PM10 e PM2,5: diferenças no monitoramento do ar

PM10 e PM2,5 aparecem lado a lado em condicionantes de licença, em relatórios de monitoramento e nos boletins de qualidade do ar. Para quem precisa contratar o serviço, a pergunta prática é simples: o que separa uma fração da outra, por que o órgão pede uma, a outra ou as duas, e como saber se o resultado está bom.

A seguir estão as diferenças de tamanho e de origem, a relação com as Partículas Totais em Suspensão, o modo como cada fração é amostrada e os pontos que mais pesam na interpretação dos resultados.

O que cada sigla significa

As duas siglas se referem a material particulado em suspensão no ar, classificado pelo diâmetro aerodinâmico. Esse diâmetro não é o tamanho visto ao microscópio, e sim o diâmetro de uma esfera de densidade unitária que se comporta da mesma forma no ar. É ele que define como a partícula se desloca, se deposita e penetra no sistema respiratório.

• PM10: partículas com diâmetro aerodinâmico de até 10 micrômetros. É a chamada fração inalável, capaz de entrar nas vias respiratórias superiores.
• PM2,5: partículas com diâmetro aerodinâmico de até 2,5 micrômetros. É a fração fina, que alcança regiões mais profundas do pulmão.

O PM2,5 está contido no PM10. Quem mede PM10 está medindo também a fração fina, mas sem saber quanto dela existe. Por isso, em muitos casos, as duas medições se complementam.

De onde vem cada fração

A diferença de tamanho costuma refletir a origem do material.

Partículas grossas

A fração entre o PM2,5 e o PM10 é formada principalmente por processos mecânicos: ressuspensão de poeira de vias, movimentação de material em pilhas, britagem, peneiramento, transferência em correias, escavação, demolição e vento sobre solo exposto. Minerações, pedreiras, canteiros de obra e pátios de estocagem tendem a gerar mais partículas nessa faixa.

Partículas finas

O PM2,5 está associado sobretudo à combustão (motores a diesel, caldeiras, fornos, queima de biomassa, queimadas) e à formação secundária na atmosfera, quando gases como dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio e amônia reagem e formam partículas. Essas partículas permanecem mais tempo suspensas e podem ser transportadas por distâncias maiores.

Na prática, a fonte nunca gera uma fração só. Um pátio de minério emite principalmente partículas grossas, mas a frota de caminhões que circula nele contribui com partículas finas.

Por que o órgão pede uma ou outra

A escolha do parâmetro costuma seguir a natureza da atividade e da exposição no entorno:

• Atividades com emissão difusa de poeira (mineração, britagem, terraplenagem, estocagem a céu aberto) costumam ter PTS e PM10 no programa de monitoramento, porque a maior parte do material é grosso.
• Atividades com combustão relevante (termelétricas, fornos, caldeiras a biomassa, frotas pesadas) tendem a ter o PM2,5 incluído, porque é nessa fração que a contribuição aparece.
• Áreas com população próxima levam o órgão a pedir as frações inaláveis, que têm relação direta com a saúde.
• Estudos de impacto e de dispersão podem pedir as frações que serão modeladas, para que o monitoramento sirva de comparação com o modelo.

Antes de contratar, leia a condicionante com atenção. Ela costuma indicar o parâmetro, o número de pontos, a frequência e, às vezes, o método. Medir a fração errada é retrabalho certo.

Relação com as Partículas Totais em Suspensão

As Partículas Totais em Suspensão (PTS) incluem todo o material que o amostrador de grande volume consegue coletar, sem separação por tamanho. Na prática, o PTS reúne partículas grossas que não chegam a ser inaláveis, mas que se depositam em superfícies e causam incômodo visível.

O PTS é medido conforme a ABNT NBR 9547:1997, com o amostrador de grande volume. Ele continua presente em muitas licenças de mineração e siderurgia porque representa bem o incômodo percebido pela vizinhança. Já o PM10 e o PM2,5 representam melhor a exposição respiratória. Uma fração não substitui a outra.

Quando a queixa da vizinhança é o pó que se acumula em pisos, carros e janelas, a medição de poeira sedimentável costuma ser mais adequada do que qualquer fração em suspensão.

Como a amostragem é feita

A medição de referência das frações inaláveis é gravimétrica: o ar é aspirado por um equipamento com separador de partículas, o material retido em um filtro é pesado e a massa é dividida pelo volume de ar amostrado.

Separação por tamanho

O que diferencia um amostrador de PM10 de um amostrador de PM2,5 é a cabeça de entrada. Ela funciona por impactação ou por ciclone: o ar é forçado a mudar de direção, e as partículas maiores que o tamanho de corte, por inércia, são retidas antes do filtro. Para que o corte aconteça no tamanho certo, a vazão do equipamento precisa ser mantida no valor de projeto. Vazão fora da especificação desloca o tamanho de corte e compromete o resultado.

O PM10 em grande volume é amostrado conforme a ABNT NBR 13412:1995. Os métodos acreditados para cada parâmetro estão listados na página do serviço de qualidade do ar.

Filtros e pesagem

Os filtros são condicionados em ambiente controlado de temperatura e umidade antes e depois da coleta e pesados em balança adequada à massa esperada. Filtros brancos de campo e de laboratório ajudam a identificar contaminação no manuseio e no transporte.

Período de amostragem

Cada amostra cobre um período definido pelo método, compatível com o tempo de média do padrão de qualidade do ar. A frequência das campanhas e o número de amostras vêm do plano de monitoramento aprovado.

Local do amostrador

O ponto precisa representar o que se quer avaliar, normalmente o receptor mais próximo ou a direção predominante do vento. Obstáculos como muros, árvores e edificações perturbam o fluxo de ar, e fontes locais muito próximas, como uma via de terra ao lado do equipamento, podem dominar o resultado. A empresa deve providenciar energia estável, um local protegido contra vandalismo e acesso para a troca dos filtros.

Padrões da CONAMA 491/2018

A Resolução CONAMA 491/2018 estabelece os padrões nacionais de qualidade do ar para PM10, PM2,5, PTS e outros poluentes. Os padrões são definidos por poluente e por tempo de média, com valores de curto prazo e de longo prazo. A resolução prevê padrões intermediários e um padrão final, a serem adotados em etapas. A CONAMA 506/2024 também faz parte da legislação aplicável ao tema, e em Minas Gerais a DN COPAM 248/2023 integra o conjunto de referências que o órgão ambiental considera.

Por isso, ao montar um relatório, não basta citar a resolução. É preciso informar qual padrão, de qual etapa e de qual tempo de média foi usado na comparação. Comparar uma amostra pontual com um padrão anual, por exemplo, é um erro comum que leva a conclusões equivocadas nos dois sentidos.

Como interpretar os resultados

Um número isolado diz pouco. Alguns cuidados tornam o resultado útil para a gestão e para a análise do órgão ambiental:

• Compare tempos de média equivalentes. O resultado de uma amostra só pode ser comparado com o padrão do mesmo tempo de média.
• Olhe a série, não um dia. Médias de longo prazo exigem número suficiente de amostras ao longo do período. Campanhas concentradas em uma única estação do ano tendem a distorcer a média.
• Cruze com a meteorologia. Direção e velocidade do vento, chuva e umidade explicam boa parte da variação. Uma amostra com vento soprando da empresa para o ponto tem um peso diferente de outra com vento contrário.
• Use pontos a montante e a jusante. Medir antes e depois da fonte, na direção do vento predominante, ajuda a separar a contribuição da empresa do nível de fundo da região.
• Compare as frações entre si. Uma razão alta entre PM2,5 e PM10 indica predominância de partículas finas, típica de combustão. Uma razão baixa aponta para material grosso, típico de processos mecânicos. Isso orienta o tipo de controle a adotar.
• Registre o que aconteceu na operação. Detonações, paradas de aspersão, obras na vizinhança e queimadas devem constar do relatório, porque explicam picos.

Quando a dúvida é qual será a contribuição da empresa em cenários futuros, o monitoramento sozinho não responde. Nesse caso, um estudo de dispersão de poluentes combina dados de emissão e meteorologia para estimar concentrações no entorno.

Como a GeoAvaliar pode ajudar

A GeoAvaliar realiza amostragem de PTS, PM10 e PM2,5 em ar ambiente com escopo acreditado pela Cgcre segundo a ABNT NBR ISO/IEC 17025, com calibração de vazão, pesagem e cálculo rastreáveis. A equipe pode ajudar a escolher os pontos, conferir o que a condicionante pede e organizar a série de resultados para o relatório ao órgão ambiental. Para planejar o monitoramento, entre em contato.