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O que é o Índice de Qualidade do Ar (AQI) e como é calculado?

A poluição do ar é uma grande preocupação nos dias de hoje. A presença de uma coisa, contaminante ou agente…

A poluição do ar é uma grande preocupação nos dias de hoje. A presença de uma coisa, contaminante ou agente indesejado no ar leva à poluição do ar. AQI é usado para representar a qualidade do ar presente ao nosso redor.

O que é o Índice de Qualidade do Ar (AQI)?

O Índice de Qualidade do Ar (AQI) é um número usado para transmitir a qualidade do ar pelo governo ao público em geral. A qualidade do ar se deteriora com o aumento da concentração de poluentes. O Índice de Qualidade do Ar representa a gravidade da poluição para as pessoas comuns.

Indian (CPCB) AQI:

De acordo com o governo indiano (CPCB), o intervalo de AQI India é de 0 a 500, sendo 0 bom e 500 grave. Existem oito principais poluentes a serem considerados para o cálculo do AQI, viz. material particulado (PM 10 e PM2.5), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3), dióxido de nitrogênio (NO2), dióxido de enxofre (SO2), amônia (NH3) e chumbo (Pb). Para calcular o AQI, os dados para um mínimo de três poluentes devem estar presentes, dos quais um deve ser PM10 ou PM2.5, o AQI variando de 0-500 tem concentrações diferentes para cada poluente e tem efeitos na saúde de acordo.

Indian AQI alcance e impactos prováveis:

0-50: Essa faixa define a qualidade do ar como boa, pois mostra um impacto mínimo ou nenhum na saúde.

51-100: Esta é uma faixa de qualidade do ar satisfatória e pode apresentar efeitos como dificuldade respiratória em grupos sensíveis.

101-200: A gama apresenta qualidade do ar moderada com impactos como desconforto respiratório para crianças e idosos, e pessoas que já sofrem de doenças pulmonares e cardíacas.

201-300: AQI caindo nesta faixa comunica que a qualidade do ar é ruim e mostra efeitos na saúde das pessoas quando expostas a longo prazo. Pessoas que já sofrem de doenças cardíacas podem sentir desconforto com a exposição curta.

301-400: Esta faixa mostra uma qualidade do ar muito ruim e causa doenças respiratórias por uma maior duração de exposição.

401-500: Esta é a faixa severa de AQI causando impactos na saúde de pessoas normais e doentes. Também causa graves impactos na saúde de grupos sensíveis.

US-EPA AQI:

Os intervalos de US AQI de 0-500 de acordo com a US-EPA, 0 significa bom e 500 para grave. Os seis principais poluentes atmosféricos são considerados para calcular o AQI, que são: Material Particulado (PM 10 e PM 2,5), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3), dióxido de nitrogênio (NO2) e dióxido de enxofre (SO2). AQI variando de 0-500 tem diferentes concentrações de poluentes e efeitos associados à saúde.

US-EPA AQI alcance e impactos prováveis:

0-50: O alcance mostra que a qualidade do ar é boa e não representa nenhuma ameaça à saúde.

51-100: Este intervalo é moderado e a qualidade é aceitável. Algumas pessoas podem sentir desconforto.

101-150: A qualidade do ar nesta faixa não é saudável para grupos sensíveis. Eles experimentam desconforto respiratório.

151-200: A faixa mostra a qualidade do ar insalubre e as pessoas começam a sentir efeitos como dificuldade respiratória.

201-300: A qualidade do ar é muito insalubre nesta faixa e avisos de saúde podem ser emitidos para condições de emergência. Todas as pessoas provavelmente serão afetadas.

301-500: Esta é a categoria perigosa de qualidade do ar e impactos graves na saúde, como desconforto respiratório, asfixia, irritação das vias aéreas, etc. podem ser experimentados por todos.

Air Quality Index Parameters

1. Particulate Matter (PM10 & PM2.5)

pm2.5 iconUma mistura de partículas com gotículas líquidas no ar forma material particulado. PM10 são partículas com tamanho menor ou igual a 10 mícrons, enquanto PM2.5 são partículas ultrafinas com tamanho menor ou igual a 2.5 mícrons.

Fontes:

O material particulado é liberado de construções, defumação, limpezas, reformas, demolições, construções, riscos naturais como terremotos, erupções vulcânicas e emissões de indústrias como fornos de tijolos, papel e celulose, etc.

Efeitos relacionados:

Essas partículas, quando inaladas, podem penetrar mais profundamente no sistema respiratório e causar doenças respiratórias, como asma, tosse, espirros, irritação nas vias aéreas, olhos, nariz, irritação na garganta, etc. Estudos também mostraram ligações entre exposição a PM e diabetes.

Limites de exposição segura:

O governo India e a US-EPA usam PM10 e PM2.5 como um dos critérios para o cálculo do índice de qualidade do ar (AQI). Os níveis de exposição seguros para PM10 (24 horas) são 0-100 ug/m3 e para PM2.5 (24 horas) é 0-60 ug/m3 conforme o CPCB indiano. De acordo com a EPA dos EUA, os níveis seguros de PM10 são 0-54 ug/m3 e PM2.5 é 0-12.0 ug/m3.

Indian AQI
Indian Range (24 hr)
US AQI
US-EPA range (24 hr)
PM10 (ug/m3) PM2.5 (ug/m3) PM10 (ug/m3) PM2.5 (ug/m3)
0-50 0-50 0-30 0-50 0-54 0-12.0
51-100 51-100 31-60 51-100 55-154 12.1-35.4
101-200 101-250 61-90 101-150 155-254 35.5-55.4
201-300 251-350 91-120 151-200 255-354 55.5-150.4
301-400 351-430 121-250 201-300 355-424 150.5-250.4
401-500 430+ 250+ 301-500 425-604 250.5-500.4

Como medir PM (2.5 e 10)

O material particulado pode ser medido por um sensor laser PM usando o método de dispersão de luz. O sensor Prana Air PM também pode fornecer monitoramento em tempo real do poluente.

2. Carbon Monoxide

co gas iconFontes:

É um gás incolor, liberado na atmosfera por emissões de automóveis, incêndios, processos industriais, fogões a gás, chaminés de cozinha, geradores, queima de lenha, etc.

Efeitos relacionados:

A exposição ao monóxido de carbono causa envenenamento por monóxido de carbono (interferência na ligação oxigênio-hemoglobina) em seres humanos, dor no peito, doenças cardíacas, capacidades mentais reduzidas, problemas de visão e contribui para a formação de smog.

Limites de exposição segura:

É usado tanto pelo governo indiano quanto pela US-EPA como critérios AQI. O nível seguro de exposição de acordo com o governo indiano é de 0-04 mg/m3 (1 hora) e de acordo com a US-EPA é de 0-9.4 ppm em 8 horas.

Indian AQI Indian Range CO (mg/m3) US AQI US-EPA Range CO (ppm)
0-50 0-1.0 0-50 0-4.4
51-100 1.1-2.0 51-100 4.5-9.4
101-200 2.1-10 101-150 9.5-12.4
201-300 10.1-17 151-200 12.5-15.4
301-400 17.1-34 201-300 15.5-30.4
401-500 34+ 301-500 30.5-50.4

Como medir o monóxido de carbono (CO)

O monóxido de carbono pode ser medido por um sensor usando o método eletroquímico. O sensor Prana Air co dará medição em tempo real do poluente.

3. Ozone (O3)

o3 gas iconO ozônio é composto por três átomos de oxigênio. Ele forma a camada protetora que impede a entrada de radiação ultravioleta nociva na terra. O ozônio terrestre é muito prejudicial ao ser humano e ao meio ambiente.

Fontes:

É liberado de indústrias, emissões de automóveis, vapores de gasolina, solventes, produtos químicos e dispositivos eletrônicos. Óxidos de nitrogênio (NOx) e compostos orgânicos voláteis totais (tVOCs) também contribuem para a formação de ozônio no solo.

Efeitos relacionados:

O ozônio do solo interfere no processo de respiração da planta e aumenta a suscetibilidade a estressores ambientais. Quando o ozônio é inalado por humanos, a função pulmonar reduzida, inflamação das vias aéreas e irritação nos olhos, nariz e garganta são observadas.

Limites de exposição segura:

O ozônio é um critério para AQI usado tanto pela EPA indiana quanto pelos EUA. De acordo com o governo India, a exposição segura é de 0-100 ug/m3 (8 horas) e de acordo com a US-EPA, é de 0-0.054 ppm (8 horas).

Indian AQI Indian Range for O3 (ug/m3) US AQI US-EPA Range for O3 (ppm) (8 hour)
0-50 0-50 0-50 0-0.54
51-100 51-100 51-100 0.055-0.070
101-200 101-168 101-150 0.071-0.085
201-300 169-208 151-200 0.086-0.105
301-400 209-748 201-300 0.106-0.200
401-500 748+ 301-500

Como medir o ozônio (O3)

O gás ozônio pode ser medido por um sensor usando o método eletroquímico. O sensor Prana Air O3 fornecerá medição em tempo real do poluente.

4. Nitrogen Dioxide (NO2)

no2 gas iconO dióxido de nitrogênio é um gás altamente reativo conhecido presente na atmosfera.

Fontes:

É liberado no meio ambiente a partir de emissões de automóveis, geração de eletricidade, queima de combustível, combustão de combustível fóssil e diversos processos industriais.

Efeitos relacionados:

O envenenamento por dióxido de nitrogênio é tão perigoso quanto o envenenamento por monóxido de carbono. É quando inalado pode causar sérios danos ao coração, absorvido pelos pulmões, inflamação e irritação das vias aéreas. A formação de smog e os danos na folhagem são alguns dos impactos ambientais do dióxido de nitrogênio.

Nível de exposição seguro:

O governo India e a US-EPA usam o dióxido de nitrogênio como parâmetro para o cálculo do AQI. De acordo com o governo indiano, a exposição segura é de 0-80 ug/m3 (24 horas) e de acordo com a US-EPA, é de 0-53 ppb (1 hora).

Indian AQI Indian Range for NO2 (ug/m3)(24 hours) US AQI US-EPA Range for NO2 (ppb) (1 hour)
0-50 0-40 0-50 0-53
51-100 41-80 51-100 54-100
101-200 81-180 101-150 101-360
201-300 181-280 151-200 361-649
301-400 281-400 201-300 650-1249
401-500 400+ 301-500 1250-2049

Como medir o dióxido de nitrogênio (NO2)

Um sensor usando o método eletroquímico pode medir o gás NO2. O sensor Prana Air NO2 fornece medição em tempo real do poluente.

5. Sulfur Dioxide (SO2)

so2 gas iconO dióxido de enxofre é um gás incolor com odor de queimado e a fórmula química SO2. O gás é de natureza ácida e corrosiva e pode reagir na atmosfera com outros compostos para formar ácido sulfúrico e outros óxidos de enxofre.

Fontes:

Emissões de automóveis, indústrias, queima de combustível fóssil, geração de eletricidade, etc. são as razões para a entrada de dióxido de enxofre na atmosfera.

Efeitos relacionados:

O dióxido de enxofre é uma das principais causas da produção de neblina, chuva ácida, danos à folhagem, monumentos e edifícios, reage e forma partículas. Em humanos, causa desconforto respiratório, asma, irritação nos olhos, nariz e garganta, inflamação das vias aéreas e doenças cardíacas.

Nível de exposição seguro:

O Dióxido de Enxofre é usado pelo governo indiano e pela US-EPA como parâmetro para o cálculo do Índice de Qualidade do Ar (AQI). O nível de exposição seguro é de 0-80 ug/m3 (24 horas) e 0-75 ppb (1 hora), de acordo com o governo indiano e a US-EPA, respectivamente.

Indian AQI Indian Range for SO2 (ug/m3) US AQI US-EPA Range for SO2 (ppb) (1 hour)
0-50 0-40 0-50 0-35
51-100 41-80 51-100 36-75
101-200 81-380 101-150 76-185
201-300 381-800 151-200 186-304
301-400 801-1600 201-300 305-604 (24 hours)
401-500 1600+ 301-500 605-1004 (24 hours)

Como medir o dióxido de enxofre (SO2)

Um sensor usando o método eletroquímico pode medir o gás SO2. O sensor Prana Air SO2 fornece medição em tempo real do poluente.

6. Ammonia (NH3)

nh3 ammonia iconA amônia é um gás alcalino incolor, reativo e solúvel com forte odor pungente e é usado apenas pelo governo indiano como parâmetro de AQI.

Fontes:

As principais fontes de amônia são atividades agrícolas, pecuária, fertilizantes, vários processos industriais, emissões de automóveis, volatilização dos oceanos e do solo, etc.

Efeitos relacionados:

A amônia é uma das principais razões para a eutrofização em corpos d’água. Contribui para a mudança climática, a formação de material particulado, a redução da visibilidade e a deposição atmosférica de átomos de nitrogênio. Os seres humanos experimentam imediatamente queimaduras nos olhos, nariz, garganta e trato respiratório, cegueira e danos nos pulmões após a exposição a níveis elevados. Pode causar tosse e irritação nos olhos, nariz e garganta com exposição de baixa concentração.

Nível de exposição seguro:

O NH3 é considerado um parâmetro de qualidade do ar pelo governo indiano e o nível de exposição segura é de 0-400 ug/m3 (24 horas).

Indian AQI Indian Range for NH3 (ug/m3)(24 hours) US AQI US-EPA Range for NH3 (ppb) (1 hour)
0-50 0-200 0-50
51-100 201-400 51-100
101-200 401-800 101-150
201-300 801-1200 151-200
301-400 1201-1800 201-300
401-500 1800+ 301-500

7. Lead (Pb)

lead iconO chumbo é um metal brilhante azul-branco pertencente ao grupo heavy metal. É corrosivo e resistente por natureza, mas fica facilmente manchado quando exposto ao ar.

Fontes:

É liberado durante o processamento de metais, incineração de resíduos, combustão de combustíveis fósseis, resíduos de baterias, emissões de veículos, combustão de combustíveis fósseis, etc.

Efeitos relacionados:

O efeito da exposição ao chumbo (Pb) pode causar nefrotoxicidade, neurotoxicidade, deformações ósseas, reprodução reduzida, dificuldades de aprendizagem, efeitos cardiovasculares, perda de biodiversidade, redução da fertilidade do solo e contaminação da água.

Níveis de exposição seguros:

O nível seguro de exposição ao chumbo é de 0-1.0 ug/m3 (24 horas) de acordo com o CPCB India.

Indian AQI Indian Range for Pb (ug/m3)(24 hours) US AQI US-EPA Range for Pb (ppb) (1 hour)
0-50 0-0.5 0-50
51-100 0.6-1.0 51-100
101-200 1.1-2.0 101-150
201-300 2.1-3.0 151-200
301-400 3.1-3.5 201-300
401-500 3.5+ 301-500

Como calcular o Índice de Qualidade do Ar?

A fórmula para calcular o AQI é a mesma do CPCB India e da US-EPA. O AQI é calculado usando as equações separadamente para os parâmetros. Por exemplo, se você deseja calcular o AQI com base em quatro parâmetros, use a equação quatro vezes, e o pior subíndice comunicará o AQI. Um subíndice é uma função linear (duas noções diferentes, porém relacionadas) da concentração de poluentes.
Ip = [IHi – ILo / BPHi – BPLo] (Cp – BPLo) + ILo

Where,

Ip = index of pollutant p
Cp = truncated concentration of pollutant p
BPHi = concentration breakpoint i.e. greater than or equal to Cp
BPLo = concentration breakpoint i.e. less than or equal to Cp
IHi = AQI value corresponding to BPHi
ILo = AQI value corresponding to BPLo

1. Indian equation for AQI:

A faixa indiana AQI difere daquela da US-EPA. Para calcular o AQI, um mínimo de três parâmetros devem ser retirados, dos quais um deve ser PM10 ou PM2.5.
Para calcular os subíndices, são necessárias 16 horas de dados.

Por exemplo: Se você deseja calcular o AQI com base em PM2.5, CO e ozônio, calcule o subíndice para cada parâmetro separadamente.
Se a concentração atual de PM2.5 for 110 ug/m3, então se referir ao intervalo AQI de acordo com os padrões indianos

BPHi = 120, BPLo = 91, IHi = 300 and ILo = 201.
Colocando os valores na equação e resolvendo:
Sub Index= [(300-201)/ (120-91)] (110-91) + 201 = 265.86

Da mesma forma, para outros parâmetros, o subíndice pode ser calculado e o pior subíndice mostra o AQI.

2. US-EPA equation for AQI:

A faixa US-EPA é diferente da faixa indiana AQI. A equação pode ser usada de forma diferente se mais de um poluente estiver presente e o subíndice mais atingido refletir o AQI.

Por exemplo: digamos que você queira calcular AQI para monóxido de carbono e a concentração truncada (Cp) de CO seja 11.0 ppm, então IHi = 150, ILo = 101, BPHi = 12.4, BPLo = 9.5 conforme US-EPA variar.
Colocando todos os valores na equação e resolvendo,
Ip = [(150-101) / (12.4-9.5)] (11.0-9.5) + 101 = 126.34

Calcule o AQI para outros parâmetros presentes e aplique a equação de forma diferente, identifique o índice mais atingido e ele lhe dará o AQI.

10 dicas de como você pode reduzir a poluição do ar:

1. Limite o uso frequente de veículos

2. Pare de fumar tabaco

3. Não use e queime plásticos

4. Minimize a produção de resíduos

5. Compra coisas de uso, pois reduzirá o desperdício.

6. Minimize o uso de condicionadores de ar, refrigerantes e outros refrigerantes.

7. Siga os 5 Rs: Reutilizar, Reduzir, Reciclar, Reparar e Recusar.

8. Opte pelo transporte público

9. Mude para energia renovável, como energia solar e eólica

10. Limpe regularmente as chaminés da sua cozinha

 

Shikha Sharma

Shikha is an environmentalist and biotechnologist by passion. She has bachelors degree in biotechnology and masters degree in environmental health science & management. She is an environmentalist by profession and believes in nurturing the nature like nature nurtures us.