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12-01-2013 1 Sumário Na Atmosfera da Terra: Radiação, Matéria e Estrutura – Unidade temática 2 Evolução da atmosfera – Breve história Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos. Composição média da atmosfera atual. Agentes de alteração da concentração de constituintes vestigiais da atmosfera. - Contaminação e toxicidade. - Medidas de toxicidade de um produto: DL 50 e CL 50 . - Graus de Toxicidade. Tempos de exposição. 11/01/2013 Evolução da atmosfera Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos O que é a atmosfera? É uma mistura de gases que rodeiam um planeta. No caso da Terra, protege-a não só das radiações solares, como também de meteoritos que cruzam o espaço. A atmosfera terrestre consiste numa massa gasosa que rodeia o nosso planeta. 11/01/2013

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Sumário

Na Atmosfera da Terra: Radiação, Matéria e Estrutura – Unidade temática 2

Evolução da atmosfera – Breve história

• Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos.

• Composição média da atmosfera atual.

• Agentes de alteração da concentração de constituintes vestigiais da atmosfera.

- Contaminação e toxicidade.

- Medidas de toxicidade de um produto: DL50 e CL50.

- Graus de Toxicidade. Tempos de exposição.

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Evolução da atmosfera

Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos

O que é a atmosfera?

É uma mistura de gases que

rodeiam um planeta. No caso da

Terra, protege-a não só das

radiações solares, como também

de meteoritos que cruzam o

espaço.

A atmosfera terrestre consiste

numa massa gasosa que rodeia o

nosso planeta.

11/01/2013

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Evolução da atmosfera

Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos

11/01/2013

Evolução da atmosfera

Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos

Então como evoluiu a nossa atmosfera?

A nossa atmosfera teve sempre a mesma constituição?

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Luis Perna
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Evolução da atmosfera

Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos

A Atmosfera Primitiva da Terra

Quando a Terra foi formada há

cerca de 4600 milhões de anos,

esta era uma bola rochosa em

fusão, muito brilhante,

bombardeada frequentemente

por meteoritos e cometas.

A sua atmosfera era,

provavelmente, constituída por

hidrogénio e por hélio, tal como

99% do Universo.

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Evolução da atmosfera

Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos

A Atmosfera Primitiva da Terra

Quando a Terra arrefeceu formou-se uma crusta

muito fina e sólida à superfície. Foi a atividade

vulcânica que permitiu a desgaseificação do

interior da jovem Terra devido à:

Fuga de gases voláteis para o exterior da

crusta terrestre, os quais estavam

aprisionados no interior da Terra;

A rutura de ligações que «prendiam» outros

gases a rochas e minerais, também

escaparam para o exterior da crusta terrestre.

Estes gases ao serem libertados constituíram a atmosfera primitiva da Terra.

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Evolução da atmosfera

Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos

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Evolução da atmosfera

Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos

Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera Atual

À medida que a Terra foi

arrefecendo e os gases se

iam libertando, a atmosfera

primitiva começou a ficar

saturada de vapor de água.

A água começou a cair sob a forma de chuva, originando os mares e os oceanos, e

arrastando consigo grande parte do dióxido de carbono (solúvel na água).

Formaram-se chuvas ácidas que reagiram com as rochas existentes, formando os

carbonatos.

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Evolução da atmosfera

Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos

Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera Atual

Na atmosfera, ficaram o azoto, vestígios de

dióxido de carbono, vapor de água, metano e

amoníaco.

Por ação da radiação solar, as moléculas de

metano e de amoníaco foram em grande parte

destruídas, originando o hidrogénio, assim

como outras moléculas mais complexas.

O hidrogénio entretanto formado, muito pouco denso, escapou da atmosfera terrestre

para o Espaço.

As moléculas terão sido arrastadas pelas chuvas e, terão participado nos oceanos, na

formação dos primeiros seres autotróficos (que produzem o seu próprio alimento), as

cianobactérias, com capacidade para iniciar a atividade fotossintética.

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Evolução da atmosfera

Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos

Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera Atual

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Estromatólitos – rochas fossilizadas de cianobactérias e de sedimentos à sua volta.

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Evolução da atmosfera

Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos

Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera Atual

Atividade fotossintética:

H2O + CO2 hidratos de carbono + O2

O oxigénio hoje existente na atmosfera derivou

da fotossíntese, primeiro, dos organismos

unicelulares e, depois, de organismos vegetais

mais complexos.

O oxigénio, O2, permitiu a vida à superfície da Terra porque algumas das suas moléculas

originaram o ozono (O3), que impediu que as radiações solares, perigosas para a vida,

tivessem atingido a Terra.

O azoto, N2, aumentou devido à atividade das bactérias existentes no solo.

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Evolução da atmosfera

Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos

Assim há cerca de 2300 milhões de anos:

- Só havia vestígios de dióxido de carbono e vapor

de água na atmosfera;

- O oxigénio começou a libertar-se para a

atmosfera;

- O azoto continuou a ser o componente principal

da atmosfera terrestre.

Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera Atual

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Evolução da atmosfera

Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos

11/01/2013

Evolução da atmosfera

Composição média da atmosfera atual

Há cerca de 1500 milhões de anos a atmosfera tinha a composição atual.

Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera Atual

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Evolução da atmosfera

Composição média da atmosfera atual

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Evolução da atmosfera

Importância de Alguns Gases da Atmosfera

O Oxigénio foi fundamental para o desenvolvimento da

vida e é importante na atmosfera porque os animais e as

plantas precisam dele para viver.

A sua libertação para a atmosfera permitiu, também, a

formação da camada de ozono, que absorve as radiações

ultravioletas solares mais energéticas, mortais para os

seres vivos.

No entanto, uma atmosfera demasiado rica em oxigénio

tornaria também a vida impossível. A decomposição da

matéria ocorreria muito mais rapidamente e, sendo bom

comburente, a matéria facilmente entrava em combustão.

Oxigénio (O2):

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Evolução da atmosfera

Importância de Alguns Gases da Atmosfera

O azoto atmosférico é um

“moderador” da ação química do

oxigénio, pois as suas moléculas são

muito pouco reativas. Uma boa parte

das substâncias orgânicas que

constituem os seres vivos incluem

átomos de azoto.

Azoto (N2):

O azoto desempenha um papel

fundamental na alimentação e no

crescimento dos seres vivos.

O azoto é retirado através de microrganismos e da indústria. Volta depois à atmosfera devido à

decomposição anaeróbica de plantas e animais mortos.

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Evolução da atmosfera

Importância de Alguns Gases da Atmosfera

O vapor de água, (H2O) e o dióxido de

carbono, (CO2), apesar de existirem em

quantidades mínimas na atmosfera, são

importantes para a vida na Terra.

Para além de participarem nos processos

biológicos que dão vida aos organismos,

exercem um papel fundamental na regulação

do clima na Terra.

Água (H2O) e dióxido de carbono (CO2):

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Evolução da atmosfera

Importância de Alguns Gases da Atmosfera

O dióxido de carbono na atmosfera retém uma

parte da radiação refletida pela Terra. Como

consequência, a atmosfera e a superfície

terrestre aquecem, processo que é conhecido

como “efeito de estufa”, e que permite que a

superfície da Terra tenha temperaturas amenas.

O dióxido de carbono é lançado para a

atmosfera pelas combustões e pela respiração

dos seres vivos. É, depois, absorvido pelas

plantas, através da fotossíntese, e pelos

oceanos, onde se dissolve na água, reagindo

com as rochas para formar carbonatos.

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Evolução da atmosfera

A concentração dos componentes

vestigiais da atmosfera pode ser

alterada como resultado da

atividade humana (atividade

antropogénica) ou de fenómenos

naturais.

Estas alterações podem ter efeitos

muito graves sobre os seres vivos

e o meio ambiente.

Alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera

Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera

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Evolução da atmosfera

Às substâncias nocivas que

encontramos na atmosfera e que

resultam de atividades tanto

naturais como antropogénicas e

provocam prejuízos nos

ecossistemas e nos sistemas de

suporte de vida dos seres vivos,

chamamos poluentes.

A figura, ilustra alguns dos

principais poluentes do ar e as

respetivas fontes de poluição.

A contaminação – poluentes

Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera

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Evolução da atmosfera

Os principais poluentes de natureza antropogénica

Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera

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Evolução da atmosfera

Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera

Principais poluentes, fontes de produção e respetivos efeitos

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Evolução da atmosfera

Um poluente é um contaminante, ou

seja, é uma substância que, direta ou

indiretamente e mesmo quando presente

em quantidades vestigiais, altera o fim a

que se destina uma outra substância.

Contudo, um poluente não é

necessariamente um produto tóxico.

A contaminação

Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera

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Evolução da atmosfera

Um poluente só pode ser considerado um

produto tóxico se, direta ou

indiretamente, causar alterações graves

num ser vivo ou no equilíbrio de um

ecossistema.

Os efeitos dos agentes poluentes tóxicos

sobre os seres vivos dependem, de

determinados fatores:

• natureza química;

• persistência;

• concentração.

A toxicidade

Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera

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Evolução da atmosfera

Isto é, a toxicidade de um determinado

agente depende da natureza química do

composto (tipo de produto), do seu tempo

de permanência no ecossistema sem ser

destruído ou alterado (biodegradação) e

da sua quantidade por unidade de volume

de ar, água, de solo ou de peso corporal

(associada à contaminação).

Assim, é necessário estudar cada produto

quanto à sua toxicidade para se prever a

sua atuação sobre os diferentes

ecossistemas.

A toxicidade

Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera

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Evolução da atmosfera

Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera

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Evolução da atmosfera

Como se mede, então, a toxicidade de um produto?

Dose letal (DL50) e concentração letal (CL50) de um produto químico

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Evolução da atmosfera

Exemplos

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Evolução da atmosfera

Exemplos

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Evolução da atmosfera

Dose letal de um produto químico

Valores de DL50 para algumas substâncias conhecidas

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Evolução da atmosfera

Quanto ao grau de toxicidade, os produtos podem ser classificados em diferentes graus (grau 1 – menos tóxico até ao grau 6 – supertóxico)

Graus de toxicidade

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TPC

• Exercícios que ficarem por fazer

da APSA 1 – A Terra e os gases da sua atmosfera – toxicidade e contaminação.

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