático”,
o sub-adiabático, ou com a inversão da temperatura.
A Figura 1 procura ilustrar as relações entre as temperaturas com a
altitude, para os referidos casos. A inversão térmica se constitui
em um caso onde a temperatura do ar tende se aquecer com a altitude,
contrariamente aos outros casos apresentados.
Figura 1: Regimes de temperatura com a altitude
Independentemente do lugar, e das condições reinantes na atmosfera,
o ar que se movimenta tenderá sempre a ter a sua temperatura
variando de acordo com a lei geral de variação, dada por 1oC/100m,
e então esta sofrerá a influência da temperatura do local da
altitude em que ela alcançar, conforme o regime que seja
predominante.
Em um regime dado segundo condições adiabáticas ou
super-adiabáticas, a ascensão tenderá a promover a turbulência e
a instabilidade, de modo que o ar quente suba; por outro lado, quando
em um regime de inversão térmica a atmosfera tende a se tornar
estável, com a ausência de movimentação de ar. Isto pode
contribuir para que a dispersão dos poluentes seja dificultada,
conforme ilustram as Figura 2 e 3, para os casos normais, sob s
regimes adiabáticos e os de inversão térmica.
Figura 2: Regime adiabático e a condição de dispersão de poluentes
Figura 3: Inversão de temperatura e a não dispersão dos poluentes
O fenômeno da inversão térmica é marcado pela presença do ar
quente que se instala nas camadas superiores da atmosfera, e isto
pode estar relacionado com fatores diversos. Um deles é o horário do
dia, devido ao fato de que, à noite, com o resfriamento do solo,
este se conserva sob um manto de ar quente. Pela manhã, com o aquecimento, ele tende a diminuir e desaparecer. Ainda, as estações do ano podem
influenciar nas condições favoráveis para a inversão térmica, em
particular as estações mais frias.
Quanto à morfologia das cidades e de lugares, os lugares de regiões
de vales, como na Figura 4, ou com barreiras montanhosas, que impedem a movimentação
horizontal do ar, estão sujeitos aos fenômenos da inversão
térmica. A velocidade do vento e a sua direção são importantes
neste processo, visto que, com o aumento da velocidade, a quantidade
de ar movimentada é maior, com a possível dispersão de poluentes;
assim como, as possíveis limitações quanto às direções, podem
dificultar a dispersão e remoção de poluentes.
Figura 4: Morfologia, cidade em vale ou com barreiras para o movimento do ar e a dispersão dos poluentes
Uma outra questão são os movimentos do ar e as suas relações com
as correntes de convecção.
Em regiões costeiras é comum a ocorrência da brisa do mar, a qual
pode variar de sentido conforme o horário, se dia ou noite. Durante
o dia ( Figura 5) o solo é aquecido e o ar tende a subir, criando uma região de
baixa pressão; enquanto isso, a água do mar possui maior inércia
térmica, e isso contribui para que se criem condições de uma zona de convecção.
Figura 5: Condições para a formação da brisa marítima
Durante a noite (Figura 6) a cidade se resfria, e o fenômeno se inverte. Em
ambos os casos as correntes do ar podem conduzir poluente, seja da
cidade para o mar, ou no sentido inverso.
Figura 6: Condições para que se forme a brisa terrestre
Pode-se considerar também as influências decorrentes da morfologia
da cidade enquanto ambiente construído. Edifícios altos podem modificar o entorno trazendo a
formação de redemoinhos. Ainda se considera a dinâmica, onde o ar quente concentrado no centro
da cidade se expande, flui para áreas externas, se resfria e se
precipita com os poluentes (Figura 7).
Figura 7: Influência da morfologia urbana construída na concentração de poluentes
Afinal, quais são os poluentes principais com os quais se convive
no meio urbano?
Esta questão está relacionada em grande parte com o fato de que os
poluentes são resultantes da atividade antrópica. Existem sim
alguns casos onde os poluentes são procedentes de condições
naturais. Os que são associados à ação antrópica são de modo
geral resultantes de queima de combustíveis para a mobilidade
urbana, e para o processamento industrial. Alguns estão em comum em
ambas as fontes e outros são predominantes de um tipo de fonte.
São então apresentados os principais poluentes, independentemente
da origem.
-Dióxido de nitrogênio (NO2) É produzido pela ação
da temperatura, na queima de combustíveis, de modo que o N2
da atmosfera se combine com o O2.
_Monóxido de carbono (CO): É produzido mediante a queima incompleta
de combustíveis, seja pela quantidade insuficiente de oxigênio, ou
seja pela ineficiência do equipamento, dadas pela falta de
manutenção, ou das condições de escoamento do ar, ou ainda devido
à baixas temperaturas. Podem ser enquadrados como fontes os
veículos, indústrias, as usinas termoelétricas, fogões a lenha e
lareiras.
-Ozônio ( O3 ). Este se diferencia dos demais casos
apresentados em razão deste ser produzido diretamente da natureza. O
agente principal para a formação do ozônio O3 é a luz
do sol, a qual produz reações entre hidrocarbonetos reativos e o
dióxido de nitrogênio, de modo a poder formar o ozônio e outros
componentes.
Subentende-se que a produção de dióxido de nitrogênio pode
contribuir para a formação de ozônio, a partir da luz solar, sendo
este material transportado pelas correntes preferenciais de vento.
O ozônio possui um efeito deletério sobre o ecossistema natural, em
particular enfraquecendo alguns tipos de plantas mais sensíveis, que
poderão estar mais vulneráveis diante da ação de doenças,
estresse, climática e de insetos.
-Dióxido de enxofre ( SO2 ). Este tem a origem na
combustão de materiais que contenham o enxofre, dentre eles o
petróleo, e os metais como o alumínio, ferro e cobre. Tem como
forte procedência as atividades industriais. O enxofre sendo
liberado para a atmosfera pode aí se oxidar com a formação do
dióxido de enxofre SO2
-Chumbo (Pb). O chumbo tem o histórico de ser encontrado
naturalmente em fontes antrópicas a partir do seu uso adicionado aos
combustíveis, como um tipo de aditivo. Este tipo de utilização tem
sido proibitivo em países desenvolvidos.
-Matéria particulada. Estas podem ser distinguidas entre as
primárias e as secundárias. No primeiro caso se incluem as que são
produzidas simplesmente por fracionamento, como é o caso do material
procedente dos canteiros de obras. As secundárias são as
procedentes da queima de combustível, processamento industrial,
usinas termoelétricas e outras.
A matéria particulada pode ser diferenciada pelo seu tamanho de
partícula, distinguindo-se as partículas finas, as quais
compreendem as que apresentam o diâmetro médio igual ou menor do
que 2,5 milimicras.
Dentre os poluentes considerados de origem não antrópicas, tem-se
os casos de vulcões e incêndios florestais.
Como poluentes perigosos, podem ser citados os materiais radioativos,
que podem ser lançados acidentalmente na natureza; pesticidas e
resíduos de processamento industrial.
Em que a poluição atmosférica nos afeta?
Os materiais particulados podem influenciar na saúde humana, sob
diversas formas, podendo implicar no comprometimento do sistema
respiratório, irritações nos olhos, e ainda, se pode considerar a
possibilidade de que eles não afetem somente o sistema respiratório,
mas venham a ser conduzidos para a corrente sanguínea, trazendo
disfunções de outros órgãos.
A qualidade do ar é um assunto de interesse social, visto que o seu
impacto pode influenciar desde na ocorrência os casos de óbitos,
como de doenças ou mal estar, inclusive que possam comprometer a
produtividade.
Quais são as ações que podem ser feitas no sentido de se
preservar a qualidade do ar.
Dentro do que foi apresentado, alguns dos fatores são de difícil
alteração, como por exemplo os fatores morfológicos, relativos à
área. Grande parte das emissões são de ocorrência dada pela
atividade antrópica; dentre estas, muitas condicionadas às
condições de processamento industrial. Neste caso, se pode
interferir, por exemplo, nos processos físicos e químicos
decorrentes destes, de modo que possam emitir menos poluentes ou
produtos finais menos nocivos. Outra alternativa e até
imprescindível é a utilização de filtros que possam reter os
materiais poluentes, de modo que as emissões atendam às condições
aceitáveis para que elas sejam lançadas na atmosfera.
Com relação às emissões, sejam as quantidades em massa de
poluentes, estas podem ser conhecidas de modo a poder se tomar ações
de controle, e, sobretudo se possível, contar com o apoio da
população, quando advertida pelas autoridades sobre as condições
críticas quando elas ocorrerem. Para o caso de materiais
particulados, a quantificação do nível de emissões em uma região
pode ser realizada através de um amostrador que funciona conforme o
sistema onde um acessório do tipo de um “aspirador de pó “
força mais de 2000 m3 de ar durante o período de 24
horas. O dispositivo é pesado antes e depois de entrar em operação,
e pela diferença dos valores pode ser quantificada a quantidade de
matéria particulada que foram colocados. Dessa forma pode-se
quantificar as emissões em g/s.
Referências bibliográficas de apoio
MIHELCIC,
J.R; ZIMMERMAM, J.B. Engenharia Ambiental, fundamentos,
Sustentabilidade e Projeto.
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