O documento discute o smog fotoquímico, definindo-o como uma neblina amarela-marrom que ocorre devido a pequenas gotas de água na troposfera contendo poluentes primários e secundários. Detalha as principais fontes de emissões atmosféricas, poluentes envolvidos e seus efeitos na saúde humana.

1. SMOG FOTOQUÍMICO
 Prof. Roseantony

2. O que é?
 Neblina amarela-marrom que
ocorre devido a pequenas gotas
de água, na troposfera, que
contém poluentes primários que
sofreram reações químicas
transformando-se em poluentes
secundários

3. Emissões atmosféricas
podem ser:
 ANTROPOGÊNICAS: aquelas
provocadas pela ação do homem
(indústria, transporte, geração de
energia etc.).
 NATURAIS: causadas por processos
naturais, tais como emissões
vulcânicas, processos microbiológicos
etc.

4. Poluentes primários
 aqueles lançados diretamente na
atmosfera, como resultado de processos
industriais, gases de exaustão de motores
de combustão interna etc.
 Como exemplo, temos os óxidos de enxofre
SOx, os óxidos de nitrogênio NOx ,
particulados e hidrocarbonetos e derivados-
os compostos orgânicos voláteis (COVs).

5. Poluentes secundários
 produto de reações fotoquímicas,
que ocorrem na atmosfera entre os
poluentes primários. Assim, por
exemplo, temos a formação de ozônio
estratosférico, ácido nítrico,
compostos orgânicos parcialmente
oxidados e de peroxiacetilnitrato
(PAN), como resultado da reação dos
óxidos de nitrogênio com
hidrocarbonetos na atmosfera

6. Poluentes primários e
secundários

7. Danos a saúde humana
 O3- Irritante dos olhos,
nariz e garganta
 0,01ppm- irritação dos
olhos
 2,0ppm- tosse severa
 Particulados- podem
concentrar SO2, As e Se
na sua superfície (fig:
Influência das dimensões
dos particulados sobre
a região de deposição no
sistema respiratório)

8. Particulados
 O material particulado é analisado em duas
categorias: partículas totais em suspensão (PTS) e
partículas inaláveis (PI) com tamanho menor que 10
µm Na categoria PTS o monitoramento e o registro
dos dados pela FEEMA são realizados desde 1986.
No caso dos PI, as medições foram iniciadas em
1998.
 Aumento da incidência de doenças respiratórias
 Bronquite crônica
 Constrição dos brônquios
 Diminuição da função pulmonar
 Aumento da mortalidade

9. Produção dos óxidos de
nitrogênio
 N2 + O2  2 NO. ( chama)
 NO. + O3  NO2 + O2
 NO e NO2 são NOx
 Fontes biológicas resultam em
pequenas concentrações em ar puro

10. Condições para a formação
do SMOG
 Presença de montanhas
 Densidade populacional
 Cidades ensolaradas
 Exemplos:
 Los Angeles, Denver, México, Tóquio,
Atenas, São Paulo, Roma

11. Sequência

12. Padrões de concentrações
Padrões nacionais de qualidade do ar
(Resolução CONAMA nº 03 de 28/06/90)
Poluente
Tempo de
Amostragem
Padrão
Primário
µg/m³
Padrão
Secundário
µg/m³
Método de
Medição
partículas totais
em suspensão
24 horas1
MGA2
240
80
150
60
amostrador de
grandes volumes
partículas inaláveis
24 horas1
MAA3
150
50
150
50
separação
inercial/filtração
fumaça
24 horas1
MAA3
150
60
100
40
refletância
dióxido de enxofre
24 horas1
MAA3
365
80
100
40
pararosanilina
dióxido de nitrogênio
1 hora1
MAA3
320
100
190
100
quimiluminescência
monóxido de carbono
1 hora1
8 horas1
40.000
35 ppm
10.000
9 ppm
40.000
35 ppm
10.000
9 ppm
infravermelho
não dispersivo
ozônio 1 hora1
160 160 quimiluminescência
1 - Não deve ser excedido mais que uma vez ao ano. 2 - Média geométrica anual. 3 - Média aritmética anual.

13. Episódios agudos de
poluição
Critérios para episódios agudos de poluição do ar
(Resolução CONAMA nº 03 de 28/06/90)
Parâmetros Atenção Alerta Emergência
partículas totais em suspensão
(µg/m3
) - 24h
375 625 875
partículas inaláveis
(µg/m3
) - 24h
250 420 500
fumaça
(µg/m3
) - 24h
250 420 500
dióxido de enxofre
(µg/m3
) - 24h
800 1.600 2.100
SO2 X PTS
(µg/m3
)(µg/m3
) - 24h
65.000 261.000 393.000
dióxido de nitrogênio
(µg/m3
) - 1h
1.130 2.260 3.000
monóxido de carbono
(ppm) - 8h
15 30 40
ozônio
(µg/m3
) – 1h
400* 800 1.000
* O nível de atenção é declarado pela CETESB com base na Legislação Estadual que é mais restritiva (200 µg/m3
).

14. Adjetivos para qualidade do
ar
Qualidade Índice
MP10
(µg/m3
)
O3
(µg/m3
)
CO
(ppm)
NO2
(µg/m3
)
SO2
(µg/m3
)
Boa 0 - 50 0 - 50 0 - 80 0 - 4,5 0 - 100 0 - 80
Regular 51 - 100 50 - 150 80 - 160 4,5 - 9 100 - 320 80 - 365
Inadequada 101 - 199 150 - 250 160 - 200 9 - 15 320 - 1130 365 - 800
Má 200 - 299 250 - 420 200 - 800 15 - 30 1130 - 2260 800 - 1600
Péssima >299 >420 >800 >30 >2260 >1600
 O índice de qualidade do ar é classificado
pelo pior caso.

15. Classificações
IQA - Indice de Qualidade do Ar
Faixa de Concentração dos Poluentes para Cálculo do IQA
Classificação e
Faixas do IQA
PTS
média
(24h)
ug/m3
PM10
média
(24h)
ug/m3
SO2
média
(24h)
ug/m3
NO2
média
(1h)
ug/m3
O3
média
(1h)
ug/m3
CO
média
(8h)
ug/m3
Classificação
Efeitos
Bom (0-50) 0-80 0-50 0-80 0-100 0-80 0-5000 Seguro a saúde
Regular (51-100) 81-240 51-150 81-365
101-
320
81-160
5001-
10000
Tolerável
Inadequada
(101-199)
241-
375
151-
250
366-
800
32... 161-400
10001-
17000
Impróprio ao
bem estar
Má (200-299)
376-
625
251-
420
801-
1600
1131-
2260
401-800 17...
Péssima (300-
399)
626-
875
421-
500
1601-
2100
2261-
3000
801-
1000
34...
Crítica (acima de
400)
876-
1000
501-
600
2101-
2620
3001-
3750
1001-
1001
46...
Ofensivo a
Saúde
OBS: Os indices até a classificação (regular), atende os Padrões de

16. Classificação para a saúde
Qualidade Índice Significado
Boa 0 - 50 Praticamente não há riscos à saúde.
Regular 51 - 100
Pessoas de grupos sensíveis (crianças, idosos e pessoas com doenças
respiratórias e cardíacas), podem apresentar sintomas como tosse seca e
cansaço. A população, em geral, não é afetada.
Inadequada 101 - 199
Toda a população pode apresentar sintomas como tosse seca, cansaço,
ardor nos olhos, nariz e garganta. Pessoas de grupos sensíveis (crianças,
idosos e pessoas com doenças respiratórias e cardíacas), podem
apresentar efeitos mais sérios na saúde.
Má 200 - 299
Toda a população pode apresentar agravamento dos sintomas como tosse
seca, cansaço, ardor nos olhos, nariz e garganta e ainda apresentar falta
de ar e respiração ofegante. Efeitos ainda mais graves à saúde de grupos
sensíveis (crianças, idosos e pessoas com doenças respiratórias e
cardíacas).
Péssima >299
Toda a população pode apresentar sérios riscos de manifestações de
doenças respiratórias e cardiovasculares. Aumento de mortes prematuras
em pessoas de grupos sensíveis.

17. Rio de Janeiro 12/05/09
Rede Automática
Estação Poluente Classificação
Médio Paraíba - 12/05/09
Barra Mansa - Bocaininha PARTÍCULAS TOTAIS EM SUSPENSÃO Bom
Barra Mansa - Roberto Silveira PARTÍCULAS INALÁVEIS Regular
Volta Redonda - Belmonte OZÔNIO Bom
Volta Redonda - Santa Cecília PARTÍCULAS INALÁVEIS Regular
Metropolitana - 12/05/09
Duque de Caxias - Campos Elíseos OZÔNIO Regular
Duque de Caxias - São Bento OZÔNIO Regular
Duque de Caxias - Vila São Luiz DIÓXIDO DE NITROGÊNIO Regular
Duque de Caxias - Pilar PARTÍCULAS INALÁVEIS Regular
Duque de Caxias - Jardim Primavera OZÔNIO Regular
Rio de Janeiro - Centro DIÓXIDO DE NITROGÊNIO Inadequada
Nota: Boletim atualizado diariamente a partir das 15 horas.

18. Rio de Janeiro 12/05/09
Rede Manual de Amostragem
Qualificação do ar por poeira em suspensão (totais e inaláveis)
Estação Classificação
Metropolitana - 06/05/09
Rio de Janeiro - Benfica Regular
Rio de Janeiro - Bonsucesso Regular
Duque de Caxias - Centro Regular
Rio de Janeiro - Santa Tereza Bom
Rio de Janeiro - São Cristovão Regular
São Gonçalo - Centro Regular
São João de Meriti - Vilar dos Teles Regular
Rio de Janeiro - Sumaré Bom
Seropédica - Pesagro Bom
Rio de Janeiro - Centro Regular
Nova Iguaçú - Centro Regular
Jacarepaguá Regular
Nota: Boletim atualizado a cada seis dias, conforme frequência
mínima de amostragem estabelecida na resolução CONAMA 03/90.

19. Rio 18/05/09
Rede Automática
Estação Poluente Classificação
Médio Paraíba - 15/05/09
Barra Mansa - Boa Sorte PARTÍCULAS TOTAIS EM SUSPENSÃO Regular
Volta Redonda - Belmonte PARTÍCULAS INALÁVEIS Regular
Volta Redonda - Santa Cecília PARTÍCULAS INALÁVEIS Regular
Metropolitana - 15/05/09
Duque de Caxias - Campos Elíseos PARTÍCULAS INALÁVEIS Regular
Duque de Caxias - São Bento PARTÍCULAS INALÁVEIS Inadequada
Duque de Caxias - Vila São Luiz PARTÍCULAS INALÁVEIS Regular
Duque de Caxias - Pilar PARTÍCULAS INALÁVEIS Regular
Duque de Caxias - Jardim Primavera PARTÍCULAS INALÁVEIS Regular
Rio de Janeiro - Centro DIÓXIDO DE NITROGÊNIO Inadequada
Norte Fluminense - 15/05/09
Macaé - Fazenda Airis OZÔNIO Bom
Macaé - Pesagro OZÔNIO Bom
Nota: Boletim atualizado diariamente a partir das 15 horas.

20. Rio 18/05/09
Rede Manual de Amostragem
Qualificação do ar por poeira em suspensão (totais e inaláveis)
Estação Classificação
Metropolitana - 06/05/09
Rio de Janeiro - Benfica Regular
Rio de Janeiro - Bonsucesso Regular
Duque de Caxias - Centro Regular
Rio de Janeiro - Santa Tereza Bom
Rio de Janeiro - São Cristovão Regular
São Gonçalo - Centro Regular
São João de Meriti - Vilar dos Teles Regular
Rio de Janeiro - Sumaré Bom
Seropédica - Pesagro Bom
Rio de Janeiro - Centro Regular
Nova Iguaçú - Centro Regular
Jacarepaguá Regular
Nota: Boletim atualizado a cada seis dias, conforme frequência
mínima de amostragem estabelecida na resolução CONAMA 03/90.

21. Emissões veiculares
As emissões em motores a gasolina podem ser de dois tipos:
 Emissões de escape (com os produtos da combustão através do escapamento);
 Emissões evaporativas (evaporação de hidrocarbonetos do tanque de combustivel, do
carburador e do carter do motor).
- Fontes de poluição do ar em veículo a gasolina

22. Gases emitidos

23. Catalisadores
As emissões de hidrocarbonetos com os gases de escape são especialmente intensas
durante os primeiros segundos posteriores à partida.
Atualmente existem dois tipos de conversores:
• oxidante. Oxida os HC e o CO não atuando sobre o NOx (1975-1980);
• de três vias (three-way): oxida os HC eo CO reduzindo o NOx (1980...).
Esquema de funcionamento de um catalisador de três vias

24. Reações
 CO + 1/2O2  CO2
 HC + O2  H2O + CO2
 CO + H2O  CO2 + H2
 NO + CO  N2 + CO2
 NO + H2  !/2N2 + H2O
 HC + NO  N2 + H2O +CO2
 NO + 5/2H2  NH3 + H2O
 H2 + ½ 2  H2O
 HC + H2O  CO + CO2 + H2
 3 NO + 2 NH3  5/2 N2 + 3 H2O
 2 NO + H2  N2O + H2O
 2 N2O  2 N2 + O2
 2NH3  N2 + 3H2

25. Álcool
 Formação de acetaldeido

26. Funcionamento
 Catalisadores utilizam platina e paladio-
ródio( gasolina), paladio-molibdênio(álcool)
 Utilizam alumina, óxido de cério e
zircônio(CeO2 e ZrO2)- solução sólida
mantém o teor de oxigênio
 Protegido por uma manta que fixa, veda,
isola termicamente
 O óxido formado sobre o catalisador pode
favorecer o processo de oxidação de CO 
CO2

27. Desativação
 Térmica
 Adiciona-se La para diminuir efeito sobre a
alumina
 Pode crescer cristais de metais nobres
 A cerâmica perde sua estrutura
 Química
 Devido aos aditivos do óleo lubrificante
 Enxofre presente na gasolina

28. Enxofre
 Formar sulfatos nas superfícies dos
óxidos
 Os sulfatos podem ser reduzidos a
H2S
 As modificações podem levar ao uso
de metais pesados que podem ir para
a atmosfera

29. Óleos lubrificantes
 Fósforo, zinco e cálcio
 Ditiofosfato dialquil de zinco (ZDDP)
 Usado para reduzir o desgaste por
atrito e a oxidação do óleo
 O cálcio vem de uma substância
detergente

30. Catalisador de platina e
óxido de bário
 Platina oxida CO e hidrocarbonetos
em CO2 e H2O
 BaO aprisiona óxidos de nitrogênio
 Problema SO2 passa a SO3 e
recobre a camada de óxido

31. Motores a diesel
 Alcançam 50% de eficiência em
relação aos hidrocarbonetos
 Gasolina alcança 95% de eficiência
 Não removem NOx pois sempre tem
excesso de O2 nos gases de
exaustão, não tendo a condição para
a redução

32. Enxofre
 O SMOG produzido pela presença de
compostos de enxofre não é mais um
problema tão grave nos países do
Ocidente
 Existe presença de partículas
suspensas contendo ácido sulfúrico e
sulfatos
 Esse SMOG tem natureza redutora

33. Usinas termelétricas
 Tentam operar em temperaturas mais
baixas para evitar a produção de NO
 Algumas usam conversor catalítico
para reduzir o NO para N2, para isso
usam NH3
 4NH3 + 4NO + O2  4 N2 + 6 H2O

34. Catalisadores

35. SMOG

36. Consequências do Ozônio
 Colheitas não se desenvolvem
satisfatoriamente
 Endurece borrachas
 Reduz o tempo de vida útil de pneus
 Branqueia alguns tecidos

37. Produção do Ozônio
 Hidrocarbonetos com óxidos de
nitrogênio na presença de luz solar

38. Reações
 O3  O2* + O*
 UV-B
 O* + H2O  2 OH.
 Tempo de vida é de um segundo

39. Mecanismo das reações
naturais
 O=S=O + OH.  HSO3.
 CO + OH.  HO – C. =O
 OH. Pode retirar átomo de hidrogênio
produzindo radical livre e H2O
 H2S + OH.  SH. + H2O
 CH3Cl + OH.  CH2Cl. + H2O
 CH2Cl2 + OH.  CHCl2. + H2O

40. Mecanismos
 H2CO  H. + HCO.
 Ocorre decomposição com absorção de
UV-A
 Radicais livres vão passar pelo processo de
adição
 CH3. + O2  CH3OO.
 CH3OO + NO.  CH3O. + NO2.
 CH3O. + O2  H2C=O + HOO.
 Ocorre abstração do H para formar nova
ligação

41. Mecanismo
 HO – C. =O + O2  O=C=O + HOO.
 Se não tiver o H para ser abstraído:
 R – C.=O + O2  R-C=O
 |
 O-O

42. Oxidação troposférica do
metano
 CH4 + OH.  CH3. + H2O
 CH3. + O2  CH3OO.
 CH3OO. + NO.  CH3O. + NO2.
 CH3O. + O2  H2CO + HOO.
 Após vários dias o formaldeído se
decompõe por absorção de UV-A

43. Reações
 H2CO  H. + HCO.
 H. + O2  HOO.
 HCO. + O2  CO + HOO.
 CO + OH.  H-O-C.=O
 H-O-C.=O+ O2  O=C=O + HOO.

44. Reação global
 UV-A
 CH4 + 5O2 + NO. + 2 OH.  CO2 +
 H2O + NO2. + 4 HOO.
 UV-A
 CH4 + 5O2 + 5NO.  CO2 + H2O
+ 5 NO2. + 2 OH.

45. SMOG FOTOQUÍMICO
 R-CH=CH-R + OH.  RC.H- CHR-OH
 RC.H-CRH-OH+O2 RH-C-CRH-OH
 |
 O-O.
 Ao somar NO.NO2.+ RHC-CRHOH
 |
 O.

46. Variação ao longo do dia
 RHC-CRHOH RH-C=O+R-C.HOH
 |
 O.
 RC.HOH + O2  HOO. + RHC=O
 Reação global:
 RCH=CHR + OH. + 2 O2 + NO. 
2RHC=O + HOO. + NO2.
 No meio da tarde:
 RHCO  R. + HCO.

47. Reações entre radicais
livres
 OH. + NO2.  HNO3
 OH. + NO.  HONO  OH. + NO.
 A reação acima ocorre na presença de luz
solar
 2OH.  H2O2
 2 HOO.  H2O2 + O2
 RC=O é produzido´por R-C.=O com O2
 |
 O-O.

48. Produção do PAN
peroxiacetilnitrato
 CH3-C=O +NO2 CH3-CO-OONO2
 |
 OO

49. Produção de Ozônio
 NO2.  NO. + O
 Isso ocorre na presença de UV-A
 O + O2  O3
 NO. + O3  NO2 + O2
 O O3 é produzido quando a maior
parte de NO. Tenha sido oxidada a
NO2

50. SMOG
 NO2. + O3  NO3. + O2
 NO3. + RH  HNO3 + R.
 NO2. + NO3.  N2O5
 N2O5 + H2O  2 HNO3

51. Variação das conc gases
em Los Angeles-1960