PRINCIPAIS POLUENTES DO AR. CO 2 CH 4 NO NO 2 CFCs, HCFCs, HFCs CO SO O 3

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1 PRINCIPAIS POLUENTES DO AR CO 2 CH 4 NO NO 2 CFCs, HCFCs, HFCs CO SO O 3

2 DIÓXIDO DE CARBONO (CO 2 ) FONTES respiração, decomposição de plantas e animais e queimadas naturais de florestas; queima de combustíveis fósseis, desflorestamento, queima de biomassa e fabricação de cimento CONCENTRAÇÃO antes ppmv (partes por milhão por volume ) em ppmv actualmente 400 ppmv EFEITOS Principal gás do efeito estufa

3 FONTES METANO (CH 4 ) Matéria orgânica em decomposição Cultivo de arroz, queima de biomassa, queima de combustíveis fósseis, actividade agropecuária CONCENTRAÇÃO Actual 1,72 ppmv Antes Revolução Industrial 0,8 ppmv EFEITOS Pulmões Sistema cardiovascular e sistema nervoso

4 ÓXIDOS DE NITROGÊNIO (NO, NO 2 ) FONTES Oceanos, florestas tropicais Produção de nylon, ácido nítrico, atividades agrícolas, queima de biomassa e queima de combustíveis fósseis CONCENTRAÇÃO Em ppbv (partes por bilhão por volume) Antes Revolução Industrial 275 ppbv EFEITOS Inflamações do sistema respiratório Chuva ácida Reduz fotossíntese

5 HALOCARBONOS (CFCs, HCFCs, HFCs) FONTES Produção de aerossóis, espuma, indústria de ar condicionado CONCENTRAÇÃO Em CFC pptv (partes por trilhão por volume) - CFC ppt - CFC pptv EFEITOS Destruição da camada de ozônio (CFCs e HCFCs) Efeito estufa Radiação ultravioleta (queimaduras de pele, câncer de pele)

6 MONÓXIDO DE CARBONO (CO) FONTES Tráfego (veículos) Indústrias Vegetação CONCENTRAÇÃO Nos ultimos anos, a emissão de CO pelos automóveis diminuiu consideravelemente em muitos paises que aplicam a legislação que obriga a circulação apenas de vehiculos com catalizadores.

7 EFEITOS de CO Concentração atmosférica de CO (ppm) Tempo médio para acumulação (minutos) Sintomas Dor de cabeça leve Dor de cabeça moderada e tontura Dor de cabeça severa e tontura Náuseas, vômitos, colapso Coma Morte

8 DIÓXIDO DE ENXOFRE (SO 2 ) FONTES Combustão (petróleo e carvão mineral) Veículos à diesel Erupções vulcânicas EFEITOS Sistema respiratório Problemas cardiovasculares Chuva ácida

9 A CHUVA É, NATURALMENTE, UM POUCO ÁCIDA! os animais e o Homem, ao respirarem, libertam dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. então quando chove: CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq) deixando a chuva ligeiramente ácida (ph = 5,7), já que se trata de um ácido fraco

10 as chuvas ácidas são causadas principalmente pelos: 1. óxidos de nitrogênio: (NO e NO2) N2(g) + O2(g) 2NO(g) 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) 3NO2(g) + 3H2O(l) 2H3O + (aq) + 2NO3 - (aq) +NO(g)

11 2. óxidos de enxofre: (SO2) SO2(g) + H2O(l) H2SO3(aq) 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) SO3(g) + H2O(l) H2SO4(aq) consequências: A água dos rios e lagos se torna ácida e, consequentemente, imprópria para à vida de peixes e outras espécies.

12 corrosão do ferro pelo ácido sulfúrico Fe (s) + H 2 SO 4(aq) H 2(g) + FeSO 4(s) corrosão do mármore pelo ácido sulfúrico H 2 SO 4(aq) + CaCO 3(s) CaSO 4(aq) + H 2 CO 3(aq)

13 OZONO (O 3 ) FONTES reacção dos hidrocarbonetos e óxido de nitrogênio na presença de luz solar CONCENTRAÇÃO 0,3 ppmv EFEITOS Irritação dos olhos e vias respiratórias Envelhecimento precoce e corrosão dos tecidos

14 Camada de Ozono PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 14

15 Ozono quimicamente uma molecula formada por 3 atomos de Oxigenio: O 3 PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 15

16 Protecção da Camada de Ozono O ozono que existe na atmosfera localiza-se essencialmente na estratosfera, entre 10 a 50 Km acima da superfície terrestre, observandose as maiores concentrações a altitudes aproximadamente entre 15 e 35 Km, constituindo o que se convencionou chamar a "Camada de Ozono". PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 16

17 Protecção da Camada de Ozono A protecção da Camada de Ozono é fundamental para assegurar a vida na Terra, uma vez que o ozono estratosférico tem a capacidade de absorver grande parte da radiação ultravioleta B (UV-B), radiação solar que pode provocar efeitos nocivos (ou até mesmo letais) nos seres vivos, ameaçando assim a saúde humana e o ambiente. PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 17

18 Protecção da Camada de Ozono Nestes termos o problema foi encarado globalmente no sentido de se introduzirem medidas tendentes a reduzir a produção e uso de substâncias que destroem a Camada de Ozono (Ozone Depleting Substances - ODS ). PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 18

19 Destruição da Camada de Ozono Há evidências científicas de que substâncias fabricadas pelo Homem estão a destruir a camada do ozono, sempre que reagem com ele. Essas substâncias também contribuem para o aquecimento do planeta (o aquecimento decresce com a altitude, quanto mais afastado da superfície quente da terra mais frio é o ar). PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 19

20 Alguns males associados Apesar de a camada de ozono absorver a maior parte da radiação ultravioleta, uma pequena porção atinge a superfície da terra. Essa pequena porção, só nos E.U.A. mata, por ano, cerca de 12 mil pessoas devido ao cancro da pele. As radiações UV afectam também o sistema imunológico, diminuindo a resistência humana a doenças como herpes e o próprio cancro, causando também problemas oftalmológicos, como cataratas e enfraquecimento da visão. PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 20

21 O que fazer? Hoje em dia ninguém poderá iludir-se com a ideia de que o problema de esgotamento do ozono apenas diz respeito ao acréscimo do risco de poderem contrair o cancro da pele as pessoas de tons de pele mais claras. Este é um dos aspectos menos relevantes do problema. PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 21

22 O que fazer? Este problema está longe de acabar, e é por isso que diversos países vêm trabalhando para eliminar a produção e uso dos CFCs. Em 1989 entrou em vigor o acordo de Montreal, que previa, através de medidas graduais, a eliminação e substituição dos CFCs. Hoje em dia são signatários desse acordo 155 países. PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 22

23 O Buraco do Ozon 1. Formação do buraco do ozono Ozono (O3) é um composto químico formado quando o gás oxigénio (O2), é exposto à radiação ultravioleta. Na atmosfera externa (estratosfera), o ozono protege a terra contra a radiação UV excessiva. Na atmosfera interior (troposfera) contudo, forma-se a partir descargas eléctricas em combinação com oxigénio e a partir de gases de combustão. O ozono é o principal poluente atmosférico que, contribui para a fotoquímica: Este gás apesar de ser um poluente é usado em várias actividades científicas e económicas; como oxidante, como agente branqueador e também como purificador da água. PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 23

24 2. Decomposição do Ozono da Estratosfera A) Formação de CFC (Cloro Flúor Carbonetos: + HF (SbF5) CCl 4 CCl 3 F + HF (SbF5) CCl - HCl - HCl 2 F... B) Destruição da camada de ozono: CCl 2 F 2 luz. CClF 2 + Cl. 2 O 3 ( Cl. ) 3 O 2 PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 24

25 3. Formação do Ozono na camada mais baixa da Atmosfera (Troposfera) A principal reacção de formação do Ozono é a fotólise do dióxido de azoto, seguida da reacção do radical do oxigénio formado com oxigénio molecular (O2), cujo produto final é ozono: NO 2 luz (UV) O. + NO. 430 nm O. + O 2 O 3 PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 25

26 4. Decomposição do Ozono O monóxido de azoto joga um papel fundamental na reacção de decomposição do ozono, baixando consequentemente a concentração deste poluente na atmosfera: A) NO + O 3 NO 2 + O 2 K = [ O 3 ] x [ NO] [ NO 2 ] x [ O 2 ] PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 26

27 4. Decomposição do Ozono B) Neste contexto a reacção de fotólise do radical do oxigénio molecular (formado a partir do ozono) com água, é de extrema importância: O 3 O 2 + O. 310 nm O 2 + H 2 O 2 HO. PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 27

28 4. Decomposição do Ozono O radical hidróxido reage com hidrocarbonetos e forma (na atmosfera poluída) com as moléculas de NO presentes, várias reacções em cadeias radicálicas: RH + OH. + O RO H 2 O.. RO 2 + NO. RO. + NO 2 R`CH 2 O.. + O HO R`CHO.. HO 2 + NO. OH. + NO 2 PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 28

29 4. Decomposição do Ozono Consequentemente os produtos de Oxidação dos hidrocarbonetos aumentam a concentração de NO2 e igualmente a concentração do azoto. O 3. OH. OH NO NO NO NO O O O O 3 PhD Armindo 3Monjane - Dep. 3 Química UP 3 29

30 EFEITO ESTUFA E BURACO NA CAMADA DE OZONO

31 ENTENDENDO O EFEITO ESTUFA

32 A TERRA: UMA GRANDE ESTUFA Efeito Estufa natural ( mocinho ): grande parte se deve a presença de água na atmosfera (em forma de vapor, 85% e água líquida 12%) Em consequência da poluição ( vilão ): Se deve principalmente pelo (CO 2 ), (CH 4 ), (N 2 O), clorofluorcarbonetos (CFCs), hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs) e (SF 6 )

33 INVERSÃO TÉRMICA E SMOG : Smog = smoke (fumaça) + fog (neblina)

34 INVERSÃO TÉRMICA E SMOG : Smog = smoke (fumaça) + fog (neblina)

35 Derretimento de Gelo nos Polos

36 Inundações

37 Desertificação

38 Furacões

39 Ondas gigantes

40 O QUE É A CAMADA DE OZONO? formada por um gás levemente azulado de odor bastante forte situada na estratosfera (10 a 50Km da superfície terrestre) COMO A CAMADA DE OZONO PROTEGE A TERRA? absorve a radiação ultravioleta (UVA, UVB, UVC) do Sol, impedindo que a maior parte dela atinja a superfície terrestre

41 CONHEÇA AS RADIAÇÕES ULTRAVIOLETAS radiação U.V. λ ( em nm) efeitos UVA UVB não são absorvidos pela c.o3 não possuem efeitos maléficos ao ser humano são parcialmente absorvidos pela camada de ozono vermelhidão na pele e diferentes tipos de câncer de pele UVC < 280 totalmente absorvidos pela c O3 podem danificar a córnea

42 QUIMICAMENTE TEMOS: FORMAÇÃO : O 2 UV O O O 2 O O 3 DESTRUIÇÃO : O 3 UV O 2 O equilíbrio natural entre formação e destruição do ozono

43 COMO SE FORMA O BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO? os CFCs sobem lentamente para camadas superiores à camada de ozono. Os raios ultravioletas decompõe os CFCs, libertando átomos de Cloro (Cl). O cloro como é mais denso, desce, voltando para a camada de ozono, destruindo-a. Cl O ClO O 3 2 ClO Cl O

44 Buraco de Ozono O Buraco de Ozono é a consequência da diminuição do nível de concentração do ozono na atmosfera. Onde existe o buraco é onde se verifica a mais ínfima concentração, deixando, pois passar mais facilmente, a radiação nociva. PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 44

45 Camada de Ozono Buraco do Ozono, BUV e TOMS ozono total, A ideia deste exercício é estudar a evolução do buraco do ozono ao longo dos últimos 30 anos e descobrir o período de tempo, ou mesmo os dias, de abertura máxima (nível mínimo de ozono) num ano. Podes também examinar a evolução de um ano para o outro. PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 45

46 Camada de Ozono Ao longo dos últimos 25 anos, tem-se verificado uma rarefacção da camada de ozono que protege o planeta das radiações ultravioleta prejudiciais. Na Antárctica, a camada de ozono sofreu uma diminuição tão significativa que se formou um buraco que está a aumentar gradualmente. Actualmente no pólo norte uma situação semelhante acontece. PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 46

47 Diminuição da Camada de Ozono Principais causas: Fluoroclorocarbonetos FCC: provenientes da refrigeração, produção de espumas expandidas, erósois e solventes; Bometo de metilo proveneiente da fumigação dos solos na agricultura e da queima da biomassa PhD Armindo Monjane - Dep. Química UP 47