POLUIÇÃO DO AR. O Ar Atmosférico. Composição Atmosférica. Estratos Atmosféricos

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1 PLUIÇÃ D AR Ar Atmosférico A atmosfera é um composto gasoso com mais de 1000 km de espessura que envolve o globo terrestre. A ação que a força da gravidade exerce sobre suas moléculas assegura a presença deste invólocro vital para homem Estratos Atmosféricos Composição Atmosférica EXSFERA Altitude 600 a 1000km Gases % em Volume INSFERA ESTRATSFERA TRPSFERA TERRA Altitude 80 a 600km Altitude 12 a 80km Altitude média 11km Nitrogênio xigênio Vapor de água Argônio Dióxido de Carbono Neon Hélio Metano 78.1% 21% varia de 0-4% 0.93% por volta de 0.3% abaixo dos 0.002% % %

2 Evolução da Concentração de C 2 Cenário previsto para 2100 INTRDUÇÃ Concentração de C2 : Pré-Industrial 280 ppm PLUIÇÃ ATMSFÉRICA Concentração de C2 Atual : 360 ppm Cenário Business-asusual concentração de C2 em 2100: 700 ppm Variação de Temperatura ( o C) Conc. Atual Conc.Pre-industrial Temperatura Atual Dióxido de Carbono (ppmv) AR PLUIÇÃ ÁGUA estão quase sempre interrelacionadas. SL Centenas de Anos Poluição Atmosférica Presença na atmosfera de substâncias que causem prejuízos ao homem, aos animais, aos vegetais e à vida microbiológica; provoquem danos aos materiais; interfiram no gozo da vida e no uso da propriedade. Substâncias: poluentes atmosféricos PRINCIPAIS PLUENTES D AR

3 Cinco compostos significam mais de 90% do problema da contaminação atmosférica: 1. Monóxido de carbono (C); 2. Óxidos de nitrogênio (N x ); 3. Hidrocarbonetos (HC); 4. Óxidos de enxofre (So x ); 5. Partículas Classificação dos Poluentes De acordo com a origem: a) Primários b) Secundários Poluentes Primários, são aqueles que são emitidos diretamente pelas fontes para a atmosfera, sendo expelidos diretamente por estas (p.ex. os gases que provêm do tubo de escape de um veículo automóvel ou de uma chaminé de uma fábrica). Exemplos: monóxido de carbono (C), óxidos de azoto (Nx) constituídos pelo monóxido de azoto (N) e pelo dióxido de azoto (N2), dióxido de enxofre (S2) ou as partículas em suspensão QUALIDADE D AR Poluentes Secundários, os que resultam de reações químicas que ocorrem na atmosfera e onde participam alguns poluentes primários. Exemplo: o ozônio troposférico (3), o qual resulta de reações fotoquímicas, isto é realizadas na presença de luz solar, que se estabelecem entre os óxidos de azoto, o monóxido de carbono ou os Compostos rgânicos Voláteis Classificação dos Poluentes... De acordo com o estado: a) Gases e vapores: C, C 2, S 2, N 2 b) Partículas sólidas e líquidas: poeiras, fumos, névoas (AERSÓIS ou AERDISPERSÓIDES) De acordo com a composição química: a) Poluentes orgânicos: HC s, aldeídos e cetonas Algumas Definições Importantes - PEIRAS: São partículas sólidas produzidas por manipulação, esmagamento, trituração e desintegração da matéria orgânica ou inorgânica, tais como rochas, minérios, etc. - FUMS: são partículas sólidas resultantes da condensação ou (re)sublimação de gases. Têm diâmetro médio inferior 0,5 µm. - NÉVAS: são gotículas líquidas em suspensão, produzidas pela condensação dos gases ou pela passagem de um líquido a estado de dispersão. - VAPR: é a forma gasosa de substâncias normalmente sólidas ou líquidas (a 25 0 C e 760 mmhg) que podem voltar a estes estados por aumento da pressão ou por dimunuição da temperatura. - GASES: são normalmente fluidos sem forma que ocupam o espaço que os contêm e só podem liquefazer-se ou solidificar-se sob a ação combinada de aumento de pressão e redução da temperatura. b) Poluentes inorgânicos: H 2 S, HF, NH 3

4 Emissões primárias Emissões primárias... A. Partículas finas (menos que 100 µm em diâmetro) B Partículas grosseiras (maior que 100 µ m em diâmetro) Metal; carbono; alcatrão; resina; polém; fungos; bactérias; óxidos; nitratos; sulfatos; silicatos; etc. catalizadores de reações normalmente lentas devido a alta superfície específica; núcleos de condensação e coalescência de outras partículas e vapores; alta toxicidade para plantas e animais ou corrosivos de estruturas metálicas; se radioativas podem provocar mutações genéticas; como partículas sofrem atração gravitacional e eletrostática, sujando tecidos, edifícios, etc.; efeitos adversos à saúde ao exceder 80 µg/m³ em média Apresentam os mesmos problemas em grau diminuído, porque: atração gravitacional mais efetiva; encontra limites nos mecanismos fisiológicos de defesa dos animais e homem; permitem muito menos oportunidade para reações com outros componentes do ar poluído (pequenas superfícies específicas); causam menos incômodos a população. Emissões primárias... C. Compostos orgânicos Hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos, saturados e insaturados e seus derivados oxigenados e halogenados.: Composto Grupo funcional Função CH 3 -H H ÁLCL CH 3 - C - CH 3 CETNA CH 3 - NH 2 NH 2 AMINA CH 3 - C H C C H ÁCID RGÂNIC Fontes de poluição atmosférica: Fontes naturais: poluição originada por fenômenos biológicos e geoquímicos como é o caso das reações químicas na atmosfera. Fontes antropogênicas: poluição originada pela atividade humana (industrial ou urbana): emitidos como vapores ou até gotículas odores alguns são associados a câncer CH - - CH 3 3 CH 3 - C H C H ÉTER ALDEÍD a) Fontes estacionárias (ou fixas): combustão, processo industrial, queima de resíduos sólidos. b) Fontes móveis: veículos automotores, barcos, trens, etc. CH3 SH R SH Compostos Sulfurados (MERCAPTANAS)

5 FNTES DA PLUIÇÃ ATMSFÉRICA FNTES DA PLUIÇÃ ATMSFÉRICA FNTES MÚLTIPLAS podem ser FIXAS ou MÓVEIS, geralmente se dispersam pela comunidade, oferecendo grande dificuldade de serem avaliadas na base de fonte por fonte Ex: Carros x FNTES ESPECÍFICAS são FIXAS em determinado território, ocupam na comunidade área relativamente limitada e permitem uma avaliação na base de fonte por fonte Ex: Indústrias PLUIÇÃ ATMSFÉRICA URBANA PLUIÇÃ D AR NAS ATMSFERAS URBANAS

6 PLUIÇÃ D AR NAS ATMSFERAS URBANAS Principais Fontes de Poluição do Ar e Principais Poluentes FNTES CMBUSTÃ PLUENTES Material particulado. Dióxido de enxofre; Trióxido de enxofre, Monóxido de carbono, Hidrocarbonetos e Óxidos de nitrogênio FNTES PRCESS INDUSTRIAL Mat. particulados (fumos, poeiras, névoas) Gases: - S 2 - S 3 - Hcl, Hidrocarbonetos ESTACINÁRIAS QUEIMA RESÍDUS SÓLIDS Material particulados Gases: - - S 2 - S 3 - No x - HCl FNTES MÓVEIS FNTES NATURAIS UTRAS Veículos: Gasolina, Diesel, Álcool, Aviões, Moto, Barcos, Trens Hidrocarbonetos, Material particulado Material particulado, Monóxido Carbono, Óxidos de Nitrogênio, Hidrocarbonetos. Aldeídos, Ácidos rgânicos. Material particulados - poeiras Gases: S 2 - H 2 S - C - N 2, Hidrocarbonetos REAÇÕES QUÍMICAS NA ATMSFERA. EX: Hidrocarbonetos + óxidos de nitrogênio (luz solar) Poluentes secundários - Aldeídos, Ácidos orgânicos, Nitratos orgânicos, Aerosol fotoquímico, etc. Referência: CETESB - Relatório de qualidade do ar na região metropolitana de São Paulo(RMSP) e em Cubatão, FNTES DA PLUIÇÃ ATMSFÉRICA FNTES NATURAIS A poluição natural é originada por fenômenos físicos, biológicos e geoquímicos. FNTES DA PLUIÇÃ ATMSFÉRICA FNTES NATURAIS Entre as fontes naturais podemos apontar o solo, a vegetação (polinização), os oceanos, vulcões e fontes naturais de líquidos, gases e vapores, descargas elétricas atmosféricas, etc Lago da Paz república dos Camarões (21/08/1986)

7 s seres humanos... DIÓXID DE CARBN (C 2 ) Transmissão da Tuberculose, gripe, etc... FNTES respiração, decomposição de plantas e animais e queimadas naturais de florestas; queima de combustíveis fósseis, desflorestamento, queima de biomassa e fabricação de cimento CNCENTRAÇÃ antes ppmv (partes por milhão por volume ) em ppmv em ppmv DIÓXID DE CARBN (C 2 ) METAN (CH 4 ) Contribui para o equilíbrio térmico do planeta Matéria prima para fotossíntese Principal gás do efeito estufa FNTES Matéria orgânica em decomposição Cultivo de arroz, queima de biomassa, queima de combustíveis fósseis CNCENTRAÇÃ Atual 1,72 ppmv Antes Revolução Industrial 0,8 ppmv

8 METAN (CH 4 ) ÓXIDS DE NITRGÊNI (N, N 2 ) EFEITS Pulmões Sistema cardiovascular e sistema nervoso FNTES ceanos, florestas tropicais Produção de nylon, ácido nítrico, atividades agrícolas, queima de biomassa e queima de combustíveis fósseis CNCENTRAÇÃ Em ppbv (partes por bilhão por volume) Antes Revolução Industrial 275 ppbv ÓXIDS DE NITRGÊNI (N, N 2 ) MNÓXID DE CARBN (C) EFEITS Inflamações do sistema respiratório (traqueítes, bronquites crônicas, enfisema pulmonar, broncopneumonias) Reduz fotossíntese Chuvas ácidas FNTES Tráfego (veículos) Indústrias Vegetação CNCENTRAÇÃ A partir dos anos 80, a emissão de C pelos automóveis passou de 33 gramas por quilômetro rodado (gc/km) para 0,43 gc/km o que resultou numa queda progressiva na poluição, mesmo com o aumento da frota de veículos. Contudo em 2000 apresentou um pequeno crescimento.

9 HALCARBNS (CFCs, HCFCs, HFCs) PADRÕES DE QUALIDADE D AR FNTES: produção de espumas, industria de ar condicionado, aerossois EFEITS Destruição da camada de ozônio Efeito estufa Radiação ultravioleta (queimaduras de pele, câncer de pele) São concentrações máximas de poluentes suportáveis por um dado intervalo de tempo. Depende da toxidez específica de cada poluente, de sua concentração e do tempo de exposição. MNÓXID DE CARBN (C) Concentração atmosférica de C (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 DIÓXID DE ENXFRE (S 2 ) FNTES Combustão (petróleo e carvão mineral) Veículos à diesel EFEITS Sistema respiratório Problemas cardiovasculares Chuva ácida Morte

10 FNTES SMG FTQUÍMIC reação dos hidrocarbonetos e óxido de nitrogênio na presença de luz solar CNCENTRAÇÃ 0,3 ppmv REDUÇÃ SMG FTQUÍMIC Controle dos veículos automotores (combustão) EFEITS Irritação dos olhos e vias respiratórias Envelhecimento precoce e corrosão dos tecidos EFEIT ESTUFA E BURAC NA CAMADA DE ZÔNI Mocinho ou vilão?

11 ENTENDEND EFEIT ESTUFA PTENCIALIZADRES DA PLUIÇÃ ATMSFÉRICA Inversão térmica. Direção dos ventos. Condições meteorológicas. Vegetação. A TERRA: UMA GRANDE ESTUFA SUPERAQUECIMENT GLBAL E SUAS CNSEQÜÊNCIAS aumento no teor atmosférico dos gases-estufa leva a um maior bloqueio da radiação infravermelha, causando uma exacerbação do efeito estufa: aquecimento da atmosfera e aumento da temperatura da superfície terrestre Elevação do nível dos mares Alterações climáticas em todo o planeta Efeito Estufa natural ( mocinho ): grande parte se deve a presença de água na atmosfera (em forma de vapor, 85% e partículas de água 12%) Em conseqüência da poluição ( vilão ): Se deve principalmente pelo dióxido de carbono (C 2 ), metano (CH 4 ), óxido nitroso (N 2 ), clorofluorcarbonetos (CFCs), hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs) e o hexafluoreto de enxofre (SF 6 ) Aumento da biomassa terrestre e oceânica Modificações profundas na vegetação característica de certas regiões e típicas de determinadas altitudes Aumento na incidência de doenças e proliferação de insetos nocivos ou vetores de doenças

12 CM A CAMADA DE ZÔNI PRTEGE A TERRA? Quimicamente temos: 2 + UV UV 2 + ESTAMS PERDEND PRTEÇÃ CM SE FRMA BURAC NA CAMADA DE ZÔNI? s CFCs sobem lentamente para camadas superiores à camada de ozônio. s raios ultravioletas decompõe os CFCs, liberando átomos de Cloro (Cl). cloro como é mais denso, desce, voltando para a camada de ozônio, destruindo-o. Quimicamente temos Cl + 3 Cl + 2 Cl Cl + S EFEITS DA DIMINUIÇÃ DA CAMADA DE ZÔNI ATINGEM HEMISFÉRI SUL aumento nos casos de câncer de pele e catarata em regiões do hemisfério sul, como a Austrália, Nova Zelândia, África do Sul e Patagônia. Em Queensland, no nordeste da Austrália, mais de 75% dos cidadãos acima de 65 anos apresentam alguma forma de câncer de pele; a lei local obriga as crianças a usarem grandes chapéus e cachecóis quando vão à escola, para se protegerem das radiações ultravioletas. A Academia de Ciências dos Estados Unidos calcula que apenas na Austrália, estejam surgindo anualmente 10 mil casos de carcinoma de pele por causa da redução da camada de ozônio. Ministério da Saúde do Chile informou que desde o aparecimento do buraco na camada de ozônio sobre o pólo Sul, os casos de câncer de pele no Chile cresceram 133%; atualmente o governo faz campanhas para a população utilizar cremes protetores para a pele e não ficar exposta ao sol durante as horas mais críticas do dia. ACÕES PREVENTIVAS REDUZEM A CNCENTRAÇÃ DE PLUENTES

13 CNTRLE DE EMISSÃ DE PLUENTES PR VEÍCULS AUTMTRES CNTRLE DE EMISSÃ DE PLUENTES PELAS INDÚSTRIAS Uso de combustíveis menos poluidores, o gás natural por exemplo Instalação de catalisadores peração e manutenção adequadas do veículo, visando o bom funcionamento do mesmo Rodízio de carros Altura adequada das chaminés de indústrias, em função das condições de dispersão dos poluentes Uso de matérias primas e combustíveis que resultem em resíduos gasosos menos poluidores Melhoria da combustão: quanto mais completa a combustão, menor a emissão de poluentes Instalação de filtros nas chaminés Tratamento de resíduos químicos QUE PDEMS FAZER PARA CNTRIBUIR CM A DIMINUIÇÃ DE PLUENTES? Evitar queimar compostos orgânicos ou lixo de um modo geral Plantar mais árvores Reduzir o lixo Fazer vistorias constantes em seus veículos e se empresário, em suas indústrias. Prefira organizar um sistema de caronas, diminuindo o volume de carros nas ruas