RAYANE REIS (2024)
Dissertao_-_Rayane_Ferreira.pdf
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM METEREOLOGIA
Rayane Mery dos Santos Reis Ferreira
IMPACTOS DAS CONCENTRAÇÕES DE POLUENTES ATMOSFÉRICOS NA
QUALIDADE DO AR DOS MUNICÍPIOS DE ALAGOAS
MACEIÓ, AL
SETEMBRO, 2024
Rayane Mery dos Santos Reis Ferreira
IMPACTOS DAS CONCENTRAÇÕES DE POLUENTES ATMOSFÉRICOS E
QUALIDADE DO AR NOS MUNICÍPIOS DE ALAGOAS
Dissertação apresentada ao Programa de Pósgraduação em Meteorologia da Universidade
Federal de Alagoas – UFAL, para obtenção do
título de Mestre em Meteorologia.
Orientador: Prof. Dr. José Francisco de
Oliveira Júnior
Coorientadora: Dra. Micejane da Silva Costa
Maceió, AL
Catalogação na Fonte Universidade Federal de
Alagoas Biblioteca Central
Divisão de Tratamento Técnico
Bibliotecário: Marcelino de Carvalho Freitas Neto – CRB-4 – 1767
F383i
Ferreira, Rayane Mery dos Santos Reis.
Impactos das concentrações de poluentes atmosféricos e qualidade do ar
nos municípios de Alagoas / Rayane Mery dos Santos Reis Ferreira. –
2024.
106 f. : il.
Orientador: José Francisco de Oliveira
Júnior. Co-orientadora: Micejane da
Silva Costa.
Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Universidade Federal de
Alagoas.
Instituto de Ciências Atmosféricas. Maceió, 2024.
Bibliografia: f. 92-106.
1. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Sistema de Informações
Ambientais Integrado à Saúde Ambiental. 2. Qualidade do ar. 3. Poluição
atmosférica. 4. Saúde pública. I. Título.
CDU: 551.508.953
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS COORDENAÇÃO
DE PÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA
CERTIFICADO DE APRESENTAÇÃO
N.º de ordem: MET-UFAL-MS206.
“IMPACTOS DAS CONCENTRAÇÕES DE POLUENTES ATMOSFÉRICOS E QUALIDADE
DO AR NOS MUNICÍPIOS DE ALAGOAS.”
RAYANE MERY DOS SANTOS REIS FERREIRA
Dissertação submetida ao colegiado do
Curso de Pós-Graduação em Meteorologia
da Universidade Federal de Alagoas UFAL, como parte dos requisitos
necessários à obtenção do grau de Mestre
em Meteorologia.
Aprovado pela Banca Examinadora composta por:
Prof. Dr. José Francisco de Oliveira Júnior
(Orientador)
Profa. Dra. Micejane da Silva Costa
(Coorientadora)
Prof. Dr. Heliofábio Barros Gomes
(Membro Interno)
Prof. Dr.Thomás Rocha Ferreira
(Membro Interno)
Profa. Dra. Francine Santos de Paula
(Membro Externo)
SETEMBRO/2024
À minha querida família, que é o alicerce da minha
vida: mãe, pai, filhas e esposo, dedico com todo o meu
amor e gratidão.
AGRADECIMENTOS
Nada do que construí nesta viagem, chamada vida, teria sido possível sem o apoio
incondicional dos meus pais, a Sra. Rosineide Maria dos Santos Reis e o Sr. Manoel Reis
Santos. Não encontro palavras para expressar minha gratidão por serem os meus pilares,
o meu espelho, os exemplos vivos de amor, honestidade, força e compaixão. Amo vocês!
Thiago Rocha Ferreira, há mais de 18 anos enfrentamos juntos cada desafio que a
vida nos impôs. Você sangrou comigo por Mariana e Morgana, e, por isso, um simples
"obrigado" nunca será suficiente. Enfrentámos dificuldades e medos, mas nossas mãos
jamais se soltaram, nossos sonhos sempre se entrelaçaram, e a nossa alegria multiplicouse com a chegada de Liliana. Tudo se tornou mais fácil e, ao mesmo tempo, mais
desafiador. Hoje, somos três e, como sempre dissemos: Forever one! Amo-te
profundamente.
Ah, Liliana, minha Liliana Reis Ferreira, tu renovaste-me, curaste o meu coração
despedaçado, sem sequer teres noção disso. A tua existência é a minha, e o teu sorriso é a
minha força. Amo-te mais do que tudo! "Mamãiiiinnn", como gostas de me chamar, estará
sempre a lutar por ti. És a razão pela qual encontro forças para continuar, todos os dias.
Amo-te, ao infinito e além!
Dr. Thomas Rocha Ferreira e Ma. Jéssica Delgado Ferreira, muito obrigada por,
desde o início, terem me apoiado, tirado dúvidas e discutido questões ligadas à
Meteorologia. Eu caí de paraquedas nesse mundo, e em vocês encontrei o suporte
necessário para prosseguir. Nunca ouvi uma palavra desmotivadora. Muito obrigada!
Professor Dr. José Francisco de Oliveira Júnior, sou extremamente grata por me
ter recebido de braços abertos, mesmo vindo de outro curso e sem experiência na área da
Meteorologia. Desde o nosso primeiro e-mail, quando o procurei como orientador, o
senhor sempre se mostrou disposto a ajudar, guiando-me com entusiasmo e inspiração.
As suas ideias foram fundamentais para que eu continuasse a aprender. Muito obrigada!
À minha coorientadora, Dra. Micejane da Silva Costa, agradeço profundamente
pelo acompanhamento nesta reta final, pelas sugestões, dicas e paciência na melhoria dos
projetos. O seu apoio foi essencial. Obrigada!
Não posso deixar de expressar minha gratidão também aos professores Dr.
Heliofábio Barros Gomes , Dr. Ricardo Ferreira Carlos Amorim, Dr. Roberto Fernando
da Fonseca Lyra, Dra. Natalia Fedorova, Dra. Djane Fonseca da Silva, Dra. Rafaela Lisboa
e Dr. Fabrício Daniel dos Santos Silva, pelos ensinamentos e pelo acolhimento ao longo
das aulas. A Meteorologia foi um curso que me abriu a mente, e vocês contribuíram
significativamente para este grande passo na minha vida. Obrigada!
Aos amigos que fiz ao longo desses dois anos, Adriana Maria dos Santos,
começámos juntas e, como "intrusas" nesse novo universo, chegámos até aqui. Helder
Dutra Porto, a meteorologia ambiental cruzou nossos caminhos e, mesmo à distância,
sinto que te conheço há séculos. Sou imensamente grata pela tua amizade. Aos amigos da
Escola Francisco Leão, agradeço o carinho e o apoio entre as aulas vagas. Professores:
Márcio Caique Santos Correia, Anderson Eduardo Santos, Shênia Santos Silva,
Marcionilo José de Vasconcelos Neto, Jeane dos Santos Melo, Cícero Bezerra da Silva,
José Renato Florentino de Lima e Francisco José de Araújo Filho, muito obrigada pela
amizade e por tornarem essa jornada mais leve.
Ao refletir sobre este percurso, recordo as noites sem dormir, o período de
amamentação, as aulas para preparar e as idas e vindas entre Maceió e Rio Largo. Tudo
isso mostrou-me que a perseverança faz parte do processo evolutivo da aprendizagem.
Todos temos 24h no dia, mas nem todos têm as mesmas 24 horas, hoje eu consegui
porque, em algum momento, vocês me deram forças e esperança para continuar.
Do fundo do meu coração, muito obrigada a todos!
LISTA DE FIGURAS
pág.
Figura 1 – Formação do metabólito mais importante do BaP que se liga a guanina do
DNA .............................................................................................................................44
Figura 2: Configuração espacial das mesorregiões do Estado de Alagoas e de seus
municípios .................................................................................................................... 45
Figura 3 - Concentração de material particulado (PM2.5) em µg/m³ no 2002 no estado
de Alagoas ....................................................................................................................53
Figura 4 - Concentração de material particulado (PM2.5) em µg/m³ no 2018 no estado
de Alagoas ....................................................................................................................53
Figura 5 - Concentração de PM2.5 nos anos 2000, 2001 e 2002 para o estado de
Alagoas ....................................................................................................................... 54
Figura 6 - Distribuição de veículos no estado de Alagoas para o ano de 2022. ............ 55
Figura 7 - Concentração do Ozônio (O3) em ppm para os anos de 2002 e 2018 no
Estado de Alagoas ........................................................................................................56
Figura 8 - Concentração de Dióxido de Nitrogênio (NO2) em ppm para os anos de 2002
e 2018 no Estado de Alagoas ........................................................................................ 57
Figura 9 - Concentração de Dióxido de Enxofre (SO2) em µg/m³ para os anos de 2002
e 2018 no Estado de Alagoas ....................................................................................... 57
Figura 10 - Concentração de Monóxido de Carbono (CO) em ppm para os anos de
2002 e 2018 no Estado de Alagoas ............................................................................... 58
Figura 11 - Índice de Precipitação do estado de Alagoas para os anos 2002 e 2018. ..... 59
Figura 12 - Média diária das concentrações dos poluentes CO, NO2, O3, PM2.5 e SO2
para as mesorregiões do sertão, agreste e leste alagoano do ano de 2000 a
2019. ........................................................................................................................... 61
Figura 13 - Médias anuais das concentrações dos poluentes CO, NO2, O3, PM2.5 e SO2
para as mesorregiões do sertão, agreste e leste alagoano do ano de 2000 a
2019. ........................................................................................................................... 62
Figura 14 - Análise anual temporal da concentração de PM2.5, CO, NO2 e SO2
comparativamente com os limites do CONAMA (2018) e OMS (2021) para o sertão.
Alagoano. .....................................................................................................................64
Figura 15 - Análise anual temporal da concentração de PM2.5 e SO2 comparativamente
com
os limites do CONAMA (2018) e OMS (2021) para o agreste
Alagoano. .....................................................................................................................66
Figura 16: Médias diárias de PM 2.5 para o sertão e agreste do ano de 2000 a 2019...67
Figura 17: Médias diárias de NO2 para o sertão do ano de 2000 a
2019. ........................................................................................................................... 68
Figura 18: Médias diárias de CO para o Sertão e Agreste do ano de 2000 a
2019. ........................................................................................................................... 69
Figura 19: Médias diárias de O3 para o sertão, agreste e leste alagoano do ano de 2000
a 2019........................................................................................................................... 70
Figura 20: Médias diárias de SO2 para o sertão, agreste e leste alagoano do ano de
2000 a 2019. ................................................................................................................. 71
Figura 21: Alagoas: histórico produtivo da cana-de-açúcar (2000-2019). .................. 73
Figura 22: Alagoas: concentração de empresas industriais por município (2020)....... 73
Figura 23: Rosa de poluição representando a concentração de partículas finas (PM2.5)
em diferentes direções de vento para o estado de Alagoas ........................................... 84
Figura 24: Municípios alagoanos e quantidade de óbitos por residência de acordo com
o Grupo CID-10: Doenças cardíaca pulmonar e da circulação pulmonar, outras doenças
das vias aéreas superiores, doenças crônicas das vias aéreas inferiores, doenças
pulmonares devidas a agentes externos, no período: 2000-2019. ................................ 85
Figura 25: Médias anuais de óbitos confirmados para o Sertão, Agreste e Leste
Alagoano. .....................................................................................................................87
LISTA DE TABELAS
pág.
Tabela 1: Concentrações dos poluentes segundo a resolução CONAMA Nº 003, de 28
de junho de 1990 .......................................................................................................... 24
Tabela 2: Concentração dos poluentes segundo a resolução CONAMA Nº 491, de 19
de novembro de 2018 ................................................................................................... 26
Tabela
3:
Situação
atual
e
a
desejada
da
Resolução
CONAMA
nº
005/1989. ..................................................................................................................... 29
Tabela 4: Situação atual e a desejada da Resolução CONAMA nº 491, de
2018. ........................................................................................................................... 30
Tabela 5: Composição relativa de alguns gases minoritários presentes na atmosfera
limpa ........................................................................................................................... 33
Tabela 6: Resumo dos impactos do material particulado observados em diferentes
estudos ......................................................................................................................... 42
Tabela 7: Tendência via teste de Mann-Kendall aplicado aos valores médios diários
dos poluentes atmosféricos para o estado de Alagoas, à um nível de significância de
95%. ............................................................................................................................ 63
Tabela 8: Principais poluentes atmosféricos, suas fontes, áreas de ação no sistema
respiratório e efeitos sobre a saúde humana ................................................................. 72
Tabela 9: Correlação de Pearson para médias anuais das variáveis meteorológicas
temperatura, precipitação e velocidade do vento, para a mesorregiões Sertão, nos anos
de 2000 a 2019. ............................................................................................................ 75
Tabela 10: Correlação de Pearson para as médias anuais das variáveis meteorológicas
temperatura, precipitação e velocidade do vento, para a mesorregiões Agreste, nos anos
de 2000 a 2019. ............................................................................................................ 76
Tabela 11: Correlação de Pearson para as médias anuais das variáveis meteorológicas
temperatura, precipitação e velocidade do vento, para a mesorregiões Leste, nos anos
de 2000 a 2019. ............................................................................................................ 76
Tabela 12: Correlação de Pearson para as médias mensais das variáveis meteorológicas
temperatura, precipitação e velocidade do vento, para a mesorregiões Sertão, nos anos
de 2000 a 2019. ............................................................................................................ 79
Tabela 13: Correlação de Pearson para as médias mensais das variáveis meteorológicas
temperatura, precipitação e velocidade do vento, para a mesorregiões Agreste, nos anos
de 2000 a 2019. ............................................................................................................ 81
Tabela 14: Correlação de Pearson para as médias mensais das variáveis meteorológicas
temperatura, precipitação e velocidade do vento, para a mesorregiões Leste, nos anos
de 2000 a 2019 ............................................................................................................. 82
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AOD - Atmospheric Optical Depth
AVHRR – Advanced Very High-Resolution Radiometer
BaP – Benzopiren
CAMS - Copernicus Atmosphere Monitoring Service
CGA - circulação geral da atmosfera
CID-10 - Classificação Internacional de Doenças
CIDACS - Centro de Integração de Dados e Conhecimentos para Saúde
CM - Camada de Mistura
CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente
COVs - Compostos Orgânicos Voláteis
CPQP - Cadeia Produtiva da Química e do Plástico
CV - Coeficiente de Variação
DGI - Divisão de Geração de Imagens
DILIC - Diretoria de Licenciamento
DOLs - Distúrbios Ondulatórios de Leste
DP - Desvio-Padrão
ECMWF - European Centre for Medium-Range Weather Forecasts
EUA – Estados Unidos da América
FIOCRUZ - Fundação Oswaldo Cruz
GOES - Geostationary Operational Environmental Satellite
HPA’s - Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos
IARC - Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IDW - Inverse Distance Weighted
IMA - Instituto do Meio Ambiente
INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
IV - Infravermelho Visível
IPP - Índice de Precipitação Padronizado
MERRA- Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications version
METOP - Meteorological Operational Satellite Programme
MMA – Ministério do Meio Ambiente
MODIS - Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer
MS - Ministério da Saúde
MSG - Meteosat de Segunda Geração
NASA - National Aeronautics and Space Administration
NEB - Nordeste do Brasil
NOAA – National Oceanic and Atmospheric Administration
NPP-Suomi - Suomi National Polar-orbiting Partnership
OECD -Organization For Economic Co-Operation and Development
OMS - Organização Mundial da Saúde
ONU - Organização das Nações Unidas
Opas - Organização Pan-Americana de Saúde
PAN - Nitrato de Peróxiacila
PCA - Polo Cloroalcoolquímico de Alagoas
PF – Padrão Final
PM - Material Particulados
PNLA - Procedimentos de Licenciamento Ambiental do Brasil PNLA
POAS - complementa com Perturbações Ondulatórias no campo dos ventos Alísios
PPCDQ-MA Plano de Prevenção e Controle do Desmatamento na Amazônia
PRONAR - Programa Nacional de Controle da Poluição do Ar
PVC - Polímero de Adição Policloreto de Vinila
RPPNs - Reservas Particulares do Patrimônio Natural
SEMARH - Secretaria de Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos
SF - Sistemas Frontais
SISAM - Sistema de Informações Ambiental Integrado à Saúde Ambiental
SNIF - Sistema Nacional de Informações Florestais
SPI - Standardized Precipitation Index
UC - Unidades de Conservação
UMD - Universidade de Maryland
UV - Ultravioleta
VCAN - Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis
VIIRS - Visible Infrared Imaging Radiometer Suite
WHO - World Health Organization
WRPLOT - Wind Rose Plots for Meteorological Data
ZCAS - Zona de Convergência do Atlântico Sul
ZCIT - Zona de Convergência Intertropical
RESUMO
Este estudo avaliou a distribuição espaço-temporal dos impactos das concentrações de
poluentes atmosféricos nos municípios de Alagoas. No estudo foram utilizados dados
estimados de PM2.5, O3, SO2, NO2 e CO, com resolução de 6 horas, oriundos do Sistema
de Informações Ambientais Integrado à Saúde Ambiental (SISAM), em um período de
vinte anos (2000-2019), sendo os dados submetidos a estatística aplicada (descritiva,
exploratória e não-paramétrica) e espacializados via SIG com base no método IDW
(Inverse Distance Weighted). Os resultados revelaram uma tendência significativa de
diminuição na mesorregião do Sertão Alagoano para PM2.5, SO2, NO2 e CO via teste de
Mann-Kendall (MK). As concentrações de PM2.5 atingiram os seguintes valores: 1.191,00
µg/m³ em Delmiro Gouveia em 2000, seguido de 686 µg/m³ em Mata Grande em 2001e
999 µg/m³ em Feliz Deserto em 2002. Tais valores violaram o limite de padrão de
qualidade do ar (PQAr) do CONAMA e OMS. As concentrações anuais de PM2.5 violaram
PQAr, com 20,00 µg/m³ entre os anos 2000 a 2002, segundo as recomendações do
CONAMA (10 µg/m³) de 2018 e OMS (5 µg/m³) de 2021, porém dentro dos limites se
comparado ao ano de 1990 para o CONAMA (50 µg/m). O CO, com 0,008 ppm, e o NO2,
com 0,0008 ppm, foram baixos e estáveis, enquanto o SO2 obteve valores médios anuais
abaixo da mediana. O poluente O3 obteve um aumento significativo de 176,9% a partir
de 2003, no entanto, dentro dos limites de PQAr. A análise mensal das correlações mostra
que as variáveis meteorológicas têm um impacto significativo na concentração de
poluentes em comparação a escala anual, onde a sazonalidade desempenha um papel
crucial. A precipitação é eficaz na redução das concentrações de CO e O₃, enquanto a
temperatura interfere na concentração de poluentes, que depende da região e do poluente.
Medidas de controle e políticas públicas são essenciais para melhorar a qualidade do ar e
proteger a saúde pública, especialmente no Leste e o Agreste de Alagoas que registram
altas taxas de mortalidade por doenças respiratórias e cardiovasculares, as quais podem
ter sido agravadas por poluentes atmosféricos. Os resultados apresentados indicam a
necessidade urgente de implantação de estações de monitoramento e qualidade do ar, uma
vez que não há medidas ou relatórios de qualidade do ar disponíveis em Alagoas.
Palavras-chaves: Qualidade do ar, poluição atmosférica, saúde pública, SISAM.
ABSTRACT
This study evaluated the spatiotemporal distribution of the impacts of atmospheric
pollutant concentrations in the municipalities of Alagoas. The study used data on PM2.5,
O3, SO2, NO2, and CO, with a resolution of 6 hours, from the Integrated Environmental
Information System for Environmental Health (SISAM), over a twenty-year period
(2000-2019). The data were subjected to applied statistics (descriptive, exploratory, and
non-parametric) and spatialized via GIS based on the IDW (Inverse Distance Weighted)
method. The results revealed a significant decreasing trend in the Sertão Alagoano
mesoregion for PM2.5, SO2, NO2, and CO via the Mann-Kendall (MK) test. PM2.5
concentrations reached the following values: 1,191.00 µg/m³ in Delmiro Gouveia in 2000,
followed by 686 µg/m³ in Mata Grande in 2001, and 999 µg/m³ in Feliz Deserto in 2002.
These values violated the air quality standard (AQS) limits set by CONAMA and WHO.
Annual PM2.5 concentrations violated AQS, with 20.00 µg/m³ between 2000 and 2002,
according to CONAMA (10 µg/m³) recommendations from 2018 and WHO (5 µg/m³)
from 2021, but were within limits compared to 1990 for CONAMA (50 µg/m³). CO, at
0.008 ppm, and NO2, at 0.0008 ppm, were low and stable, while SO2 had annual average
values below the median. O3 showed a significant increase of 176.9% from 2003, but
remained within AQS limits. Monthly correlation analysis shows that meteorological
variables have a significant impact on pollutant concentrations compared to the annual
scale, where seasonality plays a crucial role. Precipitation is effective in reducing CO and
O3 concentrations, while temperature affects pollutant concentrations, depending on the
region and pollutant. Control measures and public policies are essential to improve air
quality and protect public health, especially in the East and Agreste of Alagoas, which
record high mortality rates from respiratory and cardiovascular diseases, which may have
been aggravated by atmospheric pollutants. The results presented indicate the urgent need
to implement air quality monitoring stations, as there are no air quality measures or
reports available in Alagoas.
Keywords: Air quality, atmospheric pollution, public health, SISAM.
SUMÁRIO
pág.
1.
INTRODUÇÃO ..............................................................................................09
2. OBJETIVOS................................................................................................... 12
2.1 Objetivo Geral ................................................................................................ 12
2.2 Objetivo Específico ........................................................................................ 12
3. JUSTIFICATIVA.......................................................................................... 13
4.
REVISÃO DA LITERATURA...................................................................... 14
4.1. SISAM ............................................................................................................ 14
4.2. CIDACS ........................................................................................................... 15
4.3. Queimadas dos biomas no Nordeste NEB .......................................................16
4.4. Poluentes atmosféricos e Qualidade do Ar ..................................................... 18
4.5. Relação das variáveis meteorológicas com a poluição atmosférica ................. 20
4.6. LEGISLAÇÃO AMBIENTAL...................................................................... 21
4.6.1. Organização Mundial de Saúde – OMS...................................................... 21
4.6.2. Legislação da CONAMA........................................................................... 22
4.6.3. PRONAR .................................................................................................. 27
4.6.4. Legislação de Alagoas ................................................................................ 30
5. POLUENTES ATMOSFÉRICOS ............................................................... 31
5.1. Monóxido de Carbono (CO)............................................................................. 34
5.2. Ozônio (O3). ..................................................................................................... 36
5.3. Dióxido de Enxofre (SO2)................................................................................ 37
5.4. Dióxido de Nitrogênio (NO2). .......................................................................... 39
5.5. Material Particulado (PM2.5). ...........................................................................40
6. MATERIAL E MÉTODOS ...........................................................................44
6.1. Localização e Caracterização da Área de Estudo. .......................................... 44
6.2. Estatística Aplicada ..........................................................................................46
6.3. Teste não paramétrico de Mann-Kendall .......................................................... 47
6.4. Teste não paramétrico de Pettitt ....................................................................... 48
6.5. Coeficiente de Correlação de Pearson (r). ........................................................ 49
6.6. Modelo de Interpolação Espacial ....................................................................50
6.7. ERA5............................................................................................................... 50
6.8. WRPLOT ........................................................................................................ 50
6.9.SPI.................................................................................................................... 51
7. RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................... 51
7.1. Análise Estatística dos Poluentes ....................................................................51
7.2. Análise das médias diárias e anuais .................................................................60
7.3. Teste de Mann-Kendall e Pettit ....................................................................... 63
7.4. Padrões Relacionais Entre Variáveis Meteorológicas e os Poluentes
Atmosféricos ....................................................................................................74
7.5. Rosa de poluição. ............................................................................................82
7.6. Dados da saúde – Datasus ............................................................................... 85
8. CONCLUSÃO ................................................................................................89
9. RECOMENDAÇÕES ....................................................................................91
10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................... 92
1. INTRODUÇÃO
No Brasil, conforme o Art. 6º, a União, por intermédio do Conselho Nacional do
Meio Ambiente (CONAMA) estabelece os Padrões de Qualidade do Ar (PQAr), onde o
CONAMA desempenha um papel consultivo e deliberativo no âmbito do Sistema
Nacional do Meio Ambiente (SISNAMA) que faz parte do Programa Nacional de
Controle da Qualidade do Ar (PRONAR). Este programa foi criado pela Lei nº 6.938/81,
que dispõe sobre a Política Nacional do Meio Ambiente, sendo posteriormente
regulamentada pelo Decreto nº 99.274/90 (CONAMA, 1990).
Para os PQArs, estabeleceu-se que quando as concentrações dos poluentes
atmosféricos ultrapassarem certos limites, poderão afetar a saúde, a segurança e o bemestar da população, bem como ocasionar danos à flora e à fauna, aos materiais e ao meio
ambiente em geral. Nesse contexto, foi criada a Rede Nacional de Monitoramento da
Qualidade do Ar, baseada nas diretrizes da Organização Mundial da Saúde (OMS), e
assim instituiu o PRONAR(CONAMA 1990).
A qualidade do ar refere-se ao nível de poluentes atmosféricos aos quais a população
está exposta, com destaque as emissões, a topografia e as condições meteorológicas da
região, que podem ser favoráveis ou não à dispersão dos poluentes (França et al., 2012).
A poluição atmosférica não prejudica apenas a saúde e a qualidade de vida das pessoas,
mas também resulta em custos para o Estado, esses custos decorrem do aumento no
número de atendimentos e internações hospitalares, bem como do aumento no consumo
de medicamentos (MMA, 2023).
Os impactos dos poluentes atmosféricos na saúde humana juntamente com os PQAr’s
são fundamentais na formulação de políticas públicas e no monitoramento da poluição
(Sant’anna et al., 2021). De acordo com a Organização Mundial de Saúde - OMS (2016),
mais de 90% da população global respira ar de qualidade insatisfatória e enfrenta riscos
diários, que resulta em aproximadamente 11,6% de todas as mortes no mundo, o que
corresponde a 7 milhões de óbitos anuais, incluindo 600 mil crianças (Landrigan et al.,
2018; WHO, 2018).
Os poluentes emitidos diretamente de uma fonte são denominados de primários, ao
contrário, dos secundários que são formados a partir de reações com outros poluentes ou
variáveis ambientais (Brait, 2008). Quanto a sua origem, os poluentes podem ser
orgânicos, ligados ao carbono (C) e ao hidrogênio (H) ou inorgânicos como o gás
sulfídrico (H2S) e amônia (NH3). Dentre esses poluentes, pode-se destacar os materiais
particulados (MP) partículas finas 2.5 (MP2.5) e grossas (MP10), o dióxido de carbono
9
(CO2), óxidos de nitrogênio (NOx), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3), aldeídos
(RCOH), hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA’s) entre outros (Brait, 2008).
Quando tratamos de fontes poluidoras oriundas das queimadas, incêndios florestais e
urbanos, as consequências são graves tanto para o meio ambiente, quanto para a saúde no
Brasil (Coelho et al., 2023). Queimada é uma prática comum, que já faz parte do contexto
histórico, ela é implementada desde o período da colonização, sendo um modelo de
produção registrada ao longo de séculos (Coelho et al., 2023). A OMS destaca os
principais poluentes oriundos da queima da biomassa, sendo eles: Material Particulado
(MP2.5/MP10), Monóxido de carbono (CO), Dióxido de nitrogênio (NO2), fumaça (FMC),
O3, HPAs - (benzopireno – BaP) e dióxido de enxofre (SO2) (Coelho et al., 2023).
No Nordeste do Brasil (NEB) encontra-se quatro (Caatinga, Mata Atlântica, Cerrado
e Amazônico) dos seis biomas continentais encontrados no país (Correia Filho et al.,
2019), e o estado de Alagoas possui dois biomas (Caatinga e Mata Atlântica) (Sousa Filho
et al., 2022). Estudos realizado por Coelho e Serralha (2023) constataram o aumento da
área queimada na Caatinga, entre 2000 e 2019. Vale destacar que apenas 3% da Caatinga
possui área de preservação, de acordo com o Sistema Nacional de Informações Florestais
- SNIF, sendo mais de um terço destas, de proteção integral.
No estado de Alagoas existem 97 Unidades de Conservação (UC), sendo 86 na Mata
Atlântica e 11 na Caatinga. Do total, 80 foram criadas em âmbito estadual, e vale destacar
a inclusão de 77 Reservas Particulares do Patrimônio Natural (RPPNs). Isso significa que
11,66% (324.593,58 ha) do território alagoano está protegido por UC, sendo 14%
(208.352,51 ha) na Mata Atlântica e 9% (116.241,06 ha) na Caatinga (IMA, 2022).
Mesmo assim, segundo os dados do Instituto do Meio Ambiente (IMA), entre janeiro e
abril em 2021 foram registrados 110 focos de queimada, apenas na Caatinga, somando
nos últimos dois anos no mesmo período 33 focos em 2020 e 63 focos em 2019. Em
Alagoas o uso do fogo só é permitido em áreas rurais e apenas em alguns tipos de
atividades como práticas agrícolas, pastoris ou florestais, mediante a autorização de
queima controlada, segundo a Lei Estadual nº 7.454/2013 (IMA, 2020).
10
Todas essas ações de queimadas, juntamente com atividades industriais, processos
de geração de energia, veículos automotores, entre outras ações antrópicas estão
associados ao aumento da poluição atmosférica, podendo ser definida como qualquer
forma de matéria ou energia com intensidade, concentração, tempo ou características que
possam tornar o ar impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde (MMA 2023).
Em Maceió, o aumento da poluição está diretamente relacionado ao crescimento
da frota de veículos. Estudos realizados por Silva e Silva Júnior (2008) na cidade
revelaram que a área do centro, que concentra o maior número de veículos, apresentou os
níveis mais elevados de dióxido de nitrogênio (NO₂) e ozônio (O₃). Esses dados sugerem
que regiões com maior densidade de automóveis podem ultrapassar os limites
estabelecidos pelas regulamentações ambientais (Silva e Silva Júnior, 2008).
Outro estudo buscou projetar cenários futuros para a cidade, realizando uma
análise das tendências de aumento das emissões de poluentes atmosféricos,
principalmente o monóxido de carbono (CO), um produto da combustão incompleta,
emitido por veículos leves Esse estudo foi realizado em três cenários diferentes e em todos
ocorre o aumento da concentração de CO ou de material particulado (PM) e
hidrocarbonetos não metano (NMHC). O aumento das concentrações desses poluentes
em todos os cenários projetados sugere um risco crescente à saúde pública (Silva et al.,
2024).
11
2. OBJETIVOS
2.1 Geral
•
AVALIAR os impactos das concentrações de poluentes atmosféricos na qualidade
do ar nos municípios do estado de Alagoas.
2.2 Específicos
•
IDENTIFICAR a variabilidade das concentrações de poluentes nos municípios
de Alagoas e comparar com os limites estabelecidos nas resoluções CONAMA
1990, 2018 e OMS 2021 em relação aos PQAr.
•
ANALISAR comparativamente os dados de poluição e óbitos por doenças
cardíacas pulmonares causadas por agentes externos.
•
CARACTERIZAR o padrão de concentração de cada poluente via rosa de
poluição e identificar aqueles que se distingue em grau de poluição.
12
3. JUSTIFICATIVA
Em Alagoas, a qualidade do ar não é monitorada, e nenhum dos órgãos ambientais
estaduais ou municipais conduz esse tipo de análise, principalmente via estações de
monitoramento e qualidade do ar (EMQAr). Isso coloca a população em risco de
exposição dos poluentes atmosféricos que podem atingir concentrações superiores aos
limites recomendados pelo CONAMA, incluindo situações críticas. Portanto, a
investigação, quantificação e monitoramento dessas concentrações tornam-se uma
questão crucial de saúde pública e ambiental.
O aumento das emissões de poluentes oriundos de veículos automotores e das
atividades antrópicas, junto ao avanço industrial e a expansão das áreas urbanas,
representam um risco ambiental para a saúde pública. Em 2021, a OMS estimou que
anualmente, 7 milhões de mortes prematuras em todo o mundo estão associadas a essa
causa (OMS, 2021). Reduzir os níveis de poluentes atmosféricos pode diminuir
significativamente a incidência de doenças cardíacas, respiratórias e de câncer (Lisboa e
Rodrigues, 2013).
13
4.
REVISÃO DA LITERATURA
4.1
SISAM
O Sistema de Informações Ambientais Integradas à Saúde Ambiental (SISAM),
iniciado originalmente em 2008, é resultado de uma colaboração entre a Fundação
Oswaldo Cruz (Fiocruz), o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), o Ministério
da Saúde (MS) e a Organização Pan-Americana de Saúde (OPAS/OMS). Essa plataforma
on-line (https://agencia.fiocruz.br/print/11969) viabiliza a avaliação de níveis de poluição
atmosférica e seus impactos na saúde humana, fornecendo não apenas dados recentes
sobre estimativas de concentrações de poluição atmosférica, poluição urbana e industrial,
mas também o monitoramento de focos de queimadas e dados meteorológicos retroativos
entre os anos de 2000 e 2019 para todos os municípios do Brasil (FIOCRUZ, 2019).
No SISAM são empregados dez satélites equipados com sensores orbitais na faixa
termal-média de 4μm para obtenção dos focos de calor. Esses dados são processados
operacionalmente, na Divisão de Geração de Imagens (DGI) e na Divisão de Satélites e
Sistemas Ambientais, com base nas imagens dos satélites de órbitas polares, onde incluise as AVHRR/3 dos NOAA-18, 19 e 20, METOP-B e C, MODIS da TERRA e AQUA, e
VIIRS do NPP-Suomi. Utiliza-se também as imagens de satélites geoestacionários, tais
como, GOES-16 e MSG-3 (INPE, 2023).
Esses dados conhecidos como de focos de referência são divulgados pelo INPE e, eles
coincidem com o conjunto de focos da NASA e da Universidade de Maryland (UMD)
dos EUA denominada "Collection 6", que os produzem desde 2016 em substituição à
"Collection 5" para todo o planeta. Baseado nisso o INPE fez o mesmo com sua base de
dados de focos oriundos do MODIS (plataformas orbitais - AQUA e TERRA) no mês de
março/2017. Ocorreu então uma substituição de toda a base de focos, exigindo o
reprocessamento de todas as milhares de imagens pretéritas, seguido da evolução dos
algoritmos de extração de focos das imagens e assim produtos mais confiáveis (INPE,
2023).
Para os satélites ambientais em órbita polar (NOAA a 800 km acima da superfície, e
TERRA e AQUA a 710 km), trabalhos de validação de campo indicam que uma frente de
fogo com cerca de 30 m de extensão por 1 m de largura, ou maior, será detectada. Para os
geoestacionários, a 36 mil km de distância, a frente de fogo precisa ter o dobro de tamanho
14
para ser localizada. Já os recentes satélites, NPP-SUOMI e NOAA-20, com seu sensor
VIIRS de resolução espacial 375 m, conseguem detectar áreas de alguns m 2 queimando
no período noturno. Cada satélite de órbita polar produz pelo menos dois conjuntos de
imagens por dia, enquanto os geoestacionários geram seis imagens por hora, sendo que
no total o INPE processa automaticamente mais de 200 imagens por dia especificamente
para detectar focos de queima da vegetação (INPE, 2023).
O uso de todos os focos de calor dos vários satélites é recomendado quando é
relevante toda e qualquer detecção de fogo, como no monitoramento de uma área de
proteção ou de interesse específico (produção de madeira ou linhas de transmissão) e no
acompanhamento do avanço de frentes de fogo, contribuindo para a construção de séries
temporárias ao longo dos anos. Facilitando a análise de tendências em números de focos
de calor, entre diferentes regiões, durante períodos de interesse (INPE, 2023).
O cálculo das concentrações e das dispersões das emissões das queimadas são
extraídas no período de 2000 a 2002, segundo o Modelo MERRA-2, no período de 2003
a 2017, do Modelo CAMS-Reanalysis e no período de 2018 e 2019 o modelo CAMSNrealtime. O MERRA-2 (Modern-Era Retrospective analysis for Research and
Applications version 2) é o produto da NASA (National Aeronautics and Space
Administration). Os dados do MERRA-2 possuem resolução espacial de 0,25 graus
(aproximadamente 25 km) e interpolados na resolução espacial de 12,5 km, para os anos
de 2000 até 2002. A resolução temporal é de 6 horas (INPE, 2023).
Os modelos CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Service), CAMSReanalysis (2019) e CAMS-Nrealtime (2019) são produtos do centro europeu ECMWF
(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts). Os dados possuem resolução
espacial de 0,125 graus (aproximadamente 12,5 km) para os anos de 2003 até o presente.
Os dados são de "AOD" (Atmospheric Optical Density) 469 µm e a resolução temporal
de 6 horas (ECMWF, 2019; INPE, 2023).
4.2
CIDACS
O Centro de Integração de Dados e Conhecimentos para Saúde (CIDACS), localizado
na Bahia e vinculado à Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), desenvolve estudos e
pesquisas interdisciplinares com base na vinculação de grandes volumes de dados.
15
Utilizando tecnologias avançadas, como alta capacidade computacional e soluções em
segurança da informação, o CIDACS emprega principalmente a integração de bancos de
dados governamentais. O cruzamento dessas diversas bases de dados é realizado através
de algoritmos de vinculação desenvolvidos pela equipe do centro, juntamente com outras
técnicas, como mineração de dados e aprendizado de máquina, com o potencial de
produzir informações inéditas no campo da saúde (CIDACS, 2023).
O CIDACS mantém parcerias intelectuais internacionais e capta recursos por meio de
projetos de pesquisa com instituições dos Estados Unidos e do Reino Unido. Essas
colaborações favorecem e estimulam a produção científica e tecnológica em aspectos
relevantes para a saúde da população e para o Sistema Único de Saúde (SUS). Os dados
disponíveis no CIDACS são oriundos do Sistema de Informações sobre Mortalidade
(SIM), gerido pelo Departamento de Análise de Situação de Saúde da Secretaria de
Vigilância em Saúde (SVS), em conjunto com as Secretarias Estaduais e Municipais de
Saúde. O Sistema de Informações sobre Mortalidade coleta aproximadamente 40
variáveis das declarações de óbito, muitas delas específicas para óbitos fetais e de
menores de 1 ano (CIDACS, 2017).
Desde 1996, as declarações de óbito são codificadas utilizando a 10ª Revisão da
Classificação Internacional de Doenças (CID-10). O DATASUS e a SVS disponibilizam
as principais informações para tabulação sobre as bases de dados do SIM através da
Internet, facilitando o acesso e a análise desses dados para fins de pesquisa e políticas
públicas (CIDACS, 2017).
O Cidacs possui um projeto em andamento para criação da plataforma climática e
ambiental onde reunirá dados climáticos, ambientais e de saúde, possibilitando análises
que consideram múltiplos fatores e suas interações complexas. Isso é essencial para
compreender como mudanças climáticas e fatores ambientais afetam a saúde das
populações (CIDACS, 2022).
4.3
Queimadas dos biomas no NEB
Os incêndios florestais têm uma vasta incidência ao longo dos biomas, das UC, das
áreas de reflorestamento, das fazendas, ou até mesmo margens de estradas e proximidades
16
de aglomerados urbanos, ocasionando, em muitos casos, diversos prejuízos ecológicos,
paisagísticos e econômicos (Costa et al., 2009).
Vale destacar que as ações das queimadas culminam na alteração das características
do solo, do ar e água, bem como na perda da diversidade biológica de sua fauna e flora
(Santos et al., 2017). Essas práticas ainda, intensificam o processo de desertificação,
erosão do solo e o assoreamento dos rios dessa região (Siqueira Filho, 2012).
A Caatinga sofre sistemático crescimento da degradação. Com o avanço do
desmatamento e a mudança do uso e cobertura do solo, potencializou-se a fragilidade do
ambiente. Estudos mostram que os estados com maiores áreas atingidas por fogo foram a
Bahia e o Piauí, entre o ano 2000 e 2019 (Vieira, 2021). O estado de Alagoas é abrangido
por dois Biomas principais: A Mata Atlântica e a Caatinga. O domínio da Mata Atlântica
chega a cobrir aproximadamente 56,21% do Estado (IMA, 2019).
A Mata Atlântica Alagoana realizou, ao longo de 500 anos de colonização e ocupação,
um processo gradual de exploração desordenada. Esse ciclo teve início com a retirada
indiscriminada do Pau-Brasil (Caesalpina echinata) e outras madeiras nobres. A
exploração foi contínua com a chegada do ciclo da cana-de-açúcar, marcado pela
implantação de engenhos açucareiros. Com o avanço da modernização, esses engenhos
se transformaram em agroindústrias açucareiras, impulsionando uma rápida expansão das
fronteiras agrícolas em paralelo ao crescimento dos centros urbanos. Esse processo
resultou em uma redução contínua na cobertura vegetal da área original (RBMA, 2004).
O IMA mostrou um estudo de monitoramento do foco de queimadas do Bioma
Caatinga no estado de Alagoas entre os anos de 2006 e 2016, onde baseado em dados de
imagens de satélites, mostram que houve um aumento de 30,5% nos focos de queimadas
no intervalo de tempo analisado, passando de 400 para 522 eventos registrados tanto em
áreas agrícolas quanto em áreas de vegetação nativa. Em relação a essas ocorrências, nos
fragmentos de vegetação nativas, o aumento de focos de queimadas é considerado alto,
uma vez que correspondem a mais de 210%, o que tem mostrado que as atividades
antrópicas não têm poupado os poucos remanescentes vegetacionais da caatinga alagoana
(IMA, 2017). O resumo das ocorrências dos focos de queimadas do dia 08 a 14 de outubro
de 2023 disponibilizado pelo IMA, mostraram que foram monitorados 151 focos de
queimada, sendo que 11 focos foram no Bioma Caatinga, Correspondendo a 34% que
afetam essa vegetação.
17
Estudos feitos pela Fundação SOS Mata Atlântica em parceria com o Instituto
Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), reunindo dados de 2018 e 2019, onde Alagoas
está entre os nove estados com queda no nível de supressão da vegetação, conquistando
um destaque inédito, zerou o desmatamento do bioma Mata Atlântica. O relatório aponta,
no entanto, perda de 27,2% da Mata Atlântica em território nacional. Os maiores
desmatamentos continuam acontecendo nas regiões mais críticas: nas áreas interioranas,
limite com o Cerrado em Minas Gerais e Bahia e nas região centro-sul no Estado do
Paraná (IMA, 2020).
O trabalho realizado por Vieira (2021), constatou o aumento da área queimada nos
domínios do bioma Caatinga, entre 2000 e 2019. No primeiro ano do estudo (2000), a
área atingida por fogo correspondia à aproximadamente 0,05% da área total da Caatinga,
cerca de 407, 84 km². No último ano deste estudo (2019), as áreas avançaram para 0,73%
da área total do bioma, um total de 6.201,90 km2. Em Alagoas a caatinga pode ser
encontrada em toda região do sertão e parte do agreste de Alagoas De acordo com os
dados do IMA em 2019, os maiores focos de queimadas de biomassa estão localizados na
região do Agreste e Leste.
A instrução normativa IMA/AL Nº 02, de 16 de agosto de 2017, autoriza o uso do
fogo controlado, considerando que, de acordo com os preceitos contidos no inciso I do
artigo 38 da Lei Federal 12.651 de 25 de maio de 2012, a aprovação da utilização do uso
de fogo em práticas agropastoris e florestais é de competência do Instituto do Meio
Ambiente de Alagoas- IMA, como Órgão Ambiental Estadual.
4.4
Poluentes atmosféricos e Qualidade do Ar
A composição química da atmosfera varia verticalmente de acordo com as suas
camadas (Troposfera, Estratosfera, Mesosfera e Termosfera), bem como a densidade,
pressão e temperatura. No geral, os principais constituintes da atmosfera são N2, O2, vapor
d’água (H2O), argônio (Ar) e CO2 (Lenzi; Favero, 2014).
Os principais poluentes primários monitorados no Brasil e pelas principais agências
ambientais em todo o mundo são óxidos de nitrogênio (NO2 ou NOx), compostos
orgânicos voláteis (COVs), monóxido de carbono (CO) e dióxido de enxofre (SO2). Um
exemplo de poluente secundário é o ozônio (O3), formado a partir da reação química
18
induzida pela oxidação fotoquímica dos COVs e do NO2 na presença de raios ultravioleta
provenientes da luz solar (Santos et al., 2019).
O material particulado (MP) varia em número, tamanho, formato, área de superfície
e composição química, dependendo do local de sua produção e da fonte emissora. Os
efeitos deletérios sobre a saúde humana produzidos pelo MP dependem de sua
composição química e de seu tamanho. O MP é formado por múltiplos constituintes
químicos, incluindo um núcleo de carbono elementar ou orgânico, compostos
inorgânicos, como sulfatos e nitratos, metais de transição sob a forma de óxidos, sais
solúveis, compostos orgânicos, como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, e material
biológico, como pólen, bactérias, esporos e restos animais. O MP é classificado de acordo
com o seu tamanho em partículas totais em suspensão: partículas com até 30 μm de
diâmetro; partículas com diâmetro inferior a 10 μm (MP10 ou fração inalável); partículas
com diâmetro inferior a 2,5 μm (MP 2,5 ou fina); e partículas com diâmetro menor que
10 nm (MP 0,1 ou ultrafina) (Santos et al., 2019).
De acordo com os dados da Organização Mundial da Saúde (OMS), a poluição do ar
foi responsável por sete milhões de mortes em 2016 (WHO, 2019). A interação entre as
fontes de poluição e a atmosfera vai definir o nível de qualidade do ar, e os efeitos
adversos sobre quem o inalam (Lisboa, 2014). Nogarotto (2020), demostra que no ano de
2015 a exposição ao MP2,5 levou a mortalidade de 260.274 a cada 1.000.000 de habitantes
no Brasil. Nos EUA e Europa esse índice sobe para 275.183, 505.464 respectivamente, a
cada 1.000.000 de habitantes (OECD, 2018).
Como medida de segurança, diversos países têm estabelecido padrões de qualidade
do ar para os poluentes atmosféricos, baseados nas diretrizes publicadas pela OMS
(WHO, 2005) e que podem ser entendidos como valores de concentração do poluente na
atmosfera associado a um intervalo de tempo de exposição em que se preserve a qualidade
de vida e do meio ambiente em relação aos riscos de danos causados pela poluição
atmosférica (Brasil, 2018).
De acordo com Menezes (2006), os poluentes, quando lançados na atmosfera, são
submetidos aos efeitos de dispersão, transporte e turbulência atmosférica e aos processos
de reatividade química, seja por meio da reação com outros poluentes ou com a umidade
ambiente, sedimentação ou deposição. As condições climáticas são as principais
responsáveis pela dispersão dos poluentes (GOMES, 2011).
19
Alguns problemas atuais ligados à qualidade do ar foram expostos pela Organização
das Nações Unidas (ONU) no relatório denominado Ambient Air Pollution: A Global
Assesment of Exposure and Burden of Disease, publicado em 2016. Em 2022 a
Organizações das Nações Unidas, publicou uma nota sobre condições impróprias de ar,
que a maior parte da população mundial estria respirando e ressalta que segundo o
relatório divulgado pela OMS, aponta que exposição ao ar impuro aumenta danos à saúde
humana, mesmo em baixos níveis. Cerca de 92% da população global vive atualmente
em áreas onde os níveis de qualidade do ar ultrapassam os limites mínimos estabelecidos
pela OMS (Castelhano, 2021).
No caso dos riscos ligados à qualidade do ar, Branco e Murgel (2004) classificam em
três grupos ligados aos seus efeitos: i) estéticos, ii) tóxicos e iii) irritantes. Efeitos estéticos
são as consequências que os poluentes em suspensão na atmosfera causam nas estruturas
físicas construídas, provocando desgaste de materiais, perda de cor ou, apenas, sujando as
estruturas (Reyes et al., 2011; Venkat Rao et al., 2014). Os efeitos irritantes são menos
danosos, causando ardência e incómodo principalmente nas mucosas e olhos (Murgel &
Branco, 2004). Os efeitos tóxicos são aqueles que trazem consequências extremas à saúde
em virtude de envenenamento por gases tóxicos, atingindo os sistemas respiratórios,
cardiovascular e nervoso, dependente do poluente e do seu nível de concentração
(Castelhano, 2021).
4.5
Relação das variáveis meteorológicas com a poluição atmosférica
O processo de poluição atmosférica começa com a emissão de emissões de fontes, as
quais são transportadas pelas parcelas de ar (ou massa de ar, a depender da escala) até
alcançarem um receptor. Cada poluente possui características específicas de dispersão na
atmosfera. À medida que a distância entre a fonte emissora e o receptor aumenta, a
concentração de ambientes nas proximidades do receptor tende a diminuir. Condições
adversas, mesmo com emissões de poluentes semelhantes, podem resultar em
concentrações atmosféricas muito diferentes, devido à influência das condições
atmosféricas na dispersão dos poluentes (Damilano, 2006).
As condições atmosféricas são fatores cruciais na determinação do nível de poluição
atmosférica, pois influenciam o tempo de permanência das substâncias poluentes no local
onde foram lançadas. Quando os contaminantes são emitidos para a atmosfera terrestre,
20
são afetados por variáveis como velocidade e direção do vento, taxas de variação,
temperatura e instabilidade do ar, entre outras. A interação das interferências com essas
variáveis, ou seja, com o perfil climático de um local, determinará se permanecerão no ar
na forma emitida, se alterarão sua composição ou se serão dispersos para outro local
(Guerra e Miranda, 2011).
A circulação geral da atmosfera (CGA) também interfere na dispersão, uma vez que
a movimentação das grandes massas de ar afeta a circulação local. O regime dos ventos,
a umidade do ar, a radiação solar, a temperatura ambiente, a estabilidade atmosférica e a
ocorrência de chuvas são alguns fatores climáticos locais, que podem interferir no tempo
de permanência dos poluentes na atmosfera (National Research Council, 2010).
Guerra e Miranda (2011) explicam que, características específicas da microescala,
como topografia, presença de edifícios, tipo de solo e quantidade e tipo de vegetação,
também influenciam a trajetória das regiões poluentes na atmosfera. Essas características
locais têm a capacidade de modificar o microclima de uma determinada área, resultando
na formação de características como as ilhas de calor. Esse microclima alterado em
relação às áreas adjacentes pode tornar a dispersão das impurezas mais fácil ou mais
difícil, impactando a qualidade do ar na região específica.
4.6 Legislação Ambiental
4.6.1 Organização Mundial de Saúde - OMS
Desde 1987, a OMS vem publicando periodicamente diretrizes de qualidade do ar
baseadas na saúde para assessorar os governos e a sociedade civil a reduzirem a exposição
humana à poluição atmosférica e seus efeitos adversos. A última publicação havia sido
em 2006: a diretriz Air quality guidelines – global update 2005. Particulate matter, ozone,
nitrogen dioxide and sulfur dioxide (Escritório Regional da OMS para a Europa, 2006)
apresentava valores-guia baseados na saúde para os principais poluentes atmosféricos
prejudiciais à saúde, incluindo partículas inaláveis ou material particulado (MP), ozônio
(O3), dióxido de nitrogênio (NO2) e dióxido de enxofre (SO2). Essa versão das diretrizes
teve um impacto significativo (OMS, 2021).
Em 2019, mais de 90% da população mundial vivia em áreas onde as concentrações
excediam os níveis das diretrizes da OMS de 2005 para exposição a longo prazo a PM₂,₅.
21
O objetivo das diretrizes é que todos os países atinjam os níveis recomendados de
qualidade do ar. Quase 80% das mortes relacionadas com PM₂,₅ poderiam ser evitadas a
nível mundial se os atuais níveis de poluição atmosférica fossem reduzidos aos propostos
em diretrizes atualizadas. A OMS revisou no ano passado suas Diretrizes de Qualidade
do Ar, tornando-as mais rigorosas em um esforço para ajudar os países a avaliar melhor a
qualidade de seu próprio ar (OMS, 2022).
A elevada concentração de poluentes é resultado do trânsito de veículos, das
indústrias e de outros setores que, por estarem localizados em uma área específica,
acabam contribuindo para os altos níveis de poluição (Tibulo et al., 2020). Segundo
Monte, Albuquerque e Reisen (2015), a industrialização, juntamente com o crescimento
populacional, especialmente nas áreas urbanas, tem aumentado as preocupações
ambientais.
A poluição atmosférica é uma das maiores ameaças ambientais à saúde humana,
juntamente com as alterações climáticas. A melhoria da qualidade do ar pode reforçar os
esforços de mitigação das alterações climáticas, enquanto a redução das emissões, por sua
vez, melhorará a qualidade do ar. Ao esforçarem-se para atingir estes níveis de referência,
os países estarão a proteger a saúde e a mitigar as alterações climáticas globais (OMS,
2021).
4.6.2 Legislação da CONAMA
Os parâmetros nacionais de qualidade do ar foram estabelecidos pelo CONAMA,
em 1990 (Brasil, 1990), tendo por base a legislação norte americana em vigor datada da
década de 1980, embora padrões estaduais de qualidade do ar já pudessem ser
estabelecidos desde antes, como no caso de São Paulo que teve início em 1976 (Sant’Anna
et al., 2021). Ainda que esses padrões de qualidade sejam o suporte de qualquer programa
de controle de poluição de ar, são igualmente importantes as políticas e ferramentas que o
transformarão em realidade. Portanto, é necessário um olhar tanto para a ambição dos
padrões de qualidade do ar existentes quanto para a qualidade e implementação de
políticas de melhorias desses padrões.
De acordo com o Art. 1º resolução CONAMA Nº 003, de 28 de junho de 1990, são
padrões de qualidade do ar as concentrações de poluentes atmosféricos que,
22
ultrapassadas, poderão afetar a saúde, a segurança e o bem-estar da população, bem como
ocasionar danos à flora e à fauna, aos materiais e ao meio ambiente em geral (CONAMA,
10190).
Entende-se como poluente atmosférico qualquer forma de matéria com intensidade e
em quantidade, concentração, tempo ou características em desacordo com os níveis
estabelecidos, 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 atividades normais
da comunidade.
Sendo assim, os padrões de qualidade do ar serão o objetivo a ser atingido mediante
à estratégia de controle fixada pelos padrões de emissão e deverão orientar a elaboração
de Planos Regionais de Controle de Poluição do Ar (CONAMA, 1990).
Na tabela 1 abaixo, está representado os níveis de poluentes de acordo com o Art. 3º
da resolução de 1990, para os seguintes padrões de qualidade do ar como: as partículas
inaláveis, dióxido de enxofre (SO2), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3), dióxido de
nitrogênio (NO2).
Em 19 de novembro de 2018 foi publicada a Resolução CONAMA nº 491 que
dispõe sobre os padrões de qualidade do ar no Brasil. (Revogou a Resolução CONAMA
nº 03/1990) (CONAMA, 2018).
Segundo a nova Resolução, padrão de qualidade do ar é um dos instrumentos de
gestão da qualidade do ar, determinado como valor de concentração de um poluente
específico na atmosfera, associado a um intervalo de tempo de exposição, para que o meio
ambiente e a saúde da população sejam preservados em relação aos riscos de danos
causados pela poluição atmosférica (CONAMA, 2018).
Em 19 de novembro de 2018 foi publicada a Resolução CONAMA nº 491 que
dispõe sobre os padrões de qualidade do ar no Brasil. (Revogou a Resolução CONAMA
nº 03/1990) (CONAMA, 2018).
23
Tabela 1: Concentrações dos poluentes segundo a resolução CONAMA Nº 003, de 28 de
junho de 1990.
Fonte: CONAMA 1990. Adaptado pela autora.
1 - Média aritmética anual, 2 - Média horária, 3 - Máxima média móvel obtida no dia, 4 - Média geométrica anual e 5
- Medido nas partículas totais em suspensão.
Segundo a nova Resolução, padrão de qualidade do ar é um dos instrumentos de
gestão da qualidade do ar, determinado como valor de concentração de um poluente
específico na atmosfera, associado a um intervalo de tempo de exposição, para que o meio
ambiente e a saúde da população sejam preservados em relação aos riscos de danos
causados pela poluição atmosférica (CONAMA, 2018).
Essa resolução é dividida em duas categorias: I - padrões de qualidade do ar
intermediários - PI: padrões estabelecidos como valores temporários a serem cumpridos
em etapas; e II - padrão de qualidade do ar final - PF: valores guia definidos pela OMS
em 2005.
Os parâmetros regulamentados pela legislação ambiental vigente são os seguintes:
24
•
Partículas Totais em Suspensão (PTS);
•
Partículas Inaláveis (MP10);
•
Partículas Respiráveis (MP2,5);
•
Fumaça;
•
Dióxido de Enxofre (SO2);
•
Monóxido de Carbono (CO);
•
Ozônio (O3);
•
Dióxido de nitrogênio (NO2);
•
Chumbo (PB).
Segundo o CONAMA nº 491 /2018 os órgãos ambientais estaduais e distrital deverão
elaborar, em até 3 anos a partir da entrada em vigor desta Resolução e garantir sua
publicidade, um Plano de Controle de Emissões Atmosféricas que deverá ser definido em
regulamentação própria. O Plano de Controle de Emissões Atmosféricas deverá conter:
•
Abrangência geográfica e regiões a serem priorizadas;
•
Identificação das principais fontes de emissão e respectivos poluentes
atmosféricos;
•
Diretrizes e ações com respectivos objetivos, metas e prazos de implementação.
O relatório deve conter os dados de monitoramento e a evolução da qualidade do ar,
conforme conteúdo mínimo estabelecido, e resumo executivo, de forma objetiva e
didática, com informações redigidas em linguagem acessível.
1. Descrição das características da região do estado e do Distrito Federal:
•
Condições Meteorológicas
•
Uso e ocupação do solo
2. Descrição da rede de monitoramento
3. Poluentes Atmosféricos monitorados
4. Redes de Monitoramento
5. Tipos de Rede e Parâmetros Monitorados
6. Metodologia de Monitoramento
7. Metodologia de Tratamento dos Dados
8. Representatividade de Dados
•
Rede Automática
25
•
Rede Manual
9. Representatividade espacial das estações
10. Descrição das fontes de poluição do ar
11. Considerações gerais sobre estimativas de emissão de fontes móveis e fontes
estacionárias
12. Apresentação dos resultados quanto aos poluentes
13. Medidas de gestão implementadas
14. Referências legais e bibliográficas
Na tabela 2 estão representados os níveis de poluentes de acordo resolução CONAMA
Nº 491, de 19 de novembro de 2018, para os seguintes padrões de qualidade do ar como:
dióxido de enxofre (SO2), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3), dióxido de nitrogênio
(NO2), material particulado 10 (MP10) e material particulado 2.5 (PM2.5).
Tabela 2: Concentração dos poluentes segundo a resolução CONAMA Nº 491, de 19
de novembro de 2018.
Fonte: CONAMA 2018. Adaptado pela autora.
1 - Média aritmética anual, 2 - Média horária, 3 - Máxima média móvel obtida no dia, 4 - Média geométrica
anual e 5- Medido nas partículas totais em suspensão.
26
Os padrões de qualidade do ar segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS),
variam de acordo com a abordagem adotada para balancear riscos à saúde, viabilidade
técnica, considerações econômicas e vários outros fatores políticos e sociais, que por sua
vez dependem, entre outras coisas, do nível de desenvolvimento e da capacidade nacional
de gerenciar a qualidade do ar (MMA,2018). As diretrizes recomendadas pela OMS
levam em conta está heterogeneidade e, em particular, reconhecem que, ao formularem
políticas de qualidade do ar, os governos devem considerar cuidadosamente suas
circunstâncias locais antes de adotarem os valores propostos como padrões nacionais.
(MMA,2018).
Em maio de 2022, o Plenário do Supremo Tribunal Federal (STF) determinou que o
CONAMA edite, em 24 meses, uma nova resolução sobre padrões de qualidade do ar. A
nova diretriz deve levar em consideração as diretrizes estabelecidas pela OMS em 2021
(Brasil, 2024).
4.6.3. PRONAR
No Brasil, o Programa Nacional de Controle da Poluição do Ar (PRONAR) foi criado
mais tarde, em 1989, pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente, como um dos
instrumentos básicos da gestão ambiental para “proteção da saúde e bem-estar das
populações com o objetivo de permitir o desenvolvimento econômico e social do país de
forma ambientalmente segura” (PRONAR, 1989).
A estratégia básica do PRONAR é limitar, a nível nacional, as emissões por tipologia
de fontes e poluentes prioritários, reservando o uso dos padrões de qualidade do ar como
ação complementar de controle. Estabeleceu-se dois tipos de padrões de qualidade do ar:
os primários e os secundários:
a) São padrões primários de qualidade do ar as concentrações de poluentes que,
ultrapassadas, poderão afetar a saúde da população, podendo ser entendidos como
níveis máximos toleráveis de concentração de poluentes atmosféricos,
constituindo-se em metas de curto e médio prazo.
b) São padrões secundários de qualidade do ar, as concentrações de poluentes
atmosféricos abaixo das quais se prevê o mínimo efeito adverso sobre o bem-estar
da população, assim como o mínimo dano à fauna e flora aos materiais e meio
27
ambiente em geral, podendo ser entendidos como níveis desejados de
concentração de poluentes, constituindo-se em meta de longo prazo.
Para o gerenciamento do licenciamento de fontes de poluição do ar, considerando que
o crescimento industrial e urbano, não devidamente planejado, agrava as questões de
poluição do ar, é estratégico estabelecer um sistema de disciplinamento da ocupação do
solo baseado no licenciamento prévio das fontes de poluição. Por este mecanismo o
impacto de atividades poluidoras poderá ser analisado previamente, prevenindo uma
deterioração descontrolada da qualidade do ar (PRONAR e CONAMA, 1989).
Já no âmbito político, tendo em vista a existência de interfaces com os diferentes
setores da sociedade, que se criam durante o estabelecimento e a aplicação de medidas de
controle da poluição do ar é estratégia do PRONAR que o Instituto Brasileiro do Meio
Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) coordene gestões junto aos
órgãos da Administração Pública Direta ou Indireta. Federais, Estaduais ou Municipais e
Entidades Privadas, no intuito de se manter um permanente canal de comunicação visando
viabilizar a solução de questões pertinentes (PRONAR, 1989).
Desde a instituição do PRONAR, por meio da Resolução Conama nº 005, de 1989,
como “um dos instrumentos básicos da gestão ambiental para proteção da saúde e bemestar das populações e melhoria da qualidade de vida” e o estabelecimento de seus
instrumentos de apoio e operacionalização, foram desenvolvidas inúmeras ações que
buscaram promover a melhoria da qualidade do ar no país. No entanto, apesar dos avanços
decorrentes principalmente das atualizações das resoluções do Conama, nem todos esses
instrumentos, ações e programas foram implementados de forma integral (PRONAR,
1989).
Nas Tabelas 3 e 4 estão representadas as situações atuais e a situação desejadas pelo
PRONAR, de acordo com a resolução no CONAMA de 1989 e 2018.
28
Tabela 3: Situação atual e a desejada da Resolução Conama nº 005/1989.
Fonte: MMA, 2022.
29
Tabela 4: Situação atual e a desejada da Resolução Conama nº 491, de 2018.
Situação Atual Resolução do Conama nº
491/2018
Situação Desejada Resolução do Conama
nº 491/2018
(i) Padrão de Qualidade do Ar intermediário (i) Implementação das Redes Estaduais de
(pi1) estabelecido a partir da entrada em Monitoramento da Qualidade do Ar;
vigor da resolução Conama nº 491, de 2018;
(ii) Guia técnico para monitoramento da
qualidade do ar publicado;
(ii) Elaboração dos Inventários Estaduais de
Fontes de Emissão.
(iii) Planos Estaduais de Controle de Emissão (iii) Enquadramento das áreas
Atmosférica deve ser elaborado até classificação usos pretendidos.
novembro de 2021 e Relatórios devem ser
desenvolvidos anualmente;
de
(iv) Os órgãos ambientais estaduais e (iv) Apoio à formulação de programas nos
distritais deverão divulgar índice de estados;
Qualidade do Ar - IQAR;
(v) Relatórios anual de acompanhamento das (v) Divulgação dos índices de Qualidade do
ações deve ser realizado pelo MMA ao final Ar (IQAR), aumentar a quantidade de
de cada ano;
estações;
(vi) Divulgação do Índice de Qualidade do Ar
(IQAR).
(vi) Capacitação da equipe técnica.
Fonte: MMA, 2022.
Depois de citados na Resolução Conama nº 05, de 1989, os valores para padrões
de qualidade do ar foram inicialmente definidos em 1990 (Resolução Conama nº 003,
de 1990) e atualizados em 2018, por meio da Resolução Conama nº 491, de 2018
(PRONAR, 1989).
4.6.4. Legislação de Alagoas
O estado de Alagoas possui a Lei Nº 7.653, de 24 de julho de 2014, que dispõe sobre
as atividades pertinentes ao controle da poluição atmosférica, padrões e gestão da
qualidade do ar, conforme especifica e adota outras providências (PLA, 2014).
Foi determinado no Art. 1º que as atividades pertinentes ao controle da poluição
atmosférica, padrões e gestão da qualidade do ar, são regidas pela presente Lei, atendidas
30
as disposições da legislação federal. Proibindo o lançamento ou a liberação para a
atmosfera de qualquer tipo e forma de matéria ou energia que possa ocasionar a poluição
atmosférica, conforme definida nos termos desta Lei, como mostra o Art. 3 º (Alagoas,
2014).
Os PQAr’s a serem observados no estado de Alagoas serão estabelecidos pelo órgão
estadual de meio ambiente, na ausência de regulamentação estadual de padrão de
qualidade de ar, será observada a Legislação Federal e Resoluções do CONAMA, no que
couber (Alagoas, 2014).
O Instituto do Meio Ambiente do estado de Alagoas (IMA/AL) é o órgão ambiental
vinculado à Secretaria de Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos de Alagoas
(SEMARH/AL), responsável pela execução da política ambiental estadual. Compete ao
IMA/AL, por meio da Diretoria de Licenciamento (Dilic), o controle da instalação,
operação e expansão de atividades poluidoras ou degradantes do meio ambiente dentro
do estado (PNLA, 2018).
Entretanto não há registro de relatórios periódicos ou disponíveis com dados sobre o
padrão de qualidade do ar observados no estado vinda dos órgãos responsáveis, eles
apenas promovem o desenvolvimento de atividades de planejamento, diagnóstico,
elaboração de termos de referência para estudos ambientais e de normatizações técnicas
direcionadas ao licenciamento ambiental.
5.
Poluentes atmosféricos
A atmosfera terrestre é o compartimento de deposição e acumulação de gases (e de
particulados) como o CO2 e o O2, produtos dos processos respiratório e fotossintético de
plantas terrestres e aquáticas, macro e micrófitas, e de compostos nitrogenados essenciais
à vida na Terra, fabricados por organismos (bactérias e plantas) a partir de N2 atmosférico.
Ela também se constitui em um componente fundamental do Ciclo Hidrológico, pois age
como um gigantesco condensador que transporta água dos oceanos aos continentes
(Mozeto, 2001).
A atmosfera tem também uma função vital de proteção da Terra, pois absorve a maior
parte da radiação cósmica e eletromagnética do Sol: apenas a radiação na região de
3002.500 nm (ultravioleta, a UV, visível e infravermelha, a IV) e 0,01-40 m (ondas de
rádio) é transmitida pela atmosfera e atinge nossas cabeças (Mozeto, 2001), (Toletino e
Rocha-Filho, 1998).
31
Até aproximadamente 80 km de altura, a composição da atmosfera é praticamente
constante, com exceção do vapor d’água e do dióxido de carbono cujas concentrações são
bastante variáveis, nas proximidades da superfície terrestre. A parte gasosa é composta de
nitrogênio (N2), que contribui com 78,08% e o oxigênio (O2) com 20,95% (Cardoso,
2009).
A oxigênio desempenha uma função crucial na atmosfera, sendo fundamental para
sustentar a vida aeróbica, ou seja, aquela que depende da respiração do oxigênio. Dois
processos naturais responsáveis pela geração de oxigênio na atmosfera (Riguetto, 1999,
pg.40):
•
A dissociação da água através da radiação ultravioleta (Lisboa, 2007):
2H2O + (rad. U.V) → 2H2 + O2
•
(1)
E a reação fotossintética através da radiação infravermelha. O CH2O é uma
molécula fundamental para a produção de carboidratos, formadores das células.
Essa reação está ligada, portanto, aos processos biológicos: principal processo
formador de O2 (Lisboa, 2007).
H2O + CO2 (rad. I.V) → H – C - H + O2
(2)
O
Os gases minoritários também são importantes para manter a vida. Gases como o
dióxido de carbono, o metano e o óxido de nitrogênio são responsáveis por manter a
temperatura do planeta em uma faixa conveniente para abrigar a vida como conhecemos
(Cardoso, 2009).
32
Tabela 5: Composição relativa de alguns gases minoritários presentes na atmosfera
limpa.
Fonte: CARDOSO, 2009.
A poluição atmosférica é resultado do aumento da concentração dos gases
minoritários e de partículas na atmosfera. A principal atividade antropogênica que afeta
a atmosfera é a queima de combustível e florestas, esse processo de queima é chamado
de combustão (Garcia e Passos).
As reações de combustão podem ser classificadas como completas ou
incompletas, onde reação de combustão completa define o que é chamado de proporção
estequiométrica. Para um dado processo de combustão completa, existe apenas uma
proporção possível entre o número de moléculas do combustível e o número de moléculas
do oxidante para que as únicas espécies produzidas sejam H2O e CO2. No caso da
combustão do metano, resulta (Ridenti et al., 2018):
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)
ΔH = -891 kJ.
(3)
33
As reações de combustão podem ser categorizadas como completas ou
incompletas, sendo a combustão completa definida pelo que é conhecida como proporção
estequiométrica. Em um processo de combustão completa específico, existe uma única
proporção possível entre o número de moléculas do combustível e do oxidante, garantindo
que apenas as espécies de H2O e CO2 sejam produzidas. Tomando como exemplo a
combustão do metano, o resultado é (RIDENTI, et al., 2018):
CH4(g) + 3/2O2(g) → CO(g) + 2H2O(l)
ΔH = -520 kJ.
(4)
CH4(g) + O2(g) → C(g) + 2H2O(l)
ΔH = -408,5 kJ.
(5)
Os materiais mais abundantes para serem usados como combustível são aqueles
ricos em átomos de carbono ligados ao hidrogênio (C-H), presentes nos compostos de
origem no petróleo e gás natural ou ligado a outro átomo de carbono (C-C), como o
presente na estrutura do carvão, aumentando a quantidade de dióxido de carbono na
atmosfera (Cardoso, 2009).
Em áreas urbanas, grandes quantidades de compostos químicos são emitidas para
a atmosfera pelas indústrias, veículos e decorrentes de outras atividades humanas. Perto
de 3000 diferentes compostos provenientes da ação humana já foram identificados na
atmosfera, sendo a maior parte deles orgânicos. De uma forma geral, a escolha recai
sempre sobre um grupo de poluentes que servem como indicadores de qualidade do ar1,
que são regulamentados e de uso universal: dióxido de enxofre (SO2), material particulado
(MP), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3) e óxidos de nitrogênio (NOx) (Guarieiro,
et al., 2011).
5.1. Monóxido de carbono (CO)
A presença predominante de monóxido de carbono (CO) na atmosfera origina-se
principalmente da queima incompleta de combustíveis fósseis ou da queima de biomassa.
Na combustão, a quantidade de CO produzida é diretamente vinculada ao volume de
oxigênio fornecido para o processo (Guimarães, 2016).
34
A principal preocupação das concentrações de monóxido de carbono na atmosfera
urbana vem de sua alta toxicidade. Diferente do material particulado que geralmente
apresenta efeito em médio e longo prazo na saúde das pessoas, o CO ocasiona efeitos
imediatos associados a doenças agudas. O monóxido de carbono é imediatamente
inaliável e difunde-se rapidamente nos alvéolos, corrente sanguínea e membranas da
placenta (Weaver, 2009). Os sintomas da intoxicação subaguda de CO incluem dor de
cabeça, tonturas, fadiga, mal-estar e alguns sintomas semelhantes aos da gripe
(Nascimento, 2016).
É um gás do efeito estufa indireto, contribui para o smog fotoquímico, cujo principal
poluente secundário é o ozônio (O3), a oxidação do CO ocorre na presença da luz solar e
do radical hidroxila (OH) formado na atmosfera (Guimarães, 2016).
CO(g) + OH• (g)
→ CO2(g) + H+
(6)
H+ (g) + O2(g) + M
→
HO2• (g) + M
(7)
Seguindo-se as reações:
HO2• (g) + NO(g) → OH• (g) + NO2(g)
(8)
NO2(g) + hν (λ < 430 nm) → O• (g) + NO(g)
(9)
O• (g) + O2(g) → O3(g)
(10)
Resultando em:
CO2(g) + 2O2(g) → CO2(g) + O3(g)
(11)
*M= Gás inerte na atmosfera.
Frente ao risco das altas concentrações de monóxido de carbono, o monitoramento
deste poluente pelos órgãos ambientais torna-se necessário.
35
5.2. Ozônio (O3)
É um gás instável, altamente reativo e oxidante. O ozônio presente na troposfera é um
perigoso poluente que além de provocar problemas respiratórios e o smog fotoquímico
também degrada tecidos e danifica plantas. O que contrasta com o papel protetor que
geralmente é atribuído ao ozônio estratosférico vital para a manutenção da qualidade de
vida na biosfera, pois, absorve a radiação infravermelha refletida pela superfície terrestre,
embora seu papel principal esteja relacionado com sua presença na ozonosfera,
bloqueando parte da radiação ultravioleta do sol. Sua absorção numa faixa em torno de 9
µm diminui a transparência da ‘janela’ atmosférica à radiação infravermelha existente
entre 7µm e 13 µm (Mozeto, 2001), (Toletino e Rocha-Filho, 1998).
Moléculas de O3 são formadas e destruídas em reações não catalíticas na estratosfera.
Estas reações são exotérmicas, conferindo, portanto, o perfil típico de temperatura desta
camada da atmosfera. Acima da estratosfera o ar é muito rarefeito e as moléculas de O2
são decompostas pela radiação UV do Sol, parte dos átomos de oxigênio recombinam-se
e formam moléculas diatômicas, que podem novamente sofrer o processo de
fotodecomposição. Por estas razões, a intensidade da radiação UV na estratosfera é muito
menor. Sendo o ar mais denso, essa região contém um maior número de moléculas de O2.
Assim, essas moléculas em colisão com átomos de oxigênio resultam na produção de
ozônio segundo a equação (Mozeto, 2001):
O• (g) + O2(g) → O3(g) + calor
(12)
Esta reação é a principal fonte de geração do O3 da estratosfera. A destruição das
moléculas de O3 na estratosfera é predominantemente um resultado da fotodecomposição
pela absorção de fótons UV com λ < 320 nm que, segundo a equação abaixo, produz
moléculas e átomos de oxigênio no estado excitado (Mozeto, 2001):
O3 (g) + UV (λ < 320 nm) → O2* (g) + O• (g)
(13)
Várias são as espécies atômicas ou moleculares que fazem esta destruição através da
remoção de um átomo de oxigênio da molécula de O3. Essas espécies são denominadas
‘catalisadores da depleção da camada de ozônio. Esses catalisadores são radicais livres,
átomos ou moléculas com pelo menos um elétron não emparelhado, o que os torna
36
espécies altamente reativas. Dentre eles podem ser citados: OH•, CH3 •, CF2 Cl•, H3 COO•,
H3CO•, ClOO•, ClO•, HCO•, e NO• (Mozeto, 2001).
O processo de formação do O3 depende das concentrações de seus precursores e de
condições meteorológicas. Sua formação pode ocorrer em até duas horas após a emissão
de seus precursores, que mesmo no processo de formação do O3 continuam sendo
transportados a favor dos ventos, fazendo com que sejam encontradas altas concentrações
de O3 em regiões distantes do local de emissão (Valdambrini e Ribeiro, 2019). Em áreas
metropolitanas, as emissões veiculares são as principais responsáveis pela emissão de
Nox (óxidos de nitrogênio) e COVs (Compostos Orgânicos Voláteis), dependendo,
principalmente, do tipo de combustível utilizado. O uso do etanol como combustível
emite menos quantidades de NOx, COVs, hidrocarbonetos e material particulado,
comparado à combustão da gasolina e do diesel. Em contrapartida, a combustão
incompleta do etanol gera mais aldeído, mais especificamente, o formaldeído e
acetaldeído, que possuem um papel importante na formação do O3 por serem bastante
reativo (Valdambrini e Ribeiro, 2019; Alvim et al., 2018).
5.3. Dióxido de enxofre (SO2)
Dióxido de enxofre, um dos mais comuns poluentes atmosféricos, é introduzido no
ambiente em grandes quantidades, proveniente tanto de fontes antropogênicas quanto de
fontes naturais. Uma vez emitido, SO2 (g) pode reagir com vários oxidantes presentes na
atmosfera e formar sulfato particulado, na forma de gotas de H2SO4 ou na forma de
partículas neutralizadas tais como sulfato de amônio. O processo de oxidação do SO2 e
outras espécies de S(IV) ocorre tanto em fase gasosa em dias claros, como também em
fase aquosa, na presença de nuvens e nevoeiros (Martins e Andrade 2002). Tal processo,
além de resultar na formação de sulfato particulado, contribui significativamente para a
produção de acidez, comprometendo sobremaneira a qualidade das condições ambientais.
A gasolina e o diesel vendidos no Brasil possuem grande quantidade de enxofre quando
comparados aos mesmos combustíveis vendidos em outros países (Cardoso, 2009).
Os compostos de enxofre mais importantes, presentes na atmosfera, compreendem
espécies tais como: COS, CS2, (CH3)2S, H2S, SO2 e SO42-. A transformação destes
compostos na troposfera exibe uma clara tendência em direção aos estados de oxidação
mais altos (Martins e Andrade 2002).
37
Pode-se representada pela seguinte equação geral:
S(s) + O2 (g) → SO2 (g)
(14)
Como o gás dióxido de enxofre é solúvel em água, ele pode ser incorporado às
gotículas de água que formam as nuvens, formando o ácido sulfuroso (Cardoso e Franco,
2002).
SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq)
(15)
Outras substâncias (R) presentes na atmosfera podem também ser incorporadas às
gotículas de água das nuvens e oxidar ou servir como catalisador para a reação de
oxidação do ácido sulfuroso a ácido sulfúrico (Cardoso e Franco, 2002):
H2SO3(aq) + R(oxidante) → H2SO4(aq)
(16)
H2O2 (l) + 2H+(aq) + 2e– → 2H2O(l) (redução)
(17)
H2O2(l) + H2SO3(g) → H2SO4 (aq) + H2O(l) (reação total)
(18)
Este é um dos caminhos conhecidos para a formação da “chuva ácida”, resultado do
processo que ocorre quando as gotículas das nuvens se juntam e formam gotas pesadas o
suficiente para cair como chuva. O dióxido de enxofre, além de ser um formador da chuva
ácida, pode afetar a saúde dos seres vivos. Quando no ar existe dióxido de enxofre e
material particulado, forma-se uma mistura que tem a propriedade de potencializar o
efeito da poluição. Esse fenômeno é conhecido como efeito sinérgico. O ar que contém
dióxido de enxofre e material particulado possui um efeito adverso à saúde que é, muitas
vezes, maior que o efeito do ar que contém só dióxido de enxofre ou só material
particulado. Isto é, seus efeitos não se somam, mas sim se multiplicam (Cardoso e Franco,
2002).
38
5.4. Dióxido de Nitrogênio (NO2)
A quantidade das espécies nitrogenadas que compõem o ciclo do nitrogênio é incerta,
devido principalmente à intervenção do homem. Dentre os óxidos de nitrogênio, o
principal composto emitido é o NO, o qual é rapidamente oxidado a NO2. Processos
diversos de combustão são as principais fontes de NOx para a atmosfera. O NO2 é um dos
principais contribuintes para a formação de chuvas ácidas, devido à produção de HNO3
(ácido nítrico), o que pode ocasionar danos ao ambiente e aos materiais, é um agente
oxidante que pode causar problemas respiratórios como bronquite, asma e redução da
capacidade pulmonar em crianças (Ugucione et al., 2009).
Os óxidos de nitrogênio também participam na formação do “smog” fotoquímico que
é um aerossol branco, irritante aos olhos e mucosas, constituído por produtos resultantes
da interação de compostos orgânicos e óxidos de nitrogênio, entre eles aldeídos, nitratos
de alquila, ozônio e nitrato de peróxiacila (PAN). Os radicais •OH reagem com aldeídos
formando radicais acila e peróxiacila, que reagem posteriormente com NO2, dando lugar
ao PAN (Cónsul, 2004):
•
RO2 (g) + NO (g) → NO2(g) + RO (g)
(19)
•
RO 2(g) + NO (g) → RONO 2(g)
(20)
RO•(g) + O2(g)
→ HO2•(g) + RCHO (g)
(21)
RCHO(g) + OH• → RCO•(g) + H2O(g)
(22)
RCO•(g) + O2(g) → RC(O)O2(g) •
(23)
RC(O)O
•
2(g)
→ CH CH O NO
+ NO
2(g)
3
2
2
2(g)
(PAN)
(24)
39
O nitrato de peróxiacila (PAN) é um dos produtos mais tóxicos formados, atuando
como reservatório de óxidos de nitrogênio devido à elevada estabilidade na temperatura
da baixa troposfera. O NO puro é praticamente inofensivo, mas pode oxidar-se facilmente
formando dióxido de nitrogênio, através de reação com oxigênio, com ozônio e até com
radicais peróxidos presentes na atmosfera. Na troposfera, a presença de ozônio em
concentrações elevadas leva à formação de radicais nitrato e estes, por sua vez, reagem
rapidamente com a luz solar (Cónsul, 2004):
NO(g) + O3(g) → NO2(g) + O2(g)
(25)
NO2(g) + O3(g) → NO3• (g) + O2(g)
(26)
NO3•(g) + hν → NO(g) + O2(g)
(27)
•
•
NO3 (g) + hν → NO2(g) + O (g)
(28)
5.5. Material Particulado (MP2.5)
As partículas estão naturalmente presentes na atmosfera em ambientes naturais e
urbano em diversas formas e tamanhos. No entanto, o aumento expressivo de
micropartículas por fontes antropogênicas tem sido fonte de preocupação para as ciências
atmosférica. Desse modo, tem-se conceituado o material particulado (MP) como um
grupo heterogênico de poluente constituído de diversas partículas de materiais sólidos e
líquidos suspensos na atmosfera devido ao seu tamanho coloidal (Manahan, 2013).
As partículas atmosféricas são discriminadas entre si, principalmente, pelo seu
diâmetro aerodinâmico. Assim, diferenciam-se as em quatros classes, a saber: partículas
grossas (< 2,5 -10μm), partículas finas (0,1-2,5μm), partículas ultrafinas (0,01 - 0,1μm) e
nanopartículas (<0,01μm) (Brito et al., 2018). Dependendo do tamanho, as partículas
podem ficar suspensas na atmosfera por dias ou semanas, podendo até mesmo viajar para
locais distantes do ponto de emissão, onde se depositarão. Quanto menor o tamanho das
40
partículas, maior será o tempo de suspensão, o que permitirá seu transporte por longas
distâncias (Justo et al., 2020).
O material particulado em suspensão apresenta em sua composição inúmeros
compostos ou espécies químicas diferentes, tais como íons SO4 2-, HSO42-, NO3-, NH4+ e
H+, fuligem, compostos orgânicos, cinzas, partículas do solo, pólen e uma variedade de
metais sob a forma de metais traço como, por exemplo, Pb, Hg, V, Cd, Cr, etc, e elementos
da crosta tais como Fe, Ca, Si e Al (Brook et al., 2010; CETESB, 2011; Santos et al.,
2021).
Na composição do material particulado inalável fino observa-se a predominância de:
íons de sulfato, nitrato, amônio e hidrogênio; carbono elementar; grande variedade de
compostos orgânicos; metais, compostos de Pb, Cd, V, Ni, Cu, Zn, Mn, Fe (Brito et al.,
2018).
Diversos estudos apontam o material particulado como um dos principais compostos
causadores de doenças respiratórias, como asma, pneumonia, câncer de pulmão, derrames
e doenças cardíacas (Brook et al., 2010).
A fração fina (MP2,5) pode atingir profundamente os pulmões e se alojar em tecidos,
danificando-os. Uma característica do MP2,5, que pode agravar estes impactos, se refere
às grandes distâncias que estas partículas podem percorrer e seu tempo de permanência
na atmosfera, podendo ficar suspensas durante dias e até semanas (Nishida, 2017).
Na tabela 6, adaptado de Polezer (2015), é apresentado um resumo de diversas
pesquisas, que mostra sucintamente os avanços no assunto material particulado e
impactos na saúde (Nishida, 2017).
41
Tabela 6: Resumo dos impactos do material particulado observados em diferentes
estudos.
AUTOR
POLUENTE
EFEITO ADVERSON
KARR et al.
(2007)
PM 2.5
Aumento de admissão hospitalares em crianças com
bronquite.
OSTRO et al.
(2009)
PM 2.5
Reportou um aumento de 4% nas admissões pediátricas por
problemas respiratórios a cada 14 µg/m³ de aumento do
MP2.5.
BROOK et al.
(2010)
PM 2.5
Aumento da morbidade e mortalidade tanto para exposição
de curto quanto de longo prazo.
CANOVA et
al. (2012)
PM 10
35% de chance de internações por agravamento em pessoas
asmáticas e com doenças pulmonares obstrutivas crônicas.
WU et al.
(2012)
Metais no
PM 2.5
Aumento da taxa cardíaca e taca cardiovascular por Cd, Sr,
Mn, Ni, Ca, Cr, e MP.
LANGRISH et
al. (2012)
PM 2.5
Redução na exposição reduz incidentes cardiovasculares em
pessoas com doenças coronárias.
CAO et al.
(2012)
PM 2.5
Associação com mortalidade cardiovascular e por problemas
respiratórios.
COUTINHO
et al. (2015)
PM 10
Aumento nas internações por doenças cardiovasculares.
MANTOVANI
et al. (2016)
PM 2.5
Possível aumento nos casos de trombose.
Fonte: Adaptado de Polezer (2015).
O MP tende a se acumular nas vias respiratórias, e assim causa uma resposta
inflamatória e danos às células epiteliais. Além disso, o MP estimula a secreção de fluidos
e mediadores de origem celular (Galvis-Vizcaíno et al., 2021). A Agência Internacional
de Pesquisa sobre o Câncer (IARC) classifica o MP como cancerígeno. A exposição
prolongada a esse poluente está associada ao desenvolvimento de câncer de pulmão com
o risco elevado quando a concentração de PM2.5 superior a 10 µg/m³ (Galvis-Vizcaíno et
al., 2021).
A queima de material orgânico é a principal fonte de material particulado fino. Entre
os componentes orgânicos, os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) merecem
destaque devido à sua frequência de ocorrência nesse material e à toxicidade associada a
essas substâncias (Silva, 2011). Os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) são
compostos formados por átomos de carbono e hidrogênio, que possuem dois ou mais
42
anéis aromáticos interligados. Essas substâncias são produzidas principalmente durante
processos de combustão incompleta, ocorrendo em altas temperaturas (>350°C). Os
principais processos envolvidos são a pirólise e a pirossíntese (Lee et al., 1981).
As plantas possuem diversos componentes, como celulose, lignina, glicose, manose,
galactose, xilose, taninos e terpenos, que formam suas paredes celulares. Durante a
queima do material vegetal, esses constituintes passam por reações químicas, incluindo
hidrólise, oxidação, desidratação, pirólise e pirossíntese, resultando em várias substâncias
(Gibbs, 1958).
A combustão ocorre em três etapas: ignição (com poucas chamas), queima (emissão
de CO2, H2O, N2, NOx e SOx) e latência (processo autossustentável sem chama, com
emissão de substâncias parcialmente oxidadas como CO, CH4, hidrocarbonetos e aminas)
(Crutzen e Goldammer, 1993).
Os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs), devido às suas propriedades
físico-químicas, podem estar presentes na fase vapor ou adsorvidos no material
particulado atmosférico (Stroher et al., 2007). A deposição é um processo de remoção dos
HPAs da atmosfera, influenciados pelo tamanho das partículas. Além disso, os HPAs
podem reagir com radicais atmosféricos, formando derivados com maior potencial
mutagênico e carcinogênico, como os nitro-HPAs e oxi-HPAs (Stroher et al., 2007).
Porém, os HPAs não são carcinogênicos diretos, passam por reações sofrem de
oxidação no organismo e formando epóxidos que são moléculas reativas, formando um
composto cancinogênico que se ligam ao DNA, como representado na Figura 1 (Silva,
2011).
43
Figura 1: Formação do metabólito mais importante do BaP que se liga a guanina do
DNA.
Fonte: Flavio Soares Silva, 2011.
6. MATERIAL E MÉTODOS
6.1 Localização e Caracterização da Área de Estudo
Localizado no Leste do NEB (ENEB), Alagoas ocupa uma área de 27.848,140 km²,
sendo distribuídos em 102 municípios e com limites aos estados de Pernambuco, Sergipe,
Bahia e Oceano Atlântico (IBGE, 2023). De acordo com o censo demográfico de 2022
houve um crescimento populacional total de 0,23%, com uma densidade demográfica de
112,38 hab/km2 (IBGE, 2022). A Figura 1 representa a configuração espacial das
mesorregiões climáticas do estado de Alagoas e de seus municípios, sendo divido em:
Leste, Agreste e Sertão. O Leste é a maior região territorial e abrange o Litoral e a Zona
da Mata. O Agreste é a região de transição entre as zonas úmida e seca, e o Sertão
Alagoano corresponde às localidades com características climáticas áridas e semiáridas
(IBGE, 2010).
Em relação à economia e crescimento industrial, nas duas décadas recentes,
constatam-se tendências de mudanças na economia estadual, na agropecuária, os dois
grandes setores cana- de-açúcar e pecuária bovina, apresentaram alterações: i) o
sucroalcooleiro reduziu de tamanho e a ii) pecuária ampliou sua especialização na
atividade leiteira. A pecuária de leite, concentrada em 80% das áreas do agreste e sertão,
44
vai se especializando na produção crescente da matéria-prima para seu parque industrial
local: a rede de pequenos laticínios espalhadas por vários municípios. Na área urbana, no
setor industrial, a cadeia da química e do plástico vem se firmando como um segmento
expressivo, por outro lado, vem acontecendo um processo de industrialização, com um
crescente número de empresas industriais e de construção (Carvalho, 2019).
A indústria química em Alagoas deu um salto em 1977 com a inauguração da Salgema
Indústrias Químicas, transformada em Braskem em 2002. Essa empresa abriria a
possibilidade de instalação do Polo Cloroalcoolquímico de Alagoas (PCA), adiado pela
conjuntura nacional dos anos 1980/1990 e pela concorrência dos polos de Camaçari (BA),
Cubatão (SP) e Triunfo (RS). A Cadeia Produtiva da Química e do Plástico (CPQP) que
substituiu a ideia de um polo cloroalcoolquímico, surge a partir da empresa-matriz,
Braskem, sexta maior petroquímica do mundo, proprietária da maior planta de
processamento de cloro-soda e maior produtora de PVC da América Latina. A cadeia é
formada por 17 indústrias químicas de primeira à terceira geração, mais 104 indústrias
diversas a elas vinculadas, concentradas em Marechal Deodoro e Maceió (Diodato, 2017).
Figura 2: Configuração espacial das mesorregiões do estado de Alagoas e de seus
municípios.
45
Fonte: Autor, 2023.
O leste de alagoas é caracterizado por clima tropical úmido com chuvas intensas
no outono-inverno e bioma Mata Atlântica. O sertão de Alagoas apresenta clima
semiárido agregado a uma vegetação xerófita, que ocupa cerca de 50% do território do
estado. Esse clima caracteriza-se pelo regime de chuvas irregular espacialmente e
temporalmente, característica com maior evidência nas mesorregiões do Agreste e do
Sertão alagoano (Oliveira Júnior et al., 2012).
6.2 Estatística Aplicada
Os dados dos poluentes atmosféricos oriundos do SISAM foram avaliados pelos
testes não-paramétrico de Mann-Kendall (MK), para avaliar a tendência temporal na série
temporal, e de Pettitt, utilizado para identificar tendências positivas ou negativas com as
mudanças abruptas na série temporal (INPE, 2023). Para verificação da relação linear
entre os poluentes do ar e as variáveis meteorológica, utilizou-se o teste de correlação de
Pearson. Por outro lado, os dados obtidos do Datasus foram submetidos a uma análise
estatística descritiva para identificar tendências (CIDACS, 2023).
46
6.3 Teste de Mann-Kendall
Foi utilizado o teste de MK para verificar se há tendência temporal ao longo da
série. Com esse teste, Mann (1945) propôs hipótese nula, H0 e alternativa H1, que estão
relacionadas respectivamente com os dados de uma população onde as variáveis podem
ser independente e igualmente distribuídas ou seguir uma tendência monoatômica no
tempo.
Sendo assim:
H0 = Não há tendência
H1 = Há tendência
Para hipótese nula temos:
𝑛−1
𝑆=∑
𝑛−1
∑ 𝑠𝑔𝑛 (𝑋𝑗 − 𝑋𝑘)
𝑘=1
(𝟏)
𝑘=1
Sendo que:
𝑠𝑔𝑛 = +1, 0 𝑜𝑢 − 1
(𝟐)
em que:
•
+1 para x > 0
•
0 para x = 0
•
-1 para < 1
Com a análise de Kendall, pode-se demonstrar que S é normalmente distribuída, e se
houver em determinadas situações valores iguais para x, utiliza-se a equação abaixo para
calcular:
𝐸 [𝑆𝑖] = 0
(𝟑)
𝑝
𝑉𝑎𝑟[𝑆] = 1/18 [𝑛(𝑛 − 1)(2𝑛 + 5) − ∑ 𝑡 𝑗(𝑡𝑗 − 1)(2𝑡𝑗 + 5)
(𝟒)
𝑗=𝑖
em que, tj é o número de dados com valores iguais a certo grupo j e p é o número
de grupos contendo valores iguais na série de dados.
47
Valores positivos para S indicam tendência positiva, ou seja, os dados crescem
com o tempo, um S negativo indica tendência negativa, com valores decrescentes. Podese verificar se a tendência positiva ou negativa é significativamente diferente de zero e se
S é significativamente diferente de zero, H0 pode ser rejeitada para certo nível de
significância apontando para a existência de tendência, H1 é aceita (Mann, 1945; Kendall,
1975).
6.4 Teste não paramétrico de Pettitt
Para o teste de Pettitt (Pettitt, 1979), verifica se duas amostras x1,....xt e xt+1,
,xT
provêm da mesma população. Utilizando a estatística Ut,T pode-se contar o número de
vezes que um membro da primeira amostra é maior do que um membro da segunda. Essa
contagem pode ser expressa como:
𝑇
⋃ 𝑡. 𝑇 = ⋃ 𝑡 − 1, 𝑇 + ∑ 𝑠𝑔𝑛(𝑋1 − 𝑋𝑗)
(𝟓)
𝑗=1
em que:
sgn(x) = 1 para x>0;
sgn(x) = 0 para x = 0;
sgn(x) = -1 para x<0.
Considera-se:
H0: Os dados são homogêneos.
H1: Há um dado com alteração positiva ou negativa nos dados.
A estatística Ut,TU é calculada para os valores de 1 < t < T . A estatística k(t) do
teste de Pettitt é representada da seguinte maneira:
𝑘(𝑇)
= 𝑀𝐴𝑋1≤𝑡≤𝑇 ⋃ 𝑡, 𝑇
(𝟔)
Sendo assim, essa estatística localiza o ponto onde houve uma mudança brusca na
média de uma série temporal, e pode-se calcular a sua significância pela equação:
48
𝑝 ≅ 2 exp{−6𝑘(𝑡)2 ∕ (𝑇3 + 𝑇2)}
(𝟕)
t é o ponto de mudança brusca onde ocorre o máximo de k(t). E K podem ser calculados
pela equação:
𝑝
(𝑇3 + 𝑇2)
√
−
ln(
𝐾𝑐𝑟𝑖𝑡 =
2)
+
−
(𝟖)
6
6.5 Coeficiente de Correlação de Pearson (r)
O coeficiente de Pearson é conhecido como coeficiente de correlação produtomomento ou simplesmente r de Pearson, onde avalia o grau de correlação linear entre
duas variáveis quantitativas. Este índice adimensional varia de -1,0 a 1,0, refletindo a
intensidade da relação linear entre dois conjuntos de dados (Lira, 2004). Se
representarmos uma amostra de dados bivariados por ((x, y) = {(X_i, Y_i)}), com (i = 1,
…, n), o coeficiente de correlação amostral de Pearson é calculado utilizando a seguinte
fórmula (Martins, 2014):
∑𝑛 (𝑥𝑖 − 𝑥)(𝑦𝑖 − 𝑦)
𝑖=1
𝑟=
√
∑𝑛
(𝟗)
)2 ∑𝑛
( 𝑥𝑖 − 𝑥
𝑖=1
(𝑦𝑖 − 𝑦)2
𝑖=1
Onde:
∑𝑛 𝑥𝑖
𝑥=
𝑖=1
𝑛
∑𝑛 𝑦𝑖
e𝑦=
𝑖=1
𝑛
(10)
Ou seja, o coeficiente de correlação (r) para o par de variáveis ((x, y)) é a razão
entre a covariância amostral das variáveis (x) e (y) e o produto de seus respectivos desvios
padrão (Martins, 2014).
Sendo assim se:
r= 1 Significa uma correlação perfeita positiva entre as duas variáveis.
r= -1 Significa uma correlação negativa perfeita entre as duas variáveis - Isto é,
49
se uma aumenta, a outra sempre diminui.
r= 0 Significa que as duas variáveis não dependem linearmente uma da outra.
6.6. Modelo de Interpolação Espacial
Os dados dos poluentes atmosféricos (PM2.5, O3, SO2, NO2 e CO) e da intensidade
do vento foram interpolados no QGIS versão 3.28.11 firenze (QGIS, 2023) utilizando o
método de interpolação espacial Inverso da Distância Ponderada (IDW - Inverse Distance
Weighted) utilizou-se apenas para os anos de 2000, 2001, 2002 e 2018, pois foram os anos
onde houve maiores concentrações, principalmente para o PM2.5.
6.7. ERA5
O ERA5, desenvolvido pelo Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio
Prazo (ECMWF), oferece reanálises globais de alta resolução com cobertura temporal
contínua, tornando-se uma ferramenta essencial para análises climáticas de longo prazo
(Hersbach et al., 2020). Para este estudo, o ERA5 foi utilizado para coletar dados de
temperatura, velocidade e direção do vento entre os anos de 2000 e 2019 para o estado de
Alagoas. Esta escolha se deu pela necessidade de informações climáticas contínuas com
boa resolução espacial para análise das relações meteorológicas com as concentrações
dos gases poluidores na atmosfera.
6.8. WRPLOT
O WRPLOT View é um software desenvolvido pela Lakes Environmental que é
amplamente utilizado para a criação de diagramas de rosa dos ventos, análise e
visualização de dados meteorológicos. A versão 8.0.2 do WRPLOT View é uma das
versões mais recentes do programa e oferece diversas funcionalidades que auxiliam na
análise de dados relacionados ao vento, sendo especialmente útil em estudos de qualidade
do ar, planejamento ambienta (WRPLOT, 2021). Os dados anuais de direção e velocidade
do vento foram baixados do site do INMET (Instituto Nacional e Meteorologia), sendo
usadas as sete estações meteorológicas automáticas (EMA): i) Maceió, ii) Coruripe, iii)
Palmeira dos Índios, iv) Pão e açúcar, v) Piranhas, vi) Arapiraca e vii) São Luiz do
50
Quitunde. Esses dados foram trabalhados no WRPLOT (Wind Rose Plots for
Meteorological Data) para gerar rosas de poluição do PM2.5 para o estado de Alagoas.
6.9. SPI
O Índice Padronizado de Precipitação (SPI) é uma ferramenta estatística
amplamente utilizada para monitorar secas, oferecendo uma análise quantitativa das
variações de precipitação em diferentes escalas temporais. Desenvolvido por McKee,
Doesken e Kleist em 1993, o SPI se destaca por sua flexibilidade e capacidade de
adaptação a diversos regimes climáticos (McKee et al, 1993). Identificar o período de
seca permite correlacioná-lo com as concentrações de poluentes, possibilitando a análise
de uma possível relação entre a baixa precipitação e o aumento na concentração desses
poluentes.
7. RESULTADOS E DISCUSSÃO
7.1 Análise Espacial dos Poluentes
A distribuição espacial dos poluentes atmosféricos (PM2.5, O3, SO2, NO2, CO) para os
anos de 2002 e 2018 no estado de Alagoas foram avaliadas via uso do método IDW
(Figuras 2 e 3), sendo verificado a dispersão, possíveis fontes de emissões e influência
meteorológica. Ambos os anos foram escolhidos por se destacarem com concentrações
elevadas de poluentes, principalmente de PM2.5 via estatística descritiva. Os valores de
PM2.5 em quase todos os municípios de Alagoas foram superiores a (50 µg/m³ e 10 µg/m³)
para o ano de 2002, com um decaimento em 2018, como preconizado pelo CONAMA
de 1990 e 2018 respectivamente. Destaque para porção norte (N) da mesorregião Leste,
com as maiores concentrações, seguido do Sertão.
51
Figura 3: Concentração de material particulado (PM2.5) em µg/m³ no 2002 no estado de
Alagoas.
Fonte: Autor, 2023.
Comparativamente as Figuras 3 e 4 houve uma diminuição significativa de PM2.5 em
toda Alagoas, exceto o município de Messias (ID 79 – Figura 2) em 2018 pertencente a
Região Metropolitana de Maceió (RMM), ultrapassou o limite (10,2 µg/m³) estabelecido
pelo CONAMA 2018 e OMS 2005, que é de 10 µg/m³. Em 2018, o município de Messias
tinha 20% de seu território ocupado por plantações de cana-de-açúcar, de acordo com
dados da malha municipal do IBGE (IBGE, 2018). Observou-se que as áreas com maior
concentração de material particulado (PM 2.5) coincidiam com as regiões de maior
cultivo de cana-de-açúcar e esse cultivo pode liberar grandes quantidades de material
particulado (PM 2.5) no ar, especialmente quando envolve práticas como a queima da
palha antes da colheita. Entretanto, a média anual dos demais municípios variou entre 6,0
µg/m³ e 9,9 µg/m³, ainda considerado dentro dos padrões para os órgãos vigentes.
52
Figura 4: Concentração de material particulado (PM2.5) em µg/m³ no 2018 no estado de
Alagoas.
Fonte: Autora, 2023.
A circulação dos ventos desempenha um papel fundamental na dispersão ou
concentração de poluentes atmosféricos. Durante a atuação do fenômeno El Niño, os
ventos alísios enfraquecem, o que contribui para sua própria formação, ao reduzir a
circulação e a intensidade das chuvas. Com a diminuição dos ventos, a Zona de
Convergência Intertropical (ZCIT) também enfraquece, resultando em uma queda
significativa na precipitação (INMET, 2023).
Esse efeito foi evidente em 2002, quando a região Nordeste do Brasil (NEB) enfrentou
um período de severa estiagem, afetando particularmente o Norte e Nordeste do país
devido à baixa precipitação associada ao El Niño (Abreu et al., 2023). Em 2018, a situação
foi similar em Alagoas, onde a porção oeste do estado registrou uma seca extrema,
enquanto o Leste apresentou chuvas abaixo da média entre janeiro e novembro,
impactando a vegetação e a disponibilidade de água na região (Correia Filho et al., 2020;
Sousa Santos et al., 2023).
Assim, os anos de 2002 e 2018 foram marcados por períodos de seca severa e
prolongada, associados à atuação do El Niño, que reduziu a circulação dos ventos e,
consequentemente, dificultou a dispersão dos poluentes, favorecendo sua concentração
no ambiente.
53
A Figura 5 apresenta a concentração de PM2.5 entre 2000 e 2002, destacando-se em
relação a outros poluentes, com médias variando de 15 µg/m³ a 18 µg/m³ nesses anos. De
acordo com as diretrizes de 2005 da Organização Mundial da Saúde (OMS), adotadas
pelo CONAMA para definir os padrões de qualidade do ar no Brasil, os limites
estabelecidos para o PM2.5 são de 25 µg/m³ para a média diária e 10 µg/m³ para a média
anual. Entretanto, as normas mais recentes da OMS atualizaram esses limites,
recomendando médias mais rigorosas: 15 µg/m³ para a média diária e 5 µg/m³ para a
média anual.
Figura 5 Concentração de PM2.5 nos anos 2000, 2001 e 2002 para o estado de Alagoas.
Fonte: Autor, 2024.
Sabe-se que a maior fonte de poluição nas cidades brasileiras é a frota de
automóveis, que aumenta a cada ano e, portanto, Alagoas também segue a tendência
nacional de expansão da frota veicular (Silva et al., 2024).
De acordo com os dados do DENATRAN (2006 e 2019), Alagoas aumentou sua
frota veicular de 277.978 veículos em 2006 para 889.900 em 2019. A Figura 6 exibe a
distribuição espacial da frota veicular de automóveis, conforme levantamento realizado
em 2022. Os municípios com mais de 2.000 veículos estão localizados nas mesorregiões
Leste e Agreste, que pode ter contribuído juntamente com a seca severa no aumento de
PM2.5 nos anos de 2002 (Figura 3) e 2018 (Figura 4). Na Figura 5 está representada a
distribuição da frota veicular no estado, sabe-se que o aumento da frota está diretamente
relacionado ao nível de poluição atmosférica, especialmente ao MP. Entre os municípios
com as maiores frotas veiculares destaque para Maceió (392.177 veículos); Palmeira dos
54
Índios(285.56 veículos); Delmiro Gouveia (248.77 veículos); Rio Largo (211.87
veículos) e Arapiraca (130.573 veículos).
Figura 6: Distribuição de veículos no estado de Alagoas para o ano de 2022.
Fonte: IBGE, 2022.
Em 2012, Wu analisou a emissão de poluentes realizada no tráfego de Taiwan e
avaliou as distribuições do número de partículas por tamanho, sendo constatado que os
padrões diurnos eram influenciados pela densidade do tráfego. Durante as horas de maior
tráfego houve um aumento significativo da concentração de PM 2.5 – 1.0 e 0.25.
Concluindo assim que em ambientes urbanos, as emissões oriundas do tráfego rodoviário
são as principais fontes de partículas atmosféricas, e o tamanho e a distribuição delas
influenciam o transporte, a deposição e os efeitos na saúde e no meio ambiente.
Por esse motivo, o monitoramento da concentração de material particulado é de
grande importância, pois possui em sua constituição, material carcinogênicas e/ou
mutagênicas, que podem ser emitidos de várias fontes, incluindo a queima da biomassa
(Silva et al.,2011).
A Figura 7 mostra a concentração do O3 para o ano de 2002 e 2018 em Alagoas. A
maior concentração do O3 ocorreu no Sertão em 2002, onde a temperatura e radiação são
elevadas, e assim favorece a formação do O3, uma vez que a radiação ultravioleta é um
percursor para as suas reações de formação (Boleira Lopo e Lucio, 2013). Outro fato
refere-se as queimadas na Caatinga onde INPE verificou no ano de 2002 que ocorreram
55
25.422 focos de calor no NEB. A queima da biomassa libera para atmosfera gases, tais
como, o NO2 que passa por uma série de reações químicas e que vão contribuir para a
formação de ozônio troposférico (Calderón, 2015).
Figura 7 Concentração do Ozônio (O3) em ppm para os anos de 2002 e 2018 no estado
de Alagoas.
Fonte: Autor, 2023.
A seca severa juntamente com alta incidência de radiação solar acarretam nas maiores
concentrações de O3 no Sertão e Leste (De Souza et al., 2024). As queimadas na Mata
Atlântica foram menores no ano de 2018, com cerca de 11.296 focos de calor (INPE,
2023). A concentração do O3 no Leste se deve ao adensamento populacional e aumento
da frota automotiva (Figura 6).
A Figura 8 exibe a concentração do NO2 em Alagoas. Destaque para as maiores
concentrações em 2018 e mais uma vez a mesorregião Leste. É sabido que N entra no
meio ambiente via produção industrial e espécies utilizadas em fertilizantes se dispersam
facilmente no ambiente, contribuindo para a entrada de grandes quantidades de N na
atmosfera (Garcia et al., 2013). Esses processos de combustão geram energia térmica
suficiente para promover reações secundárias entre o nitrogênio (N2) e o oxigênio (O2),
componentes majoritários do ar atmosférico, e assim à produção de monóxido de
nitrogênio (NO), que por sua vez é rapidamente oxidado a NO2, devido à presença de
compostos oxidantes na atmosfera, tais como, o O3 (Rocha e Cardoso, 2020). Assim, o
transporte por veículos com motores à combustão, as usinas termoelétricas, as indústrias
que utilizam combustíveis em seu processo de produção e a queima de biomassa são
fontes significativas de gases de N para o meio ambiente (Rocha e Cardoso, 2020).
56
Figura 08: Concentração de Dióxido de Nitrogênio (NO2) em ppm para os anos de 2002
e 2018 no estado de Alagoas.
Fonte: Autor, 2023.
Na Figura 9 exibe a concentração do SO2 para o ano de 2002 e 2018, onde maior
ocorrência de SO2 foi nas mesorregiões Leste e Agreste do Estado. As maiores emissões
de compostos de S na atmosfera são derivadas do carvão mineral e óleos derivados do
petróleo, eles são classificados como poluentes primários, que são aqueles emitidos
diretamente pelas fontes de emissão (Vergnhanini Filho, 2020).
Figura 9: Concentração de Dióxido de Enxofre (SO2) em µg/m³ para os anos de 2002 e
2018 no estado de Alagoas.
Fonte: Autor, 2023.
Na Figura 10 exibe a concentração do CO em Alagoas para os anos de 2002 e 2018.
As maiores concentrações ocorreram no Sertão e Agreste em 2002, com diminuição
significativa de CO, em 2018. Destaque para município de Jacaré dos Homens (ID 9 –
57
Figura 1), com maior concentração em 2018 (0.091 ppm), porém nos limites do
CONAMA 2018.
Figura 10: Concentração de Monóxido de Carbono (CO) em ppm para os anos de 2002
e 2018 no estado de Alagoas.
Fonte: Autor, 2023.
O poluente CO pode ser liberado no ambiente por fontes naturais, tais como, descargas
elétricas e emissão de gás natural e antropogênicas, como produto da combustão
incompleta de combustíveis fósseis, sistemas de aquecimento, usinas termelétricas carvão
e queima de biomassa. Outras fontes incluem a oxidação fotoquímica de COVs na
atmosfera ou na superfície de corpos de água. Destaque para as maiores concentrações do
CO em 2002, sendo relacionadas a queima de biomassa da Caatinga (Sousa Filho et al.,
2022).
A preocupação com as concentrações de CO na atmosfera urbana reside em sua
elevada toxicidade. Ao contrário do MP, que geralmente exerce seus efeitos a médio e
longo prazo na saúde das pessoas, o poluente CO, provoca efeitos imediatos associados a
doenças agudas. Este gás é imediatamente inalado, difundindo-se rapidamente nos
alvéolos pulmonares, na corrente sanguínea e nas membranas da placenta (Weaver, 2009).
Os sintomas da intoxicação subaguda por CO manifestam-se através de dor de cabeça,
tonturas, fadiga e mal-estar, frequentemente assemelhando-se aos sintomas da gripe. No
organismo humano, a afinidade da hemoglobina pelo CO é consideravelmente maior do
que pelo oxigênio. O CO absorvido se une à hemoglobina, formando a
carboxihemoglobina (COHb), a qual reduz a capacidade de transporte de oxigênio no
sangue e compromete a liberação eficaz de oxigênio da hemoglobina para os tecidos
58
vasculares. Em casos mais graves de exposição, essa condição pode resultar em hipóxia,
caracterizada pela insuficiência de oxigênio nos tecidos do corpo humano (Weaver, 2009).
Para analisar as características de seca no estado de Alagoas, utilizou-se o Índice de
Precipitação Padronizada- SPI (Standardized Precipitation Index), que foi desenvolvido
por McKee et al. (1993), e é baseado somente no produto de precipitação mensal. A
principal característica do SPI é a utilização de monitoramento tanto de condições úmidas
como secas em diversas escalas de tempo (McKee et al, 1993).
Aplicou-se o método de SPI nos dados das estações pluviométricas presente no estado
de Alagoas, obtidos da Agência Nacional das Águas (ANA), para os anos de 2002 e 2018
como representado na Figura 11 a seguir.
Figura 11: Índice de Precipitação do estado de Alagoas para os anos 2002 e 2018.
O ano de 2002 é caracterizado como muito úmido, especialmente na mesorregião
Leste, enquanto 2018 se destacou por ser seco ou muito seco em várias áreas, com
predominância na mesorregião do Sertão. Essa classificação foi realizada levando em
consideração a classe de IPP, que varia de (≥2,00) extremamente úmido, (1,5 a 1,99)
Muito úmido, (1,00 a 1,49) moderadamente úmido, (0,99 a –0,99) próximo ao normal, (–
1,00 a –1,49) Moderadamente seco, (–1,50 a –1,99) muito seco e (≤ –2,00) extremamente
seco (Oliveira Júnior et al., 2012). Ao comparar essa análise com os poluentes
59
atmosféricos estudados, observa-se que em 2002 as concentrações de ozônio (O3),
dióxido de nitrogênio (NO2) e monóxido de carbono (CO) foram mais baixas, mas houve
um comportamento oposto para o material particulado (PM2.5) e o dióxido de enxofre
(SO2). Moraes (2017) demonstrou que a concentração de poluentes tende a diminuir com
a precipitação, especialmente o monóxido de carbono (CO) e o material particulado
(PM2.5). Contudo, no presente estudo, não foi observado o mesmo comportamento para o
PM2.5. Já em 2018, houve um aumento nos poluentes na mesorregião Leste, com exceção
do monóxido de carbono. Entretanto, nas áreas de seca moderada e severa, não foram
verificadas concentrações elevadas.
7.2. Análise das médias diárias e anuais
Na Figura 12 exibe as análises diárias dos poluentes, o PM2.5 é o único cuja
concentração média ultrapassou o terceiro quartil. Isso indica que 75% dos valores estão
abaixo da média, com uma variabilidade significativa nas concentrações diárias.
Comparando esses dados com os limites diários estabelecidos pelo CONAMA
(2018), de 25 µg/m³, e pela OMS (2021), de 15 µg/m³, verifica-se que a concentração
média diária de PM2.5 está dentro dos limites estabelecidos por ambos os órgãos
ambientais para a maior parte dos dados. Uma análise mais profunda nos dados revela
que os anos de 2003 a 2019 apresentam concentração máxima de 8,31 µg/m³, no entanto,
entre 2000 a 2002 os valores ultrapassaram as recomendações dos órgãos mencionados,
pois constatou-se, em episódios específicos, concentrações de 1.191,00 µg/m³ em
Delmiro Gouveia no dia 14 de março de 2000 as 6:00 h, 686 µg/m³ em Mata Grande em
2001 as 6:00 h no dia 12 de março e 999
0, em Feliz Deserto no dia 03 de fevereiro de
2002 as 18:00 h.
No entanto, é importante destacar que, embora as concentrações médias diárias
estejam dentro dos limites regulamentares, os valores que excedem o terceiro quartil
indicam picos de poluição que podem ter impactos negativos à saúde. Esses picos podem
ser especialmente prejudiciais para grupos vulneráveis, como crianças, idosos e pessoas
com condições respiratórias preexistentes (Wang et al., 2022; Shetty et al., 2023).
Além disso, a variabilidade nas concentrações de PM2.5 e a ocorrência de valores
acima do terceiro quartil destacam a necessidade de monitoramento contínuo e de
60
estratégias eficazes para mitigar os fatores que contribuem para esses picos de poluição.
Isso inclui a implementação de políticas públicas voltadas para a redução das emissões
de fontes conhecidas, como veículos automotores e processos industriais (Khreis et al.,
2023), além da promoção de práticas sustentáveis que possam ajudar a manter as
concentrações de PM2.5 em níveis seguros para a população. Isso reforça a necessidade
de uma abordagem abrangente para a gestão da qualidade do ar no estado de Alagoas.
Para os demais poluentes, a maioria dos valores está entre o primeiro e o terceiro
quartil, indicando que 50% dos valores estão concentrados ao redor da mediana e abaixo
da média. Isso sugere uma distribuição relativamente equilibrada das concentrações
diárias desses poluentes, com variações menores ao longo do tempo. O O3 foi o único
poluente que apresentou menor variabilidade equilibrado ao longo da série temporal, isso
indicando uma distribuição uniforme das suas concentrações diárias, com menores
variações que não ultrapassaram 0,043 ppm.
Figura 12: Média diária das concentrações dos poluentes CO, NO2, O3, PM2.5 e SO2 para
as mesorregiões do sertão, agreste e leste alagoano do ano de 2000 a 2019.
Fonte: Autor, 2024.
A figura 13 exibe o CO com variações entre 0,059 a 0,081 ppm e o NO2 com
0,00075 a 0,00091 ppm, em ambos os poluentes apresentam similaridade, isso implica
em uma distribuição equilibrada das suas concentrações anuais (média igual ou
semelhante a mediana da distribuição). Esse padrão sugere que as fontes de emissão
61
destes poluentes e as condições ambientais que influenciam suas concentrações têm sido
relativamente estáveis ao longo dos anos, sem episódios de poluição.
Os valores médios anuais de O3 foram de 0,0008 ppm no Sertão e 0,022 ppm no
Agreste e Leste de Alagoas. Para o SO2, os valores foram de 0,15 µg/m³ no Sertão, 0,54
µg/m³ no Agreste e 0,46 µg/m³ no Leste Alagoano. Os valores de referência do CONAMA
e da OMS não incluem concentrações anuais para o O3, apenas para períodos de 8 horas,
o que impossibilita a comparação. No entanto, as concentrações de SO2 estão dentro dos
limites recomendados, já que o valor anual recomendado pelo CONAMA de 2018 foi de
20 µg/m³. A OMS não fornece valores anuais para esse poluente.
Já o PM2.5 apresentou valores abaixo da média anual de 8,52 µg/m³, isso indica
que as concentrações deste poluente foram baixas ao longo dos anos para os padrões do
CONAMA (2018), mas altas para os limites da OMS (2021). Exceder os limites das
diretrizes de qualidade do ar está associado a risco importante de saúde pública segundo
a OMS (WHO, 2021).
Figura 13: Médias anuais das concentrações dos poluentes CO, NO2, O3, PM2.5 e SO2
para as mesorregiões do sertão, agreste e leste alagoano do ano de 2000 a 2019.
Fonte: Autor, 2024.
62
7.3. Teste de Mann-Kendall e Pettit
Na Tabela 7 encontra-se análise temporal dos poluentes utilizando o teste de
Mann-Kendall com nível de significância de 5%, com padrões distintos nas mesorregiões
de Alagoas. No Leste, os resultados indicaram que não houve tendência significativa
diárias nas concentrações dos poluentes, exceto para o O3, de 0,013 ppm entre 2000 a
2002 para 0,023 ppm a partir de 2003, mesmo que os valores sejam baixos, sugere um
aumento e 176,9%. Contudo, ao longo do período, as concentrações de poluentes
permaneceram constantes.
Tabela 7: Tendência via teste de Mann-Kendall para valores médios diários dos poluentes
atmosféricos em Alagoas, à um nível de significância de 5%.
Sertão (τ) Tendência
Agreste (τ)
Tendência
Leste (τ)
Tendência
CO
-0,098*
Com
-0,055*
Com
-0,011
Sem
NO2
-0,089*
Com
-0,015
Sem
0,010
Sem
O3
0,212
Sem
0,206
Sem
0,204*
Com
PM2.5
-0,114*
Com
-0,054*
Com
-0,014
Sem
SO2
-0,058*
Com
-0,016*
Com
-0,003
Sem
Legenda: *Fraca, **Moderada e ***Forte.
Fonte: Autor, 2024.
A Figura 14 houve tendência significativa anual para o sertão, revelando uma
tendência significativa decrescente para os poluentes PM2.5 (τ = -0.515), SO2(τ = -0.345),
NO2 (τ = -0.383) e CO (τ = -0.368). No entanto, apenas os valores de PM2.5 e NO2 podem
ser comparados com os limites das médias anuais estabelecidos pelo CONAMA (10
µg/m³) e OMS (5 µg/m). Os dados indicaram que as concentrações de PM2.5 foram
superiores a recomendado nos anos 2000 (17,8 µg/m³), 2001 (20,24 µg/m³) e 2002 (17,78
µg/m³), no entanto, abaixo dos limites ao longo da série temporal, com valores máximos
de 9,4 µg/m³ em Rio Largo em 2005. Entretanto, o município de Messias em 2018 atingiu
10,20 µg/m³, violando os limites de PQAr’s. Essas concentrações elevadas podem estar
relacionadas a fatores meteorológicos como inversões térmicas e baixa velocidade do
vento, uma vez que agrava significativamente a poluição do ar, aprisionando poluentes
na cama mais próxima o solo, a inversões em áreas urbanas são oriundas de fontes
antropogênicas (Moraes et al 2019). Já a concentração de NO2 manteve-se abaixo dos
63
limites durante todo o período estudado, ambos demonstrando um decrescimento
significativo.
Figura 14: Análise anual temporal da concentração de PM2.5, CO, NO2 e SO2
comparativamente com os limites do CONAMA (2018) e OMS (2021) para o sertão.
Alagoano.
τ = -0.383
Tendência: Decrescente
τ = -0.345 Tendência: Decrescente
τ = -0.515
Tendência: Decrescente
64
τ = -0.368
Tendência: Decrescente
Fonte: Autor (2024).
A análise comparativa dos limites recomendados não pode ser realizada para o
CO, pois não há limites anuais descritos na literatura, apenas limites de 8 h com 9 ppm,
como descrito no CONAMA (2018) e OMS (2021) representados na Tabela 2.
A redução nos níveis de PM2.5 é particularmente importante devido ao seu
impacto adverso na saúde. A hipertensão é uma das doenças associadas principalmente
ao PM2.5, que tem sido reconhecido como um fator de risco independente para o aumento
da pressão arterial sistólica (PAS) como descreve Salerno, et al 2023. Da mesma forma,
a queda nas concentrações de SO2, NO2 e CO sugere uma melhoria na qualidade do ar,
como mostrado no trabalho de Biswal et al. (2020), que durante a pandemia, quando o
lockdown foi implementado a circulação de veículos e comércios tiveram atividades
reduzidas a concentração desses poluentes diminuíram, melhorando a qualidade do ar.
Manter essa diminuição depende de medidas eficazes de controle de poluição e a
implementação de práticas ambientais rigorosas, para que se tenha um controle eficaz das
emissões, particularmente aquelas originadas do transporte, processos industriais e
queimadas (Sant’Anna et al., 2021).
Para a região do Agreste (Figura 15) foi observada uma tendência decrescente
significativa para os poluentes PM2.5 e SO2. A diminuição de PM2.5 é crucial, pois está
associada a problemas de saúde graves, como doenças respiratórias e cardiovasculares. A
redução de SO2 é igualmente relevante, pois contribui para a diminuição da chuva ácida
e dos problemas respiratórios associados a esse poluente.
65
Figura 15: Análise anual temporal da concentração de PM2.5 e SO2 comparativamente
com os limites do CONAMA (2018) e OMS (2021) para o agreste Alagoano.
τ = -0.494
Tendência: Decrescente
τ = -0.368
Tendência: Decrescente
Fonte: Autor (2024).
Ao analisar a série temporal diária dos poluentes na Figura 16, observa-se a
variabilidade das concentrações desses poluentes. Todos os poluentes monitorados
apresentaram uma tendência significativa de redução na mesorregião do Sertão Alagoano,
conforme indicado pelos testes de MK e Pettitt.
Entre os poluentes avaliados, apenas o PM2.5 mostrou concentrações superiores
aos limites diários recomendados pelo CONAMA (25 µg/m³) e pela OMS (10 µg/m³)
durante os anos 2000 a 2002, com 661 dias com PQAr’s > 10 µg/m³, sendo 170 dias foram
superiores a 25 µg/m³. Nos anos subsequentes, houve uma redução das concentrações de
PM2.5 em aproximadamente 99,24% saindo de máximas de 1.191 µg/m³ para 9 µg/m³,
permanecendo abaixo dos valores-limite estabelecidos por essas entidades reguladoras. A
66
comparação dos valores limite do CONAMA e da OMS com os dados obtidos revelou
que, apesar dos valores iniciais elevados, houve uma tendência significativa de
diminuição tanto no Sertão quanto no Agreste. Pontos de mudança na tendência central
foram observados em 2 de fevereiro de 2009 e 31 de agosto de 2008, respectivamente.
Chen et al. (2020) demonstraram em seu estudo em Pequim (China) que a baixa
precipitação e a inversão térmica são fatores determinantes para o acúmulo de poluentes
atmosféricos. O mesmo comportamento foi observado em 2009 no Sertão, porém com
temperaturas mais elevadas, apresentando máximas de 40ºC e mínimas de 19ºC, o que
favorece fenômenos como inversões térmicas.
610
510
410
310
210
110
10
2019-01-02 00:00:00
2018-01-02 00:00:00
2017-01-02 00:00:00
2016-01-02 00:00:00
2015-01-02 00:00:00
2014-01-02 00:00:00
2013-01-02 00:00:00
2012-01-02 00:00:00
2011-01-02 00:00:00
2010-01-02 00:00:00
2009-01-02 00:00:00
2008-01-02 00:00:00
2007-01-02 00:00:00
2006-01-02 00:00:00
2005-01-02 00:00:00
2004-01-02 00:00:00
2003-01-02 00:00:00
2002-01-02 00:00:00
2001-01-02 00:00:00
Média Agreste PM2.5
2000-01-02 00:00:00
PM2.5 observado (μgm3)
Figura 16: Médias diárias de PM 2.5 para o sertão e agreste do ano de 2000 a 2019.
Média
Fonte: Autor (2024).
67
Na Figura 17 estão representadas as médias diárias para o dióxido de nitrogênio,
onde o estudo constatou uma diminuição significativa para o NO2 na mesorregião do
sertão, a partir do dia 20 de agosto de 2008, saindo de 0,0083 ppm para 0,0080 ppm, as
médias. O NO2 é crucial na química dos radicais livres e nos processos fotoquímicos que
ocorrem tanto na troposfera quanto na estratosfera. Ele pode contribuir para a formação
de ozônio e material particulado fino através de processos físico-químicos complexos
(Shah et al 2023).
Figura 17: Médias diárias de NO2 para o sertão do ano de 2000 a 2019.
No dia 28 de março de 2011, houve uma redução na concentração diária de CO
no Sertão, de 0,021 ppm até 2010 para 0,017 ppm a partir de 2011, conforme a Figura 18.
As temperaturas máximas e mínimas registradas para o respectivo ano foram de 41ºC e
22ºC no Sertão, com uma média pluviométrica de 643,7 mm.
68
Figura 18: Médias diárias de CO para o Sertão e Agreste do ano de 2000 a 2019.
Fonte: Autor (2024).
Na Figura 19, estão representadas as médias diárias para o O3, onde o
comportamento de aumento foi significativo em todo o estado, a partir do ano de 2003,
dentro dos limites regulamentados. Aulakh (2020) mostrou em seu estudo que mesmo em
concentrações abaixo dos limites preconizados pelas agências ambientais e por curtos
períodos foi ligada a um aumento no risco de mortalidade devido a doenças como a
doença pulmonar obstrutiva crônica, hipertensão, doença cardíaca isquêmica e derrame
(Lin, et al 2022). Os estudos realizados por Lin (2022), mostraram resultados que indicam
que moradores de áreas urbanas quanto rurais podem sofrer com efeitos negativos à saúde
devido à exposição de curto prazo ao O3.
69
Figura 19: Médias diárias de O3 para o sertão, agreste e leste alagoano do ano de 2000 a
2019.
70
Fonte: Autor, 2024.
Já o SO2 (Figura 20), que é um gás formado principalmente nas indústrias pela
queima de combustíveis fósseis, como indicado no trabalho de Vergnhanini (2020), teve
uma diminuição significativa no sertão e agreste alagoano equivalentes a 14,2%, com
mudança da tendência no dia 01 de setembro de 2009.
Figura 20: Médias diárias de SO2 para o sertão, agreste e leste alagoano do ano de 2000
a 2019.
Fonte: Autor, 2024.
71
A tabela 8, mostra os poluentes do estudo com as principais fontes de emissão,
área de ação no sistema respiratório e efeito sobre a saúde humana, onde, as principais
fontes de emissão do PM2.5 são queima de combustíveis fósseis e de biomassa.
Tabela 8: Principais poluentes atmosféricos, suas fontes, áreas de ação no sistema
respiratório e efeitos sobre a saúde humana.
Fonte: Santos, 2019.
Poluentes
PM 2,5
O3
NOx, NO2
SO2
CO
Fontes
Penetração no sistema
Fisiopatologia
respiratório
Queima
de Alvéolos
Redução
da
atividade
combustíveis fósseis
mucociliar e dos macrófagos,
e biomassa, usinas
irritação nas vias respiratórias,
termoelétricas.
estresse oxidativo, inflamação
pulmonar
e
sistêmica,
remodelamento brônquico,
DPOC, potencial cancerígeno
Reações químicas na Traquéia, brônquios, Irritação da mucosa do trato
respiratório,
inflamação,
atmosfera
bronquíolos, alvéolos
envolvendo COVs e
obstrução das vias aéreas,
NOx na presença de
lesão no tecido epitelial,
luz solar.
aumento
da
reatividade
brônquica
Emissões de veículos, Traqueia, brônquios, Irritação da mucosa dos olhos,
indústrias,
usinas bronquíolos, alvéolos
nariz, garganta e trato
térmicas.
respiratório, aumento da
reatividade
brônquica,
suscetibilidade a infecções e
alérgenos
Refinarias
de Vias aéreas superiores, Irritação da mucosa dos olhos,
petróleo, veículos a traqueia, brônquios, nariz, garganta e trato
diesel,
fornos, bronquíolos
respiratório, tosse, aumento
metalurgia,
da reatividade brônquica,
broncoconstrição
fabricação de papel.
.
Queimadas florestais,
Alvéolos,
União com a hemoglobina,
interferência no transporte de
combustão
corrente sanguínea
incompleta
de
oxigênio, cefaleia, náuseas,
tontura, efeitos deletérios
combustíveis fósseis,
sobre o feto, baixo peso ao
transporte rodoviário
nascer, morte fetal.
A frota veicular segue aumentando no estado de Alagoas, até dezembro de 2019,
Alagoas somava 889,900 veículos e em 2022 já ultrapassa 1 milhão, com total de
72
1.034,187, segundo os dados do Ministério dos Transporte (2023), ocorrendo um aumento
na emissão desse poluente. Já em relação a queima de biomassa, setor da cana-de-açúcar
tem apresentado diminuição na produtividade entre os anos 2000 e 2019, como mostra a
Figura 21.
Figura 21: Alagoas: histórico produtivo da cana-de-açúcar (2000-2019).
Fonte: Clevisson José da Silva, 2020.
Quando se trata do processo de industrialização Figura 22 percebe-se que a
maioria das indústrias estão localizadas na região do agreste e leste alagoano, como
mostra o trabalho de Silva (2020). Onde de acordo com os dados do DataSebrae, o estado
de Alagoas possuía em maio de 2020 um total de 13.852 empresas industriais ativas
distribuídas pelos 102 municípios, e no município de Maceió possui 59% das empresas
industriais (Silva, 2021).
Figura 22: Alagoas: concentração de empresas industriais por município (2020).
Fonte: Clevisson José da Silva, 2020.
73
A análise das fontes de emissão de PM2.5 em Alagoas revela que o aumento da
frota veicular, Ministério dos Transporte (2023) e a concentração de atividades
industriais, como mostra a Figura 22 nas regiões do agreste e leste são os principais fatores
que contribuem para a emissão de PM2.5. Enquanto a redução na produtividade da canade-açúcar pode indicar uma diminuição na queima de biomassa, os outros fatores ainda
mantêm as concentrações de PM2.5 em níveis preocupantes de acordo com os níveis
estipulados pela OMS.
Com relação ao aumento do O3 no estado, mesmo em concentrações abaixo do
limite fornecido, sugere que seus precursores como o NOx e COV liberados pela
combustão de combustíveis fósseis e indústrias, podem estar favorecendo as reações
fotoquímicas que produzem esse poluente na troposfera (Netto et al., 2017). Entretanto,
essas emissões industriais não estão favorecendo a elevação dos níveis de SO2 e CO, o
que é um fator positivo.
7.4. Padrões relacionais entre variáveis meteorológicas e os poluentes atmosféricos
Na Tabela 9 é exibido a análise anual de correlação de Pearson com os poluentes
CO, NO2, O3, PM2.5 e SO2 em relação as seguintes variáveis meteorológicas: i)
temperatura do ar, ii) precipitação e iii) velocidade do vento no período de estudo.
Baseado na classificação para o coeficiente de Pearson de Dancey e Reidy (2006),
o r = 0,10 até 0,30 (fraco); r = 0,40 até 0,6 (moderado) e r = 0,70 até 1 (forte), onde
resultados de r negativos indicam associação negativa ou relação inversamente
proporcional, enquanto que r positivo, indicam associação positiva, com relação
diretamente proporcional (Figueiredo Filho et al., 2009).
74
Tabela 9: Correlação de Pearson para médias anuais das variáveis meteorológicas
temperatura, precipitação e velocidade do vento, para a mesorregiões Sertão, nos anos de
2000 a 2019.
Fonte: Autor, 2024.
Na Tabelas 10 e 11 mostram as análises de correlação de Pearson para o Agreste
e Leste. Os resultados mostram similaridade do NO2 para o Sertão, Agreste e Leste, com
uma correlação positiva moderada e fraca com a precipitação de (r = 0,41), (r = 0,34) e (r
= 0,30) respectivamente. É sabido que fatores meteorológicos e químicos podem
contribuir para manter a concentração NO2 durante a precipitação. Segundo Li et al.
(2018), mostrou que alta umidade relativa (UR) pode favorecer a formação de aerossóis
mais estáveis, pois aumenta as taxas de oxidação de compostos orgânicos voláteis
(COVs), que por sua vez poderá fazer com que o NO2 permaneça por mais tempo na
atmosfera, por outro lado, também pode favorecer a reação desses compostos com o NO2
e gerando através da oxidação heterogênea nitratos secundários que podem se tornar
poluentes particulados secundários.
75
Tabela 10: Correlação de Pearson para as médias anuais das variáveis meteorológicas
temperatura, precipitação e velocidade do vento, para a mesorregiões Agreste, nos anos
de 2000 a 2019.
Fonte: Autor, 2024.
Tabela 11: Correlação de Pearson para as médias anuais das variáveis meteorológicas
temperatura, precipitação e velocidade do vento, para a mesorregiões Leste, nos anos de
2000 a 2019.
Fonte: Autor, 2024.
O O3 mostrou correlação positiva (r = 0,43), (r = 0,43) e (r = 0,37) moderada e
fraca com a temperatura do ar para o Sertão, Agreste e Leste, onde a correlação positiva
já é esperada, pois é um poluente secundário, sua formação depende de reações
76
fotoquímicas, que incluem os NOx e os COVs, as altas temperaturas favorecem essa
reação, juntamente com outras condições propícias, como alta radição solar e baixa
nebulosidade (Brasseur et al., 1999;, Sharkey et al., 1993, Chiquetto et al., 2019,
CETESB, 2020).
O PM2.5 mostrou uma relação inversa a temperatura, com correlação negativa no
Sertão, Agreste e Leste, com (r = -0,56), (r = -0,59) e (r = -0,54), categorizadas como
moderadas. O resultado obtido corrobora com obtido na literatura científica, onde há uma
relação inversa da temperatura e a concentração de partículas como o PM 2.5 (Pohjola et
al., 2002; Unal et al., 2011; Adam, 2013; Zalakeviciute et al., 2018; Cichowicz et al.,
2020, Tian et al., 2021. O estudo realizado por Villafáña (2022) no estado de Guanajuato,
no México, encontrou resultados similares ao do estudo, para o PM2.5, com um valor de r
= -0,59 para a temperatura, seguido de r = 0,16 para precipitação e r = 0,18 para
velocidade do vento, onde concluiu-se que a variação da concentração do PM2.5 não
depende somente de fatores meteorológicos, mas também de outros fatores, por exemplo,
fluxo veicular, atividade agrícola, industrial, comercial de acordo com cada cidade e dos
incêndios florestais ou de pastagem (Zamorategui et al., 2024).
Para o SO2 foi obtido uma correlação fraca e moderada com a temperatura (r =
0,21) para o Sertão, (r = 0,38) no Agreste e (r = 0,41) para o Leste. A maior correlação
ocorreu no Leste alagoano, onde as temperaturas elevadas, favorecem a formação de SO2,
que oriundos de fontes industriais ou automotiva. A mesorregião Leste é industrializada,
com maior quantidade de automóveis e com maior adensamento populacional, estão
interligados (Santos et al., 2021). A precipitação desempenha um papel significativo nas
concentrações do SO2 na atmosfera, reduz a sua concentração, segundo Landim (2018)
na cidade Gravataí-RS, onde também foram encontrados correlação fraca e negativa com
a precipitação, ou seja, a precipitação reduz a concentração por remoção úmida (Landim
et al., 2018).
É importante ressaltar que NEB é uma região com vulnerabilidade aos impactos
das variações climáticas, devido às suas características específicas e às condições
socioeconômicas (Marengo, 2009). A região enfrenta grandes desafios relacionados à
irregularidade das chuvas, incluindo secas prolongadas e severas, bem como episódios de
chuvas extremas (Bezerra et al., 2022). A variabilidade na precipitação no NEB tem sido
associada às anomalias de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) no Pacífico
77
equatorial. Durante a fase positiva (El Niño), há uma tendência de redução das chuvas no
Nordeste, enquanto na fase negativa (La Niña) há uma maior probabilidade de
precipitações, às vezes superiores à média histórica (Andreoli e Kayano, 2007).
Destaque para interações entre os poluentes e entre as variáveis meteorológicas,
conforme as Tabelas 3, 4 e 5 de médias anuais. Por exemplo, no Sertão correlação de r =
0,60 entre a média de CO e a média de NO2, com significância inferior a 0,01. Este
resultado indica uma correlação positiva moderada e significativa entre essas duas
variáveis, sugerindo que, nas regiões onde a concentração de CO é maior, também tende
a haver uma concentração maior de NO2. No Agreste, obteve-se correlação positiva e
fortes do CO com o SO2 (r = 0,76), NO2 (r = 0,76) e O3 (r = 0,61), e no Leste, o CO
continuou com uma correlação positiva forte com o SO2 (r = 0,74) e O3 (r = 0,85). Este
fato pode ser explicado pela origem desses poluentes, geralmente associados à queima de
combustíveis fósseis e assim gerar outros poluentes secundários. Um estudo recente
analisou dados de satélites para entender a correlação entre o CO e o NO2. Os
pesquisadores usaram observações feitas por satélites como o TROPOMI, que monitora
a troposfera, e descobriram que as concentrações de CO e NO₂ estão frequentemente
aumentadas nas mesmas regiões, especialmente em áreas urbanas densamente povoadas.
Esse aumento simultâneo ocorreu porque ambos os poluentes são subprodutos da
combustão de combustíveis fósseis, como em motores de veículos e processos industriais
(Macdonald et al., 2023).
O PM2.5 mostrou correlação negativa de moderada a forte com os poluentes
atmosféricos para as mesorregiões estudadas, com (r = -0,60) e (-r = 0,95) para o O3, no
Sertão e Agreste, e de (r = -0,95) com o O3, (-0,862) com o SO2 e (r = -0,68) com o CO
para o Leste. Em 2005, Alves (2022) mostrou a origem e formação de aerossóis na
atmosfera, influenciada por outros poluentes oriundas de processos antrópicos ou
naturais, o que pode explicar as elevadas concentrações de PM2.5 em relação aos outros
poluentes.
A análise mostrou uma correlação de r = -0,65 entre a média de temperatura e a
média de precipitação, com significância inferior a 0,01 para o Sertão, r = -0,58, para o
Agreste e r = -0,40 para o Leste. Esta correlação negativa moderada e significativa indicou
que, nas regiões onde a temperatura é elevada, a precipitação tende a ser menor. Esse
padrão é comum em climas semiáridos, onde o aumento da temperatura pode estar
78
associado a condições mais secas, que é o caso do Sertão alagoano (Castro, 2024). Um
aumento das temperaturas e a redução das chuvas, podem afetar a qualidade do ar, pois
temperaturas mais altas aumenta a poluição do ar em áreas urbanas e semiáridas (Monte,
2016). À medida que a temperatura aumenta, ocorrem mudanças na circulação
atmosférica e padrões climáticos, tais como, inversões térmicas, reações químicas,
evaporação e os padrões de precipitação e isso afeta a dispersão e concentração dos
poluentes (Jacob et al., 2009, Feng et al., 2020). As correlações entre a média de
velocidade do vento e outras variáveis ambientais foram, em sua maioria, fracas e não
significativas. Isto sugere que, dentro deste conjunto de dados, a velocidade do vento tem
pouca ou nenhuma relação linear com as demais variáveis analisadas, tais como, as
concentrações de poluentes ou condições meteorológicas.
Quando se realiza a análise de correlação mensal de Pearson, conforme
representado nas Tabelas 12, 13 e 14, para as mesorregiões do Sertão, Agreste e Leste
respectivamente, mostrou que o grau de correlação se intensificou. Isso mostrou que as
influências sazonais das variáveis meteorológicas têm um impacto significativo na
concentração dos poluentes em comparação com as influências anuais.
Tabela 12: Correlação de Pearson para as médias mensais das variáveis meteorológicas
temperatura, precipitação e velocidade do vento, para a mesorregiões Sertão, nos anos de
2000 a 2019.
Fonte: Autor, 2024.
79
Para o Sertão, o CO obteve r = 0,70, com correlação forte e positiva com o O3,
isso indicou que à medida que a concentração de O3 aumenta o CO também aumenta e
ambos demonstraram uma correlação forte e negativa com a precipitação r = -0,73 a nível
de significância de 1%, ou seja, a precipitação diminui a concentração desses poluentes.
O O3 é um poluente secundário, formado por reação fotoquímica e seus precursores,
porém o comportamento da variação a concentração ocorre semelhante ao poluente
primário como CO, por fontes antropogênicas e reações incompletas oriundas de
combustíveis fósseis (Silva Júnior et al.,2020). E como já mencionado, nos estudos de
Monte (2016) e Nascimento (2016), a precipitação diminui a concentração de poluentes
atmosféricos, tais como, o CO.
Na Tabela 13 é exibido CO com o O3 com r = 0,66 e precipitação com r = -0,74,
sendo observados para o Agreste Alagoano. Porém, outros poluentes como o NO2 se
destacaram, com r = -0,692 com o O3, indicando uma relação inversa na concentração dos
poluentes. O estudo realizado em Palermo (Itália), por Vulttagio (2020) demonstrou que
as concentrações de O3 estão associadas a dois fatores principais: i) a redução do NO₂ e o
ii) aumento da radiação solar. Isso ocorre porque a variabilidade do O3 está vinculada à
processo fotoquímico, uma vez que as taxas de formação e acumulação de O3 são funções
não lineares da mistura de COVs e NOx na atmosfera. Em determinadas condições, a
diminuição de NOx pode resultar em elevados níveis de O3 no ambiente. Os veículos
motorizados são a principal fonte de emissões de NOx em áreas urbanas; o aumento na
produção de O3 foi relacionado à redução do tráfego de veículos (Vulttagio et al., 2020).
80
Tabela 13: Correlação de Pearson para as médias mensais das variáveis meteorológicas
temperatura, precipitação e velocidade do vento, para a mesorregiões Agreste, nos anos
de 2000 a 2019.
Fonte: Autor, 2024.
A relação do O3 com a precipitação foi inversamente proporcional, com r = -0,82
para o nível de significância de 1%, uma correlação negativa e forte. No Leste Alagoano
foi observado similaridade para o CO e O3, com a diferença que, nessa mesorregião a
temperatura estava ligada inversamente a concentração de O3, com valore de r = -0,82,
conforme a Tabela 8. Vale ressaltar que temperaturas elevadas aceleram as reações
químicas que formam o ozônio troposférico, pois o O3 é uma molécula instável e pode
ser dissociada por altas temperaturas, especialmente próximo da superfície, onde o
aquecimento é elevado. A temperatura também pode influenciar a distribuição vertical do
O3, onde em dias quentes, pode haver maior convecção (Susan Solomon, 1999).
81
Tabela 14: Correlação de Pearson para as médias mensais das variáveis meteorológicas
temperatura, precipitação e velocidade do vento, para a mesorregiões Leste, nos anos de
2000 a 2019.
Fonte: Autor, 2024.
Por sua localização, o estado de Alagoas é influenciado por sistemas
meteorológicos em multiescala, por exemplo, Zona de Convergência Intertropical,
(ZCIT), Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCAN), Sistemas Frontais (SF), os
Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOLs) e Perturbações Ondulatórias no campo dos
ventos Alísios (POAS) e destaca também os Complexos Convectivos e Brisas Marítimas
e Terrestres (Lyra et al., 2014), principalmente a mesorregião Leste (Marques, 2022). A
irregularidade pluviométrica, fotoperíodo com pouca variação e baixa amplitude de
radiação solar, refletem no déficit hídrico, que por sua vez são influenciados pelo modo
de variabilidade climático El Nino-Oscilação Sul (ENOS), classificando o estado e
Alagoas com três estações: chuvosa, seca e de transição (Barros, 2012; Da Silva Lima,
2018; Souza et. al 2021; Marques, 2022).
7.5. Rosa de poluição
A Figura 23 mostra a rosa de poluição de PM2.5 em Alagoas obtidas das sete
estações distribuídas pelo estado (a) Maceió, (b) Coruripe, (c) Piranha, (d) Pão de Açúcar,
(e) Palmeira dos índios, (f) Arapiraca e (g) São Luiz do Quitunde. Em (a) Maceió as
concentrações predominantes foram do Leste (E), Leste-Sudeste (ESE) e Leste-Nordeste
82
(ENE), com variações entre 1,50 µg/m³ a 3,00 µg/m³ e 3,00 µg/m³ a 5,00 µg/m³. Em (a)
Maceió foi possível identificar recirculação do poluente e sendo associado aos efeitos da
circulação das brisas (mesoescala) e padrões de escoamento local, principalmente regime
de calmaria zero (LIMA, 2019).
Para (b) Coruripe, as concentrações predominantes foram de E, com menor
intensidade em comparação com (a) Maceió, categorizadas nas faixas de 0,00 - 1,50
µg/m³ e 1,50 µg/m³ e 1,50 µg/m³ a 3,00 µg/m³ (verde). Já em Arapiraca, apenas
predominância da direção leste, destaque que a estação se encontra no Agreste, portanto
no interior de Alagoas, onde as concentrações de PM2.5 categorizadas nas faixas 0,00
µg/m³ a 1,50 µg/m³ e 1,50 µg/m³ a 3,00 µg/m³. Em Palmeira dos Índios as concentrações
predominantes foram de leste (E) e nordeste (NE), similar a (a) Maceió e (b) Coruripe,
que pertencem a mesorregião Leste Alagoano e tem influência do regime de alísios e
circulações de brisas (Lyra et al., 2014). As concentrações foram distribuídas
principalmente entre 1,50 µg/m³ a 3,00 µg/m³ e 3,00 µg/m³ a 5,00 µg/m³.
Em (d) Pão de Açúcar a predominância das concentrações é de sudeste (SE), com
variações entre 1,50 µg/m³ a 3,00 µg/m³ e 0,00 µg/m³ a 1,50 µg/m³, visto que a estação
se encontra no cânion do Rio São Francisco e o regime de ventos do ambiente costeiro
percorre todo trecho (Ramos et al., 2013). A estação (c) Piranhas também apresentou
concentração predominante de leste, mas com concentrações maiores, na faixa de 1,50
µg/m³ a 3,00 µg/m³ e de 3,00 µg/m³ a 5,00 µg/m³, valores similares a (a) Maceió e (e)
Palmeira dos Índios. Em (g) São Luiz do Quitunde, as concentrações predominantes
foram de Norte (N) (menores valores) e leste (E) (maiores valores), com concentração
entre 3,6 µg/m³ a 5.7 µg/m³. A predominância de ventos oriundos do Norte (N) e do Leste
(E) resulta da combinação de diversos sistemas atmosféricos. Entre eles, destacam-se os
ventos alísios, que sopram do Oceano Atlântico em direção à costa leste do Nordeste
brasileiro, a circulação da brisa marítima, intensificada pelo contraste térmico entre o
oceano e o continente, e os distúrbios ondulatórios de leste, responsáveis por transportar
umidade do Atlântico para o interior da região (FERREIRA et al., 2005).
83
Figura 23: Rosa de poluição de PM2.5 das estações meteorológicas automáticas de
Maceió, Coruripe, Palmeira dos Índios, Pão e açúcar, Piranhas, Arapiraca e São Luiz do
Quitunde para o estado de Alagoas.
(a) Maceió
(c) Piranhas
(e) Palmeira dos Índios
(b) Coruripe
(d) Pão de Açúcar
(f) Arapiraca
(g) São Luiz do Quitunde
Fonte: Autor 2024.
84
7.6. Dados da Saúde – DATASUS
Em Alagoas, os dados de mortalidade do DATASUS revelam que, entre 2000 e
2019, houve um aumento significativo nos óbitos por doenças relacionadas ao Grupo
CID-10. A denominação CID-10 incluem doenças cardíacas pulmonares e da circulação
pulmonar, outras doenças das vias aéreas superiores, doenças crônicas das vias aéreas
inferiores e doenças pulmonares causadas por agentes externos. Esse aumento pode ser
atribuído a diversos fatores, tais como, a exposição contínua a poluentes atmosféricos,
mudanças nos hábitos de vida e envelhecimento da população.
Além disso, todos os municípios de Alagoas notificaram mortes por doenças
respiratórias ou cardiovasculares, destacando a abrangência e a gravidade do problema
no Estado. Esses dados são apresentados na Figura 24.
Figura 24: Municípios alagoanos e quantidade de óbitos por residência de acordo com o
Grupo CID-10: Doenças cardíaca pulmonar e da circulação pulmonar, outras doenças das
vias aéreas superiores, doenças crônicas das vias aéreas inferiores, doenças pulmonares
devidas a agentes externos, no período: 2000-2019.
85
Fonte: Autor (2024).
Essas doenças podem ter sido agravadas pela exposição a poluentes atmosféricos,
como o PM2.5, que se manteve acima dos limites recomendados pela OMS durante os
vinte anos de estudo. O O3 também apresentou aumento em todos os estados, embora
ainda esteja dentro das concentrações permitidas pelos órgãos responsáveis. Conforme
citado anteriormente, Wang (2022) demonstrou que, mesmo em concentrações abaixo dos
limites, o ozônio está associado a um aumento no risco de mortalidade devido a doenças
como doença pulmonar obstrutiva crônica, hipertensão, doença cardíaca isquêmica e
derrame. A Figura 25 mostra o número de óbitos confirmados, destacando que o Leste e
o Agreste Alagoano apresentam os maiores números de óbitos.
86
Figura 25: Médias anuais de óbitos confirmados para o Sertão, Agreste e Leste Alagoano.
5,00
4,50
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
y = 0,0864x + 2,1289
R² = 0,7218
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
Óbitos/Residdência
Média anual - Sertão
Anos
Óbitos/Residência
Média Anual - Agreste
10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
y = 0,2165x + 3,8327
R² = 0,6467
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
0,00
Anos
Média Anual - Leste
Óbitos/Residência
14,00
12,00
10,00
8,00
6,00
4,00
y = 0,2896x + 7,0006
R² = 0,8583
2,00
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
0,00
Anos
Fonte: Autor (2024).
87
Este estudo indica que há uma tendência de aumento nos óbitos por mesorregiões,
que podem ter sido agravadas por exposição a poluição atmosférica para os anos
avaliados. Maceió, como o município mais populoso, registra o maior número de óbitos
(4.400), seguido por outras cidades maiores como Arapiraca (607) e Palmeira dos Índios
(449), seguido de Rio Largo (313), São Miguel dos Campos (301), Penedo (275), União
dos Palmares (229) e Coruripe (215) (SIM, 2020). Esses óbitos podem sugerir que áreas
urbanas e densamente povoadas são mais suscetíveis aos efeitos adversos da poluição do
ar devido a maiores níveis de emissões de veículos e atividades industriais (Maia, 2019).
Entretanto, municípios menores como Jundiá (24 óbitos), Feliz Deserto (20
óbitos), Pindoba (18 óbitos), Mar Vermelho (13 óbitos), e Palestina (11 óbitos) também
registraram mortes relacionadas a doenças respiratórias e cardiovasculares. Monitorar a
qualidade do ar e as tendências de saúde relacionadas é crucial para avaliar a eficácia das
políticas implementadas e ajustar as estratégias conforme necessário. Estudos
longitudinais podem ajudar a entender melhor a relação entre a poluição do ar e a saúde
pública em Alagoas, como uma implementação monitoramento contínuo da qualidade do
ar no estado.
88
8. CONCLUSÕES
O estudo inédito mostra que os poluentes atmosféricos no estado de Alagoas
apresentam variabilidade espaço-temporal das concentrações em suas mesorregiões
climáticas, especialmente PM2.5 com taxas elevadas em ano de seca severa.
A qualidade do ar baseada nas médias diárias e anuais das concentrações dos
poluentes em Alagoas revela que PM2.5 se destaca por violar os limites recomendados nas
diretrizes nacionais (CONAMA) e internacionais (OMS). Isso é preocupante, pois
episódios de poluição são potencialmente prejudiciais à saúde humana.
Os testes de Mann-Kendall e Pettitt apontam tendências significativas e distintas
nas concentrações dos poluentes atmosféricos em Alagoas. Há uma tendência decrescente
significativa para PM2.5, SO2, NO2 e CO no Sertão, isso indica melhoria na qualidade do
ar, após 2002. Situação contrária, com um aumento nas concentrações de O3, no Leste,
com um crescimento de 176,9% entre 2000 e 2003, apesar de seus valores permanecerem
dentro dos limites regulamentares. Este aumento pode estar associado à emissão de
precursores, tais como, NOx e compostos orgânicos voláteis (COVs).
As fontes de emissão referente a frota veicular, a concentração industrial e
queimadas no Agreste e Leste de Alagoas são fatores fundamentais para as emissões de
PM2.5 e os precursores de O3. A correlação entre variáveis meteorológicas e os poluentes
atmosféricos no Sertão, Agreste e Leste de Alagoas revela padrões importantes de
interação. A precipitação mostra uma correlação moderada com a concentração de CO,
especialmente no Sertão, sugerindo possíveis influências sazonais ou locais. Já a
temperatura exibe uma correlação positiva com o O₃ nas três mesorregiões climáticas. Por
outro lado, o PM2.5 apresenta correlação negativa com a temperatura em todas as
mesorregiões, onde temperaturas elevadas tendem a reduzir a sua concentração. O SO₂
exibe correlação positiva com a temperatura, principalmente no Leste, sendo atribuído à
maior industrialização e densidade populacional. As correlações moderadas entre CO e
NO₂ sugerem uma origem comum, como a queima de combustíveis fósseis.
A análise mensal das correlações mostra que as variáveis meteorológicas têm um
impacto significativo na concentração de poluentes em comparação a escala anual, onde
a sazonalidade desempenha um papel crucial. A precipitação é eficaz na redução das
concentrações de CO e O₃, enquanto a temperatura interfere na concentração de
poluentes, que depende da região e do poluente.
89
As rosas de poluição revelam a importância da direção e das concentrações e na
dispersão de partículas finas (PM2.5) em Alagoas. As concentrações predominantes foram
de E, SE e NE, associadas a circulação da brisa e regime de alísios, exceto direção N
oriunda de efeito local, que por sua vez desempenham um papel crucial na distribuição
entre as mesorregiões. As concentrações de PM2.5 variaram entre as estações, com Maceió
e Piranhas maiores concentrações, ao contrário, de Coruripe e Pão de Açúcar, com as
menores concentrações.
Em relação aos dados de mortalidade do DATASUS para Alagoas no período de
estudo revela um preocupante aumento nos óbitos relacionados a doenças respiratórias e
cardiovasculares, segundo categoria Grupo CID-10. Esse aumento é potencialmente
agravado pela exposição contínua da população a poluentes atmosféricos, tais como, o
PM2.5 e o O3. A qualidade do ar parece ter contribuído significativamente no aumento
dessas doenças, particularmente em áreas urbanas e densamente povoadas, tais como
Maceió, Arapiraca e Palmeira dos Índios.
Em geral, o estudo reforça de forma clara a importância de monitorar
continuamente a qualidade do ar e de realizar estudos para compreender melhor a relação
entre poluição e saúde pública em Alagoas. A implementação de políticas eficazes, como
o controle de emissões e o fortalecimento da vigilância ambiental, é essencial para mitigar
os impactos da poluição na saúde da população e garantir um ambiente mais saudável
para as futuras gerações. Por fim, as mesorregiões climáticas de Alagoas necessitam de
implantação de estações de monitoramento e qualidade do ar, pois as ferramentas de SIG
e estatísticas apontam a variabilidade espaço-temporal das concentrações dos poluentes
avaliados.
90
9. RECOMENDAÇÕES
Com base no estudo realizado, recomenda-se que futuros trabalhos enfatizem a
necessidade de estabelecer uma rede robusta de monitoramento da qualidade do ar no
estado de Alagoas, com foco especial no controle das partículas finas (PM2.5). Essas
partículas, associadas a substâncias carcinogênicas, representam um risco significativo
para a saúde.
Além disso, é essencial ampliar os estudos epidemiológicos para investigar a
correlação entre a exposição prolongada a poluentes atmosféricos, especialmente PM2.5 e
O3, e seus impactos em doenças respiratórias e cardiovasculares a longo prazo.
Para abordar essa questão, é crucial avaliar as fontes de emissão e implementar
políticas de controle. Um inventário detalhado das principais fontes emissoras de
poluentes atmosféricos em Alagoas deve incluir a frota veicular, atividades industriais e
queimadas agrícolas. Recomenda-se adotar tecnologias limpas, reforçar a fiscalização e
incentivar o uso de energias renováveis. Além disso, investir em programas de educação
ambiental e sensibilização pública é fundamental. Isso pode incluir incentivar o uso do
transporte público e reduzir práticas que contribuem para a poluição, como o uso
excessivo de veículos particulares e queimadas.
Por fim, a colaboração interinstitucional e multidisciplinar entre pesquisadores,
órgãos governamentais e organizações não governamentais é essencial para criar políticas
eficazes. A troca de informações entre áreas como meteorologia, saúde pública e
urbanismo permitirá desenvolver estratégias abrangentes e integradas para combater a
poluição e proteger a saúde pública em Alagoas.
91
10.
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