poluição atmosférica polui ç ão dos ecossistemas terrestres, aqu á ticos e atmosf é ricos
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Poluição Atmosférica
Poluição dos ecossistemas terrestres, aquáticos e atmosféricos
Fontes de Poluição Atmosférica
“O problema da poluição do ar é intenso nas grandes cidades, especialmente naquelas
localizadas nos países em desenvolvimento”
As emissões de poluentes atmosféricos podem classificar-se em:
-Antrópicas: aquelas provocadas pela ação do homem (indústria, transporte, geração de energia, etc.).
-Naturais: causadas por processos naturais, tais como emissões vulcânicas, processos microbiológicos, etc.
Os poluentes gasosos podem ser classificados
como:
-Primários: aqueles lançados diretamente na atmosfera, como resultado de processos industriais, gases de exaustão de motores de combustão interna, etc.
Ex. óxidos de enxofre (SOx), óxidos de nitrogênio (NOx) e particulados.
-Secundários: aqueles que são produtos de reações fotoquímicas, que ocorrem na atmosfera entre os poluentes primários.
Ex. a formação de ozônio estratoférico e de peroxiacetil nitrato (PAN).
Poluentes primários e secundários
Unidades
A fim de expressar a concentração e emissões de poluentes na atmosfera utilizam-se as unidades de pouco uso em outras áreas:
ppbv: partes por bilhão de volume pptv: partes por trilhão de volume g/m3 = 10-6 g/m3
Tg = teragrama= 1012g Gt = gigatonelada = 109 t Ng = nanograma = 10-9 g
Características dos Poluentes Gasosos
Componentes SulfurososNa atmosfera o enxofre encontra-se nas
seguintes formas:- COS = carbonil sulfeto- CS2 = sulfeto de carbono
- (CH3)2S = dimetil sulfeto
- H2S = sulfeto de hidrogênio
- SO2 = dióxido de enxofre
- SO4-2 = sulfatos
As fontes naturais de compostos de enxofre são a degradação biológica, as emissões vulcânicas e os oceanos. Solos ricos em enxofre constituem também uma fonte natural de H2S.
O SO2 é um gás incolor com um odor irritante e azedo. É altamente solúvel em água, sendo esta propriedade a base dos sistemas de separação úmida do SOx e da formação de ácido sulfúrico ao contato com a água.
As fontes antrópicas mais importantes de geração de SO2 são:
a queima de combustíveis fósseis a oxidação de minerais sulfurosos para
a obtenção de cobre, chumbo e zinco. Por exemplo, a obtenção de cobre é feita:
Cu2S + O2 Cu + SO2
os processos de refino de petróleo
Fontes naturais e antrópicas dos óxidos de enxofre
Compostos Nitrogenados
Na atmosfera os compostos nitrogenados apresentam-se nas seguintes formas:
N2O, NO, NO2, NH3, sais de NO3-, NO2
- e NH4.
Outros óxidos de nitrogênio tais como N2O3, N2O4, NO3 e N2O5 encontram-se em concentrações muito baixas.
Até alguns anos atrás o N2O não era considerado um poluente. A concentração de N2O na atmosfera no início da Revolução Industrial era de 285 5 ppbv, atingindo valores de 310 ppbv, em 1990.
A velocidade de incremento anual é de 0,5 –1,1 ppbv/ano.
Recentemente detectou-se a sua participação: No controle dos níveis de ozônio na
estratosfera; No efeito estufa Nos processos de formação da chuva ácida
Fontes naturais e antrópicas dos óxidos de nitrogênio
Metano
O metano é formado naturalmente em regiões onde existem matéria orgânica em decomposição. Somado a isso existe muitas
fontes antrópicas de metano que vem contribuindo para seu aumento na
concentração global na atmosfera, dentre estas fontes estão o cultivo de arroz,
grandes confinamentos de ruminantes, queima de biomassa e a queima de
combustíveis fosséis.
• Concentração Atmosférica A presente concentração atmosférica global do
metano é de 1.72ppmv, mais do que o dobro de sua concentração durante o período pré revolução industrial que era por volta dos 0.8ppmv.
• Redução Para estabilizar as concentrações de metano que
se encontram presentes nos dias de hoje, seria necessário uma redução imediata de 15-20% das emissões globais desse gás.
Material Particulado
Considera-se como material particulado qualquer substância na atmosfera que tenha dimensões microscópicas ou submicroscópicas, porém maiores que as dimensões moleculares.
Os particulados presentes na atmosfera classificam-se em:
-Finos, com diâmetro de dp < 2,5m
-Grossos, com diâmetro de dp > 2,5m
Compostos Orgânicos Voláteis - COV
Os Compostos Orgânicos Voláteis (COV) são hidrocarbonetos do tipo aldeídos, cetonas, solventes clorados, substâncias refrigerantes, como os seguintes identificados no ar ambiente:metano, etano, propano, butano, hexano, benzeno, tolueno, etileno, cloreto de metila, clorofórmio, formaldeídos, cloroflurocarbonos entre outros.
As fontes antrópicas dos COV são processos industriais (46%) e o transporte automotivo (30%).
Efeitos da poluição do ar
Alterações nas propriedades da atmosfera:Em regiões urbanas com alta poluição
atmosférica é comum verficar:- redução da visibilidade- formação de névoa e precipitação- redução da intensidade de radiação solar- alteração da distribuição das temperaturas e do
vento
A formação de névoa geralmente está relacionada com a presença de SO2.
Em 80% dos casos com altas concentrações de SO2 ocorrem com visibilidade menor que 5 km.
Devem-se considerar, principalmente, alterações pela interação da luz com as partículas em suspensão (reflexão e absorção).
A diminuição da intensidade de radiação solar direta devida a uma camada de ar poluído é de 10-20% (por dispersão da luz). Ocorre também a absorção de certos comprimentos de onda por moléculas de gases.
Danos à vegetação
Os poluentes que causam danos à vegetação são denominados de fitotóxicos. Os mais severos são: SO2, Peroxiacetil nitrato, eteno, ozônio e alguns fitotóxicos menos severos: cloro, ácido clorídrico, amônia e mercúrio.
Os poluentes penetram nas plantas através da respiração normal, provocando a destruição da clorofila e a interrupção da fotossíntese. Os sintomas dos danos causados pelos poluentes geralmente manifestam-se na superfície das folhas.
Os óxidos de nitrogênio também são fitotóxicos em determinadas concentrações
Efeitos para a saúde humana
• Óxido de Enxofre (SO2): Os óxidos de enxofre são altamente solúveis e por isso são absorvidos pelo sistema respiratório superior. Concentrações de 1ppm podem provocar sintomas de irritação. Os asmáticos já apresentam sintomas com concentrações menores (0,25-0,5 ppm).
• Ozônio: Constitui um irritante severo para os olhos, nariz e garganta. Para concentrações de ozônio a 0,01 ppm ocorre irritações nos olhos e concentrações de 2,0 ppm provocam tosse severa. Outro irritante aos olhos são os formaldeídos e as acroleínas.
Monóxido de Carbono
O CO é um poluente altamente tóxico, pois afeta a capacidade do sangue de transportar oxigênio, este composto reage com a hemoglobina que apresenta afinidade 210 vezes maior pelo CO do que pelo O2
Óxidos de Nitrogênio
Os óxidos de nitrogênio aumentam a susceptibilidade à infecções bacterianas nos pulmões.
COV
Provocam irritações nos olhos e na pele, tosse etc. Alguns COV como benzeno e butedieno são cancerígenos e provocam leucemia, são considerados também compostos cancerígenos genotóxicos pois podem afetar diretamente o DNA.
Inversão Térmica
Inversão Térmica
Tipos de poluentes atmosféricos
Aerossóis: Suspensão de partículas atmosféricas
Fog: Termo denominado para altos níveis de vapor de água
Neblina: Denota a diminuição da visibilidade devido a presença de partículas
Fumaça: Partículas formadas pela combustão incompleta de combustíveis
Névoa: Partículas líquidas
Efeito EstufaÉ chamado de efeito estufa o acréscimo constante
de temperatura da terra devido à absorção de radiação infravermelha terrestre por alguns gases,
tais como o CO2, os clorofluorcarbonos (CFCs), o metano (CH4), etc. Estes gases são conhecidos
como gases estufa.
• As principais medidas que podem ser tomadas para redução das emissões de CO2 são:
- Eficiência e conservação da energia, - substituição de combustíveis,
- utilização de fontes renováveis de energia - e captura e deposição de CO2
Aumento da temperatura durante as eras glaciais
Taxa de crescimento da emissão dos gases
Emissão de CO2
Camada de Ozônio
O ozônio, como elemento químico presente na atmosfera, apresenta um paradoxo interessante:
• a sua presença é muito importante na estratosfera, executando a função de absorção de radiação ultravioleta. Concentra-se na estratosfera 90% de todo o ozônio atmosférico,
• na troposfera o ozônio é considerado um poluente. Aparece nesta região da atmosfera como um produto principal das reações fotoquímicas entre os óxidos de nitrogênio e hidrocarbonetos. Provoca irritação nos olhos, deterioração das funções pulmonares, danos à árvores e culturas agrícolas.
• Sua alta reatividade o transforma em elemento tóxico capaz de atacar proteínas (destruindo microorganismos) e prejudicar o crescimento dos vegetais.
• É um gás à temperatura ambiente, de coloração azul-pálida, devido à intensa absorção de luz vermelha
• É produzido naturalmente na estrastosfera pela ação fotoquímica dos raios ultravioleta sobre as moléculas de oxigênio. Esses raios são suficientemente intensos para separar os dois átomos que compõe a molécula de O2, produzindo assim o oxigênio atômico. Ex.: O2(g) + h O + O
Onde h representa a energia correspondente à luz ultravioleta necessária para a ocorrência da dissociação.
• A produção de ozônio é realizada numa etapa imediatamente posterior, resultando da associação de um átomo de oxigênio e uma molécula de O2 na presença de um catalisador (elemento necessário para manter o balanço de energia mas que não é consumido na reação).
Ex.: M O + O2(g) O3(g)
• Devido à alta reatividade, a concentração de ozônio é resultado de um equilíbrio entre a sua produção e destruição, gerando camadas de alta e baixa concentração que atingem níveis máximos numa faixa de 30-40 Km de altura, chamada Camada de Ozônio.
• Está situada na estrastosfera, entre 15 e 50 Km, formando um escudo protetor natural da Terra, contra as radiações UV provenientes do Sol.
Conseqüências da destruição do ozônio estratosférico
- Conseqüências Climáticas: Na estratosfera observa-se o acréscimo da temperatura com a altura por causa da absorção da radiação ultravioleta pela camada de ozônio. Com menos ozônio a temperatura deve diminuir, o que poderia afetar a distribuição e intensidade dos ventos
- Conseqüências biológicas: Aumento da incidência do câncer de pele, de cataratas e supressão parcial do sistema imunológico dos seres humanos.
Chuva ácidaChuva ácida, chamada hoje deposição ácida, é a
entrada na superfície terrestre de ácidos
provenientes da atmosfera
Os precursores químicos que conduzem às
condições ácidas são concentrações
atmosféricas de dióxido de enxofre (SO2) e dos
óxidos de nitrogênio (NOx). Quando estes dois
compostos reagem com a água, oxigênio,
dióxido de carbono, e a luz solar na atmosfera,
o resultado são ácidos sulfúricos (H2SO4) e
nítrico (HNO3),
pH chuva ácida
emissão deposição efeitos
Efeitos sobre a fauna e a vegetação
-diminuição da população de peixes. O valor crítico do pH é 5,5. A diminuição do pH aumenta a solubilidade do alumínio metálico, que é altamente tóxico para muitas formas de vida aquática a concentrações de 0,1-1 mg/l
-redução de certos grupos de zooplâncton, algas e plantas aquáticas, o que interrompe a cadeia alimentar nos lagos
-os moluscos não podem sobreviver em águas ácidas por causa da dissolução do carbonato de cálcio. Isto interfere na absorção de cálcio por estes organismos para a proteção esqulética exterior
-alta mortalidade em anfíbios e falhas no nascimento dos ovos
Já nas florestas e na agricultura, a chuva ácida pode causar a corrosão da camada de cêra das folhas que protegem contra fungos e do
próprio tecido das folhas, além de arrastar da zona das raízes das árvores os cátions de
cálcio, magnésio e potássio, essenciais para o crescimento das plantas, podendo também reagir com estes elementos e permitir um
aumento do alumínio tóxico para as plantas. Pode causar a morte de organismos transformadores dos processos de
disponibilidade e obtenção dos nutrientes pelas plantas
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