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)

Uma 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)
Indian AQI	PM10 (ug/m3)	PM2.5 (ug/m3)	US AQI	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

Fontes:

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)

O 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)

O 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)

O 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)

A 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)

O 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.