Composição da atmosfera terrestre. Fruto de processos físico-químicos e biológicos iniciados há milhões de anos Principais gases:

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1 Poluição do ar Composição da atmosfera terrestre Fruto de processos físico-químicos e biológicos iniciados há milhões de anos Principais gases: Nitrogênio 78% Oxigênio 21% Argônio 0,9% Gás Carbônico 0,03% Em menores proporções: hidrogênio, metano, ozônio, dióxido de nitrogênio, entre outros Entre os constituintes da atmosfera: Vapor de água Material particulado orgânico (pólen e microorganismos) Material particulado inorgânico (partículas de areia e fuligem) 1

2 Estrutura da Atmosfera Importante para as telecomunicações Menores temperaturas Camada mais espessa de ozônio Concentra 90% do ar atmosférico Poluição do Ar Modificações sofridas pela atmosfera natural, que possam, direta ou indiretamente, causar prejuízos ao homem, criando condições nocivas à saúde, segurança e bem-estar, prejuízos à fauna e à flora e aos demais recursos naturais em todas as suas condições consideradas normais Problema ocasionado pela concentração de poluentes na atmosfera, que ultrapassa o limite de capacidade de auto-depuração desse ecossistema, causando problemas como o efeito estufa e a redução da camada de ozônio 2

3 Poluente Atmosférico Toda e qualquer forma de matéria sólida, líquida ou gasosa e de energia que, presente na atmosfera, pode torná-la poluída Podem ser classificados em: Primários: aqueles que se encontram no ar da mesma forma em que foram emitidos pelas fontes (CO2 e poeira) Secundários: aqueles formados através de reações químicas a partir dos poluentes primários (óxido de enxofre reage com o vapor d água para produzir ácido sulfúrico, que precipita formando a chuva ácida) Características do ambiente que influenciam na dispersão dos poluentes Velocidade e direção dos ventos Estabilidade atmosférica Topografia Os poluentes são transportados e dispersos na atmosfera tendo aí grande influência as condições atmosféricas O ar move-se no sentido horizontal, na direção dos ventos, e vertical, em função dos deslocamentos das camadas atmosféricas Esta dispersão pode ser considerada como a capacidade de depuração da atmosfera 3

4 VELOCIDADE E DIREÇÃO DOS VENTOS Quanto maior for a velocidade do vento, mais elevada será sua capacidade de diluir e dispersar os poluentes A direção do vento indica as áreas que serão alcançadas pelos poluentes emitidos em uma fonte ESTABILIDADE ATMOSFÉRICA Associada aos movimentos ascendentes e descendentes de volume de ar condição meteorológica desejável para dispersar poluentes é a instabilidade térmica, porque os gases devem subir, expandir-se e espalhar-se Pode ocorrer condições estáveis no meio atmosférico, que suprimem este movimento vertical: inversão térmica condição em que a camada de ar quente fica aprisionada entre duas camadas frias Os poluentes ficam presos sob a camada de ar quente 4

5 TOPOGRAFIA A existência de uma elevação pode dificultar o movimento horizontal do vento, contribuindo para que a camada de ar frio fique sob o ar quente, ocorrendo também o fenômeno de inversão térmica Fontes de Poluição do Ar Fontes Naturais: Vulcões Florestas (queimadas produzindo dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio e CO2) Decomposição anaeróbia de matéria orgânica (geração de gás sulfídrico e metano) Desnitrificação por bactérias (produção de óxidos de nitrogênio) 5

6 Fontes de Poluição do Ar Fontes Antrópicas: Indústrias Meios de transporte Destruição e queima da vegetação Queima de combustíveis Queima do lixo Aplicação de agrotóxicos Fermentação de resíduos (dejetos, lixo, etc.) Compostos radioativos Principais poluentes atmosféricos Poluente Origens Consequências Monóxido de Carbono Óxidos de enxofre Óxidos de nitrogênio Veículos automotores Combustão incompleta do carvão e petróleo Queima de combustíveis fósseis Queima de carvão Processos industriais Veículos automotores Processos industriais Queima de combustíveis fósseis Afeta a capacidade de oxigenação da hemoglobina asfixia Danos ao aparelho respiratório Corrosão do ferro, aço, mármore Danos às plantas Chuvas ácidas Tóxicos ao homem, irritação da mucosa, carcinogênicos Reagem com os hidrocarbonetos produzindo oxidantes fotoquímicos Chuvas ácidas Hidrocarbonetos Veículos automotores Processos industriais Queima de combustíveis fósseis Carcinogênicos Reagem com os hidrocarbonetos produzindo oxidantes fotoquímicos 6

7 Poluente Origens Consequências Oxidantes fotoquímicos, principalmente o ozônio Material particulado Dióxido de carbono Gás sulfídrico clorofluorcarbonos Reação dos óxidos de nitrogênio com os hidrocarbonetos na presença de luz solar Veículos automotores Processos industriais Queima de carbono e do carvão e de biomassa desmatamento Decomposição anaeróbia Indústrias químicas Refrigeração Fabricação de espumas plásticas Solventes usados na limpeza de circuitos eletrônicos Irritação severa dos olhos e dos pulmões Nocivos às plantas Deterioração de produtos sintéticos, de borrachas, etc. Redução da visibilidade Sujeiras de roupas, prédios Carreiam poluentes tóxicos para os pulmões Efeito estufa Odor desagradável Destruição da camada de ozônio Câncer de pele Catarata Danos à vegetação Impactos A dispersão do poluente no ar, a distância que alcança, sua concentração e o tempo de exposição ao mesmo, são alguns fatores que influem nos impactos causados. Impactos locais - verificados nas áreas próximas às fontes de poluição: Danos à saúde humana: desconforto, odor desagradável, doenças Danos à vegetação e aos animais Redução da visibilidade, etc. Impactos globais podem afetar o planeta como um todo: Efeito estufa Destruição da camada de ozônio 7

8 EFEITO ESTUFA Fenômeno que conduz ao aumento da temperatura global causada pela emissão de gases como o CO2, metano, óxido nitroso, clorofluorcarbono e ozônio DESTRUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO A camada de ozônio situa-se na estratosfera e possui a capacidade de bloquear as radiações solares, principalmente a radiação ultravioleta, impedindo que níveis excessivos atinjam a superfície terrestre. O processo de formação do ozônio depende da radiação ultravioleta, mas dependendo da intensidade de energia associada à radiação ultravioleta, as moléculas de ozônio formadas podem ser decompostas em duas moléculas de oxigênio. Estas reações estão em equilíbrio na estratosfera, mantendo em estável a camada de O3. Certos gases, quando lançados na atmosfera, podem permanecer no ar por períodos de até 100 anos, é o caso dos clorofluorcarbonos. Esses gases podem reagir quimicamente com o O3, destruindo-o. CHUVA ÁCIDA Os gases nitrogenados e sulfonados produzidos por uma série de atividades reagem com o vapor de água na atmosfera produzindo ácidos (nítrico e sulfúrico). Estes ácidos, por sua vez, precipitam no solo pela chuva. Considera-se ácida a chuva com PH menor que 5,6. São grandes os impactos da chuva ácida: vão desde perda da produtividade na agricultura, acidificação da água em reservatórios de abastecimento e produção de energia elétrica, mortandade de peixes, destruição da vegetação até a formação de câncer pulmonar, se o ácido sulfúrico se associar a partículas de sulfato de amônia. O controle da chuva ácida passa pelo controle das emissões de óxidos de nitrogênio e do dióxido de enxofre 8

9 Deposição ácida Emissões SO 2 H 2 O 2 PANs NO X O 3 Outros Danos diretos a folhas e cascas de arvores Fotossínt. e crescimento reduzidos Impactos da poluição do ar sobre solo, vegetação e água Maior suceptibilidade a secas, frio extremo, insetos, limos e organismos de doenças Acidificação do solo Morte de arvores Lixíviação de nutrientes do solo ácidos Liberação de ions de metal tóxico Danos a raízes Consumo reduzido de Agua e nutrientes Águas subterrâneas Fonte: Miller, 2007 Smog Industrial É típico de regiões frias e úmidas e seus picos de concentração ocorrem geralmente no inverno Agravado pela inversão térmica, quando os picos de concentração dos poluentes ocorrem geralmente nas primeiras horas da manhã Os principais componentes deste tipo de smog são provenientes da queima de carvão e de óleo combustível. Ele predomina em regiões industriais e onde é intensa a queima de óleo para abastecimento doméstico ou para geração de energia elétrica (usinas termelétricas). Seus principais componentes são o fumaça, neblina, dióxido de enxofre e o material particulado (fuligem), que podem causar sérias lesões respiratórias. Ex.: Londres e Chicago. 9

10 Smog Fotoquímico Típico de cidades ensolaradas, quentes, de clima seco Os picos de poluição ocorrem em dias quentes e o principal agente poluidor são os veículos, que geram uma série de poluentes Poluentes: ozônio, hidrocarbonetos, óxidos de nitrogênio, monóxido de carbono Esses gases sofrem várias reações fotoquímicas na atmosfera por efeito da radiação solar, gerando novos poluentes. Ex.: Los Angeles, Sydnei, Cidade do México e São Paulo. Para diminuir este tipo de poluição deve-se controlar a emissão de poluentes produzidos pelos meios de transporte. Evolução do smog fotoquímico ao longo do dia 10

11 Padrões de qualidade Estabelecidos pela Resolução CONAMA n. 03/90 Padrões primários de qualidade do ar: concentrações de poluentes que, ultrapassadas, poderão afetar a saúde das populações inclui uma margem de segurança para proteger indivíduos mais sensíveis, como crianças, idosos e pessoas com problemas respiratórios Padrões secundários de qualidade do ar: concentrações de poluentes abaixo das quais se prevê o mínimo efeito adverso sobre o bem-estar da população, o mínimo dano à fauna, à flora e ao meio ambiente em geral fixado levando em conta outros elementos, como danos à agricultura, materiais e edifícios e à vida animal, mudanças de clima, problemas de visibilidade e conforto pessoal Para manter o público informado sobre a qualidade do ar e atuar em situações críticas, é fixado IQA índice de qualidade do ar. O índice é obtido dividindo-se a concentração de um determinado poluente pelo seu padrão primário de qualidade e multiplica-se este valor por 100, para obter o valor percentual Controle da poluição do ar Um programa de controle da poluição do ar deve ter como objetivo garantir que os poluentes atmosféricos nas áreas receptoras mantenham-se em concentrações tais que não afetem a saúde humana e o meio ambiente O controle deve compreender: Definição de padrões de qualidade a serem alcançados Estudo das condições meteorológicas da área Monitoramento da qualidade do ar Órgão de controle da poluição Legislação específica As medidas de controle podem ter caráter preventivo ou corretivo 11

12 Medidas de controle Planejamento territorial e zoneamento Estabelecimento de áreas de proteção sanitária A direção dos ventos dominantes Localização seletiva de indústrias de acordo com seu potencial poluidor Rapidez do tráfego Proteção de zonas de cultivo Conservação de áreas verdes Medidas de controle Redução ou eliminação das emissões Utilização de matérias primas e combustíveis com baixo potencial poluidor como o álcool Uso de energia elétrica para o transporte urbano Operação e manutenção adequada de equipamentos e processos Controle meteorológico (redução das atividades poluidoras em períodos críticos) 12

13 Medidas de controle Controle das emissões Diluição de poluentes mediante o uso de chaminés altas A destruição ou coleta dos poluentes através de equipamentos adequados 13