UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS- UFG INSTITUTO DE QUÍMICA - IQ QUÍMICA AMBIENTAL. Profa.Dra.Núbia Natália de Brito

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS- UFG INSTITUTO DE QUÍMICA - IQ QUÍMICA AMBIENTAL Introdução à Química Ambiental. A Química e à Antroposfera: a química ambiental e à química verde Usina Belo Monte-PA Profa.Dra.Núbia Natália de Brito

2 INTRODUÇÃO À QUÍMICA AMBIENTAL A Química - problemas de poluição mais comuns - Os subprodutos das substâncias usadas para melhorar nossa saúde e nosso padrão de vida - retornam a nós degradando a nossa saúde, dos animais e das plantas.

3 INTRODUÇÃO À QUÍMICA AMBIENTAL O grande aumento nos padrões de saúde e bem estar material nos países desenvolvidos com uma poluição química em níveis reduzidos. Muitos problemas são resolvidos utilizando da ferramenta Química.

4 IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DA QUÍMICA ESTUDOS DE CASO: PRODUTOS QUÍMICOS NÃO TÓXICOS E TÓXICOS

5 TALIDOMIDA O 4 H H O O 1 N O 2 N H O O N 2 O H N 1 O S R A talidomida com a configuração S apresenta atividade teratogênica, ou seja leva a má formação congênita, afetando principalmente o desenvolvimento normal dos braços e pernas de bebês. A talidomida com a configuração R é um sedativo leve e pode ser utilizado no tratamento de náuseas, muito comum no período inicial da gravidez

6 A Talidomida foi sintetizada a primeira vez em 1953, e causou um dos mais dramáticos episódios da história da medicina. Assim após três anos de comercialização e após intensa pressão da imprensa a talidomida foi retirada do mercado em 1961 deixando para trás o trágico saldo de crianças com má formação congênita em 46 países, inclusive no Brasil.

7 Atualmente no Brasil a talidomida só poderá ser indicada e utilizada no âmbito dos seguintes programas oficiais: Hanseníase, AIDS, Doenças crônicas degenerativas. Todas as vezes que for prescrita o paciente deverá receber juntamente com o medicamento, um termo de esclarecimento, bem como deverá ser assinado um termo de responsabilidade pelo médico que a prescreveu. Em função disto existe um interesse no desenvolvimento de novos compostos baseados na estrutura da talidomida, visando o aprimoramento de suas propriedades farmacocinéticas e a redução de seus efeitos teratogênicos.

8 ASPARAGINA- adoçante Em 1886 Piutti descobriu o isômero doce e amargo da asparagina H 2 N 3 2 O O 2 3 NH 2 O 1 NH 2 H 4 OH HO 1 H 4 NH 2 O S R Isômero Amargo Isômero Doce

9 ANFETAMINAS As anfetaminas foram sintetizadas pela primeira vez em 1887, são drogas estimulantes, ou seja, aumentam, estimulam ou aceleram o funcionamento do cérebro e do sistema nervoso central. São drogas sintéticas lançadas no mercado farmacêutico na forma de um inalador indicado como descongestionante nasal em Em 1937 iniciou-se no comércio para revigorar energia e elevar o estado de humor. Foi usada também na segunda guerra mundial para combater a fadiga provocada pelo combate. Também atuam como inibidoras do apetite, nas gírias estas drogas são conhecidas como rebite ou bolinhas.

10 1 NH 2 H 4 4 H 1 NH 2 Produz efeitos cardiovasculares adversos 2 S CH 3 3 H 3 C 3 R 2 Estimulante: rebite ou bolinha

11 LIMONENO CH 3 CH H C CH 2 CH H 2 C 1 C CH 3 H 4 S- Odor e sabor de limão R-Odor e sabor de laranja

12 IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DAS VARIÁVEIS AMBIENTAIS PARA PROTEÇÃO DO MEIO AMBIENTE

13 Proteção Ambiental Sanear o meio ambiente é torná-lo são, habitável No passado, o principal aspecto do planejamento territorial dizia respeito às áreas urbanas no sentido de construir, ampliar, ordenar, embelezar e sanear as cidades.

14 Proteção Ambiental Com a evolução da Engenharia Sanitária, principalmente das técnicas de distribuição de água potável, da coleta e destinação final do esgoto e do lixo urbano, o sanear passou a ser a tônica do Planejamento Territorial no final do século XIX e princípios do XX

15 Proteção Ambiental O planejamento não se resume apenas na realização de um projeto e concepção estética. Isto já esta relegado ao passado, consiste, contrário, em um processo de ação permanente. pelo

16 Proteção Ambiental Um instrumento importante no planejamento ambiental é a avaliação de impactos ambientais, para verificar se um dado projeto ou um dado plano são aceitáveis em termos de garantir a proteção ao meio ambiente Os problemas de poluição ambiental que enfrentamos em nosso país, são geralmente agravados por inadequabilidades localização das fontes poluidoras em relação ao seu entorno da

17 -As intervenções controle da para poluição administração atmosférica, dos proteção recursos das hídricos, áreas vegetação, e melhoria do saneamento básico, tiveram eficiência aceitável no intervalo de tempo em que foram aplicadas. de -A maioria delas induziu à utilização de medidas que levaram, direta ou indiretamente, as formas de se disciplinar o uso do espaço.

18 ESTUDO AVALIAÇÃO DA DE QUÍMICA IMPACTOS AMBIENTAL AMBIENTAIS CONTROLE DA POLUIÇÃO PLANEJAMENTO DO USO DO ESPAÇO.

19 Química Ambiental -A Química Ambiental, pode ser definida como o estudo das fontes, das reações, do transporte, dos efeitos e dos destinos de geosfera e na espécie na antroposfera, atividades humanas nelas. hidrosfera, além na dos atmosfera, efeitos na das

20 Química Ambiental Água= chuva H 2 SO 4 Atmofera= SO 2 + 1/2O 2 + H 2 OH 2 SO 4 Solo= S (carvão) + O 2 SO 2

21 Química Ambiental Química Ambiental x Química Verde Química Verde= Prática da ciência Química e da tecnologia de maneira não poluidora, segura e sustentável. Um dos principais objetivos da Química verde é evitar a poluição ambiental, um esforço que requer conhecimento sobre a Química Ambiental.

22 Química Verde Princípios da Química Verde 1. Minimizar ou abolir a necessidade de tratar resíduos com ênfase na prevenção de sua geração; 2. Incorporar em produto o máximo de todos os materiais envolvidos na fabricação dele, dentro do possível; 3. Evitar o uso e a geração de substâncias perigosas que prejudicam o homem ou o ambiente; 4. Projetar e utilizar produtos químicos com toxicidade mínima

23 Química Verde Princípios da Química Verde 5. Minimizar ou eliminar o uso de substâncias auxiliares que não fazem parte do produto final. 6. Minimizar o consumo de energia; 7. Utilizar matérias-primas renováveis em vez de insumos esgotáveis ; 8. Evitar o uso de grupos protetores na síntese orgânica, porque o material empregados nele não se integra ao produto final;

24 Química Verde Princípios da Química Verde 9. Escolher reagentes pensando na função mais seletiva possível. 10. Degradar rapidamente os produtos que serão liberados no ambiente ou descartados como resíduos para gerar materiais inócuos; 11. Monitorar e controlar os processos produtivos durante sua execução e em tempo real, com sistemas computadorizados apropriados; 12. Evitar processos e materiais com potencial de gerar temperaturas e pressões extremas ou incidentes inesperados como explosões, reações secundárias e incêndios

25 Química Ambiental 1. Química Aquática 2. Química Atmosférica 3. Química do solo

26 A matéria e seus ciclos Ciclos exogênicos- Ocorrem sobretudo na superfície da Terra e são aqueles em que o elemento em questão passa parte do ciclo na atmosfera- O 2 como oxigênio, N 2 como nitrogênio e CO 2 como carbono

27 A matéria e seus ciclos Ciclos endogênicos- Envolvem diversos tipos de rochas e não tem um comportamento gasoso. Em geral, o sedimento e o solo são compartilhados pelos dois tipos de ciclo, e são as principais interfaces entre estes. Contem substâncias lixiviadas minerais desgastados. Essas substâncias podem se depositar como formações minerais ou ser absorvidas como nutrientes por organismos. de

28 O ciclo do carbono

29 O ciclo do nitrogênio

30 O ciclo do nitrogênio #N 2 (g) é muito estável #Descargas nitrogênio. elétricas #Ciclo do nitrogênio atmosféricas- #Altas temperaturas e altas pressões N 2 + 3H 2 2NH 3 Produzem óxidos # A produção de N 2 e N 2 O gasosos por micro-organismos organismos e a elevação desses gases na atmosfera completa o ciclo do nitrogênio. de

31 O ciclo do oxigênio Produção de Ozônio hv O + O 2 O 3 + calor O 2 + O + M O 3 + M + calor O + O 3 2O 2 Em que M é a molécula de gás utilizado para retirar o excesso de energia da reação para estabilização da molécula de ozônio, podendo ser O 2, N 2, etc.

32 O ciclo do oxigênio Consumo de Oxigênio Oxigênio consumido pela queima de combustíveis fósseis C+O 2 CO CO 2(g) Oxigênio consumido por gases redutores de origem vulcânica 2CO + O 2 2CO 2CO 2(g) Intemperismo oxidante de minerais O 2 + 4FeO 2Fe 2 O 3

33 O ciclo do oxigênio Consumo de Oxigênio Respiração animal CH 2 O+O 2 CO 2(g) + H 2 O Oxidação de outras espécies CH 4 + O 2 2CO 2(g) + 2H 2 O Oxigênio combinado retido em sedimentos Ca 2+ + CO 2-3 CaCO CaCO 3 (s)

34 O ciclo do oxigênio Liberação de Oxigênio Fotossíntese (+ significativo) CO 2 +H 2 O + radiação solar CH 2 O + O 2 (g)

35 O ciclo do fósforo

36 O ciclo do fósforo #Fósforo é retido em minerais hidroxiapatita (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) reservatório de fosfato ambiental pouco solúveis como que representam o maior # O fósforo solúvel dos minerais de fosfato e de outras fontes, como fertilizantes, é absorvido por plantas e incorporados nos ácidos nucléicos que compõem o material genético dos organismos. # A mineralização da biomassa pela decomposição microbiana devolve o fósforo a uma solução, onde ele pode precipitar como matéria mineral. a

37 O ciclo do enxofre

38 O ciclo do enxofre # Espécie relevantes: H 2 S; dimetilsulfeto volátil (CH 3 ) 2 S, liberado na atmosfera pelos processos biológicos ocorridos no oceano; PbS sulfetos minerais; H 2 SO 4 principal consituinte da chuva ácida; enxofre biologicamente ligado presente nas proteínas contendo o elemento. # Principais poluentes: SO 2 e H 2 SO 4.

39 DESMATAMENTO Uruara-PA Janeiro Intenso desmatamento ilegal.

40 Referências 1. Manahan, S. E; Quimica Ambiental. 9 ed. tradução: Felix Nonnemacher Ed. Bookmann. Porto Alegre Baird, C. Química Ambiental. 3 a ed. Porto Alegre. 2. Baird, C. Química Ambiental. 3 ed. Porto Alegre. Bookmann, p

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