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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
MESTRADO EM ENGENHARIA AMBIENTAL URBANA
RITA JANE BRITO DE MORAES
PARÂMETROS DE EMISSÃO DO MATERIAL PARTICULADOPROVENIENTE DOS CANTEIROS DE OBRA HABITACIONAL
Salvador
2014
RITA JANE BRITO DE MORAES
PARÂMETROS DE EMISSÃO DO MATERIAL PARTICULADOPROVENIENTE DOS CANTEIROS DE OBRA HABITACIONAL
Projeto de Pesquisa apresentado ao Mestrado emEngenharia Ambiental Urbana – MEAU, da EscolaPolitécnica de Salvador, Universidade Federal da Bahia,como requisito para obtenção do Título de Mestre.
Orientadora: Dra. Dayana Bastos Costa
Salvador
2014
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 6
1.1 PROBLEMA DE PESQUISA........................................................................................... 10
1.2 CONTEXTO DA PESQUISA........................................................................................... 11
1.3 QUESTÕES DE PESQUISA ............................................................................................ 11
1.4 HIPÓTESES DE PESQUISA............................................................................................ 11
1.5 OBJETIVOS...................................................................................................................... 11
1.5.1 Objetivo Geral .............................................................................................................. 12
1.5.2 Objetivos Específicos.................................................................................................... 12
1.6 DELIMITAÇÃO DA PESQUISA .................................................................................... 12
1.7 ESTRUTURA DO TRABALHO ..................................................................................... 13
2 POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA E MATERIAL PARTICULADO ............................... 14
2.1 POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA.......................................................................................... 14
2.1.1 Fontes de Poluição ........................................................................................................ 14
2.1.2 Poluentes Atmosféricos ................................................................................................ 16
2.1.3 Efeitos da Poluição Atmosférica.................................................................................. 17
2.1.3.1 Efeitos na saúde humana ............................................................................................ 17
2.1.3.2 Efeitos sobre a vegetação ........................................................................................... 18
2.1.3.3 Efeitos sobre a fauna ................................................................................................... 18
2.1.3.4 Efeitos sobre os materiais .......................................................................................... 19
2.1.4 Parâmetros Meteorológicos ......................................................................................... 19
2.1.5 Padrões de Qualidade do ar......................................................................................... 21
2.2 MATERIAL PARTICULADO ......................................................................................... 25
2.2.1 Material Particulado como Agente Químico.............................................................. 25
2.2.2 Distribuição Granulométrica do Material Particulado ............................................ 26
2.2.3 Classificação do Material Particulado ....................................................................... 28
52
2.2.4 A sílica............................................................................................................................ 32
2.2.5 Doenças relacionadas à poeira .................................................................................... 33
2.2.5.1 Silicose ........................................................................................................................ 33
2.2.5.2 Doenças relacionadas à silicose .................................................................................. 35
2.2.5.3 Sinais e sintomas ........................................................................................................ 35
2.6 MONITORAMENTO DO MATERIAL PARTICULADO .......................................... 44
2.7 TIPOS DE ANÁLISES PARA O MATERIAL PARTICULADO ............................... 48
2.8 MATERIAL PARTICULADO NO CANTEIRO DE OBRAS.................................... 36
2.9 MEDIDAS DE CONTROLE PARA REDUÇÃO DA EMISSÃO DE MATERIALPARTICULADO EM CANTEIROS....................................................................................... 41
3 MÉTODO DE PESQUISA ................................................................................................ 52
3.1 ESTRATÉGIA DE PESQUISA ........................................................................................ 52
3.2 DILINEAMENTO DA PESQUISA.................................................................................. 53
3.2.1 Equipamentos Utilizados.......................................................................................... 55
3.3 DETALHAMENTO DAS ETAPAS DA PESQUISA.....................................................56
3.4 CRONOGRAMA .............................................................................................................. 61
3.5 RESULTADOS ESPERADOS ......................................................................................... 64
REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 65
ANEXO ...................................................................................................................
52
RESUMO
A indústria da construção civil é uma das principais causadoras de impactos no meioambiente, desde a extração de recursos materiais até a fase de conclusão de uma obra. Um dosimpactos gerados que merece atenção especial dos pesquisadores é a poluição do ar poremissão de material particulado, devido aos impactos e incômodos causados tanto na saúde dotrabalhador, quanto na vizinhança da obra e no meio ambiente.
Entretanto poucos são os estudos específicos que identificam e quantificam as poeirasexistentes nesses ambientes, bem como não existem parâmetros e limites nacionais para estetipo de emissão. A legislação brasileira não estabelece padrões de qualidade do ar levando emconsideração a fonte geradora canteiro de obra, nem tão pouco a composição química dosmateriais gerados, só leva em consideração a concentração em termos de massa o que poderepresentar um risco potencial tóxico significante.
O presente trabalho tem como objetivo identificar, avaliar, caracterizar e quantificar aconcentração do material particulado proveniente dos canteiros de obra, além de propormedidas mitigatórias para reduzir os seus impactos, de modo a garantir a qualidade do ar e domeio ambiente, do ambiente do trabalho, minimizando os incômodos e os impactos quepossam ser gerados.
Esta pesquisa tem por base a metodologia e os resultados apresentados no projeto de pesquisade ARAUJO (2013). Será desenvolvido um estudo experimental em três canteiros de obrahabitacionais que não utilizam boas práticas para reduzir as emissões e impactos navizinhança da obra. O estudo será realizado em uma fase específica da obra, seja a que secaracterizou, no estudo de ARAÚJO (2013) como a maior emissora de material particulado eque causa maiores impactos / incômodos à vizinhança da obra. Após a primeira fase doestudo, será realizada uma nova medição do material particulado, desta vez em um doscanteiros estudados utilizando as boas práticas para minimizar as emissões. Desta formapretende-se realizar uma análise comparativa nos níveis de emissão destes canteiros que sãodiferenciados pelo uso de práticas para redução das emissões.
Com este estudo pretende-se obter informações sobre os níveis de emissões de materialparticulado nos canteiros de obra de empreendimentos habitacionais, na fase de maioremissão de material particulado, permitindo criar base de dados sobre os níveis de emissão,bem como criar ações tecnológicas e gerenciais para atenuação ou eliminação dos riscospresentes na vizinhança dos canteiros, além de estabelecer parâmetros e índices que possamajudar na avaliação ambiental de canteiros de obra.
Palavras Chaves: Poluição Atmosférica, Material Particulado, Canteiros de obras.1INTRODUÇÃO
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A Indústria da Construção Civil pode ser considerada como uma das maiores
causadoras de impactos ambientais, visto que causam sérios danos ao meio ambiente, desde a
extração de recursos naturais não renováveis e necessários à produção de materiais, até a
geração de resíduos e, consequente, poluição, que podem ocorrer nas diferentes fases do ciclo
de vida dos empreendimentos – construção, manutenção, reformas e demolição (RESENDE;
CARDOSO, 2007).
Segundo JACOBI (1999), o quadro socioambiental que caracteriza as sociedades
contemporâneas revela que os impactos dos humanos sobre o meio ambiente estão se
tornando cada vez mais complexos, tanto em termos quantitativos, quanto qualitativos.
A busca pelo equilíbrio entre a produção e a preservação ambiental tornou-se uma
premissa básica de qualidade de vida e a preservação do planeta para as futuras gerações. O
bem estar humano está diretamente dependente dos recursos naturais o qual, se bem
manejado, será suficiente para todos (GEHLEN, 2008).
A partir dessa nova visão de produção, surge o conceito de desenvolvimento
sustentável, o qual implica em um novo modelo de desenvolvimento que passa a incorporar e
avaliar todos os impactos das atividades de produção e consumo. Esse modelo preocupa-se
desde a extração da matéria prima até o destino final do produto após sua utilização
(GEHLEN, 2008).
Um empreendimento sustentável não é definido só pelos benefícios ambientais e sociais
no seu uso e operação, mas também na sua construção. Essa fase pode causar sérios danos e
impactos à vizinhança e ao meio ambiente, como esgotamento com o consumo excessivo ou
desperdício de recursos naturais e o aumento da poluição por uma má gestão do canteiro de
obras (MARTINS, 2010).
Segundo Araújo (2008), pode-se considerar a moderna construção sustentável como
sendo uma construção que visa promover intervenções sobre o meio ambiente, considerando
suas condições de uso, produção e consumo humano, sem findar com os recursos naturais.
Este tipo de construção utiliza materiais que causam menos impacto ambiental, além de
alternativas tecnológicas inteligentes que contribuam para maior sustentabilidade. Além disso,
de acordo com o referido autor, prevê a redução das emissões e o conforto de seus moradores
e usuários.
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Para que as construções sejam consideradas ambientalmente corretas ou possam
contribuir para o desenvolvimento sustentável, é preciso que se adotem procedimentos que
atendam aos requisitos da gestão dos canteiros de obra e da utilização de práticas mais
sustentáveis.
No que diz respeito à evolução tecnológica do setor, a construção civil ao longo dos
tempos vem desenvolvendo processos mais adequados com métodos cada vez mais práticos e
eficientes, como por exemplo: vedações verticais com gesso acartonado, estruturas pré-
moldadas de concreto e aplicação de lajes nervuradas ou de concreto protendido, entre outros,
na constante busca de produtividade e competitividade (MARTINS, 2009).
Porém, percebe-se que na prática não se vê uma uniformização na adoção desses
processos construtivos no setor como um todo, pois é comum a diversidade de métodos,
matérias primas, equipamentos, maquinários, entre outros, além da mão de obra pouco
qualificada, o que interfere no desenvolvimento de um trabalho mais seguro, dificultando a
aceitação das medidas preventivas, como é o caso da não aceitação do equipamento de
proteção individual (EPI) (MARTINS, 2009).
A etapa da construção responde por uma parcela significativa de impactos causados no
ambiente, a exemplo do desperdício de materiais, grandes consumos de água e energia,
geração de resíduos e o seu descarte inadequado, as interferências à vizinhança da obra e nos
meios físico, biótico e antrópicos (CARDOSO; ARAÚJO, 2007). Estes impactos estão
associados às atividades desenvolvidas durante a execução das obras, desde a sua concepção à
sua conclusão.
É importante a redução dos impactos ou modificações adversas do ambiente causadas
pela etapa de construção. As atividades desenvolvidas trazem como consequência elementos
que podem interagir com o ambiente, sobre os quais a equipe de obra pode agir e ter controle,
os chamados “aspectos ambientais” (CARDOSO; ARAÚJO, 2004).
Define-se aspecto ambiental como “o elemento das atividades ou produtos e serviços de
uma organização que pode interagir com o meio ambiente”, cuja significância é dada pelo seu
poder de gerar um impacto ambiental significativo, em intensidade ou frequência (ABNT
NBR ISO 14001, 2004).
De acordo com Degani (2003) são alguns aspectos ambientais derivados das atividades
desenvolvidas nos canteiros e que são relacionados com incômodos e poluição: geração de
resíduos perigosos, geração de resíduos sólidos, emissão de vibração, emissão de ruídos,
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lançamento de fragmentos, emissão de material particulado, risco de geração de faíscas onde
há gases dispersos, desprendimento de gases, fibras e outros, renovação do ar e manejo de
materiais perigosos.
Impacto ambiental pode ser definido como “qualquer modificação do meio ambiente,
adversa ou benéfica, que resulte, no todo ou em parte, dos aspectos ambientais da
organização” (ABNT NBR ISSO 14001, 2004).
Ainda segundo Degani (2003), os impactos ambientais derivados das atividades
desenvolvidas nos canteiros de obra podem ser divididos em três categorias: impactos ao meio
biótico, físico, e ao meio socioeconômico.
a) ao meio físico: alteração das propriedades físicas; contaminação química; indução de
processos erosivos; esgotamento de jazidas minerais, deterioração da qualidade do ar;
poluição sonora; alteração da qualidade das águas superficiais; aumento da quantidade de
sólidos; poluição de águas subterrâneas; alteração nos regimes de escoamento; escassez de
água.
b) ao meio biótico: interferências na fauna e na flora; e alteração dinâmica dos
ecossistemas locais e globais.
c) ao meio socioeconômico: alterações nas condições de saúde; modificações nas
condições de segurança; alterações da qualidade paisagística; incômodos para a comunidade;
alteração no tráfego nas vias locais; pressões sobre os serviços urbanos; danos aos bens
edificados; interferência na drenagem urbana; escassez de energia elétrica; e aumento do
volume de aterros e resíduos.
Dentre as interferências à vizinhança, podem ser relacionados impactos como poluição
do ar, da água, aos incômodos sonoros, visuais e vibração. Dentre estes impactos, um de
grande relevância é a emissão de material particulado na atmosfera, que é responsável por
danos a fauna e a flora e por muitos problemas respiratórios e cardíacos nas pessoas
(CARDOSO; ARAÚJO, 2004).
Entre as principais fontes de emissão de particulados pode-se destacar: veículos
automotores, processos industriais, queima de biomassa, ressuspensão de poeira do solo, entre
outros. O material particulado também pode se formar na atmosfera através de reações
químicas no ar de gases como o dióxido de enxofre (SO2), óxidos de nitrogênio (NOX) e
compostos orgânicos voláteis (COVS), que são emitidos principalmente em atividades de
combustão (CETESB, 2004).
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Na fase de operação da obra diariamente ocorre a mistura e/ou subdivisão de diversas
matérias primas de diferentes granulometrias, tais como: areia, cimento, cal, gesso,
argamassas, madeira, cerâmica, granito, ferro, entre outras, através das atividades realizadas
dentro do canteiro tais como: fabricação de argamassa, jateamento de argamassa, corte e
dobra de ferro, corte de madeira, cerâmica e granito, aplicação de gesso, varrição a seco,
lixamento de superfícies, escavações e outras atividades, as quais são geradoras de diversos
tipos de poeiras que se propagam no ambiente de trabalho e na vizinhança da construção.
Estas atividades são desenvolvidas desde a implantação da obra até a sua conclusão
(MARTINS, 2009).
O mecanismo destas emissões está relacionado à ação dos ventos, que além de favorecer
a emissão de particulados favorece também as emissões fugitivas das pilhas de estocagem dos
materiais de construção, quando ao ar livre, das vias de tráfego especialmente as não
pavimentadas, da movimentação de veículos e equipamentos movidos à combustão que
gerarão emissões atmosféricas na forma de gases de combustão.
Os efeitos da inalação dessas poeiras dependem da composição das substâncias, da
concentração e sua capacidade de iniciar uma resposta imune, suas propriedades irritantes, da
duração da exposição e da resposta ou susceptibilidade do indivíduo (MARTINS, 2009).
Segundo Neto (2007), as poeiras respiráveis são frequentemente invisíveis a olho nu e
são tão leves que podem permanecer em suspensão por um longo período. Essas poeiras
também podem atravessar grandes distâncias, em suspensão no ar, e afetar tanto os
trabalhadores quanto a vizinhança que aparentemente não correm risco.
Ainda, segundo Neto (2007), a poeira de sílica é desprendida quando se realiza atividades
como: cortar, serrar, polir, moer, esmagar, ou qualquer outra atividade que ocorra a
subdivisão de materiais que contenham sílica livre e cristalina, como o jateamento de areia ou
transferência ou manejo de materiais em forma de pó.
Ainda segundo Neto (2007), no Brasil as atividades que apresentam maior risco de se contrair
a silicose são: a indústria extrativa; fundição de ferro, aço ou outros metais onde se utilizam
moldes de areia; fabricação de cerâmicas; produção e uso de tijolos refratários; fabricação de
vidros (preparação e jateamento de areia); perfuração de rochas na construção de túneis,
barragens e estradas; moagem de quartzo e outras pedras contendo sílica livre e cristalina;
jateamento de areia (atividade proibida pelo Ministério do Trabalho); execução de trabalhos
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em marmorarias com granito, ardósia e outras pedras decorativas; fabricação de materiais
abrasivos, escavação de poços e a Construção civil.
1.1 PROBLEMA DE PESQUISA
Apesar do tema emissão de material particulado já ser bastante estudado em outros ambientes,
como poluição veicular (GUERREIRO et al, 2011), poluição industrial (ALMEIDA, 1999),
em alguns casos já existem parâmetros e normas nacionais (CONAMA N° 03, 1990) e
internacionais (US EPA, 2006), mas em canteiros de obra ainda há uma escassez destes
estudos em nível internacional (RESENDE, 2007) e muito poucos estudos em nível nacional
(RESENDE, 2007).
Em muitos países o poder público tem se mobilizado para criar leis que regulamentem as
emissões de material particulado dos canteiros de obra, a exemplo dos Estados Unidos, pois é
reconhecido que o canteiro é uma fonte potencial de efeitos nocivos diversos à saúde humana.
No Brasil as regulamentações legais acerca das emissões de material particulado de canteiros
de obras são inexistentes, não há parâmetros nacionais para este tipo de emissão.
São poucos os estudos nacionais e internacionais sobre as emissões de material particulado
em canteiros de obra, onde as emissões são monitoradas. Tudo que se tem hoje foi
desenvolvido para outras indústrias, embora seja reconhecido que a indústria da construção
gera emissões significativas com grande potencial de impacto na saúde humana.
As pesquisas nacionais mais recentes e que tratam de emissão de material particulado
provenientes de canteiros de obras especificamente são a pesquisa de Resende (2007) cujos
objetivos foram identificar as fontes potenciais geradoras de material particulado, bem como
os principais dispositivos para controle e monitoramento destas emissões, mas, no entanto,
não realiza medições que quantifiquem os níveis de emissão, nem tão pouco estabelece uma
metodologia para amostragem. Outro estudo relacionado ao canteiro é o de Martins (2009)
que realiza medições das concentrações do material particulado, mas avalia apenas a
exposição ocupacional dos trabalhadores nos seus postos de trabalho, A NR 15 e a ACGIH
estabelecem limites de exposição para alguns componentes, a exemplo da sílica e possuem
uma metodologia para realização das amostragens a NHO 08.
Outros estudos nacionais Degani (2003); Araújo (2006; 2009) e internacionais ( GREATER
LONDON AUTHORITY, 2010; COUNCILS LONDON, 2006; ENVIRONMENT
AGENCY, 2004) fazem um levantamento dos riscos e das atividades geradoras propondo um
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controle das emissões através do uso de boas práticas, não estabelecem limites ou definem
uma metodologia para medição do material particulado.
Uma pesquisa recente (ARAUJO, 2013) em andamento, estabeleceu um protocolo que
padroniza procedimentos para coleta de material e uma metodologia para medição da
concentração do material particulado em canteiros de obra. Estes trabalhos foram publicados
no SIBRAGEC, 2013.
Segundo vários autores (MARTINS, 2009; RESENDE, 2007; GREATER LONDON
AUTHORITY, 2010), a poluição e os incômodos gerados nos canteiros de obra e vizinhanças
são provenientes de fases construtivas com grande potencial de emissão de partículas. De
acordo com a sua relevância de potencial gerador de partículas podem ser citadas as fases de
demolição, terraplanagem, superestruturas, vedações, e acabamento (RESENDE, 2007).
Dentre as fases supracitadas, a que se caracteriza por uma grande geração de partículas é a
terraplanagem, cujo material componente é a terra, que é inerte, e não traz problemas de
intoxicação às pessoas, havendo, entretanto, a possibilidade de problemas alérgicos (CPEA
685). O diâmetro médio das partículas de terra é grande, o que reduz a agressividade à saúde
(CPEA 685).
Entretanto, as demais fases possuem um potencial poluidor considerável, visto que envolvem
um grande número de atividades que favorecem a subdivisão dos materiais com redução do
tamanho das partículas e que possuem composição diversa (RESENDE, 2007; MARTINS,
2009). Estudos recentes revelam que os efeitos adversos do material particulado sobre a saúde
das pessoas estão relacionados mesmo a baixas concentrações deste material (MAIOLI,
2011).
De forma geral as concentrações do material particulado são reguladas de acordo com padrões
nacionais estabelecidos para concentrações de massa do material e não levam em conta as
fontes pelas quais são emitidos esses materiais, a exemplo do canteiro de obras, nem tão
pouco a sua composição, fatores estes que são muito importantes, pois revelam a presença de
espécies químicas com potencial tóxico significativamente maior, de acordo com a variação
da sua composição para a promoção de agravos à saúde.
Diante do quadro apresentado pode-se dizer que são limitações para este estudo:
Existe a necessidade de se estabelecer parâmetros para emissão de material
particulado em canteiros de obra.
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A ausência de dados referenciais sobre os limites de emissão de material
particulado em um canteiro de obra de forma a não causar danos à vizinhança
de uma obra.
A ausência de estudos sobre os impactos causados pela emissão de material
particulado em canteiros de obra.
A ausência de uma metodologia específica para a medição de material
particulado em canteiros de obra.
1.2 CONTEXTO DA PESQUISA
Este trabalho faz parte do Subprojeto para desenvolvimento de soluções para redução da
emissão de materiais particulados (SPEMP), que faz parte do Projeto Tecnologias para
Canteiros de Obra Sustentável em Habitação de Interesse Social, Projeto CANTECHIS. O
CANTECHIS é uma rede de pesquisa nacional apoiada pela FINEP cuja sigla significa
“Tecnologias para Canteiro de Obras Sustentável de Habitações de Interesse Social (HIS)”,
sendo formada pela UFSCar, USP, UFRGS e UFBA.
O SPEMP tem como objetivo realizar medições das concentrações de emissão de
material particulado nas vizinhanças de canteiros de obra de empreendimentos habitacionais,
bem como estabelecer, implantar e avaliar soluções tecnológicas e gerenciais para a sua
redução.
A primeira fase deste estudo envolveu a aquisição de equipamentos para medição do material
particulado, além da elaboração de um protocolo e da proposição de uma metodologia de
medição (SIBRAGEC, 2013). Ainda na primeira fase está sendo realizado um estudo piloto
para validação do protocolo e da metodologia proposta. Ainda dentro deste subprojeto, há um
trabalho de dissertação, em andamento, o qual visa validar esta metodologia (Araujo, 2013).
Com base nos resultados apresentados na dissertação de (Araujo, 2013) será realizado um
estudo mais aprofundado em três canteiros de obra que não utilizam boas práticas para
controle e minimização das emissões de material particulado, em uma fase específica da obra,
seja a que se caracterizou como a que gera maior emissão de particulados e impactos para a
vizinhança da obra (Araújo, 2013). Após o estudo dos três canteiros, serão empregadas boas
práticas em um dos canteiros estudados para efeito de comparação entre os níveis de emissão
de um canteiro que utiliza boas práticas com um canteiro de obras que não as utiliza.
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1.3 QUESTÕES DE PESQUISA
Quais tecnologias construtivas que potencialmente geram maior concentração de
material particulado?
Quais são os parâmetros que indicam o impacto negativo gerado na fase de maior
concentração de material particulado na obra?
Quais as medidas preventivas e mitigadoras podem ser adotadas pela construção civil,
visando a minimização dos impactos gerados pela emissão de material particulado na
vizinhança?
Qual o impacto do uso de medidas mitigadoras na variação da concentração de
material particulado no canteiro?
1.4 HIPÓTESES DE PESQUISA
Prevalece uma fase da obra com maior concentração de material particulado.
Existe uma relação entre concentração e atividades geradoras
Ocorre variação da concentração com o uso de práticas mitigadoras
1.5 OBJETIVOS
1.5.1 Objetivo Geral
Estabelecer parâmetros quantitativos e qualitativos para mensurar a concentração de material
particulado em um canteiro de obras.
1.5.2 Objetivos Específicos
Identificar tecnologias construtivas empregadas nas principais fases de construção
que potencialmente geram mais poeira.
Avaliar a concentração das emissões de material particulado para a vizinhança na
fase de construção de maior concentração destas emissões;
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Identificar medidas preventivas e mitigadoras para reduzir os riscos produzidos pela
emissão de material particulado nas principais fases de construção, levando em conta a
vizinhança da obra.
Avaliar comparativamente a variação das emissões de material particulado em
canteiros sem e com adoção práticas mitigadoras.
1.6 DELIMITAÇÃO DA PESQUISA
Esta pesquisa será realizada em canteiros de obra de construção de habitação, localizados na
região metropolitana de Salvador..
Será realizada um estudo experimental em três canteiros de obra para avaliação da emissão de
material particulado proveniente das fases de terraplanem, superestrutura e acabamento e os
impactos e incômodos que causam à vizinhança da obra. Com base nos resultados obtidos em
(Araujo, 2013), pretende-se aprofundar os estudos em uma fase específica da obra, seja aquela
que se caracterizou como a que causa os maiores impactos / incômodos na vizinhança da
obra.
Serão utilizados os seguintes parâmetros que estão relacionados com a maior ou menor
concentração de poeiras, tais como parâmetros meteorológicos, o tamanho das partículas e a
sua composição que determinam o potencial para causar danos à saúde como também da
extensão da penetração das partículas no trato respiratório.
Serão avaliados canteiros que se utilizam de boas práticas para minimização dos impactos
gerados, bem como aqueles que não adotam boas pratica para fins de comparação e
estabelecimento de diretrizes para gestão.
Serão analisadas as práticas construtivas empregadas nos diferentes canteiros pesquisados
para fins de comparação das concentrações.
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1.7 ESTRUTURA DO TRABALHO
Este trabalho está dividido em 4 (quatro) capítulos, sendo que o primeiro consiste na
introdução formada pelo explanação do tema, seguido dos problemas de pesquisa, questões de
pesquisa, hipóteses e objetivos geral e específicos, além da delimitação e estrutura do trabalho
O segundo capítulo consiste na revisão bibliográfica nacional e internacional realizada com a
finalidade de fornecer subsídios teóricos para desenvolvimento do estudo. Esse capítulo trata
de temas como Poluição Atmosférica e o Material Particulado.
O terceiro capítulo descreve o método de pesquisa que será desenvolvido neste estudo, a
estratégia de pesquisa e o seu delineamento, equipamentos utilizados, detalhamento das etapas
da pesquisa, além do cronograma e dos resultados esperados.
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2. POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA E MATERIAL PARTICULADO
Este capítulo apresenta os temas Poluição Atmosférica; conceito e os seus efeitos
sobre a saúde humana, sobre a vegetação, sobre a flora e sobre os materiais; as principais
fontes de poluição; poluente atmosférico; conceito e classificação; além dos parâmetros
meteorológicos; padrões de qualidade do ar; o material particulado como agente químico e
sua classificação; a sílica e a silicose, sinais e sintomas; e as doenças relacionadas à poeira.
2.1 POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
A atmosfera é um sistema constituído por gases, partículas sólidas e líquidas, que
mantêm, entre si, um processo de interação física e química constante. Em uma área urbana,
além dos componentes naturais presentes na troposfera, são lançados na atmosfera gases e
partículas poluentes ou não que sob diferentes condições meteorológicas, de pressão,
temperatura, umidade e radiação solar, sofrem reações formando poluentes adicionais aos já
emitidos, que contribuem para o agravamento da poluição dos grandes centros urbanos
(CASTANHO, 1999).
Dentre os diversos impactos gerados no ambiente por emissão de particulados, a
poluição atmosférica é um dos que merece destaque devido aos males que pode causar ao
meio ambiente e a saúde do homem.
De acordo com a Política Nacional do Meio Ambiente, instituída pela Lei nº 6.938, de
31 de Agosto de 1981, no seu artigo 3º, poluição atmosférica pode se definida como:
“a degradação da qualidade ambiental resultante de atividades que diretaou indiretamente:
a) Prejudiquem a saúde, a segurança e o bem estar da população;
b) Criem condições adversas às atividades sociais e econômicas;
c) Afetem desfavoravelmente a biota;
d) Afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente;
e) lancem matérias ou energias em desacordo com os padrões ambientaisestabelecidos.
Este trabalho se concentrará em apenas um único tipo de poluição, causada por um
único tipo de poluente: o material particulado.
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2.1.1 Fontes de Poluição
As fontes de poluição são classificadas em antropogênica (emissões gerada por carros,
fábricas, produção de energia, etc.) e as naturais (emissões provenientes de vulcões, furneiras,
metanos emitidos naturalmente por animais, fumos e fuligens de incêndios florestais, etc.)
(ALMEIDA, 1999).
As principais fontes de poluição são:
a) Fontes Estacionárias são emissões provenientes de fontes fixas, como centrais
elétricas e termoelétricas, instalações de produção, incineradores, fornos, etc.
b) Fontes Móveis são provenientes de fontes em movimento, como os tráfegos aéreos,
rodoviários, incluindo emissões sonoras e térmicas.
c) Fontes Pontuais são casos específicos de fontes emissoras, análise e tratamento
requerem especificidade.
A poluição atmosférica é transfronteiriça, pois o vento cuida de levá-la a grandes
distâncias da sua fonte (LISBOA; KAWANO, 2007), assim como as condições
meteorológicas (temperatura, velocidade do vento, o movimento de sistemas de alta e baixa
pressão e a interação destes com a topografia local), também influenciam na dispersão dos
poluentes.
Em outras partes do mundo a poluição do ar pode ser ainda mais prejudicial para saúde
humana por causa da exposição da população a poluição não só fora, mas também em suas
casas. A poluição do ar interior é uma ameaça à saúde em muitos países em desenvolvimento
devido ao uso de fogos e aquecimento de má qualidade aparelhos, bem como a baixa qualidade dos
combustíveis utilizados (EUROPEAN COMMISSION, 2006).
A poluição do ar tem impacto sobre a saúde humana variando de efeitos menores sobre
o sistema respiratório como a redução da função pulmonar, asma, bronquite crônica e morte
prematura (EUROPEAN COMMISSION, 2006).
A poeira e outros poluentes atmosféricos de demolição e construção se forem mal
geridas podem impactar muito sobre a saúde e qualidade de vida das pessoas que trabalham e
vivem próximo a esses lugares, (LONDON COUNCILS, 2006).
52
Quando ocorrem alteração e degradação do ar, comprometem-se os processos
fotossintéticos e prejudica-se a vegetação terrestre e aquática; são agredidos os ciclos do
nitrogênio, oxigênio e carbono, ocasionando mudanças climáticas; há uma diminuição da
intensidade da luz; a água e o solo mostram-se afetados; prejudicando a saúde do homem e
dos animais (LISBOA, KAWANO, 2007).
A maioria das partículas de poeira são grandes demais para serem inaladas, mas podem
causar irritação da garganta, olho e nariz e levar à deposição em carros, janelas e propriedade
(LONDON COUNCILS, 2006).
2.1.2 Poluentes Atmosféricos
De acordo com a Resolução CONAMA nº 5, Parágrafo Único, de 15 de junho de 1989,
Poluente atmosférico é:
Qualquer forma de matéria ou energia com intensidade e em quantidade,concentração, tempo ou características em desacordo com os níveisestabelecidos, e que tornem ou possam tornar o ar:
I – impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde;
II - inconveniente ao bem-estar público;
III - danoso aos materiais, à fauna e flora.
IV - prejudicial à segurança. ao uso e gozo da propriedade e às atividadesnormais da comunidade.
Os poluentes atmosféricos podem ser classificados de acordo com:
Estado Físico: Material Particulado; Gases e Vapores;
Origem: Poluentes Primários (emitidos diretamente pelas fontes de emissão);
Poluentes Secundários (formados na atmosfera por reações químicas entre poluentes
primários e componentes naturais da atmosfera);
Classe Química: Poluentes Orgânicos e Poluentes Inorgânico.
De acordo com Assunção (1998), 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 as emissões podem produzir diferentes concentrações num
mesmo local, dependendo das condições meteorológicas presentes.
52
Nos estudos desenvolvidos pela CETESB (1998) para monitoramento da qualidade do
ar, são abordados parâmetros meteorológicos como dispersão, sistemas frontais, índice
pluviométrico, inversões térmicas, calmarias e velocidades dos ventos .
Os poluentes atmosféricos podem afetar a saúde humana de diversas formas desde o
incômodo gerado até a morte. Alguns destes efeitos incluem irritação dos olhos e das vias
respiratórias; redução da capacidade pulmonar; aumento da suscetibilidade a infecções virais
e doenças cardiovasculares; redução da performance física; dores de cabeça; alterações
motoras e enzimáticas; agravamento de doenças crônicas do aparelho respiratório, tais como
asma, bronquite, enfisema e pneumoconioses; danos ao sistema nervoso central; alterações
genéticas; nascimento de crianças defeituosas e câncer.(ALMEIDA, 1999).
O material particulado é o poluente atmosférico mais consistentemente associado a
efeitos adversos à saúde humana (WHO, 2006). Tem por composição básica um núcleo de
carbono elementar onde estão agregados gases, compostos orgânicos, sulfatos, nitratos e
metais (GODISH, 1997). Assim, ao seu núcleo de carbono estão adsorvidos inúmeros
poluentes presentes no ar, cuja ação irritante, tóxica ou cancerígena é facilitada pelo
transporte destes compostos para o interior do organismo pela inalação do material
particulado (GODISH, 1997). As partículas inaláveis se mantém por longo tempo junto às
células do tecido pulmonar, permitindo que pequenas quantidades de tóxicos causem danos
graças à sua prolongada permanência (CETESB, 2004).
Os efeitos adversos são mais notados em crianças, idosos e em pessoas que sofrem de
doenças respiratórias e cardiovasculares, agravando o quadro de saúde por meio de infecções
mais graves como bronquites, pneumonias, asma, câncer, podendo levar a morte
(MAGALHÃES, 2005).
Quanto menor é a partícula, maior é a sua absorção nas trocas gasosas efetuadas pelo
pulmão, carregando consigo compostos nocivos que podem se manifestar causando lesões não
só locais, no sistema respiratório, mas também de ordem sistêmica, manifestada em qualquer
outro órgão ou sistema de organismo (CETESB, 2004).
2.1.3 Efeitos da poluição atmosférica
2.1.3.1 Efeitos sobre a saúde humana
52
Segundo Muñoz e Palacios (2001) para analisar a relação de contaminação atmosférica
com a saúde do ser humano é necessário especificar o que constitui seu efeito adverso. Isto
tem sido discutido na literatuta podendo obter-se uma longa lista de possíveis efeitos
adversos. A seguir é apresentado apenas os efeitos sobre o sistema respiratório:
1. Aumento da mortalidade;
2. Aumento da incidência de câncer;
3. Aumento da frequência de crises asmáticas;
4. Aumento da incidência de infecções do trato respiratório inferior;
5. A exacerbação de doença em pessoas com patologia cardiopulmonar crônica;
6. Redução do volume respiratório forçando a capacidade vital;
7. Aumento da prevalência da respiração ofegante;
8. Aumento da prevalência e incidência de dor no tórax;
9. Aumento da prevalência e incidência da tosse e expectoração que requer atenção
médica;
10. Infecções agudas das vias respiratórias superiores que não interferem com a atividade
normal;
11. Irritação dos olhos, nariz e garganta.
2.1.3.2 Efeitos sobre a vegetação
Os efeitos da poluição atmosférica sobre a vegetação vão desde a necrose do tecido das
folhas, caule e frutos, a redução e /ou redução da taxa de crescimento; o aumento da
susceptibilidade a doenças e pestes até a interrupção total do processo reprodutivo das plantas.
Os danos podem ocorrer de forma aguda ou crônica e são ocasionados pela redução da
penetração da luz, com consequente redução da capacidade fotossintetizadora, geralmente por
deposição de partículas nas folhas, mediante penetração de poluentes através das raízes após
deposição de partículas ou dissolução de gases no solo; pela penetração dos poluentes através
dos estômatos (Assunção, 1998).
Mudanças nos níveis de PH, quando as partículas possuem diferentes níveis de PH em
relação ao solo (partículas de cimento, por exemplo, são altamente alcalinas). A alteração das
propriedades químicas das folhas deixando-as suscetíveis a doenças (RESENDE, 2007).
52
2.1.3.3 Efeitos sobre a fauna
Na vida animal os efeitos dos poluentes atmosféricos incluem o enfraquecimento do sistema
respiratório, danos aos olhos, dentes e ossos, aumento da susceptibilidade a doenças, pestes e
outros riscos relacionados a “stress” e a diminuição da capacidade de reprodução
(ALMEIDA, 1999).
Ainda segundo Resende (2007) no ambiente aquático com o aumento de partículas suspensas
ou dissolvidas causa alteração na ecologia aquática.
2.1.3.4 Efeitos sobre os materiais
É visível o efeito da poluição sobre os materiais através da deposição de partículas,
principalmente poeira e fumaça, nas edificações e monumentos. Os efeitos dessa deposição
incluem basicamente descoloração, erosão, corrosão, enfraquecimento e decomposição de
materiais de construção (ALMEIDA, 1999).
2.1.4 Parâmetros Meteorológicos
O monitoramento dos parâmetros meteorológicos é imprescindível para a compreensão
do comportamento dos poluentes atmosféricos, visto que influenciam diretamente na
dispersão e concentração dos poluentes (LYRA, 2008). A interação entre as condições
atmosféricas e as fontes de poluição é quem define o nível de qualidade do ar que, por sua
vez, determina o surgimento de efeitos adversos da poluição do ar sobre os receptores.
Outros parâmetros e condições de interesse em que se produzem essas emissões são:
velocidade do vento, direção do vento, radiação solar, temperatura e umidade ambiente,
precipitação pluviométrica e pressão atmosférica (LYRA, 2008).
A qualidade do ar não depende só da quantidade de poluentes lançados pelas fontes
emissoras, mas também da forma como a atmosfera age no sentido de concentrá-los ou
dispersá-los. Como o controle dos processos climáticos organiza-se dos níveis escalares
superiores para os inferiores assume-se que os fenômenos de dispersão e remoção dos
52
poluentes sejam comandados pelas feições regionais da atmosfera (estado, velocidade e
direção dos ventos e precipitação), pelos aspectos locais do clima urbano (ilhas de calor e
circulação do ar) em consonância com as características da superfície urbana (topografia
natural e edificada interferindo no campo de vento; ruas e prédios, usos do solo) (MARTINS,
1996).
Ainda segundo os mesmos autores o vento é o primeiro mecanismo atmosférico de
transporte. Ele é resultado das diferenças de pressão devidas ao aquecimento ou resfriamento
da atmosfera. Na escala local, áreas urbanas, industriais e rurais geram campos térmicos
diferenciados que definem o comportamento atmosférico local, o mesmo é uma grandeza
vetorial e como tal apresenta três componentes (x,y,z) sendo que a sua resultante determina a
direção do vento em cada instante. A componente vertical do vento (z) é responsável pela
turbulência enquanto que as outras componentes determinam essencialmente o transporte e a
diluição do material particulado.
A turbulência é o movimento irregular do vento onde os poluentes emitidos na
atmosfera são dispersos ou separados espalhando-se a depender deste parâmetro (Lyra, 2008).
A turbulência pode ser causada pela rugosidade da superfície sobre a qual o ar passa. Portanto
as árvores, edificações e relevo do terreno provocam turbulência e quanto mais altos estes
elementos maior a turbulência (LYRA, 2008).
A direção e a velocidade dos ventos propiciam o transporte e a dispersão dos poluentes
atmosféricos e identificam a sua trajetória e alcances possíveis, uma vez que ele tem efeito
diluidor sobre as concentrações dos poluentes, proporcional a sua velocidade horizontal.
Assim como a velocidade do vento aumenta, o volume de ar em movimento lançado por uma
fonte em um dado período de tempo, também aumenta. Quando a taxa de emissão é constante,
ao dobrar a velocidade do vento diminuirá pela metade a concentração do material
particulado, visto que a taxa de concentração é inversamente proporcional á velocidade do
vento (BARBOSA, 2007).
O grau de estabilidade atmosférica determina a capacidade das partículas presentes no
ar expandirem-se verticalmente. Esta estabilidade é determinada pela velocidade do vento e
pelo gradiente térmico na vertical (BARBOSA, 2007). A ausência da radiação solar, ausência
de nuvens e ventos leves caracterizam uma atmosfera estável, enquanto que céu nublado e
ventos fortes caracterizam a condição neutra da atmosfera. As altas radiações solares e os
ventos de baixa velocidade caracterizam a instabilidade atmosférica. Portanto, quanto mais
estável a atmosfera, menor será a diluição e o transporte do material particulado (BARBOSA,
2007; CETESB, 2004).
52
A relevância da temperatura do ar para avaliação da qualidade do ar pode ser
relacionada com o balanço das trocas energéticas entre superfície e atmosfera (CETESB,
2004), assim como nos resultados do transporte horizontal de ar frio ou quente imposto por
circulações atmosféricas de escala micro, meso ou sinótica, enquanto que as altas
temperaturas são associadas a movimentos verticais, o que favorece o arraste dos poluentes
para os mais altos níveis da atmosfera, ao passo que menores temperaturas permitem a
manutenção dos poluentes mais próximos da superfície (CETESB, 2004).
A inversão térmica ocorre quando uma camada de ar mais quente é encontrada acima de
uma camada mais fria, ou seja, quando uma camada de ar mais próxima à superfície da terra é
mais fria que a camada de ar que está em altitudes maiores. Os movimentos verticais de massa
dependem da variação da temperatura com a altitude (ALMEIDA, 1999). O ar seco resfria-se,
1º C para cada 100 metros de altitude, portanto quando a temperatura do ar aumenta com a
altitude, diz-se que há inversão térmica, fenômeno de origem natural e não em decorrência da
poluição do ar. A inversão térmica atua como uma barreira limitando a dispersão dos
poluentes (ALMEIDA, 1999).
A precipitação é outro fator que atua com grande eficiência na remoção das partículas
presentes na atmosfera, em maior ou menor grau, dependendo de sua intensidade
(BARBOSA, 2007). A ocorrência de precipitação pluviométrica, além de ser um indicador de
que a atmosfera esta instável promove a remoção dos mesmos, pois uma parcela significativa
desses poluentes é incorporada à água de chuva e ainda, o solo úmido evita que ocorra a
resuspensão de partículas para a atmosfera (BARBOSA, 2007).
Embora não seja um parâmetro meteorológico a topografia da região exerce um papel
importante no comportamento dos poluentes da atmosfera (ALMEIDA, 1999). 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 smong
fotoquímico (ALMEIDA, 1999).
52
2.1.5 Padrões de Qualidade do Ar
A poluição ocorre quando a alteração resulta em danos reais ou potenciais (UNIVERSO
AMBIENTAL, 2006). Para tanto, são estabelecidos valores de referência para diferenciar uma
atmosfera poluída de uma não poluída. Esta diferenciação é feita por meio de padrões de
qualidade do ar que são concentrações de poluentes atmosféricos que se ultrapassados
poderão afetar a saúde, a segurança e o bem estar da população (Padrão Primário), bem como
ocasionar danos a flora e à fauna, aos materiais e ao ambiente em geral (Padrão Secundário).
Esses padrões foram baseados em estudos científicos dos efeitos produzidos por poluentes
específicos (CETESB, 2004).
O objetivo de se estabelecer os padrões secundários é se estabelecer uma base para uma
política de prevenção da degradação da qualidade do ar em áreas de preservação (CETESB,
2004).
A Resolução CONAMA 03, de 28 de Junho de 1990, prevê a aplicação diferenciada dos
padrões primários e secundários dividindo a sua aplicação em classes de área: Classe I, Classe
II e Classe III. Esta Resolução prevê ainda, que quando não forem estabelecidas as classes,
devem-se utilizar os padrões primários.
A Resolução CONAMA nº 03, de 28 de Junho de 1990, no seu Art 1º, estabelece os
padrões para o território Nacional, de acordo com a Tabela 1:
Tabela 1 - PADRÕES NACIONAIS DE QUALIDADE DO AR
(RESOLUÇÃO CONAMA nº 03 DE 28/06/90)POLUENTES TEMPO DE
AMOSTRAGEMPADRÔES
PRIMÁRIOS
µg/m³
PADRÕESSECUNDÁRIOS
µg/m³
MÉTODODE
MEDIÇÃO
PARTICULASTOTAIS EMSUSPENSÃO
24 HORAS¹
MGA²
240
80
150
60
Amostradorde GrandeVolume
PARTICULASINALÁVEIS
(MP10)
24 HORAS¹
MAA³
150
50
150
50
SeparaçãoInercial/Filtração
Fonte: CETESB (2004)
(1) – Não deve ser excedido mais de uma vez ao ano.(2) – Média geométrica anual.(3) – Média aritmética anual.
52
A mesma Resolução estabelece ainda critérios para episódios agudos da poluição do ar.
A declaração dos estados de “Atenção”, “Alerta” e “Emergência” requer além dos níveis de
concentração atingidos, a previsão de condições meteorológicas desfavoráveis à dispersão de
poluentes.
As providências a serem tomadas a partir da ocorrência dos níveis de “Atenção” e
“Alerta” têm por objetivo evitar o atingimento do nível de emergência. Na Tabela 2 são
apresentados os critérios para episódios agudos de poluição do ar, de acordo com a Resolução
CONAMA 03, de 28 de Junho de 1990.
Tabela 2 - CRITÉRIOS PARA EPISÓDIOS AGUDOS DE POLUIÇÃO DO AR
(RESOLUÇÃO CONAMA nº 03 DE 28/06/90)
PARÂMETROS ATENÇÃO ALERTA EMERGÊNCIA
PARTÍCULASTOTAIS EMSUSPENSÃO(µg/m³) – 24 h
≥375 ≥625 ≥875
PARTÍCULASINALÁVEIS
(MP10)(µg/m³) – 24 h
≥250 ≥420 ≥500
Fonte: CETESB (2004)
Os padrões de qualidade do ar norte-americanos (NAAQS – National Ambient Air
Quality Standards) são regidos pelo Clean Air Act de 1990. A Legislação americana também
adota os padrões primários e secundários. Os primários fixam limites para proteger a saúde
pública, incluindo a saúde de populações sensíveis, como asmáticos, crianças e idosos. Para o
padrão secundário fixam limites para proteger o bem estar público, incluindo a proteção
contra a diminuição da visibilidade, danos aos animais, plantações, vegetações e construções.
Estes padrões são revisados a cada 5 anos, com base nas informações científicas mais
atualizadas (RESENDE, 2007).
A tabela 3 apresenta os padrões de qualidade do ar adotados pelo EUA para o material
particulado.
52
TABELA 3 - PADRÕES DE QUALIDADE DO AR ADOTADOS DO EUA PARA O MATERIALPARTICULADO.
POLUENTE PADRÃOPRIMÁRIO
TEMPO DEAMOSTRAGEM
PADRÃOSECUNDÁRIO
MÉTODODE
MEDIÇÃO
MP10 50 µg/m³ Média aritméticaanual¹ Mesmo do
Primário
SeparaçãoInercial/ filtrogravimétrico150 µg/m³ 24 horas²
MP 2,5 15 µg/m³ Média aritméticaanual³ Mesmo do
Primário
SeparaçãoInercial/ filtrogravimétrico65 µg/m³ 24 horas4
Fonte: US EPA (2006)
(1) Para atender a este padrão a média aritmética de três anos de medição, dos medidores de uma área nãodevem ultrapassar 50 µg/m³.
(2) Não deve exceder este limite mais que uma vez por ano.
(3) Para atender a este padrão a média aritmética de três anos de medição, dos medidores de uma área nãodeve ultrapassar 15 µg/m³.
(4) Para atender a esse padrão a média dos últimos três anos de 98% dos medidores de 24 hs de umadeterminada área não deve exceder 65 µg/m3.
Comparando a Legislação brasileira e americana, observa-se que:
a legislação brasileira não tem parâmetros para as partículas PM 2,5;
a legislação americana não tem parâmetros para as partículas em suspensão;
existe diferença entre os valores dos padrões primários e secundários na legislação
brasileira, ao passo que na legislação americana não existe, além de diferença nas
médias, a brasileira é realizada anualmente e a americana a cada intervalo de três anos
Consecutivos.
Os padrões de qualidade do ar ingleses são mais rigorosos que o padrão brasileiro e
norte-americano, existindo apenas um único parâmetro para as partículas MP10 que deve ser
seguido, conforme tabela 4. Esses padrões estão mais próximos dos padrões ideais
estabelecidos pela Organização Mundial de Saúde – OMS (RESENDE, 2007).
52
TABELA 04 - PADRÕES DE QUALIDADE DO AR NO REINO UNIDO
POLUENTES PADRÃO TEMPO DEAMOSTRAGEM
MP10
50 µg/m³ 24 HORAS¹
40 µg/m³ MÉDIA ARITMÉTICAANUAL²
Fonte: Air Quality (England) Regulation (2000) apud (RESENDE, 2007).
(1) Este limite não deve ser excedido mais de 35 vezes ao ano.
(2) Média aritmética anual das médias de 24 horas do ano.
Mesmo mantidas as emissões, a qualidade do ar pode variar a depender das condições
meteorológicas, que determinam a maior ou menor concentração dos poluentes (LISBOA;
KAWANO, 2007).
Ainda segundo Lisboa e Kawano (2007), os principais objetivos do monitoramento da
qualidade do ar são:
fornecer dados para ativar ações de emergência, quando os níveis de poluentes
possam representar risco a saúde pública;
avaliar a qualidade do ar de acordo com os limites estabelecidos para proteger a saúde
e o bem estar da população;
monitorar as mudanças na qualidade do ar devido às alterações nas emissões de
poluentes.
2.2 MATERIAL PARTICULADO
2.2.1 Material Particulado como Agente Químico
Na literatura, os termos material particulado atmosférico ou partículas em suspensão
podem ser associados a diversos outros termos como material particulado em suspensão,
aerossol, partículas totais inaláveis, partículas respiráveis, partículas toráxicas, PM10, PM2,5,
poeira, fumaça, fumos, névoas, entre outros (ALMEIDA, 1999).
Material particulado é definido como um conjunto de poeiras, fumaças e todo tipo de
material sólido ou líquido que se mantém suspenso na atmosfera por causa de seu pequeno
tamanho (CETESB, 2004), podendo ser classificado como:
52
Partículas totais em suspensão (PTS) – são aquelas cujo diâmetro aerodinâmico¹ é
menor que 50 µm. Uma parte destas partículas são inaláveis e podem causar
problemas à saúde, a outra parte pode afetar desfavoravelmente a qualidade de vida
da população, interferindo nas condições estéticas do ambiente e prejudicando as
atividades normais da comunidade.
Partículas Inaláveis (MP10) – são aquelas cujo diâmetro aerodinâmico é menor
que 10 µm. Podem ainda ser divididas em partículas inaláveis finas – MP2,5 (< 2,5)
e partículas inaláveis grossas – MP10 ((2,5 < µm < 10). As partículas finas, devido
ao seu tamanho diminuto, podem atingir os alvéolos pulmonares, já as grossas ficam
retidas na parte superior do sistema respiratório.
Algumas dessas partículas podem ser vistas a olho nu (poeiras e resíduos) outras só
com a ajuda de microscópios eletrônicos como é o caso das MP2,5. O material particulado
pode ser emitido diretamente na atmosfera (MP10) ou formado na atmosfera a partir de
emissões primárias de gases (MP 2,5).
1 Diâmetro aerodinâmico – como nem todas as partículas são esféricas estabeleceu-se o Diâmetro MédioMássico Aerodinâmico, que correlaciona o tempo de deposição para partículas não esféricas, com o tempode deposição para partículas esféricas. Isto quer dizer, que para uma partícula não esférica, não importa asua forma ou sua dimensão, importa o tempo de deposição que será comparado com o de partículasesféricas (Fernandes, 2005).
Fumaça (FMC) – está associada ao material particulado suspenso na atmosfera
proveniente dos processos de combustão, sendo eles:
Dióxido de enxofre (SO2) – resulta da queima de combustíveis que contém
enxofre (óleo diesel, óleo combustível industrial e gasolina), é um dos
principais formadores da chuva ácida, ainda pode reagir com outras substâncias
presentes no ar formando partículas de sulfato que são responsáveis pela
redução da visibilidade.
Monóxido de carbono (CO) – é um gás incolor e inodoro que resulta da queima
incompleta de combustíveis de origem orgânica (combustíveis fósseis,
biomassa, etc.). É emitido principalmente por veículos automotores.
Ozônio (O3) e oxidantes fotoquímicos – tais poluentes formam a nevoa
fotoquímica ou “smong fotoquímico” causa também a diminuição da
visibilidade, danos a vegetação.
52
Hidrocarbonetos (HC) – são gases e vapores resultantes da queima incompleta e
evaporação de combustíveis e outros produtos orgânicos voláteis. Alguns
hidrocarbonetos como o benzeno é cancerígeno e mutagênico, além de
participarem da formação da névoa fotoquímica.
Óxido de Nitrogênio (NO) e Dióxido de Nitrogênio (NO2) – são formados
durante os processos de combustão. O NO, sob ação da luz solar se transforma
em NO2 e tem papel importante na formação de oxidantes fotoquímicos, como
o ozônio. Dependendo da concentração o NO2 pode causar males à saúde.
Ainda segundo a CETESB (2004), o tamanho das partículas está diretamente associado
ao seu potencial para causar problemas à saúde, sendo que, quanto menores, maiores os
efeitos provocados.
2.2.2 Distribuição Granulométrica do Material Particulado
De acordo com ALMEIDA (1999), o estudo da distribuição granulométrica de
particulados em suspensão é de grande interesse devido aos efeitos adversos a saúde
provocados por estas partículas em certas faixas de tamanhos.
As partículas grandes ( ≥ 15 µm) quando inaladas, não ultrapassam as vias respiratórias
superiores, sendo removidas pelo nariz e garganta, não alcançam os pulmões. Já as partículas
menres ( ≤ 10 µm), quando inaladas, podem chegar ao sistema respiratório inferior,
alcançando os alvéolos pulmonares.
Segundo PACYNA (1995) as particulas com diâmetros menores que 2,5 µm são comumente
denominadas de partículas respiráveis. Tais partículas são importantes sob o ponto de vista de
sua deposição no trato respiratório humano, bem como por serem responsáveis pela redução
da visibilidade, além de conterem mais substâncias tóxicas do que as partículas maiores.
A fração fina é dividida em duas partes: a faixa de nucleação e a faixa de acumulação.
Faixa de acumulação: composta de partículas de diâmetro ˂ 0,2 µm geradas por
processos que envolvem condensação de vapores quentes ou durante o processo de
transformação de gases em partículas. As partículas situadas nesta faixa de tamanho
estão sujeitas a uma difusão muito rápida e desordenada (movimento Browniano) e
52
como são pequenas em comparação aos comprimentos de cada onda visível,
obedecem essencialmente às leis do espalhamento da luz por moléculas.
Faixa de acumulação: compõe-se de partículas com diâmetros entre 0,2 e 2,0 µm
oriundas da faixa de nucleação através da coagulação ou condensação de vapores. As
partículas situadas nessa faixa são as principais responsáveis pela redução da
visibilidade.
A fração grosseira é definida como partículas com diâmetros ˃ 2,0 µm geradas por vários
processos de atrito mecânico. As partículas situadas nessa faixa de tamanho, por serem
grandes, não estão sujeitas ao movimento Browniano (movimento aleatório das
partículas), sendo mais suscetíveis à força gravitacional bimodal típica para MPS.
O valor limite das partículas finas e grosseiras é tomada entre 2 e 5 µm. Entretanto, grande
parte dos estudos utiliza o valor 2,5 µm como sendo limite. É usual aceitar que as
partículas de tamanho menores que 2,5 – 5 µm sejam consideradas como a fração fina do
MPS, resultante de fontes antropogênicas e partículas acima de 2,5 – 5 µm são
consideradas como a fração grosseira de MPS e estão comumente associadas a processos
mecânicos resultantes da ação dos ventos no solo, ressuspensão da poeira das ruas e
dispersão de partículas em forma de sprays d´agua (PACYNA, 1995).
2.2.3 Classificação do Material Particulado
O material particulado pode ser classificado de várias maneiras diferentes com base nas
suas propriedades. De acordo com a Environment Agency (2004), a maioria das classificações
encontram-se na figura abaixo:
52
Figura 1: Classificação do Material Particulado com base nas suas propriedades
Fonte: o autor
De acordo com a Environment Agency (2004), as pessoas podem ser expostas por
inalação, por via oral (ingestão), e (contacto com a pele) por via cutânea. Alguns exemplos de
exposição humana por estas vias relevantes para as instalações de resíduos incluem:
1. Inalação de ar - a inalação de tais contaminantes como partículas em suspensão,
aerossóis e gases emitidos a partir de um depósito de resíduos;
2. Contato com a pele - o contato com a pele resultante da exposição a partículas no ar
ou contato da pele com poluentes na fase de particulas que foram depositadas na
terra ou na água;
3. Contato com o Solo / Ingestão de poeira - A ingestão de poeira contaminada
ou solo, como resultado da contaminação das mãos.
4. Através de alimentos – a poeira pode ser ingerida através do alimento exposto onde
a poeira se deposita, ou através das mãos sujas.
5. Através de bebidas - águas subterrâneas e superficiais que contenham produtos
químicos podem ser consumidas diretamente como água potável. Alternativamente,
a água pode ser uma via de exposição indireta. As fontes geradoras de material
particulado podem ser naturais, como o solo, a evaporação de águas dos rios, lagos,
oceanos, processos de respiração das plantas e fenômenos naturais como erupção
vulcânica, dentre outros.
Dentre as fontes antrópicas, destacam-se os processos industriais, como a mineração, os
processos de beneficiamento, a siderurgia, a liberação dos gases emitidos pela queima de
combustíveis nos veículos automotores e queimas nas áreas rurais (ZAYAS, 2003).
Comportamentofísico no ar
Depositado a partir do arSuspenso no ar
Tamanho
Particuladototal, pm10,
pm2,5
Poeira inalável
Poeira respirávelBioaerosóis
Atividadebiológica
Inorgânicas,p.ex., metais
pesas
Orgânicos,p.ex. HPA.
Espéciesquímicas
Classificação domaterial particuladoFase ou forma de
partícula
Aerossóis, Fumose Névoas
Fibras, p. ex.Asbestos
52
As partículas podem ser transportadas por longas distâncias através das correntes
atmosféricas influenciando na qualidade do ar e nas condições climáticas locais, regionais
e/ou globais. A intensidade destes efeitos vai depender das propriedades físicas e químicas
dos particulados (ZAYAS, 2003)
A atividade de construção se diferencia de outras fontes, por exemplo, das fontes fixas,
na estimativa direta e no controle de suas emissões. A construção consta de uma série de
operações e atividades diferentes, cada uma com um tempo de duração próprio e uma geração
potencial de MP, ou seja, se podem esperar emissões isoladas em qualquer local dentro de
uma construção, tendo uma origem definida e um destino que pode variar substancialmente
em fases diferentes do processo de construção (MUÑOZ, PALACIOS, 2001).
As partículas transportadas pelo ar possuem tamanhos, forma, composição química e
propriedades ópticas diferentes dependendo do processo de geração. A determinação da
distribuição dos tamanhos das partículas requer o emprego de 16 técnicas específicas para
cada faixa de tamanho. Esta medida é importante em diversos estudos, como o efeito do
particulado nas mudanças climáticas ou na avaliação do risco devido à inalação das partículas
(ZAYAS, 2003).
O risco para a saúde humana devido à inalação de partículas depende não apenas da
concentração, mas também do tamanho da partícula, que determina o local de sua deposição
no trato respiratório e da composição química, que determina a sua solubilidade. (ICRP,
1994) apud (ZAYAS, 2003).
O material particulado PM10 é o mais preocupante para a saúde humana porque as
partículas podem entrar nos pulmões, causar problemas respiratórios com efeitos para a saúde
de longo prazo (LONDON COUNCILS, 2006).
O PM10 está associado com uma gama de efeitos sobre a saúde inclusive nos sistemas
cardiovascular e respiratório (ou seja, asma) e mortalidade (mortes precoces). O particulado
também pode transportar compostos para o interior dos pulmões. As pessoas mais vulneráveis
são os idosos, os muito jovens e aqueles com doenças cardíacas e pulmonares (LONDON
COUNCILS, 2006).
A tabela 5, a seguir, mostra a relação entre o tamanho da partícula e o seu tempo de
deposição.
TABELA 5 – DEPOSIÇÃO DE PARTICULADOS
52
Diâmetro Aerodinâmico das partículas
(mícron)
Tempo de suspensão
<1 Permanecem em suspensão
1 8,5 horas
5 20 minutos
10 5 minutos
15 2,25 minutos
Fonte: Fernandes (2005).
As defesas do organismo não são suficientes para reter todo o contaminante. A
deposição dos materiais particulados nos alvéolos varia de acordo com o seu tamanho, apenas
uma parte das partículas maiores se deposita nos alvéolos, pois as defesas naturais do
organismo conseguem barrar e expelir a grande maioria (FERNANDES, 2005).
Ainda segundo Fernandes (2005), com relação às partículas menores, essas possuem grande
facilidade de penetração e chegam aos alvéolos, mas são tão leves, que uma boa parte acaba sendo
expelida junto com o ar exalado e, portanto, não se depositam em grandes números.
Já as partículas de diâmetro intermediário, por sua vez, passam pelas defesas naturais do
organismo e chegam aos alvéolos, mas não retornam com o ar exalado. Permanecem na
região de trocas gasosas e acabam sendo levadas à corrente sanguínea (FERNANDES, 2005).
A tabela 6 mostra a relação entre a deposição das partículas nos alvéolos pulmonares e
as porcentagens de deposição.
TABELA 06 – DEPOSIÇÃO NOS ALVÉOLOS
Diâmetro Aerodinâmico das partículas(mícron)
Deposição (%)
10 2
5 22
2 24
1 14
0,5 12
Fonte: Fernandes (2005).
E ainda, de acordo com Fernandes (2005), os contaminantes particulados são
classificados de acordo com os seus efeitos fisiológicos no organismo, da seguinte forma:
Incômodas ou PNOC (Particulates Not Otherwise Classifield ou Partículas
insolúveis. Não Classificadas de Outra Maneira) partículas não contendo asbesto ou
52
com teor de sílica cristalina abaixo de 1%, sem efeito conhecido. Ex.: gesso, amido
celulose, calcário, calcário.
Fibrogênicas - alteram a estrutura celular dos alvéolos restringindo a capacidade de
troca de oxigênio. Ex: Sílica cristalina, amianto, belírio e ferro.
Irritantes – irritam, inflamam e ulceram o trato respiratório. Ex.: névoas ácidas ou
alcalinas.
Produtoras de febre – produzem calafrios e febre intensa. Ex.: fumos de cobre e
zinco.
Sistêmicas - provocam danos em órgãos ou sistemas do organismo humano. Ex.:
cádmio, chumbo e manganês.
Alergênicas – provocam reações alérgicas devido à formação de anticorpos mesmo
em pessoas sem predisposição. Ex.: pólen, pelos de animais, resinas, epóxi, platina,
fungos e especiarias.
Cancerígenas – provocam câncer após um período latente. Ex.: amianto, cromatos,
radionucleídeos.
Mutagênicas e Teratogênicas – induzem mutação em nível celular (mutagênicas), ou
alterações genéticas (teratogênicas). Ex.: chumbo e mercúrio.
E também quanto aos seus efeitos de toxidade no organismo:
Efeitos locais – pele e mucosas.
Efeitos sistêmicos – através da corrente sanguínea, atingindo outros órgãos.
Efeitos agudos – imediatos.
Efeitos crônicos – danos permanentes, que podem ter um período de latência de
muitos anos.
De uma maneira geral, algumas doenças ou intoxicação provocadas por substâncias
prejudiciais à saúde, se manifestam através de sintomas como tosse, dificuldade para respirar,
dor no peito, pressão no peito, ritmo respiratório anormal. Porém muitos contaminantes
provocam enfermidades de diferentes características fisiológicas e toxidade que, em seu
estado inicial, não são percebidas pelo indivíduo, através desses sintomas. Essa talvez seja a
52
maior dificuldade quanto à conscientização do trabalhador, no que diz respeito ao mal que ele
sofre enquanto está exposto ao ambiente contaminado (FERNANDES, 2005).
Para dificultar ainda mais, os sintomas das doenças pulmonares ocupacionais podem ser
muito semelhantes aos sintomas de doenças comuns. Assim, o diagnóstico tende a ser mais
difícil ainda. O combate à doença deve ser sempre prevencionista. A utilização de
respiradores, quando de forma adequada, diminui a exposição do trabalhador a níveis não
prejudiciais à saúde (FERNANDES, 2005).
2.2.4 A sílica
A sílica é um mineral duro que aparece em grande quantidade na natureza, nas areias e
na maioria das rochas. Pode ser encontrada nas formas cristalinas, tais como quartzo, a
tridimita, a cristobalita (Sílica livre ou não combinada) e a Trípoli ou na forma amorfa como a
sílica gel ou a sílica coloidal (FUNDACENTRO, 2005).
Muitas matérias primas possuem sílica na sua composição, tais como areia, quartzo,
quartzito, feldspato, filito, granito, agalmatolito, bentonita, dolomita, argila e caulim.
(FUNDACENTRO, 2005)
Os efeitos tóxicos da sílica no organismo humano dependem do tipo de exposição e do
tipo de resposta orgânica. O caminho que a poeira de sílica livre inalada percorre no sistema
respiratório, assim como o local onde essa partícula se deposita, está relacionado ao seu
tamanho. Em condições normais, a poeira é impedida de progredir pelo sistema respiratório
e/ou expelida por esse, com a ajuda do muco produzido na região traqueobrônquica. Na
exposição ocupacional a inalação de poeira é intensa e duradoura geralmente ultrapassando os
limites de reparação do organismo (RIBEIRO, 2010).
Se a poeira de sílica alcança os alvéolos, macrófagos e outras células de defesa com alta
capacidade fagocitária são recrutados. Alguns dos macrófagos, com suas partículas ingeridas,
são transportados sobre a lâmina mucociliar, outros macrófagos morrem rapidamente, em
função da toxicidade da sílica. As partículas são liberadas, juntamente com substâncias ativas
(como quimiocinas) e restos celulares, sendo novamente ingeridas por novos macrófagos,
num processo repetido indefinidamente. O organismo tenta reparar esse processo inflamatório
crônico com a integração de um tecido conjuntivo fibroso, caracterizando a fibrose pulmonar,
52
que é a responsável pela diminuição da complacência pulmonar e limitação do processo de
trocas gasosas (BOM; SANTOS, 2010).
As células do pulmão que têm contato com o ar possuem uma alta taxa de reposição.
Em função desta rápida regeneração, espera-se maior vulnerabilidade às alterações
carcinogênicas pela presença da poeira (BOM; SANTOS, 2010). A Figura abaixo ilustra as
regiões onde o material particulado pode ficar retido.
Figura 2 - Classificação do material particulado quanto à região onde fica retido.
Fonte: (Bom; Santos, 2010).
2.2.5 Doenças Relacionadas à Poeira
2.2.5.1 Silicose
É uma doença incurável causada pelo acúmulo de poeira contendo partículas de sílica
bem pequenas e invisíveis (poeira respirável) nos pulmões e a cosequente reação dos tecidos
pulmonares. Ela leva ao endurecimento dos pulmões, dificultando a respiração e podendo
causar até a morte (RIBEIRO, 2010).
As pneumopatias relacionadas etiologicamente à inalação de poeiras em ambientes de
trabalho são genericamente designadas como pneumoconioses (do grego, conion = poeira). A
inalação e o acúmulo de poeira nos pulmões acarretam uma reação pulmonar que pode
evoluir, em alguns casos, para fibrose pulmonar difusa. A pneumoconiose que mais se destaca
no Brasil é a silicose (RIBEIRO, 2010).
52
A silicose pode levar anos para se manifestar clinicamente, porém com a progressão das
lesões, há uma redução da complacência pulmonar e limitação as trocas gasosas. Apesar de ser
mais frequente na sua forma crônica, a doença pode se apresentar de três formas (Brasil, 2006):
1. Aguda – Normalmente relacionada à exposição maciça de sílica livre como nas
operações de jateamento de areia ou moagem de quartzo. Surge nos cinco primeiros
anos de exposição, os sintomas aparecem mais precocemente, em especial uma
intensa dispnéia, perda de peso e hipoxemia. O trabalhador tem sobrevida em torno
de um ano.
2. Subaguda (ou acelerada) – As queixas surgem entre cinco e dez anos de exposição
intensa à poeira e as alterações radiológicas são de rápida evolução. O
aparecimento de falta de ar e tosse é precoce e limitante. Associa-se a um risco
aumentado de co-morbidades, notadamente a tuberculose e doenças auto-imunes.
Esta forma é observada comumente em cavadores de poços e em atividades que
envolvam exposição intensa à poeira.
3. Crônica – Geralmente se apresenta após dez anos de exposição. As alterações
radiológicas (opacidades nodulares) tendem a surgir antes dos sintomas clínicos e
evoluem com a progressão da doença. Os sintomas aparecem nas fases tardias. A
figura abaixo ilustra um pulmão com patologias relacionadas à silicose.
Figura 3 – Áreas afetadas pela Silicose
Imagem: http://patologiana211.blogspot.com.br/2009/10/silicose-pulmonar.html
52
2.2.5.2 Doenças relacionadas à Silicose
Os portadores de Silicose estão predispostos a uma série de doenças pulmonares extra-
pulmonares associadas à Silicose.
1 - Pulmonares: Tuberculose, enfisema, asma crônica, doenças auto-imunes, limitação
crônica ao fluxo aéreo e câncer de pulmão.
2 - Extra-pulmonares: artrite reumatoide e esclerose sistêmica progressiva.
A associação com a tuberculose é a mais comum, sendo considerada uma temida
complicação, já que normalmente implica numa rápida progressão da fibrose pulmonar.
2.2.5.3 Sinais e sintomas
A Silicose em sua fase inicial é praticamente assintomática. Com a progressão da
doença os sintomas característicos e predominantes começam a aparecer:
Na fase inicial: dispneia, astenia (fraqueza), tosse constante, expectoração constante,
além de queixa de dor torácica, geralmente quando ocorre a inspiração profunda e aos
esforços.
Na fase avançada ocorre insuficiência respiratória grave, dor torácica com grau cada vez
mais alto de intensidade, dispneia aos mínimos esforços e até mesmo em repouso,
comprometimento cardíaco, astenia grave.
2.6 MONITORAMENTO DO MATERIAL PARTICULADO
A literatura aponta diferentes equipamentos para o monitoramento do material
particulado dos quais se podem citar:
As ações de prevenção e controle de emissão de material particulado no canteiro de
obras são fundamentais para a diminuição dos efeitos nocivos desse poluente na atmosfera.
Porém, por mais que as medidas de controle e prevenção sejam previamente planejadas, a
eficácia dos resultados destas ações só pode ser comprovada a partir de um monitoramento
52
periódico em campo (RESENDE, 2007). Várias equipamentos já foram desenvolvidos para
determinar a quantidade de material particulado presente no ar atmosférico. A confiabilidade
dos valores obtidos nas medições depende da sensibilidade e precisão do equipamento
(LISBOA; KAWANO, 2007).
Os amostradores de ar podem ser classificados da seguinte forma:
Amostradores de poeiras totais – são aqueles que coletam as partículas sem fazer
qualquer seleção de tamanho, geralmente possuem um único estágio e são utilizados
na determinação de massa total de poeira coletada.
Amostradores seletivos – são baseados na discriminação do tamanho das partículas,
das propriedades físicas, óticas, eletrostática e aerodinâmicas das partículas. Coletam
partículas com diferentes faixas de tamanho.
Amostradores inerciais – o funcionamento desses amostradores se baseia na
conservação da quantidade de movimento dos particulados. Possibilita a separação
das partículas em diferentes tamanhos.
Ciclone – devido a sua forma física, as linhas de correntes são circunferências
concêntricas, fazendo as partículas desenvolverem uma trajetória circular. As
partículas que possuem inércia suficiente e vencem a força que o fluido exerce sobre
elas, são coletadas por um coletor, as demais seguem a linha e são coletadas no filtro.
Os ciclones geralmente são utilizados como estágio inicial de outros tipos de
amostradores.
Amostrador Grosso e Fino (AFG) – este tipo de amostragem permite determinar,
nos períodos amostrados propriedades importantes do material particulado inalável. A
partir da análise Gravimétrica pode-se determinar a concentração de particulados nas
frações finas e grossas. Este tipo de amostrador é utilizado para coleta de partículas ao
nível do solo. O material particulado é coletado por impactação em filtros dispostos
em série. Ele utiliza um pré-seletor de partículas, para que só as massas menores do
que um determinado valor de corte sejam arrastadas pelas linhas de corrente do fluxo e
penetrem no amostrador, onde são separadas em duas frações de tamanho, dependendo
da velocidade de fluxo e da eficiência de retenção do filtro coletor – Partículas grossas
(MPG) e partículas finas (MPF).
52
Bioindicadores – são animais e/ou vegetais altamente sensíveis à poluição que
podem incorporar substâncias, especialmente metais, ou modificar o seu
comportamento. As observações destas modificações e a determinação da
concentração dessas substâncias nesses organismos têm sido largamente utilizadas
para monitorar o meio ambiente. Podem ser classificadas em bioindicadores passivos
ou ativos. Passivos são aqueles presentes no ambiente que se quer estudar e ativo são
aqueles introduzidos no sistema através de transplantes.
A avaliação da contaminação por poluentes atmosféricos tem sido realizada através
do uso de musgos, liquens, cascas de árvores e folhas de plantas. Para esses
bioindicadores tem se encontrado concentrações em nível de traço. Nos ecossistemas
florestais, os elementos presentes no ar são absorvidos pelas folhas das plantas, mas
os elementos transportados pela raiz podem confundir a interpretação dos dados
analíticos com respeito as partículas depositadas. Desta forma, as folhas e cascas de
árvores recebem a contribuição dos elementos absorvidos pela raiz da planta,
enquanto os liquens e musgos não dependem da raiz, eles absorvem os nutrientes
diretamente da atmosfera.
As principais vantagens do uso dos bioindicadores na avaliação da qualidade do ar é a
facilidade de coleta, o baixo custo para obtenção de informações sobre o passado da
região. Outra vantagem é que determinando as concentrações de poluentes em liquens
coletados a diferentes distâncias e direções da fonte, pode-se obter uma distribuição
espacial dos poluentes. No entanto esta técnica não fornece informações sobre a
concentração no ar dos elementos ou sobre a faixa de tamanho das partículas.
Amostradores de Grande Volume (AGV) – a amostragem com este aparelho é
largamente aceita pelo mundo. Trata-se de um equipamento de baixo custo, de baixo
nível de sofisticação técnica e alta durabilidade, sendo indicado para monitoramento
em canteiros de obra. O seu método de ensaio consiste em instalar um ou mais
amostradores em posições estratégicas. O aparelho aspira certa quantidade de ar
ambiente através de um filtro, geralmente de fibra de vidro ou material relativamente
inerte, não higroscópico e que apresente baixa resistência a passagem do ar, dentro de
um ambiente coberto, durante um período de amostragem de 24 horas. A vazão
imprimida pelo amostrador e a geometria do abrigo favorecem a coleta de partículas
de até 100 µm (diâmetro aerodinâmico), dependendo da velocidade e direção do vento.
52
Este método é aplicado em medições de concentração em massa de PTS de 24 horas,
com níveis acima de 1-5 μg/m³ e partículas com tamanho entre 0,3 e 100 μm. É
adequado, portanto, para utilização em medições no canteiro de obras. O método, no
Brasil, é regulamentado pela norma “NBR 9547 – Material particulado em suspensão
no ar ambiente - Determinação da concentração total pelo método do amostrador de
grande volume” de 1997. Especificamente para determinação de concentração de
partículas MP10, o método de ensaio é complementado pela “NBR 13412 – Material
particulado em suspensão na atmosfera Determinação da concentração de partículas
inaláveis pelo método do amostrador de grande volume acoplado a um separador
inercial de partículas” de 1995.
Amostrador de médio volume - nesse método a vazão de ar succionada é da ordem
de 150 m³/dia e a dimensão do orifício de entrada e de coleta do filtro é de cerca de 5
cm. O limite de detecção é de cerca de 10 μg/m³ para um período de 24 horas.
Usualmente, esse equipamento não é indicado para medição de concentração de PTS.
Pelas suas características, não é um equipamento indicado para medição em canteiros
de obras.
Amostradores de Pequeno Volume - neste método a vazão de ar succionada é da
ordem de 2 m³/dia e a dimensão do orifício de entrada e de coleta do filtro é de cerca
de 5 cm. Devido ao pequeno volume de ar amostrado, o limite de detecção é muito
alto (dezenas μg/m³). O método não é indicado para medição de concentração de PTS,
mas apenas para análises subsequentes dos filtros carregados de material particulado.
É comumente utilizado para medições de escurecimento e pode ser usado em alguns
casos para medição de metais e aerossóis secundários (ALMEIDA, 1999). Pelas suas
138 características, não é um equipamento indicado para medição em canteiros de
obras.
TEOM (Tapered Oscitaling Monitor), série 1400ª da Rupprech & Patashnick,
realiza medidas de concentração de particulados presentes na atmosfera em tempo
real. O princípio de funcionamento do equipamento é basicamente a gravimetria. O
monitoramento de particulado inalável em tempo real é de grande importância para
identificar o ciclo das concentrações de particulado durante o dia e compreender os
processos que levam a esta variabilidade, complementando as informações que não se
obtém com o AFG.
52
Impactador em cascata com deposição uniforme - MOUDI (Micro orifice uniform
deposit impactor) é um impactador inercial em cascata com deposição uniforme
utilizado para amostragem de particulado atmosférico, que permite a separação física
das partículas em intervalos de diferentes tamanhos. O seu princípio de funcionamento
é simples: um fluxo de ar de 30 l/ min passa por um estágio com determinado tamanho
de orifícios, as partículas maiores que o diâmetro de corte deste estágio sofrem
impactação inercial no filtro nuclepore, as partículas menores seguem ao segundo
estágio. No próximo estágio o fluxo de ar passa por orifícios ainda menores, as
partículas sofrem um aumento de velocidade, fazendo com que partículas com um
novo diâmetro sejam impactadas, selecionando assim um novo diâmetro de corte, e
assim sucessivamente até o estágio final como amostra. Nas superfícies de impactação
são utilizados filtros de policarbonato (nuclepore) de 47 mm de diâmetro com poros de
8µm com cobertura de apiezon utilizada para evitar repiques das partículas na
impactação e garantindo a aderência destas, no filtro. Há ainda um monitor de pressão
entre os estágios para evitar os entupimentos nos filtros mais finos.
Minivol – é um amostrador portátil de partículas de baixo volume, fabricado pela
Airmetrics. Minivol é calibrado para as condições padrão e ajustado para operar com
uma vazão de 5,0L/min nessas condições. Condição padrão é definida como uma
pressão atmosférica de 760mmHg e uma temperatura de 298ºK. Em outras
localidades, o Minivol deve ser ajustado para contabilizar as diferentes temperatura
ambiente e pressão atmosférica.
A entrada do amostrador é composta de um impactador que separa as partículas pelo
tamanho sendo a eficiência de coleta das partículas de tamanho definido, dependente
da velocidade com que o fluxo de ar passa pela placa de impactação. O impactador é
projetado para diâmetros de cortes de 10μm ou 2,5μm a uma vazão de 5,0L/min. Para
manter esses diâmetros de corte, a vazão do amostrador deve ser ajustada para as
condições de temperatura e pressão local, de modo que a vazão que passa pelo
impactador seja mantida em 5,0L/min.
52
2.7 TIPOS DE ANÁLISE PARA O MATERIAL PARTICULADO
De acordo com a UNEP/ WHO (1994) e BAUMBACH (1996), a análise do MP
coletado em filtros pode ser realizada de vários modos e meio do uso de diferentes técnicas
analíticas. Em estudos nos quais se deseja obter informações para a avaliação da qualidade do
ar, usualmente são realizadas três diferentes tipos de análise:
A determinação da massa (cálculo da concentração de massa total do MP);
Caracterização física (determinação da distribuição gravimétrica do MP);
A caracterização química (análise da composição química do MP).
1) Determinação da massa
Segundo a UNEP/ WHO (1994) existem quatro técnicas para a determinação da massa
total de partículas em filtros: Gravimetria, Radiometria/ Atenuação β e Nefelometria/
Espalhamento de luz.
Gravimetria
É uma técnica utilizada para se determinar a massa total do MP coletado em filtros. A
massa é obtida em uma balança eletrônica analítica com sensibilidade de 0,1 mg. Nesta
técnica os filtros são pesados antes e depois de cada amostragem com o intuito de determinar
a massa líquida de material particulado coletado. Os filtros “virgens” bem como os já
amostrados, são acondicionados 24hs antes de cada pesagem em dessecadores, que têm a
função de manter a temperatura entre 15 e 30° C e uma umidade relativa abaixo de 50%
(ABNT – NBR 9547).
2) Caracterização Física
Segundo VALERY JR et al. (1990), existem diversos métodos de análises de tamanho
de partículas, os quais são baseados em diferentes técnicas analíticas, dentre as quais
destacam-se:
Sedimentação
Microscopia
Classificação em meio fluido
A seguir serão descritas apenas as análises que são mais utilizadas nos estudos.
52
- Microscopia
Esta análise é frequentemente utilizada como um método absoluto de análise de
tamanho de partículas, pois trata-se do único método no qual as partículas podem ser
observadas e medidas individualmente. É útil não apenas na determinação de tamanho das
partículas, mas também, na avaliação da morfologia dessas partículas. Possibilita também a
obtenção de informações quanto a existência de dispersão ou aglomeração no sistema
(ALLEN, 1997).
A técnica da microscopia ou análise de imagens pode ser subdividida em dois tipos:
microscopia óptica e microscopia eletrônica. A microscopia óptica quando utilizada para
análise granulométrica de partículas, é aplicada em maior frequência para partículas na faixa
de tamanho de 3 µm a 150 µm. o limite teórico inferior da técnica é de aproximadamente 0,2
µm . na microscopia eletrônica, as partículas são bombardeadas com elétrons de alta energia.
A interação elétrons-amostra resultante é utilizada para caracterizar fisicamente as partículas.
3) Caracterização Química
Análises químicas permitem obter uma série de informações referentes ao material que
esta sendo estudado. Informações tais como a identificação dos elementos químicos presentes
(análise qualitativa) e sua quantificação (análise quantitativa). Por meio dela, também podem
ser obtidas informações quanto a origem, características e particularidades do material
analisado (ALMEIDA, 1999).
Uma grande variedade de técnicas de análises químicas está disponível para identificar
a composição do MP coletado. Essas técnicas são utilizadas para determinar grupos iônicos e
metais.
A análise química do material do MP coletado em filtros é usualmente realizada com a
finalidade de determinar a presença de componentes específicos desse particulado, tais como
metais. Essa caracterização composicional torna-se importante para uma avaliação dos efeitos
potenciais do MP à saúde humana e ao meio ambiente, assim como para uma investigação da
contribuição de diferentes fontes de partículas do MPS (ALMEIDA, 1999).
De acordo com UNEP/WHO (1994), existem sete técnicas analíticas disponíveis que
são utilizadas na obtenção da caracterização química de elementos presentes em amostras de
MPS, são elas:
Fluorescência de Raio-X;
52
Análise por ativação de nêutrons (NAA);
Emissão de Raio X por partículas induzidas (PIXE);
Espectrometria de emissão atômica por plasma;
Espectrometria de emissão atômica por plasma induzido (ICP-AES);
Espectrometria de massa por plasma induzido (ICP-ACS);
Cromatografia Iônica (IC).
2.8. MATERIAL PARTICULADO NO CANTEIRO DE OBRA
No caso específico do canteiro de obra o material particulado é constituído de pó de
cimento, gesso, cal, argamassa industrializada, poeira do solo, entre outros (RESENDE,
2007). As principais atividades geradoras de material particulado são as atividades de
escavação, de perfuração, de serragem, de produção de concretos e argamassas, de limpeza,
de estocagem, de demolição e de movimentação de veículos. As emissões secundárias, apesar
de não tão significativas, devem ser consideradas na elaboração de estratégias de redução do
impacto ambiental no canteiro de obras, como é o caso das emissões de gases provenientes da
queima de combustíveis de veículos e da queima de madeira (RESENDE, 2007).
A variedade de atividades desenvolvidas dentro de um canteiro de obras faz com que
dentro de um mesmo canteiro, ao longo da execução da obra, sejam criadas fontes de emissão
de material particulado de características diversificadas, sobre vários aspectos (concentração
produzida, tamanho das partículas, tempo de emissão, entre outros) (RESENDE, 2007).
Uma importante característica relacionada ao tamanho das partículas e seus efeitos, em
relação às partículas de fração grossa, é a sua velocidade de deposição maior, fazendo com
que elas se sedimentem mais rápido e causem efeitos localizados, abrangendo um raio de no
máximo alguns quilômetros (US EPA, 2004). Então pode-se concluir que os efeitos nocivos
mais significativos dos canteiros de obra estão limitados ao próprio canteiro de obras (danos
ao funcionamento de máquinas e equipamentos, danos à saúde, à segurança e ao conforto dos
trabalhadores, entre outros) e ao meio ambiente vizinho, ao contrário das emissões de fração
fina, que podem viajar milhares de quilômetros.
52
A seguir será apresentado um quadro resumo com os efeitos nocivos potenciais da
poluição por material particulado gerado a partir dos canteiros de obra, baseado no Building
Research Establishment - BRE (2003).
Quadro 1 – Efeitos nocivos potenciais da emissão de material particulado a partir dos canteiros de
obra.
Fonte: BRE (2003)
Segundo Resende (2007), para se avaliar o grau de emissão dentro dos canteiros de
obra, deve ser feita a avaliação por sobreposição de atividades num dado instante visando
prevê a sua total emissão. Alguns aspectos influenciam diretamente no volume de emissão,
tais como:
Condições de exposição à ação dos ventos do local de trabalho;
52
Quantidade de material que está sendo manuseado ou manipulado;
Tipo de material que está sendo manuseado ou manipulado;
Dispositivo de controle utilizado;
Tecnologia construtiva utilizada.
2.9 MEDIDAS DE CONTROLE PARA REDUÇÃO DA EMISSÃO DE MATERIAL
PARTICULADO EM CANTEIRO
Devido a grande variedade de alternativas construtivas, de características de exposição
do meio ambiente atingido, de dimensões dos serviços, entre outros aspectos, a atividade de
controle e prevenção das emissões durante os serviços de construção podem ser diversificadas
e específicas para cada tipo de obra.
Neste caso, o planejamento do controle das emissões antes do início da obra é de
fundamental importância. O ideal é que seja realizada a avaliação de impacto ambiental e se
identificado que o ambiente é sensível ao volume potencial de poluição ou incômodo por
material particulado que serão gerados, um dos critérios que podem ser utilizados visando à
redução da poluição é a escolha de tecnologias construtivas enxutas (FUNDACENTRO,
2010).
Assim é necessário um gerenciamento desde a fase de projeto, passando pela fase de
processos, operações, manutenção adequada de equipamentos, administração interna e outras
práticas de gerenciamento que tenham como objetivo a prevenção da poluição
(FUNDACENTRO, 2010).
As medidas de controle podem ser classificadas como de caráter coletivo e de
engenharia, se projetada e aplicada nos ambientes e nas fontes de geração de poeira nos
processos, como sistemas de ventilação local exaustora, de caráter administrativo, como
aquelas inseridas nos programas de gestão de risco, de caráter individual, como a utilização de
equipamentos de proteção respiratória e de vestimentas adequadas, e também, como de ordem
geral, por meio da limpeza e da sinalização dos locais de trabalho (FUNDACENTRO, 2010).
A seguir serão apresentadas algumas medidas de controle ou boas práticas citadas por
alguns estudos e guias práticos como London Councils (2010), Resende (2007), Cardoso e
52
Araújo (2004) e Air Quality Guidance (Module 3) (XXXX) que visam à redução ou
eliminação do material particulado da fase inicial à fase final de uma obra.
Medidas de Caráter Geral
- Um canteiro de obras deve ser planejado de forma a evitar grandes deslocamentos para
descarga de materiais; evitar operações de transporte dentro da obra;
- instalação de dutos de transporte vedado para evitar o carregamento de partículas pela ação
do vento durante o descarregamento de materiais;
- o canteiro deve ser limpo frequentemente buscando evitar a varrição a seco, e quando
possível, realizar aspiração mecânica e realizar a lavagem das superfícies ao invés de varrição
(procurar utilizar água de reuso nesta atividade);
- limpar o local de entrada dos veículos e as redondezas do canteiro de obra, evitando limpeza
a seco (sugere-se limpeza utilizando vassoura hidráulica);
- utilizar lonas impermeáveis em caminhões quando esses estiverem saindo do canteiro de
obras com materiais que possam gerar poeira;
- lavar as rodas dos caminhões que entram e saem do canteiro de obras (coletar a água de
lavagem para utilização em outra atividade);
- umidificar as rotas dos veículos;
- impor um limite de velocidade adequada para os veículos em torno do local da obra;
- não deixar veículos ou máquinas em marcha lenta desnecessariamente;
- evitar o uso de geradores a diesel ou gasolina usando a rede elétrica ou equipamento
alimentado por bateria, sempre que possível;
- motores e sistemas de exaustão devem ser regularmente mantidos de acordo com as
recomendações do fabricante;
- evitar o lançamento de materiais em caçambas ou caminhões a partir de grandes alturas;
- utilizar lonas para cobrir os estoques de terra;
- revegetar áreas expostas para estabilizar as superfícies;
- evitar estoques de longo prazo;
52
- não construir estoques em lados íngremes ou montes que têm mudanças bruscas na forma;
- levar em consideração a direção do vento predominante para armazenamento de materiais
para reduzir a probabilidade de afetar os receptores sensíveis;
- reutilizar os materiais, sempre que possível, para evitar viagens desnecessárias;
- armazenar o material fino ou em pó no interior dos edifícios ou recintos;
- manter os estoques longe do perímetro local de receptores sensíveis, cursos d’água;
- usar juta, coberturas ou aditivos nos locais onde não é possível revegetar ou fazer cobertura
com terra vegetal;
- evitar a queima de materiais no local;
- remover todos os materiais perigosos antes da demolição.
Medidas Construtivas
- utilização de tecnologias construtivas industrializadas, utilizando-se preferencialmente,
técnicas de montagem à técnicas moldadas no local;
- garantir que apenas os materiais necessários acessem o local de trabalho;
- cercar a obra com telas de poliéster com malha fina ou outras barreiras físicas (chapas de
madeira e tecidos);
- manter a área umedecida após a atividade de demolição;
- os resíduos da obra, resultantes das etapas de demolição devem ser retirados do local o
quanto antes evitando assim a dispersão pela ação do vento ou chuva;
- devem-se evitar demolições quando o vento estiver muito intenso;
- preferir demolições manuais ou mecanizadas e evitar demolições com o uso de explosivos;
- utilizar a aspersão de água antes e durante a etapa de demolição e a proteção da obra por
andaimes fachadeiros e telas;
- realizar a molhagem moderada e periódica do solo, principalmente durante as atividades de
execução de fundações;
52
- executar cortes e perfurações em bancadas, em locais isolados do vento, utilizar dispositivo
de coleta de pó de serragem acoplado ao equipamento, e em caso de grande quantidade de
emissões realizar a atividade em ambiente fechado com o uso de coifa exaustora e filtro;
- realizar cortes com serrotes dentro de caixote coletor que fique fechado após a utilização;
- utilizar coletores de pó acoplados as serras e perfuratrizes ou realizar o serviço com água (a
água deve ser coletada);
- os trabalhadores devem utilizar os EPIs obrigatórios como as máscaras com filtros
apropriados e óculos de proteção para os olhos evitando danos à saúde como por exemplo, na
execução das atividades de revestimento e pavimentação;
- instalação de lava-olhos de emergência nos canteiros de obra.
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3. MÉTODO DE PESQUISA
Este capítulo apresenta a estratégia de pesquisa que será adotada, o seu delineamento,
bem como os equipamentos que serão utilizados na coleta do material particulado e análise
deste material e das variáveis meteorológicas.
3.1 ESTRATÉGIA DE PESQUISA
A estratégia de pesquisa adotada é o experimento de campo por meio do método
hipotético dedutivo, pois visa entender de que modo ou por que causas o fenômeno é
produzido, além de manipular de forma direta as variáveis relacionadas com os objetos de
estudo. Através deste estudo serão procuradas as evidências para confirmação das hipóteses
lançadas.
Neste estudo existem variáveis independentes (causas) que são os três canteiros de obra
diferenciados pelo uso de boas práticas (controle) para minimização da emissão de material
particulado e pelas tecnologias empregadas no canteiro, ao passo que as variáveis
dependentes, ou que sofrem os efeitos, correspondem à concentração de material particulado
medida e a sua composição. Ainda existem as variáveis controladas que são as condições
meteorológicas (temperatura, pressão, umidade, etc.)
Quanto ao objetivo, esta pesquisa se propõe a explicar as causas e os efeitos decorrentes
das concentrações de material particulado geradas nos canteiros de obra sobre a vizinhança da
obra, levando em conta as boas práticas aplicadas para minimização dos efeitos e utilizando como
instrumento de avaliação os resultados obtidos nas análises das amostras coletadas. Para tanto será
utilizará o método quantitativo para medir as concentrações de material particulado na vizinhança
dos canteiros.
3.2 DELINEAMENTO DA PESQUISA
O estudo será desenvolvido em campo, em três canteiros de obra habitacionais da região
metropolitana de Salvador, onde serão levantadas as concentrações da emissão de material
particulado, bem como a sua composição. Esta investigação manipulará e controlará as
variáveis independentes e controladas, observando e interpretando as variações que estas
podem produzir nas variáveis dependentes. As variáveis serão controladas e monitoradas
52
através dos critérios estabelecidos no protocolo de coleta desenvolvido para padronização dos
procedimentos. Será seguido o protocolo para coleta de material particulado na vizinhança
dos canteiros de obra com a finalidade de evitar possíveis discrepâncias. A análise será
realizada com base nos resultados laboratoriais, as variações ocorridas nas concentrações e
nas composições do material particulado coletado no canteiro que adotou as boas práticas
relacionando-os com aqueles que não adotaram as boas práticas, verificando se com a
variação das variáveis independentes (as causas) houve variação nas variáveis dependentes
(os efeitos). Através da comparação desses resultados se comprovará a causalidade dos
efeitos.
A coleta de dados enfatizará números (ou informações conversíveis em números) que
permitirão verificar a ocorrência ou não das consequências, e a aceitação ou não das
hipóteses. Os dados serão analisados com o apoio da estatística bivariada ou multivariada ou
outras técnicas matemáticas. Por meio do método quantitativo poderão ser citadas as
correlações entre as variáveis.
A seguir, na Figura 4, são apresentadas as etapas de pesquisa e as respectivas atividades que
serão desenvolvidas em cada uma delas.
52
Figura 4 – Delineamento da Pesquisa
6. Proposições e Soluções
5. Análise Comparativa dos resultados das amostras
1. Instalação dos Equipamentos2. Coleta das amostras diárias
- Canteiro (Entrada e Saída)3. Análise das Amostras
- Taxa de Sedimentação (UFBA)- Análise Química (IAG)- Análise Física (IAG)
4. Análise dos Resultados
Fase 4: Estudo Experimental
Canteiro com boas práticas
1. Instalação dos Equipamentos2. Coleta das amostras diárias
- Canteiro (Entrada e Saída)3. Análise das Amostras
- Taxa de Sedimentação (UFBA)- Análise Química (IAG)- Análise Física (IAG)
4. Análise dos Resultados
1. Instalação dos Equipamentos2. Coleta das amostras diárias
- Canteiro (Entrada e Saída)3. Análise das Amostras
- Taxa de Sedimentação (UFBA)- Análise Química (IAG)- Análise Física (IAG)
4. Análise dos Resultados
1. Coleta das amostras diárias- Canteiro (Entrada e Saída)
2. Análise das Amostras- Taxa de Sedimentação (UFBA)- Análise Química (IAG)- Análise Física (IAG)
3. Análise dos Resultados
Escolha do Canteiro
1. Caracterização do Canteiro2. Entorno3. Afastamentos
Escolha do Canteiro
1. Caracterização do Canteiro2. Entorno3. Afastamentos
Escolha do Canteiro
1. Caracterização do Canteiro2. Entorno3. Afastamentos
Fase 4: Aplicação de Boas Práticas
Canteiro 3
Revisão Bibliográfica
Fase 1: Estudo Experimental
Canteiro 1 - sem boas práticas
Fase 2: Estudo Experimental
Canteiro 2 - sem boas práticas
Fase 3: Estudo Experimental
Canteiro 3 - sem boas práticas
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3.2.1 Equipamentos utilizados
Para o monitoramento do material particulado na vizinhança da obra será utilizado um amostrador MiniVol, com impactador projetado para
diâmetros de corte de PTS, 10 µm e 2,5 µm. O critério sugerido para amostragem do material particulado será o direcional, útil para avaliação
das emissões críticas nas edificações vizinhas após a implantação do canteiro (RESENDE, 2007). Esta técnica consiste na utilização de pares de
amostradores (2,5 µm ; 10 µm e PTS) colocados em posições opostas na linha do vento predominante, sendo um colocado na entrada do canteiro
e o outro na mesma linha, no final do canteiro. Tanto na medição inicial quanto na medição posterior devem ser observados e analisados alguns
aspectos que interferem na magnitude e na variação das partículas coletadas que podem gerar resultados não fiéis aos incômodos causados.
Para monitoramento das condições climáticas será utilizada uma estação meteorológica. Além disso, um sistema de automação será
utilizado para acionar os amostradores nos ventos predominantes. Abaixo a Figura 2 ilustra o procedimento de coleta de material particulado na
vizinhança.
Figura 2 – Equipamentos para medição do material particulado no canteiro de obra
52
Fonte: o autor
3.3 DETALHAMENTO DAS ETAPAS DE PESQUISA
O desenvolvimento da pesquisa envolverá as seguintes etapas: (a) pesquisa bibliográfica nacional e internacional, (b) estudo experimental
em três canteiros de obra para coleta dos dados, (c) análise das amostras, (d) – análise dos dados Estas etapas estão detalhadas a seguir.
a) Revisão Bibliográfica – esta etapa envolve uma pesquisa bibliográfica nacional e internacional relacionada aos temas: poluição atmosférica e
material particulado, o material particulado no canteiro de obra, controle e monitoramento do material particulado em canteiros de obra. Esses
temas fornecerão subsídios teóricos necessários para o embasamento da pesquisa de campo. Essa pesquisa será feita a partir da consulta a artigos,
livros, dissertações, teses, revistas científicas relevantes, legislações, normas técnicas e via internet.
b) Estudo Experimental - nesta etapa será realizado o estudo experimental em três canteiros de obra, na fase que se caracterizou como a mais
emissora de material particulado no trabalho de dissertação de Araujo (2013), sendo que o estudo inicial se dará em três canteiros que não
utilizem as boas práticas visando à redução da emissão de material particulado, e na etapa seguinte será empregada as boas prática em um dos
canteiros estudados, durante a realização das medições relativas às concentrações das emissões de particulados para que seja feita a comparação
52
entre as concentrações e composições analisadas dos canteiros sem o uso das boas práticas com o canteiro que aplicou as boas práticas, para que
dessa forma se possa comprovar a causalidade dos efeitos obtidos.
As medições deverão seguir um protocolo de coleta de dados, visando medir as concentrações de poluição por material particulado e
avaliar os efeitos gerados na vizinhança pela emissão destas partículas. Esta medição ainda permitirá verificar se as emissões encontram-se
dentro dos padrões estabelecidos por normas nacionais e internacionais.
Para alcançar os objetivos definidos serão realizadas medições de campo e ensaios laboratoriais em três canteiros de obra, durante 10 dias
seguidos na fase caracterizada como maior emissora de particulados (ARAUJO, 2013) . Será realizado ainda um diagnóstico inicial através do
reconhecimento dos riscos buscando nesta fase estudada, as atividades que são as maiores geradoras de poeiras, quais os materiais utilizados no
processo produtivo, quais as tecnologias empregadas através da observação das atividades desenvolvidas nesta fase. Logo serão realizados:
3 estudos sem adoção de práticas mitigadoras
1 estudo com adoção.
1) Quantificação da fase de maior concentração.
As medições do material particulado serão realizadas em cada canteiro sem adoção das boas práticas, na fase caracterizada como a que possui
maior potencial poluidor, ou seja, aquela que apresentou maior concentração de material particulado.
Após as medições nos três canteiros sem adoção das boas práticas, serão utilizadas práticas para minimizar as emissões de material particulado
em um dos canteiro durante a medição. Esta estratégia será empregada para que se possa determinar através da comparação dos resultados se
existe uma relação entre o emprego das práticas e a redução das emissões.
52
2) Relação entre concentração x atividades geradoras
Esperasse que as atividades com maior potencial gerador apresentem as maiores concentrações de material particulado.
3) Variação da concentração x práticas mitigadoras
Com o emprego das práticas mitigadoras esperasse obter menores valores de concentação.
c) Análise das Amostras – esta etapa será composta pelas análises físicas e químicas das amostras coletadas. Esta etapa será realizada pelo IAG
(Instituto Astronômico e Geofísico, em São Paulo) e pelo TIMOSHENKO (UFBA).
As amostras coletadas serão analisadas gravimetricamente para determinação da massa, será feita também a análise da taxa de
sedimentação, cuja finalidade é medir as taxas de poeiras incômodas, além das análises analíticas para determinação da composição química das
amostras, conforme detalhadas a seguir.
1) Análise da taxa de sedimentação (realização UFBA/ Laboratório TIMOSHENKO)
Nesta análise será utilizado o método do Stick Pad System ou método de Beaman & Kingsbury, cuja finalidade é medir as partículas
incômodas.
O método determina as mudanças em uma superfície quanto à quantidade de poeira depositada durante um período. Isto é feito através de
um adesivo branco que é colocado em áreas externas, na direção horizontal, durante um período determinado de tempo, recebendo a poeira
depositada. Estes adesivos deverão permanecer expostos por um período inferior a cinco dias. Deve-se ter o cuidado de monitorar as condições
climáticas do período da amostragem, visto que se os adesivos forem expostos a chuva, a amostra será perdida. Após serem retirados os adesivos,
estes adesivos serão analisados por um refletômetro que determina a porcentagem de área efetiva coberta por poeira num determinado período.
2) Análise das amostras (Realização IAG/SP)
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Neste estudo serão utilizados filtros de membrana para medir PM2,5 e PM10 e os de policarbonato para medir PTS. Os filtros de
policarbonato são melhores para análise microscópica por possuírem superfície lisa que permite observar maiores detalhes de partículas
individuais. Embora na sua composição tenha carbono, é possível identificar partículas ricas em carbono em razão ao forte sinal emitido por elas
(EPA#600/r-02/070; MOGO et al., 2005).
Análise Gravimétrica
As amostras coletadas serão analisadas gravimetricamente para determinação da massa. Este método consiste na pesagem dos filtros antes
e depois da amostragem, em uma balança com precisão nominal de 1µg. Neste procedimento, antes da pesagem, os filtros devem ser
descarregados eletrostaticamente com um sistema de deseletrização conforme a figura 3 abaixo.
Figura 3 – Sistema de deseletrização da amostra
Fonte: IAG/SP
52
Antes de qualquer pesagem os filtros devem permanecer por um período de 48 h em um ambiente com controle de temperatura e umidade
relativa do ar, evitando assim a interferência desses fatores na pesagem. A massa de partículas é dada pela diferença anterior e posterior a
amostragem dos filtros, e então é subtraída a massa média acumulada dos filtros de controle (os brancos) que são responsáveis pela identificação
de uma possível contaminação das amostras.
Análises Químicas
Serão realizadas também análises analíticas para determinação da composição química utilizando as técnicas de Fluorescência de Raio X
(quantificação dos elementos-traço) e Cromatografia iônica (quantificação de ânions e cátions) Técnica de Fluorescência de Raios X. A análise
com fluorescência de Raio X é utilizada para identificação e quantificação da composição química das amostras. Esta análise é caracterizada por
não ser destrutiva, além de analisar vários elementos simultaneamente.
O princípio básico da técnica de Raios X pode ser descrito da seguinte forma: os raios X emitidos por uma fonte excitam os elétrons dos
elementos que tendem a ejetar os elétrons do interior dos níveis dos átomos e, como consequência, elétrons dos níveis mais afastados realizam
um salto quântico para preencher a vacância. Cada transição constitui uma perda de energia sendo esta emitida na forma de um fóton de raios X,
de energia característica e bem definida para cada elemento, cujas intensidades estão relacionadas com a concentração dos mesmos na amostra.
Esta análise consiste de três fases: excitação dos elétrons dos elementos que constituem a amostra, dispersão dos raios-x característicos emitidos
pela amostra e detecção destes (MAIOLI, 2011).
As Figuras 4 e 5 abaixo ilustram um equipamento para quantificação e análise da composição elementar das amostras.
(a) Quantificação elementar das amostras (b) Carrossel para análise elementar das amostras
52
Fonte: IAG (São Paulo) Fonte: IAG (São Paulo)
A determinação da composição elementar do material particulado coletado em filtros requer a análise de um filtro não exposto (filtro
branco), cujo resultado é utilizado para se obter os valores dos elementos constituintes do filtro. Os valores dos brancos são descontados dos
valores encontrados nas amostras. Os resultados da análise de fluorescência de raios-x são representados através da média percentual de cada
elemento em relação à área total varrida para todos os filtros analisados, (MAIOLI, 2011).
Um quarto de cada filtro amostrado é colado num anel de teflon para análise na Fluorescência de Raio X. O aparelho, ilustrado na figura
acima, faz a análise de 16 amostras (anéis) em 8 horas.
Dessa análise são obtidos espectros de contagem por energia de Raio-X. Esses espectros de energia são convertidos em concentrações de
cada elemento-traço através da aplicação do programa WinQXAS (Windows Quantitative X-ray Analysis System).
Técnica de Cromatografia Iônica
Esta técnica consiste na diluição dos filtros amostrados em 10 ml de água ultra-pura, agitando-os em uma mesa giratória por uma hora e
meia, garantindo dessa forma que as espécies solúveis estejam presentes na amostra de água. Esta solução é filtrada em filtro de celulose com
0,22 mm de diâmetro de poro e posteriormente injetada no cromatógrafo. A técnica de cromatografia consiste na detecção de cátions e ânions.
Essa técnica utiliza duas colunas: separadora e supressora, esta última diminui quimicamente a condutividade dos íons do eluente (supressão do
52
sinal de fundo) que saem da coluna separadora e, ao mesmo tempo, converte as espécies de interesse numa forma mais condutora, que é
monitorada pela célula condumétrica. Uma matriz com partículas de carga positiva retém os íons de carga contrária. Ou seja, para se analisar
íons, com carga negativa, a coluna deve ter carga positiva disponível. Existe uma coluna para cátions e outra para ânions.
d) Análise dos Dados - esta etapa envolverá a análise estatística dos dados e estabelecimento de soluções tecnológicas e gerenciais para a
redução da emissão de material particulado em canteiros de obra.
3.4 CRONOGRAMA
A seguir será apresentado o planejamento temporal da pesquisa com o detalhamento das ações que serão desenvolvidas e cumpridas no
prazo estabelecido. As ações estão distribuídas por trimestres, ente os anos de 2013 e 2014. Este instrumento será utilizado como estratégia para
tornar o projeto exequível, evitando atrasos e imprevistos.
Quadro 4 – Cronograma de Pesquisa para os anos de 2013 e 2014
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AÇÕES ANO I ANO II
Mai/Jul Ago/Out Nov/Dez Jan/Mar Abr/Jun Jul/set
ETAPA I - Revisão da Literatura
ETAPA II – Estudo Experimental
Escolha dos canteiros ( sem boas práticas)
Caracterização dos canteiros
Instalação dos Equipamentos - Canteiro
Início do Estudo Experimental
Coleta de Dados
Tabulação de Dados
Instalação dos Equipamentos – Canteiro comaplicação de boas práticas
Início do Estudo Experimental
Coleta de Dados
Tabulação de Dados
ETAPA III – Análises das Amostras
Análise Química e Física das Amostras
ETAPA IV – Análise dos dados
Análise Estatística dos Dados
Conclusões
Soluções
3.5 RESULTADOS ESPERADOS
Com base na metodologia que será empregada, espera-se gerar os seguintes resultados:
Informações sobre a realidade das emissões de material particulado nos canteiros de
obra de empreendimentos habitacionais de interesse social, permitindo criar base de
dados sobre o seu nível de emissão nas diferentes fases da obra;
Ações tecnológicas e gerenciais para atenuação ou eliminação dos riscos presentes
na vizinhança de canteiros de obra;
Validar e disseminar os resultados do projeto para academias, empresas e órgãos
públicos de forma a contribuir para o controle das poeiras geradas em canteiros de
obra e para minimizar os impactos e incômodos gerados para a vizinhança;
Estabelecer parâmetros e índices que possam ajudar na avaliação ambiental de
canteiros de obra.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AIRMETRICS. Minivol Operation Manual. Eugene, OR, United States, 2011. Disponívelem <http://www.airmetrics.com>.
ALLEN, T. Particle size measurement. 5 ed. London, Chapman and Hall, 1997. V.1.(Powder Tecnology Series).
ALMEIDA, Ivo Torres de. A poluição atmosférica por material particulado na mineraçãoà céu aberto. São Paulo, 1999. Dissertação de Mestrado – Escola Politécnica da Universidadede São Paulo – Departamento de Engenharia de Minas. 194p.
ARAÚJO, M.A. A moderna construção sustentável. Disponível em: http:// www.Universia.com.br/HTML/matéria_gcbj.htm. Acessado em Fevereiro 2012.
ARAUJO, Ingrid Priscylla Silva. Metodologia para Avaliação e Redução de ImpactosAmbientais causados pela emissão de material particulado de canteiros de obrashabitacionais com foco no impacto à vizinhança da obra. Dissertação de Mestrado –Escola Politécnica de Salvador – Ba, 2013. Departamento de Construção e Estruturas.Pesquisa em andamento.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 9547; 1996 –Material Particulado em suspensão no ar ambiente. Determinação da concentração totalpelo método do amostrador de grande volume. Disponível em: < www.abnt.org.br >
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 13412; 1995 –Material Particulado em suspensão no ar ambiente. Determinação da concentração departículas inaláveis pelo método do amostrador de grande volume acoplado a umseparador inercial de partículas. Disponível em: < www.abnt.org.b r>
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 14001:1996. Sistemasde Gestão Ambiental – Especificação e Diretrizes para o uso. Rio de Janeiro: ABNT, 1996.14p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISSO 14001: Sistemas dagestão ambiental – Requisitos com orientaçãoe para uso. Rio de Janeiro, 2004.
ASSUNÇÃO, J. V. Poluição atmosférica In: CASTELLANO, E.G., Ed. DesenvolvimentoSustentado; Problemas e estratégias. São Paulo, Academia de Ciências do Estado de SãoPaulo, 1998. P. 271-308.
BARBOSA, A. M.Caracterização elementar sazonal do pm10 e a Influência dasCondições Meteorológicas em Cuiabá - MT. Instituto de Ciências Exatas e da Terra.
Departamento de Física. Programa de Pós-Graduação em Física e Meio Ambiente. Cuiabá-MT, março de 2007. 104 p.
BAUMBACH, G. Air quality control. Berlim, Springer – Verlag, 1996.
Bom AMT, Santos AMA. Mapa de Exposição à Sílica no Brasil - Exposição ocupacional .Sílica e Silicose. Fundacentro. [citado em 20 maio 2010]. Disponível emURL:http://www.fundacentro.gov.br/conteudo.asp?D=SES&C=781&menu Aberto=777
BRASIL. Lei n° 6.938, de 31 de agosto de 1981. Dispõe sobre a Política Nacional do MeioAmbiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras providências. DiárioOficial da República Federativa do Brasil, Poder Executivo. Disponível em:<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/L6938.htm>. Acesso em abril de 2011.
BRASIL, CONSTITUIÇÃO FEDERAL. Capítulo VI sobre o Meio Ambiente, Artigo nº225. Brasília, 1988.
BRASIL. Pneumoconiose. Série A. Normas e Manuais Técnicos - Saúde do Trabalhador 6.Protocolos de Complexidade Diferenciada. Ministério da Saúde, Secretaria de Atenção àSaúde, Departamento de Ações Programáticas Estratégicas. – Brasília: Editora do Ministérioda Saúde, 2006. 76 p.
CARDOSO, F.F.; ARAÚJO, V.M. Redução de impactos ambientais do canteiro de obras :Estado da Arte”. Relatório intermediário do Projeto Tecnologias para ConstruçãoHabitacional mais Sustentável. Convênio ref. 2386/04 da Chamada PúblicaMCT/FINEP/FVA – HABITARE – 2/2004. São Paulo, setembro de 2006.
CARDOSO, F.F.; ARAÚJO, V.M.. Levantamento do Estado da Arte: Canteiro de obras.Projeto Finep 2386/04. Tecnologias para Construção Habitacional mais Sustentável, SãoPaulo, 2007.38p. Disponível em www.habitacaosustentável.pcc.usp.br/
CASTANHO, A. D. A. A Determinação quantitativa de fontes de material particuladona atmosfera da cidade de São Paulo. Dissertação apresentada ao Instituto de Física daUniversidade de São Paulo (Mestrado em Ciências), São Paulo, 1999. P.140.
CEPEA (Consultoria Paulista de Estudos Ambientais) – Plano Integrado Porto-Cidade, SãoSebastião-SP. Cap. 7.
CETESB. Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Relatório de Qualidade doar no Estado de São Paulo 1997. São Paulo. 1998 (Série Relatórios).
CETESB- COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL.Relatório da qualidade do ar de São Paulo. 2004. Disponível em <http://www.cetesb.sp.gov.br/Ar/ar_saude.asp>.
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA. 1986. Resolução Conamanº 001. Disponível em: < www.mma.conama.gov.br/conama >
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA. 1990. Resolução Conamanº003. Disponível em: < www.mma.conama.gov.br/conama >
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA. 1989. Resolução Conamanº 005. Disponível em: < www.mma.conama.gov.br/conama >
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA. 1990. Resolução Conamanº 008. Disponível em: < www.mma.conama.gov.br/conama >
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA. 2002. Resolução Conamanº 307. Disponível em: < www.mma.conama.gov.br/conama >
COUNCILS LONDON. The Control of Dust and Emissions from Construction andDemolition – Best Practice Guidance. Londres: Greater London Authority, Nov/ 2006.
DEGANI, C. M.; CARDOSO, F. F. Aplicabilidade de sistemas de gestão ambiental emempresas construtoras de edifícios. Ambiente Construído, v.3, n. 3, p.33-43, 2003.
ENVIRONMENT AGENCY – Monitoring of particulate matter in ambient air aroundwaste facilities. Technical Guidance Document (Monitoring) M17. March 2004. Disponívelem: www.environment-agency.gov.uk
ENVIRONMENTAL PROTECTION DEPARTMENT DE HONK KONG – EPD HONGKONG. Air pollution control regulation relevant to the construction industry. Manual detreinamento da EPD – Hong Kong, 45p, 2006. Disponível em < http://www.epd-asg.gov.hk>.Acesso em 20 dez. 2012.
EUROPEAN COMMISSION. Joint Research Center. Integrated pollution prevention andcontrol reference document on best available techniques in the ceramic manufacturingindustry. Seville: IPTS, December, 2006. 230 p. (MB/FS/EIPPCB/CERBREF-final).Disponível em: http://eippcb.jrc.es
FERNANDES, Rafael Pol. Informativo Técnico 3M do Brasil Ltda. ProblemasRespiratórios (Materiais Particulados). Vol 1. Edição 21. Janeiro, 2005.
[FUNDACENTRO]. Fundação Jorge Duprat Figueiredo de Segurança e Medicina doTrabalho. Diretrizes sobre Sistemas de Gestão da Segurança e Saúde no Trabalho. SãoPaulo, 2005.
[FUNDACENTRO]. Fundação Jorge Duprat Figueiredo de Segurança e Medicina doTrabalho. Sílica e Silicose. Disponível emhttp://www.fundacentro.gov.br/SES/silica_base_2.asp?D=SES.
GEHLEN, J. Aplicando a Sustentabilidade e a Produção Limpa aos Canteiros de Obras –Brasília, 2008. Universidade de Brasília.
GODISH, T. Air quality. Boca Raton: CRC Press, LLC, 1997.
GREATER LONDON AUTHORITY – GLA. The control of dust emissions fromconstruction and demolition. Versão Draft London Best Practice Guide. London: GreaterLondon authority e Association of London government, Gilbratar, 2010. 21p.
GUERREIRO, L.L.N.; VASCONCELLOS, P.C.,; SOLCI, M.C. – Poluentes Atmosféricos daQueima de Combustíveis Fósseis e Biocombustíveis: Uma Breve Revisão. Revista Virtual deQuímica. ISSN 1984 6835, Vol. 3, Número 5. Novembro, 2011.
GUIDANCE NOTE CONSTRUCTION SITES – LONDON COUNCILS – MODULE 3.Local Government. Air Quality Toolkit.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. Air quality – Particlesize fraction definitions for health related sampling. ISO 7708.1995.
JACOBI, Pedro Roberto. Meio Ambiente e Sustentabilidade. São Paulo, 1999.pp. 175-184.
KUKADIA, V.; UPTON, S.; HALL, D. Control of dust from construction anddemolition activities. Londres: BRE e DTI, 2003.50p.
LISBOA, Henrique de Melo; KAWANO, Mauricy. Controle da Poluição Atmosférica.Capitulo IV. Monitoramento de Poluentes Atmosféricos, 2007. 73p.
LYRA, Diógenes Ganghis Pimentel de. Modelo integrado de gestão da qualidade do ar daregião metropolitana de Salvador. São Paulo, 2008. Tese de Doutorado – UniversidadeEstadual de Campinas – Faculdade de Engenharia Química. 233p.
MAGALHÃES, L. C.. Estudo do material particulado atmosférico e metais associados àspartículas totais em suspensão na cidade de Ouro Preto, MG. Dissertação (Mestrado) –Universidade Federal de Ouro Preto. Instituto de Ciências Exatas e Biológicas. Programa dePós-Graduação em Recursos Hídricos. [manuscrito]. – 2005. 81p.
MAIOLI, B. G. Quantificação e caracterização do material particulado fino (MP2,5) naRegião Metropolitana da Grande Vitória, ES. Dissertação (Mestrado) – UniversidadeFederal do Espirito Santo. Centro Tecnológico – 2011.118p.
MARTINS, L. A. A Temperatura do Ar em Juiz de Fora – MG : Influência do Sítio e daEstrutura Urbana. – Departamento de Geografia, Instituto de Geociências e CiênciasExatas/UNESP – Rio Claro, 1996, 168p. Dissertação (Mestrado em Geografia)
MARTINS, Dayane Faustino. Sustentabilidade no canteiro de obras, Rio de Janeiro, 2010:UFRJ/Escola Politécnica. 100.
MARTINS, Ana Rosa Bezerra. Caracterização e avaliação de poeiras presentes emcanteiros de obras de edifícios verticais, Recife, 2009.200p. Dissertação (Pós Graduação) –Escola Politécnica de Pernambuco.
MAYOR OF LONDON – LONDON CONCILS. The Control of dust and emissions fromconstruction and demolition. Best Pratice Guidance. November, 2006.
MUÑOZ, I.S.C.; PALACIOS, J.C.M.Gestión en el control de emisiones difusas en laactividad de la construcción. Universidad de Santiago de Chile, Facultad de Ingeniería.Departamento de Ingeniería Geográfica. Santiago, 2001.
NETO, Victor Emmanuel M. Mattar. Poeira, um problema invisível na construção civil.Engenharia, 2007. 104-108p.Disponível em: www.brasilengenharia.com.br.
PACYNA, J.M. Sources, particle size distribution and transport of aerosols. KouimtzisT. e Samara C. (eds.): Airborne Particulate Matter, The Handbook of EnvironmentalChemistry, vol. 4. Berlin: Springer-Verlag, 69-98, 1995.
RESENDE, Fernando. Poluição atmosférica por emissão de material particulado:Avaliação e Controle nos canteiros de obras de Edifícios, São Paulo, 2007. 232p.
RESENDE, F.; CARDOSO, F.F. Gestão da emissão de material particulado no canteirode obras de edifícios. V Simpósio Brasileiro de Gestão e Economia da Construção,Campinas, 2007.
RIBEIRO, F.S.N.et al. Mapa de exposição ocupacional à silica no Brasil no ano de 2010.Revista Brasileira Epidemiológica, 89-96, 2010.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY (USEPA). Air QualityCriteria for Particulate Matter. 2004 (EPA/600/P-99/002aF). 900p.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY (U.S.EPA). Guidelinesfor the application of SEM/EDX analytical techniques to particulate matter samples.National Exposure Research Laboratory. Office of Research and Development, 2002. (EPA #600/R-02/070).
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. US. EPA (2006) – PMStandards Revision 2006. Disponível em: < www.epa.gov/pm/naaqsrev2006.html >
UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME / WORLD HEALTHORGANIZATION. GEMS/AIR methodology review handbook series. Nairobi, UNEP /Genova, WHO, 1994. V.3; Measurement of suspended particulate matter in ambient air.
USEPA - UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Quality AssuranceGuidance Document - Model Quality Assurance Project Plan for the PM Ambient Air 2.5Monitoring Program at State and Local Air Monitoring Stations.
VALERY JR., W. ; EVELIN, S. S.; OLIVEIRA, R.N. Comparação de técnicas de análisegranulométrica de partículas finas e ultrafinas. In: SIMPÓSIO DE CARACTERIZAÇÃOTECNOLÓGICA NA ENGENHARIA E INDÚSTRIA MINERAL, São Paulo, 1990. Anais, SãoPaulo, EPUSP/ Departamento de Engenharia de Minas, 1990.p. 179-209.
WHO – WORLD HEALTH ORGANIZATION. Air Quality Guidelines for ParticulateMatter, Ozone, Nitrogen Dioxide and Sulphur Dioxide. Global update 2005. Summary ofRisk Assessment. Geneva, 2006
ZAYAS, Zoyne Pedroso. Caracterização de aerossóis em uma região rica em areiasmonazíticas. Rio de Janeiro, 2003. Dissertação de mestrado – PUC – Rio de Janeiro –Departamento de Física.
Endereços Eletrônicos na Internet
European Environment Agency air quality website:http://themes.eea.eu.int/Environmental_isses/air_quality
Programa Nacional de Eliminação da Silicose, disponível em: www.fundacentro.gov.br/
Poluição do ar, pag 4, disponível em: www.engenharia.com.br
Poluição do ar, disponível em: www.portalsaofrancisco.com.br
Material Particulado, disponível em: www.wikipedia.org/materialparticulado
Silicose, disponível em: www.mccorreia.com/ocupacionais/silicose.htm
Introdução ao controle da poluição atmosférica, disponível em: www.universoambiental.com.br
Poluição Atmosférica, disponível em: www.gpa.com.br/controle
Qualidade do ar – CETESB – Poluentes-Padrões/Indices, disponível em: www.cetesb.sp.gov.br/
Universo Ambiental,2006. Disponível em: www.universoambiental.com.br/
Silicose, disponível em: .www.patologiaufvjm.weeby.com/upload/2/3/4/2 /silicose
Estudos da Qualidade do ar – BRE (2003), disponível em: www.bre.co.uk/page.jps?id=2261
ANEXO
Protocolo de Coleta do Material Particulado em Campo
Tecnologia para Canteiro de Obras Sustentável em Habitação de Interesse SocialCANTECHIS
Subprojeto Desenvolvimento de soluções para redução da emissão de materiais particuladosem canteiros de obras de EHIS
Diretrizes para monitoramento da Emissão de Material Particulado - Cantechis
Neste documento está, parcialmente, delineada a proposta das diretrizes para monitoramentoda emissão de material particulado nos canteiros de obra a estudar no Projeto CANTECHIS.O objetivo é estabelecer procedimentos que padronizem as atividades desde a fase depreparação em laboratório, de seleção e escolha dos canteiros, na fase de coleta das amostras eencaminhamento das amostras para laboratório, bem como desmobilização da estruturanecessária.
A importância da uniformização dos procedimentos favorece a comparação dos resultadosobtidos entre canteiros de obra do mesmo estado, bem como dentre os estados participantes,além de todas as opções citadas no projeto (a exemplo das etapas construtivas, entre outras).
A existência de possíveis discrepâncias e interferências entre as quantidades de materialparticulado coletado pelo equipamento de monitoramento e sua variação mineralógicacapturada tem acentuada contribuição pela pouca ou nenhuma semelhança entre os canteirosde obra escolhidos para o monitoramento.Essas interferências estão assim associadas:
a. O Espaço aéreo caracterizado interfere na Magnitude e na variação das partículascoletas pelo equipamento de monitoramento, isto em decorrência da dimensão físicada parcela de ar próxima da estação de monitoramento; da concentração populacionaldo entorno na época do monitoramento; da escala a utilizar de representação espacial“micro” ou de 0,1 km.
b. Os dados dos canteiros interferem na utilização comparativa entre os canteiros quecompreendem a localização (mesma finalidade construtiva, a exemplo de zonasresidenciais); proximidade de fontes emissoras; proximidade de centros populacionais;proximidade de aeroportos.
Assim, as diretrizes estão divididas em cinco grupos: Caracterização do espaço aéreo eentorno dos canteiros de obra, caracterização do canteiro de obra, etapas de laboratórioanterior ao monitoramento de material particulado, etapas de monitoramento em canteiro deobra e etapas de laboratório posterior ao monitoramento de material particulado. Ver fluxo napágina seguinte.
Fluxo de Atividades
1. Etapa de caracterização do espaço aéreo e do entorno dos canteiros de obra
1.1 Representatividade do espaço aéreo
Na caracterização do espaço aéreo deve-se levar em conta a:
a. Dimensão física da parcela de ar próxima da estação de monitoramentob. Concentração da população do entorno na época do monitoramentoc. Escala a utilizar será de representação espacial “micro” ou de 0,1 kmd. Proximidade das vias de tráfego e aeroportose. Existência de outros canteirosf. Características meteorológicas s da regiãog. Proximidade de outros canteiros
1.2 Afastamento das estradas
recomenda-se, em caráter provisório, considerar o uso de critérios semelhantesrodoviários distância / volume de tráfego para localização PM2,5 juntamente comuma distância mínima de pelo menos 25 metros estradas.
2. Caracterização dos canteiros de obra
Critério seleção canteiros de obras para pesquisa SPEMP
2.1 Critérios mínimos:
Edificação em área urbana, dentro da região metropolitana. (observar obstruções paraventos – prédios vizinhos, relevo, etc., quanto maior ventilação, melhor para medições).
Terreno com área superior a 1.500 m2 Uso residencial Edifício multi-pavimentos, acima de 8 pavimentos Para as obras selecionadas acima, deverão estar disponíveis os serviços abaixo, no
mínimo por 10 dias consecutivos, sendo aceitas obras distintas. Devido à limitação naquantidade de equipamentos de medição, os serviços não podem estar em execuçãosimultaneamente. Solicita indicar-se uma previsão de data em que os serviços estarão emexecução para as obras indicadas.
I. Escavação mecânica ou escavação mecânica com fundação concomitante.Indicar de 1 a 3 obras, se houver;
II. Estrutura + alvenaria, podendo ser:i. Estrutura reticulada de concreto + alvenaria. Do 5.o ao 10.o. Indicar de
1 a 3 obras, se houver;ii. Alvenaria estrutural, do térreo ao 10.o andar. Indicar de 1 a 3 obras, se
houver;iii. Estruturas pré-fabricadas + fechamentos pré-fabricados, do térreo ao
5.o andar. Indicar de 1 a 3 obras, se houver;III. Revestimento externo, execução entre o térreo e o 5.o andar, podendo ser:
i. Método tradicional (chapisco + emboço, aplicação manual), indicar de1 a 3 obras, se houver.
ii. Argamassa projetada, indicar de 1 a 3 obras se houver. Indicar métodode projeção.
Serviços devem estar disponíveis para medição, preferencialmente, entre junho de 2013e março de 2014;
Devido à limitação da quantidade de equipamentos de medição, os serviços não poderãoocorrer em períodos concomitantes.
Das obras acima, indicar os canteiros onde a empresa possa disponibilizar recursos paraaplicar medidas de controle de emissão de material particulado para os serviços I, II eIII, por no mínimo, mais 10 dias consecutivos, (fora o período realizado sem controle).
Serão realizados 08 dias de amostragem em dias uteis e 02 dias de obra parada (brancos)para verificar a interferência externa.
Deverão ser realizadas medições das alvenarias nos primeiros pavimentos. Deverão ser realizadas medições de revestimento nos primeiros pavimentos.
A equipe da pesquisa avaliará em conjunto com a construtora, das obrasselecionadas, quais melhor atingem o objetivo da pesquisa.
3. Etapas para medição da emissão de material particulado nos canteiros de obra
3.1 Etapas de Laboratório anterior ao monitoramento de material particulado (Preparação paraamostragem em canteiro).
3.1.1 Manuseio e identificação dos filtros (Preparação dos filtros)
Em primeiro lugar deve haver a inspeção dos filtros para verificar a integridade dosmesmos. Esta verificação deve ser realizada antes da realização de qualquer atividadee deve seguir as seguintes recomendações:
a. Inspeção Visual dos Filtros
Todos os filtros devem ser inspecionados visualmente, antes de sua pesagem inicial, sendorejeitados aqueles encontrados com defeitos. A inspeção deve, de preferência, ser feita contrauma fonte de luz plana (igual a usada em checagens de raios-X). Deve-se procurarprincipalmente pelos seguintes defeitos:
Furinhos - um furo pequeno, aparecendo como um ponto de luz distinto e obviamentebrilhante, quando examinado sobre uma mesa ou tela luminosa, ou como um pontoescuro, quando observado sobre uma superfície negra.
Material solto - qualquer outro material solto ou partículas de poeira no filtro, quedeva ser removido antes da pesagem do filtro. Utilize uma escova bem macia para aremoção.
Descoloração - qualquer descoloração obviamente visível, que possa ser evidência decontaminação.
Não uniformidade do filtro - qualquer não uniformidade obviamente visível naaparência do filtro, quando observada sobre uma mesa luminosa ou superfície negra,que possa indicar gradações da porosidade através da face do filtro.
Outros - um filtro com qualquer imperfeição não descrita acima, tal como superfíciesirregulares ou outros resultados de pobre fabricação.
Após realização da inspeção os filtros devem ser identificados por sequência denúmeros. Ex: FQ 91, FQ 92, ... .
3.1.2 Verificação dos aparelhos e das condições de operação
a. Preparação de equipamentos e filtros
Os MiniVols deverão ser calibrados e verificados quanto a ocorrência de possíveisvazamentos, conforme orientação no manual do aparelho.Para determinar a vazão inicial de cada aparelho é necessário que seja realizado um ajuste devazâo seguindo a tabela de vazões indicadas de cada aparelho para determinação da vazão
correspondente lida no aparelho. Esses valores devem ser colocados em uma curva deregressão para determinação da vazão inicial de cada aparelho.Para verificar se há vazamentos no MiniVol remova o conjunto do suporte impactador / filtrodo tubo de entrada. Certifique-se que o tubo de entrada está completamente estendido e se oajuste de compressão está apertado. Cobrir o tubo de entrada de ar com a palma da mãoenquanto a bomba está em execução. A bola no medidor de vazão deve cair para zero e lápermanecer sem movimento.
b. Pesagem dos filtros e acondicionamento
Deveser realizada a eliminação da carga estática dos filtro, para depois proceder apesagem dos mesmos,
Deve haver a pesagem de filtros e dos “brancos de campo” Brancos de campo são filtros pesados, mas não amostrados, que foram levados até os
locais de amostragem e retornados para as condições de acondicionamento, utilizadospara determinar uma possível contaminação ou perda de material durante o processode transporte/ manuseio dos filtros.
A cada 10 filtros amostrados um branco de campo será realizado . Cada filtro deve ser pesado 3 vezes para obtenção da massa média, antes e após a
coleta As condições de equilíbrio do ambiente de pesagem deve ter uma temperatura entre 20
e 23°C não podendo variar mais que ± 2° por 24 horas e a umidade relativa deve estarentre 42 e 47%, e não variar mais que ±5% em 24 horas, esse controle é realizadocom a ajuda de um termohigrometro. Cabe ressaltar que as pesagens são realizadasantes e após a amostragem.
As pesagens devem ser realizadas na mesma balança analítica, e de preferência pelomesmo analista.
O número do lote dos filtros devem ser anotados, assim como a identificação de cadafiltro também deve se realizada.
Etapas do monitoramento de material particulado em canteiro de obra
3.2 Mobilização para transporte dos equipamentos e filtros para monitoramento
3.2.1 Condições de transporte
Os filtros limpos devem ser identificados antes de seguir para o canteiro, assim comoas suas respectivas placas petri. Assim seguem os filtros e placas petri armazenadosnos cassetes, e os cassetes no cooler, de forma a garantir as condições de equilíbrio detemperatura e ambiente.
3.3 Instalação dos equipamentos
Na identificação dos locais para instalação dos equipamentos devemos levar em consideraçãoos locais críticos que representem fontes potenciais de emissão, a existência de populaçãoresidente e trabalhadores na área.
3.3.1 Localização dos equipamentos (Exigências de localização da US EPA)
Os equipamentos devem ser localizados em: Área aberta e plana(s) com semelhança estrutural e ausência de proximidade com
arranha-céus em pelo menos três dos quadrantes direcionais do equipamento; Distâncias adequadas (igual ou maior que 25 metros) de atividade industrial
pesada, as principais vias de circulação arterial e outras grandes fontes de emissãode particulas primárias;
o canteiro deve estar em geral a favor do vento e as atividades para emissoras nocanteiro devem garantir o prazo de exposição as condições de ventopredominantes e das plumas de poluição;
observar a possibilidade de pouca alteração dos dados de concentração departículas em decorrência de fonte de emissão muito localizada;
garantir distâncias (iguais ou mais próximas) a partir de fontes localizadas comomedida para reduzir as interferências nos níveis medidos.
O fluxo de ar em redor do amostrador deve ficar livre pelo menos 270° dequalquer obstrução;
o amostrador deve ser colocado longe de vegetação e onde se tenha boa circulaçãode massa de ar;
a estação meteorológica deve ser instalada 05 dias antes das medições paradeterminação do vento predominante que impacta no canteiro.
Deverá ser previsto espaço para locação de 02 estações de medição de MP emlados opostos do canteiro conforme ventos predominantes.
A instalação dos amostradores na plataforma deve obedecer a uma altura de 3,20metros.
3.3.2 Avaliação do entorno
As informações sobre o uso e ocupação do solo são importantes para avaliação dasinterferências internas e impactos: área residencial, comercial ou mista.Devem ser avaliadas e monitoradas atividades emissoras com potencial durante arealização das amostragens, pois embora não possam ser quantificads, podem sersugeridas as suas interferências.
Espaçamento de árvores e edifícios
As árvores podem obstruir o fluxo de vento. O material particulado pode tambémse depositar na superfície da folha ou ter sua emissão potencialmente favorecida pelapresença da árvore. Para reduzir esta interferência é possível recomendar que 90 porcento do caminho do monitoramento deve ter fluxo livre e a 20 metros de distância dalinha de gotejamento de árvores. Edifícios e outros obstáculos podem obstruir o fluxo de vento normal em torno doamostrador ou do caminho do monitoramento. Para evitar esta possível interferência, oamostrador, deve estar a pelo menos, 90 por cento do caminho de monitorização comfluxo de ar livre e estar longe de obstáculos verticias, de modo que a distância entre oponto de captação seja de pelo menos duas vezes a altura máxima do obstáculo acimado caminho do amostrador.
3.3.3 Afastamento dos equipamentos
recomendável que 90% do caminho de monitoração deve ter fluxo livre e a 20metros de distância da linha de gotejamento de árvores.
o caminho de monitoramento com fluxo de ar livre deve estar longe de obstáculosverticais, de modo que a distância entre a sonda seja pelo menos duas vezes aaltura máxima do obstáculo acima do caminho do amostrador ou do controle.
O equipamento deve estar afastado no mínimo 2 metros na horizontal de qualquerobstáculo, observar que a cerca de vegetação do canteiro pode ser restrição ainstalação.
O amostrador deve ficar afastado em no mínimo 20 m de árvores, edifícios ououtros grandes obstáculos. A regra geral é que o amostrador fique afastado de umobstáculo em no mínimo duas vezes a altura do obstáculo com relação à entradado amostrador;
a altura das estações devem ser mínima de 2 metros acima do solo e máxima de 2a 3 metros, pois se entende que nesta altura obter-se- a uma situação característicade poluição na altura da camada respirável pelo homem.
O equipamento deve estar afastado no mínimo 2 metros na horizontal de qualquerobstáculo, observar que a cerca de vedação do canteiro pode ser restrição ainstalação.
3.3.4 Instalação dos equipamentos
Na identificação dos locais para instalação dos equipamentos devemos levar emconsideração os locais críticos que representem fontes potenciais de emissão, aexistência de população residente e trabalhadores na área.Exigências de localização da US EPA:
É recomendado que sejam usados os critérios pertinentes da US EPA para localizaçãodo amostrador. Algumas das exigências mínimas são apresentadas abaixo:
O fluxo de ar em redor do amostrador deve ficar livre pelo menos 270° dequalquer obstrução;
o amostrador deve ser colocado longe de vegetação e onde se tenha boa circulaçãode massa de ar;
o amostrador deve ser colocado em área aberta e plana com semelhança estruturale ausência de proximidade com arranha-céus em pelo menos três dos quadrantesdirecionais do equipamento;
o canteiro deve estar em geral a favor do vento e as atividades emissoras nocanteiro devem garantir o prazo de exposição às condições de vento predominantese das plumas de poluição;
grarantir distâncias iguais ou mais próximas de fontes localizadas como medidapara reduzir as interferências nos níveis medidos;
o amostrador deve ser colocado sobre uma superfície firme e nivelada.
A estação de monitoramento deve ser instalada no canteiro de obra no períodoanterior a cinco dias da instalação dos equipamentos, para determinação do ventopredominante.
Instalação do equipamento
A entrada do equipamento deve ficar de 2 a 7 m do solo. A entrada do equipamento deve ficar no mínimo 2 metros da entrada de qualquer
outro equipamento. Para amostradores colocados para amostragens simultâneas, com o objetivo de
avaliações comparativas, as entradas devem ficar a no máximo 4 metros umas dasoutras.
Não coloque o equipamento diretamente no solo. Não coloque o equipamento perto de chaminés ou exaustores. Caso as amostras tenham que ser analisadas quimicamente (por exemplo, com
espectômetro de massa), avalie o potencial de contaminação no local. Local da instalação: longe de vegetação; boa circulação de massa de ar
3.4 Monitoramento diário
3.4.1 Monitoramento diário do entorno
O pesquisador é responsável pela supervisão do funcionamento das estações demonitoramento. Funcionamento do amostrador, visitas diárias ao local por parte dooperador, verificação semanal de alterações na escala espacial (0,1 a 0,5 km),calibração, substituição dos filtros, manutenção preventiva e registro dos dados.Observação das alterações diárias durante o intervalo do monitoramento e após acoleta das amostras.
Canteiro - o entorno deve ser observado de modo a garantir que :
continue a cumprir os critérios de afastamento das atividades industriais pesadas, viasde circulação arterial, fontes de emissão de partículas e/ou retenção como surgimentode edifícios ou crescimento de árvore;
as condições iniciais do monitoramento relativas à faixa de volume de ar continuemsem alteração. Caso contrário considerar as alterações do movimento local (upwind )num raio pré-definido para todos os canteiros:
Deve ser realizado o cadastramento das informações sobre terras desprotegidas,especialmente nas rotas de tráfego mais importantes e a favor do vento na escala espacialmédia de 100 metros.
Verificação dos Indicadores Pressão Atmosférica – 760 mmHg Temperatura – 298° K
Umidade Relativa – 30 a 40% conforme norma demonitoramento para PM2,5 da Agência de Proteção Americana(US EPA, 1998)
3.4.2 Monitoramento diário das operações
Substituição e cuidados com o filtro
A troca dos filtros só deve ser realizada em ambientes fechados. Os filtros só podemser manuseados com as pinças e deve-se ter bastante cuidado durante a troca paraarmazenamento dos filtros amostrados nas suas respectivas placas de petriidentificadas. Outro cuidado que deve-se ter durante o manuseio e armazenamento dosfiltros é para não tocar com a mão na tela dos petrislides, evitando assim a suacontaminação.Para abrir os cassetes será utilizado um dispositivo de separação. Os cassetes devemser colocados sobre o dispositivo e impulsionados na direção ascendentea até queocorra a abertura do cassete.
A Troca dos filtros será realizada a cada 24 horas exceto finais de semanapermanecem expostos 48 horas.
3.4.2 Verificações dos aparelhos
O MiniVol ™ TAS deve ser posicionado com a ingestão para cima e deve estarlocalizado em uma área desobstruída em pelo menos 30 cm de qualquer obstáculo aofluxo de ar.
Coloque o amostrador em uma superfície firme e nivelada. Soltar a porca de compressão e estender o tubo de entrada para a altura máxima
e apertar novamente a porca. Verificação de vazamentos: Para verificar se há vazamentos, remova o
conjunto do suporte impactor / filtro do tubo de entrada. Certifique-se que otubo de entrada está completamente estendido e se o ajuste de compressão estáapertado. Cobrir o tubo de entrada de ar com a palma da mão enquanto abomba está em execução. A bola no medidor de vazão deve cair para zero e lápermanecer sem movimento
3.4.3 Condições de operação
3.4.4 Calibração
O MiniVol é calibrado para as condições padrão e ajustado para operar com umavazâo de 5,0L/min, nessas condições. Condição padrão é definida como uma pressãoatmosférica de 760mmHg e uma temperatura de 298°k. Em outras localidades, oMinivol deve ser ajustado para contabilizar as diferentes temperatura ambiente epressão atmosférica. No procedimento de calibração utilizado pela Airmetrics, omedidor de vazão (rotâmetro) é calibrado usando um dispositivo medidor de vazãocertificado NIST (National Institute of Standards and Technology), gerando-sr umacurva de regressão para calibração do equipamento para diferentes vazões (Airmetrics,2011).A cada troca de filtro o amostrador deve ter sua vazão ajustada, caso não coincida coma vazão inicial estabelecida na curva de regressão.
4. Etapas de monitoramento após a coleta das amostras
4.1 Preparo e transporte das amostras para o laboratório
Deve-se tomar cuidado no transporte dos filtros amostrados para o laboratório a fim de evitara contaminação e a perda das amostras em razão dos impactos, desse modo os filtros devemser acondicionados em recipientes adequados. Os filtros devem ser manipulados com oauxílio de pinças, sempre evitando o contato com a área amostrada. A cada troca de filtro,estes devem ser armazenados e tranportados em placas de petri limpas e devidamente
identificadas, armazenadas em cassetes e coolers para conservação das condições detemperatura e umidade do ambientes.
Toda ocorrência que possa alterar a amostra deve ser registrada na ficha de campo. Devemser identificas as amostras coletadas na entrada do canteiro e as amostras coletadas na saída.Esta diferenciação é bastante importante para determinação da contribuição de poluição docanteiro.
4.2 Desmobilização para remoção e transporte dos equipamentos
Após a finalização das amostragens no canteiro, os equipamentos deverão ser desmontados earmazenados em seus respectivos recipientes, verificando-se a integridade item a item de cadaequipamento, de forma a checar a ausência de alguma peça. Feita a verificação dosequipamentos deverá ser desmontada a estrutura de suporte dos equipamentos (andaime),sendo feita a mesma verificação com relação a ausência de partes da estrutura. Todos os itensserão transportados em veículo adequado de uma só vez.
4.3 Preparo e envio das amostras para o IAG/ SP ( Instituto Astronômico e Geofísico daUniversidade de São Paulo).
A cada x amostras o cooler será enviado ao IAG/SP para realização das análises químicas efísicas. As amostras seguirão armazenadas nas placas petri-identificadas, nos cassetes, e estesdentro do cooler.
4.4 Análise da taxa de sedimentação (Realização UFBA/ Laboratório TIMOSHENCO)
Nesta análise será utilizado o método do Stick Pad System ou método de Beaman &Kingsbury, cuja finalidade é medir as partículas incômodas.
O método determina as mudanças em uma superfície quanto à quantidade de poeiradepositada durante um período. Isto é feito através de um adesivo branco que é colocado emáreas externas durante um período determinado de tempo, recebendo poeira depositada. Umrefletômetro determina a porcentagem de área efetiva do adesivo coberta por poeira numdeterminado período. Depois o adesivo é levado ao laboratório para determinar suasalterações na refletância.
Análise
O leitor consiste de um cilindro com diâmetro de aproximadamente 65 milímetros de altura x120 milímetros, e uma máscara de localização. O cilindro contém um sistema óptico eeletrônico, incluindo a exibição de calibração, e os dispositivos de colocação no zero.Alimentação regulada é alimentada para o dispositivo por uma fonte de alimentação de 13amp plugtop que requer um fornecimento normal de 230-240 V 50 Hz CA (uma fonte dealimentação alternativa está disponível como umaopção).
O adesivo sob teste é iluminado por três lâmpadas de filamento de tungstênio, perto daextremidade inferior do cilindro, espaçadas de tal forma a dar um brilho uniforme em toda aamostra inteira, embora o fotodiodo, que é usado para medir a degradação do adesivo pad élimitado a ver um disco circular de diâmetro de 6 mm no centro da área iluminada. De acordocom instrumentos semelhantes, a leitura na tela é definida para 100 quando o bloco estálimpo, e diminui com o aumento de carga de poeira. Como o dispositivo é linear, umacalibração simples de dois pontos é tudo que é necessário antes de colocar o instrumento parafuncionar. Uma leitura é então tomada simplesmente ao colocar a máscara sobre a partedesejada do adesivo, colocando o instrumento na máscara e observando a leitura do medidor.
Devem-se ter alguns cuidados com este método devido a susceptibilidade à perda de poeira nachuva pesada e ventos fortes. Se o adesivo for exposto durante demasiado tempo, então elepode tornar-se saturado com o pó, uma vez que o pó novo não vai ficar em cima do pó jápreso. Períodos de exposição adequados são, geralmente, entre 3 a 5dias.
O papel suporte é cortado com uma faca ou bisturi de modo a permitir que uma pequena partedeste permaneça no lugar, enquanto remova o restante. Após a exposição, o adesivo deve sercoberto para evitar perda, e devolvido para análise. Recomenda-se que os papéis de suporteoriginais sejam guardados e utilizados para cobrir a amostra exposta, mas o cuidado deve sertomado para usar o lado correto do papel de suporte, ou não vai soltar. Os sticky Pads devemser colocadas fora do canteiro em locais alto o suficiente para não serem retirados por pessoasnão autorizadas.
A unidade de medida não é equivalente a dos outros métodos: ela é registrada em percentualde área efetiva coberta por partículas.
4.5 Avaliação e análise das amostras (Realização IAG/SP)
Neste estudo serão utilizados filtros de membrana de teflon para medir PM2,5 e PM10 e osde policarbonato para medir PTS. Os filtros de policarbonato são melhores para análisemicroscópica por possuírem superfície lisa que permite observar maiores detalhes departículas individuais. Embora na sua composição tenha carbono, é possível identificarpartículas ricas em carbono em razão ao forte sinal emitido por elas (EPA#600/r-02/070;MOGO et al., 2005).
1.Análise Gravimétrica
As amostras coletadas serão analisadas gravimetricamente para determinação da massa. Estemétodo consiste na pesagem dos filtros antes e depois da amostragem, em uma balança comprecisão nominal de 1µg. Neste procedimento, antes da pesagem, os filtros devem serdescarregados eletrostaticamente com um sistema de deseletrização conforme a figuraabaixo..
Fonte: IAG/SPAntes de qualquer pesagem os filtros devem permanecer por um período de 48 h em umambiente com controle de temperatura e umidade relativa do ar, evitando assim a interferênciadesses fatores na pesagem. A massa de partículas é dada pela diferença anterior e posterior aamostragem dos filtros, e então é subtraída a massa média acumulada dos filtros de controle(os brancos) que são responsáveis pela identificação de uma possível contaminação dasamostras.
2.Análises Químicas
Serão realizadas também análises analíticas para determinação da composição químicautilizando as técnicas de Fluorescência de Raio X (quantificação dos elementos-traço) eCromatografia iônica (quantificação de ânions e cátions) .
Técnica de Fluorescência de Raios-x
a análise com fluorescência de Raio-x é utilizada para identificação e quantificação dacomposição química das amostras. Esta análise é caracterizada por não ser destrutiva, além deanalisar vários elementos simultaneamente.O princípio básico da técnica de Raios-x pode ser descrito da seguinte forma: os raios – xemitidos por uma fonte excitam os elétrons dos elementos que tendem a ejetar os elétrons dointerior dos níveis dos átomos e, como conseqüência, elétrons dos níveis mais afastadosrealizam um salto quântico para preencher a vacância. Cada transição constitui uma perda de
energia sendo esta emitida na forma de um fóton de raios-x, de energia característica e bemdefinida para cada elemento, cujas intensidades estão relacionadas com a concentração dosmesmos na amostra. Esta análise consiste de três fases: excitação dos elétrons dos elementosque constituem a amostra, dispersão dos raios-x característicos emitidos pela amostra edetecção destes.
(a) Quantificação elementar das amostras (b) Carrossel para análise elementar dasamostras
A determinação da composição elementar do material particulado coletado em filtros requer aanálise de um filtro não exposto (filtro branco), cujo resultado é utilizado para se obter osvalores dos elementos constituintes do filtro. Os valores dos brancos são descontados dosvalores encontrados nas amostras. Os resultados da análise de fluorescência de raios-x sãorepresentados através da média percentual de cada elemento em relação à área total varridapara todos os filtros analisados, (MAIOLI,2011).Um quarto de cada filtro amostrado é colado num anel de teflon para análise na Fluorescênciade Raio X. O aparelho, ilustrado na figura acima, faz a análise de 16 amostras (anéis) em 8horas.Dessa análise são obtidos espectros de contagem por energia de Raio-X. Esses espectros deenergia são convertidos em concentrações de cada elemento-traço através da aplicação doprograma WinQXAS (Windows Quantitative X-ray Analysis System).
Técnica de Cromatografia Iônica
Esta técnica consiste na diluição dos filtros amostrados em 10 ml de água ultra-pura ,agitando-os em uma mesa giratória por uma hora e meia, garantindo dessa forma que asespécies solúveis estejam presentes na amostra de água. Esta solução é filtrada em filtro decelulose com 0,22 mm de diâmetro de poro e posteriormente injetada no cromatógrafo. Atécnica de cromatografia consiste na detecção de cátions e ânions. Essa técnica utiliza duascolunas: separadora e supressora, esta última diminui quimicamente a condutividade dos íonsdo eluente (supressão do sinal de fundo) que saem da coluna separadora e, ao mesmo tempo,converte as espécies de interesse numa forma mais condutora, que é monitorada pela célulacondumétrica. Uma matriz com partículas de carga positiva retém os íons de carga contrária.Ou seja, para se analisar íons, com carga negativa, a coluna deve ter carga positiva disponível.Existe uma coluna para cátions e outra para ânions.
Manual do MiniVol
1.0 Recarga das baterias: LABORATÓRIO
Uma bateria completamente descarregada requer 5 horas para ser completamente carregada.O LED na parte superior do carregador de bateria acende indicando o status da bateria a sercarregada. Quando esta luz é verde a bateria está carregada. Se ao colocar a bateria osindicadores de "Fluxo de Baixo" ou "bateria fraca" estiverem acesos, fazer uma nota eregistrar o número da bateria, pois pode estar com defeito.
2.0 Programação do Temporizador: O temporizador programável pode ser configuradopara executar até seis ciclos de ligar / desligar dentro de um período de 24 horas, bem comopara separar períodos de tempo em dias, dentro de um período de 7 dias.
Configurando o Relógio em Tempo Reali. DAY SET: Mantenha o botão CLOCK e pressione o botão semana até o dia
correto aparecer na tela.ii. SET TIME (Hora): Segure o botão CLOCK e pressione o botão HOUR até o
display indicar a hora correta. Você pode ter que percorrer as horas duas vezespara obter a adequada AM ou PM (no lado esquerdo do display). Os segundosserão automaticamente zerados.
iii. SET tempo (minutos): Segure o botão CLOCK e pressione o botão MIN até odisplay indicar os minutos corretos. Os segundos serão automaticamentezerado.
Configurando os tempos On / Offi. Pressione o botão PROG uma vez. “1on” aparecerá perto do canto inferior
esquerdo da tela indicando que o tempo “Power-on” (início do ciclo) para oprimeiro ciclo está pronto para ser programado.
ii. Pressione os botões HOUR e MIN para definir o tempo “power-on” para oprimeiro ciclo.
iii. Pressione o botão WEEK para selecionar o dia desejado. Os dias aparecem naparte superior do ecrã. Pressionando continuamente o botão WEEK vaiaparecer em sequencia "Mo Tu We Th Fr Sa Su", "Mo", "Tu", "We", "Th","Fr", "Sa", "Su", "Mo Tu We Th Fr", "Sa Su" e, finalmente, de volta para "MoTu We Th Fr Sa Su". Quando mais de um dia é exibido, todos terão o mesmotempo “power-on”.
iv. Depois de ter introduzido o “power-on” de hora e data para o primeiro ciclo,pressione o botão PROG. Aparecerá “1OFF” no visor para indicar que o tempo
de desligar para o primeiro ciclo está pronto para ser programado. Repita ospassos 2 e 3 para inserir o tempo de desligar.
v. O tempo de desligamento não tem de ocorrer no mesmo dia e hora. Destaforma, a amostragem pode iniciar em um dia e terminar no dia seguinte.
vi. Pressione o botão PROG novamente. “2on” aparece no visor para indicar que o“power-on” do segundo ciclo está pronto para ser programado. Repita ospassos 2 a 4 vezes para definir o power-on/power-off de cada ciclo (até a 6vezes em on/ off).
vii. Pressione o botão PROG para percorrer as vezes que você entrou para secertificar de que estão corretos. Pressione o botão RST / RCL para desativar(Reset) ou reativar (Recall) todas as entradas do tempo. Quando você desativaruma entrada power-on/power-off particular, quatro traços irão aparecer aoinvés do tempo. Quando você reativar uma entrada, ele irá retornar para osvalores que foram definidos antes de fazer um reset.
viii. Certifique-se claramente ou redefina todas as entradas indesejadas do tempoantes da amostragem no modo AUTO. Ambos os ON/OFF precisam serdesativado para os programas indesejados serem inativos.
ix. Pressione o botão CLOCK para retornar ao visor do relógio de tempo real. Pressione o botão ON / AUTO / OFF até que a barra esteja posicionada acima da
configuração desejada
Instalação dos filtros e bateria
a.1 Instalação do filtro:
• Selecione um filtro e remova a tampa de Petrislide ™.• Utilizando uma pinça, instalar o novo filtro em um “cassete” de filtro.• Para instalação do filtro no “cassete”, separe as metades superior e inferior e
insira/remova o filtro. A Airmetrics sugere um “Separador de Cassete”;• Coloque a “cassete” de filtro no filtro titular.• Coloque uma etiqueta de identificação no filtro suporte, de modo que o número de
identificação do filtro montado no suporte seja conhecido.• Coloque o conjunto do filtro limpo em um tubete, para transportá-lo para o campo. É
melhor manter o conjunto do filtro na posição vertical até a instalação no amostrador.
a.2 Limpeza do Pêndulo: Ver item 4 de Observações: " Montagem suportepêndulo/filtro”.
a.3 Instalação da bateria:
• Inserir a bateria na vertical no “slot” da bateria com a seta no rótulo da embalagem dabateria apontando para baixo e para o lado esquerdo do amostrador.
a.4 Procedimento de verificação do aparelho (Manutenção):
Montagem Suporte pêndulo / Filtro
O programa de manutenção para a limpeza do conjunto de porta pêndulo / filtro varia deacordo com a qualidade do ar a ser amostrado e tempos de execução da amostra. A frequênciada limpeza pode ser aumentada ou diminuída dependendo das cargas ambientais e do grau desujidade observada.
• Separar as secções do conjunto de porta-filtro e remover a entrada de persianas.• Empurrando com o polegar o fundo, remover o pêndulo através da parte superior do
tubo na palma da sua mão livre.• Retire a EMT do pêndulo, puxando-a com o seus dedos.• Limpe o conjunto do suporte pêndulo / filtro com água e sabão e enxaguar
abundantemente.• Deixe o pêndulo / filtro de ar seco.• Inspecione os anéis na montagem do pêndulo / porta filtro e substitua se necessário.• Aplique uma fina camada de baixa pressão de vapor * graxa aos anéis no pêndulo.
Observação: NÃO é necessário lubrificar os anéis dentro do porta-filtro. Isto poderiacontaminar o filtro de amostra.
• Reponha a EMT após ter sido limpo e lubrificado.
Lavagem EMT
• Limpe a EMT, limpar com um pano limpo ou toalha de papel.• Aplicar uma pequena quantidade de massa lubrificante de baixa pressão de vapor para
o aplicador.• Use a borda reta para aplicar a graxa para a EMT em um movimento como se estivesse
passando manteiga (ver figura 6.3 no texto).• Após aplicação o excesso de gordura pode ser limpo a partir das bordas da EMT.• Após a EMT ter sido lubrificada recoloque-a no pêndulo.
• Limpeza / Inspeção Válvulas cabeçote: Após o uso contínuo, as válvulas dabomba e diafragmas vão ficar sujas ou desgastadas. A bomba pode ser incapazde atingir ou sustentar uma taxa de fluxo máxima (acima de 6 lpm). Quando
estas condições ocorrem, as válvulas da bomba devem ser limpas ousubstituídas.
• Remover uma cabeça da bomba, fazendo notar a orientação da cabeça e as válvulas.Inspecionar e substituir as válvulas e diafragmas que são gastos ou danificados.
• Limpe o diafragma e válvulas que ainda estão em boas condições de funcionamentocom água e sabão, enxague e seque. Inverter cada componente e substituir na mesmaordem.
• Parafuse sobre a cabeça da bomba, tendo o cuidado para coincidir com o alinhamentodo fluxo e para fora em portas de fluxo em cada cabeça da bomba. Repita para o ladooposto da bomba.
3. Acionamento do Amostrador:
• Abrir a caixa de amostragem;• Obter a taxa de fluxo de início. O Caudalímetro indica a taxa de fluxo de ar através do
sistema em litros / minuto. Com o funcionamento do amostrador (em posição vertical)e o fluxo estável, ler o medidor de caudal (com a aproximação de 0,25 lpm no centroda esfera-fazer a leitura do medidor de fluxo a partir do centro da bola).
Para fazer o ajuste, deve-se lentamente girar o botão até que o fluxo de ar atinjao nível desejado. Ao ajustar a taxa de fluxo do indicador dois LEDs acendem. Nãodesligar o amostrador enquanto os LEDs estiverem acesos.
• Verificar o tempo correto e dia da semana no visor. Anotar as horas mostrados nototalizador de tempo decorrido. O totalizador Tempo Decorrido mostra o número total de horas, com umaresolução de décimos de horas que a bomba foi executada. O totalizador acumulauma única vez, enquanto a bomba está funcionando.
• Verifique se existem condições de erro. Se os indicadores de "Fluxo de Baixo" ou"bateria fraca" estão acesas registre o erro e pressione o botão reset.
• Pressione o botão ON / AUTO / OFF para iniciar o bomba.• Para ligar manualmente o amostrador, pressione o botão ON / AUTO / OFF até que a
barra na borda inferior do visor esteja acima da legenda "ON". A bomba vai começar eo indicador de alimentação acende-se.
• Para desligar manualmente o amostrador, pressione o botão ON / AUTO / OFF até quea barra esteja acima da legenda "OFF".
• Para definir o temporizador para modo "AUTO”. O amostrador deve estar desligado(OFF). Pressione o botão ON / AUTO / OFF até que a barra está acima da legenda"AUTO".
• Feche a caixa do equipamento.
2.1.1 Final da Amostragem:
• Registrar a taxa de fluxo de término.• Pressione o botão On / Auto / Off botão para parar a bomba do amostrador.• Antes de remover o conjunto do suporte pêndulo/filtro do amostrador: verificar o
número da vinheta de filtro na montagem com o número de filtro na planilha de dadosde campo. Se os números são diferentes fazer uma nota e registrar o número real defiltro na planilha.
• Remover o conjunto do suporte pêndulo/filtro a partir do tubo de entrada e colocá-lodentro de um saco plástico limpo ou uma caixa para o transporte.
• Retirar a bateria no final do dia: Não armazenar a bateria no amostrador, pois issodiminui a sua vida útil.
Observações:
1. Calibração do caldelímetro: O amostrador deve ser calibrado uma vez por ano e/ouse o medidor de fluxo for substituído.
2. Indicador de fluxo baixo: É ativado quando o sensor de fluxo determina que a taxade fluxo de ar caiu aproximadamente 10% . As possíveis causas para baixo fluxo são:Bateria fraca, restrição de ar, mau funcionamento.
3. Indicador de Bateria Baixa: Significa que a voltagem da bateria caiu para um limitemuito baixo (13,0 volts) para permitir a operação continua.
• Indicador de bateria fraca ON: Se o Indicador de bateria fraca estiver ligado nofinal de um período de amostragem, verificar o Totalizador de tempo decorridopara determinar quanto tempo passou antes do amostrador desligar. Se o tempo écurto (por exemplo, apenas 18 horas de um programa para amostra de 24 horas),talvez a bateria não tenha sido completamente carregada ou não está conseguindomanter a carga.
a. Resolução de Problemas
O medidor de vazão não está em zero ao executar uma verificação de vazamentos.• Retire o conjunto de entrada e com a bomba funcionando cobrir o tubo deentrada com a mão. O medidor de vazão deve cair para zero, se não é umvazamento está presente.• Verifique se o encaixe de compressão do tubo de entrada está apertado.
• Verifique se há rachaduras na entrada e na saída do medidor de vazão. O medidor de fluxo não está registrando uma taxa de fluxo acima de 6,5 lpm ou a taxa
de fluxo não pode ser ajustada com precisão, e não há vazamento aparente.• Os diafragmas bomba e / ou válvulas estão sujos ou gastos.• Verifique o amortecedor de pulso para rachaduras.
A luz do carregador não acende vermelha ou verde quando conectado a uma bateria.• O carregamento LED na parte superior do carregador deve acender mesmo quea bateria esteja completamente carregada. Se o LED não se acender o carregadorestá com defeito ou não está recebendo tensão da linha.
A luz do carregador da bateria não está ficando verde depois de carregar mais de 8horas.
• A bateria pode estar com defeito. A bateria não tem saída.
• A bateria foi construída em um circuito de proteção que pode ter sido ativada,se a conexão da bateria está em curto. A bateria pode ser redefinida por colocá-lono carregador.
Folha de Campo: Anote as seguintes informações na Folha PM de Campo de Dados: ID dosite, número do filtro, a identificação de bateria, ID amostrador, temperatura ambiente epressão, leitura medidor de vazão, e leitura do medidor do tempo decorrido. (uma cópia dafolha de dados pode ser baixada do site www.airmetrics.com Airmetrics).
MANUAL DE OPERAÇÃO
i. Recebimento dos equipamentos
a) Minivol
b) Filtros
c) Placas petri
d) Tubetes
e) Coleres
ii. INSTALAÇÃO
1) LABORATÓRIO
a) Para instalar o filtro:
1- Selecione um filtro e remova a tampa de petrislide;
2- Utilizando um pinça, instalar o filtro no cassete do filtro;
3- Coloque o cassete do filtro no filtro suporte (placas petri);
4- Coloque a etiqueta de identificação do filtro suporte (placas suporte);
5- Coloque o conjunto do filtro limpo no cooler. Manter o conjunto na vertical atéa instalação no amostrador.
2) MONTAGEM DO EQUPAMENTO EM CAMPO
a) Posicionar o MiniVol com a ingestão para cima
1- Insira a bateria no amostrador (verificar se a carga da bateria está completa);
2- Abrir a caixa de amostragem;
3- Calibrar a bomba de amostragem - Obter a taxa de fluxo de início (vercaudalímetro l/min), lendo o medidor de caudal (± 0,25 lpm);
O amostrador deve ter sua vazão calibrada de acordo com o local de amostragem.Essa vazão é determinada levando-se em consideração a temperatura e pressão doambiente de coleta. O equipamento é projetado para operar a uma taxa de vazão
volumétrica real de 5 l/min (AIRMETRICS, 2002) Para as condições ambientesdos locais de monitoramento, de acordo com os parâmetros meteorológicos,monitorados pela estação meteorológica, são utilizadas as médias de temperatura epressão do período de estudo, encontrando-se a taxa volumétrica por minuto everificada a cada troca de filtro.
4- Verificar o tempo correto e dia da semana no visor. Anotar a hora mostrada nototalizador de tempo decorrido, anotar na ficha de campo;
5- Verifique se há condições de erro;
6- Verifique se a entrada de ar do dispositivo de coleta está livre
7- Feche a caixa do equipamento;
8- Ligar a bomba de amostragem;
9- Verificar se há vazamentos;
10-Posicionar a estação meteorológica por meio de um tripé;
11-Anotar data, horário do início da coleta, código do filtro, número da bomba deamostragem (minivol) e demais dados em um formulário de registro, conformemodelo apresentado no Anexo A;
12-Investigar o processo e as atividades de trabalho que serão realizadas naqueledia, assim como as ocorrências que podem interferir nos resultados durante operíodo de coleta.
iii. FINAL DA AMOSTRAGEM
1- Registrar a taxa de fluxo de término;
2- Desligar a bomba de amostragem depois de concluído o período de coleta eanotar o horário;
3- Desconectar a bomba de amostragem e, posteriormente, do dispositivo decoleta;
4- Remover o conjunto do suporte / filtro a partir do tubo de entrada e, emseguida, colocá-lo dentro do cooler. Guardar o porta-filtro com a faceamostrada voltada para cima, nos tubets em caixa apropriada para transporte(cooler), de maneira a evitar o desprendimento do material coletado; Otransporte das amostras para o laboratório deve ser feito com muito cuidado,
para evitar derramamentos e perdas de amostras em razão dos impactos, dessemodo, elas devem ser acondicionadas em embalagens adequadas, revestidas deespuma ou material similar;
5- Verifique o número de identificação do filtro com o número da ficha de campo;
6- Transportar o cooler até o laboratório.
iv. ARMAZENAGEM NO LABARATÓRIO
Passo 1: armazenar as amostras no cooler que será destinado para guardá-las, visto quenão se pode deixar no mesmo cooler que foi a campo, para evitar a contaminação eperda das amostras.
Passo 2: Estas atividades anteriormente descritas neste “diário de obra” serão repetidasdurante 10 dias de medições, quando completa um ciclo de amostragem.
Passo 3: enviar o cooler completo para o laboratório IAG-USP
REFERÊNCIAS
1. Air Metrics. Operation manual. Mini vol tm. Edição 12. Disponível em:www.airmetrics.com
2. Ambient Air - Monitoring Protocol For PM2.5 and Ozone Canada-wide Standards forParticulate Matter and Ozone. PN 1456. ISBN 978-1-896997-99-5 PDF. © CanadianCouncil of Ministers of the Environment 2011. Module 3: Guidance note—Constructionsites . Air quality guidance note.
3. Berman; Kingsburry. Clean Air, Vol. 11, N° 2. P 77-81. BS1747**Pt2.
4. CODE OF FEDERAL REGULATIONS (CFR). 40 CFR Part 50 Appendix L. 2010.Disponível em: http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
5 .FERREIRA, T.M.; FORTI, M.C.; ALVALA, P.C. Protocolo para coleta de MaterialParticulado Atmosférico. INPE, São José dos Campos, 2012.
6 . BELO, P.I.D.; TROFOLI, R. Quantificação dos níveis de Partículas Finas (MP 2,5) nomunicípio de Vitória. Vitória, 2011.
7. MAIOLI, Brígida Gusso. Quantificação e Caracterização do Material Particulado Fino(MP 2,5) na região metropolitana da grande Vitória. Vitória 2011.