Emission of toxic gases in forest fire

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/1980509862965

Keywords:

Forest protection, Biomass combustion, Fire propagation

Abstract

Forest fires have affected large areas in different regions of the planet. The emission of gases during these accidents is the cause of several problems to the health of the combatants and the population in general. Thus, the aim of the present study was to analyze and quantify polluting gases and particulate materials emitted during the occurrence of forest fires in different types of biomass and the correlation with the possible health problems of the brigadiers. For this purpose, fires in eucalyptus, pine, teak and pasture biomass were simulated in an experimental table in the south of the state of Espírito Santo. With a portable gas detector, CH4, CO, CO2, NH3 and H2S gases released during the combustion process were captured and analyzed. Using the remaining ash, the size of the particulate materials was measured. To determine the influence of materials on the release of gases, a completely randomized design and the Tukey test at 5% probability were applied. The burning of pasture biomass resulted in a greater release of CO (796.52 ppm), CO2 (490.52 ppm) NH3 (32.58 ppm). Therefore, it is concluded that the particulate materials emitted by the treatments of the present study were larger than those indicated as inhalable by humans, in relation to the damage to human health, it is concluded that the burning of pasture and eucalyptus biomass are the most harmful. The results elucidated the importance of the use of PPE's by the combatants and all those directly involved with forest fires.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Nilton César Fiedler, Federal University of Espírito Santo

Engenheiro Florestal, Doutor em Ciências Florestais.

Antônio Henrique Cordeiro Ramalho, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará

Engenheiro Florestal, Doutor em Ciências Florestais

Ruan Specimille Falcão, Federal University of Espírito Santo

Engenheiro Florestal.

Rayane Aparecida Silva Menezes, Federal University of Espírito Santo

Engenheira Florestal, Mestre em Ciências Florestais.

Leonardo Duarte Biazatti, Federal University of Espírito Santo

Engenheiro Florestal.

References

AL-ARAIDAH, O.; JARADAT, M. A. K.; BATAYNEH, W. Using a fuzzy Poka-Yoke based controller to restrain emissions in naturally ventilated environments. Expert Systems with Applications, v. 37, p. 4787 – 4795, 2010. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2009.12.037

ARBEX, M. A.; CANÇADO, J. E. D.; PEREIRA, L. A. A.; BRAGA, A. L. F.; SALDIVA, P. H. do N. Queima de biomassa e efeitos sobre a saúde. Jornal Brasileiro de Pneumologia, v. 30, n. 2, p. 158-175, 2004. http://dx.doi.org/10.1590/S1806-37132004000200015

ASÍN, A. Monitoring indoor air quality with Waspmote to prevent accidents and improve production processes. 2010. Disponível em: http://www.libelium.com/industrial_processes_wsn_air_quality_monitoring. Acesso em: 10 de julho de 2019.

BONINO, S. Carbon Dioxide Detection and Indoor Air Quality Control. Occupational Health & Safety, p. 2, 2016. Disponível em: https://ohsonline.com/Articles/2016/04/01/Carbon-Dioxide-Detection-and-Indoor-Air-Quality-Control.aspx?Page=2. Acesso em 17 de out. 2020.

BRAGA, A.; PEREIRA, L. A. A.; BÖHM, G. M.; SALDIVA, P. Poluição atmosférica e saúde humana. Revista USP, n. 51, p. 58-71, 2001. https://doi.org/10.11606/issn.2316-9036.v0i51p58-71

CANZIAN, W. P.; FIEDLER, N. C.; BRINATE, I. B.; JUVANHOL, R. S.; BIGHI, K. N. Diferentes concentrações de retardante de fogo em plantios de eucalipto. Nativa, Sinop, v. 4, n. 4, p. 195 - 198, 2016. http://dx.doi.org/10.14583/2318-7670.v04n04a02

CANZIAN, W. P.; FIEDLER, N. C.; LOUREIRO, E. B.; BERUDE, L. C. Eficiência do uso da água em métodos de combate a incêndios em florestas plantadas. Nativa, Sinop, v. 6, n. 3, p. 309-312, 2018. http://dx.doi.org/10.31413/nativa.v6i3.4778

CARMO, F. C. A.; SOUZA, A. P.; FIEDLER, N. C. Efeito de gases emitidos por máquinas e veículos na saúde dos trabalhadores. In: FIEDLER, N. C.; LOUSADA, J. L. P. C.; CARMO, F. C. A. Emissão de gases e sequestro de carbono em sistemas florestais. 1 ed. Alegre, p. 82-109, 2016.

CASTRO, J. R. M.; BRANCO, D. L.; BALBO, V. R.; OLIVEIRA, M. F.; ANDRADE, J. F. Determinação de amônia no ar utilizando um sensor piezelétrico de quartzo. Ecl. Quím., São Paulo, v. 36, p. 21-49, 2011 http://dx.doi.org/10.26850/1678-4618eqj.v36.2.2011.p21-49

CAVALCANTE, K. L. A importância da prevenção, controle e combate aos incêndios florestais na preservação do meio ambiente. Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 32346-32354, 2019. https://doi.org/10.34117/bjdv5n12-304

FEARNSIDE, P. M.; BARBOSA, R. I.; PEREIRA, V. B. Emissões de gases do efeito estufa por desmatamento e incêndios florestais em Roraima: fontes e sumidouros. Agro@mbiente On-line, v. 7, n. 1, p. 95 - 111, 2013. http://dx.doi.org/10.18227/1982-8470ragro.v7i1.971

FELIX, E. P.; CARDOSO, A. A. Amônia (NH3) atmosférica: fontes, transformação, sorvedouros e métodos de análise. Quim. Nova, v. 27, n. 1, p. 123-130, 2004. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422004000100022

FERREIRA, D. F. Sisvar: a Guide for its Bootstrap procedures in multiple comparisons. Ciênc. agrotec.. v. 38, n. 2, p. 109-112, 2014. http://dx.doi.org/10.1590/S1413-70542014000200001

FIEDLER, N. C.; LACERDA, G. R.; RAMALHO, A. H. C.; BERUDE, L. C. NEVES, F. P.; RODRIGUES, C. K. Firefighting combat with fire retardants at different concentrations. Floresta, Curitiba, PR, v. 50, n. 1, p. 1107-1112, 2020. http://dx.doi.org/10.5380/rf.v50i1.61609

FIEDLER, N. C; MERLO, D. A.; MEDEIROS, M. B.. Ocorrência de incêndios florestais no Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros. Ciência Florestal, v. 16, p. 153-162, 2006.

GOBBO, S. D. A. A.; GARCIA, R. F.; AMARAL, A.; EUGENIO, F.; ALVAREZ, C.; LUPPI, A. Uso da terra no entorno do PARNA-Caparaó: preocupação com incêndios florestais. Floresta e Ambiente, v. 23, n. 3, p. 350-361, 2016. http://dx.doi.org/10.1590/2179-8087.110114

GONÇALVES, K. S.; CASTRO, H. A.; HACON, S. S. As queimadas na região amazônica e o adoecimento respiratório. Ciência & Saúde Coletiva, v. 17, n. 6, p. 1523 - 1532, 2012. http://dx.doi.org/10.1590/S1413-81232012000600016

INCAPER – Instituto de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural. Programa de Assistência Técnica e Extensão Rural 2011 – 2013. Disponível em: https://incaper.es.gov.br/media/incaper/proater/municipios/Caparao/Jeronimo_Monteiro.pdf. Acessado em 12 de jan. 2020.

KÖPPEN, G. W.; GEIGER, M. R. Handbuch der klimatologie. Berlin, 44p. 1936.

MAGALHÃES, S. R. de; LIMA, G. S.; RIBEIRO, G. A. Avaliação do Combate aos Incêndios Florestais no Parque Nacional da Serra da Canastra. Floresta e Ambiente, v. 18, n. 1, p.80-86, 2011. http://dx.doi.org/10.4322/floram.2011.025

NSW-EPA - New South Wales Environment Protection Authority. Methane. Disponível em: https://www.epa.nsw.gov.au/~/media/EPA/Corporate%20Site/resources/epa/2564-methane-fact-sheet.ashx. Acesso em 17 de out. 2020.

PAIXÃO, L. C.; CATTANIO, J. H.; KUHN, P. Análise do transporte das emissões de monóxido de carbono (co) no estado do Pará. Revista Brasileira de Climatologia, v. 24, p. 280-299, 2019. http://dx.doi.org/10.5380/abclima.v24i0.60156

REINHARDT, T.; BLACK, J. & OTTMAR, R.D. Smoke exposure at Northern California vegetation fires. Seattle, WA., USDA Forest Service, Pacific Northwest research station, 1995.

SANTOS, A. M. A. Norma de Higiene Ocupacional NHO-03: análise gravimétrica de aerodispersóides coletados sobre filtros de membrana. São Paulo: Fundacentro, 2001.

SIMONTON, S.; SPEARS, M. Human Health Effects from Exposure to Low-Level Concentrations of Hydrogen Sulfide. Occupational Health & Safety, p. 1, 2007. Disponível em: https://ohsonline.com/Articles/2007/10/Human-Health-Effects-from-Exposure-to-LowLevel-Concentrations-of-Hydrogen-Sulfide.aspx?Page=1. Acesso em 17 de out. 2020.

SOUZA, C. L.; SCHETTINO, S.; SILVA, D. D.; GUIMARÃES, N. V. Balanço de Carbono do processo de produção de madeira de reflorestamento no Norte de Minas Gerais. Cad. Ciênc. Agrá., v. 11, p. 01-08, 2019.

THE FERTILIZER INSTITUTE. Health effects of ammonia. Disponível em: https://www.tfi.org/sites/default/files/documents/HealthAmmoniaFINAL.pdf. Acesso em 17 de out. 2020.

TORRES, F. T. P.; ROQUE, M. P. B.; LIMA, G. S.; MARTINS, S. V.; FARIA, A. L. L. Mapeamento do Risco de Incêndios Florestais Utilizando Técnicas de Geoprocessamento. Floresta e Ambiente, n. 24, p. 1-10, 2017. Http://dx.doi.org/10.1590/2179-8087.025615

UCHOA, N. M.; LUSTOSA, R. P.; UCHOA, F. N. M. Relação entre mudanças climáticas e saúde humana. Revinter, v. 12, n. 1, p. 11 - 18, 2019. http://dx.doi.org/10.22280/revintervol12ed1.400

WISCONSIN DEPARTMENT OF HEALTH SERVICES. Carbon Dioxide. 2019. Disponível em: https://www.dhs.wisconsin.gov/chemical/carbondioxide.htm. Acesso em 17 de out. 2020.

Published

2023-08-30

How to Cite

Fiedler, N. C., Ramalho, A. H. C., Falcão, R. S., Menezes, R. A. S., & Biazatti, L. D. (2023). Emission of toxic gases in forest fire. Ciência Florestal, 33(3), e62965. https://doi.org/10.5902/1980509862965

Most read articles by the same author(s)

<< < 1 2