2. Universidade Federal do Piauí – UFPI
Centro de Tecnologia
Profa
: MARIA LÚCIA
UNIDADE I
1.1. Introdução.
1.2. Composição da atmosfera
1.3. Altura e estrutura da atmosfera
1.4. Algumas definições importantes
1.5. Classificação dos poluentes
1.6. Unidades de medida para poluentes
atmosféricos
3. O AR ATMOSFÉRICOO 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
4. ESTRATOS ATMOSFÉRICOSESTRATOS ATMOSFÉRICOS
T E R R A
T R O P O S F E R A
E S T R A T O S F E R A
I O N O S F E R A
E X O S F E R A
Altitude média 11km
Altitude 12 a 80km
Altitude 80 a 600km
Altitude 600 a 1000km
5. COMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICACOMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICA
Gases % em Volume
Nitrogênio
Oxigênio
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%
0.0005%
0.0002%
6. AR
POLUIÇÃO ÁGUA estão quase sempre interrelacionadas.
SOLO
POLUIÇÃO
ATMOSFÉRICA
INTRODUÇÃO
8. Cinco compostos significam mais de 90% do
problema da contaminação atmosférica:
1. Monóxido de carbono (CO);
2. Óxidos de nitrogênio (NOx
);
3. Hidrocarbonetos (HC);
4. Óxidos de enxofre (Sox
);
5. Partículas
QUALIDADE DO AR
9. •
- POEIRAS: São partículas sólidas produzidas por manipulação, esmagamento,
trituração e desintegração da matéria orgânica ou inorgânica, tais como rochas,
minérios, etc.
- FUMOS: são partículas sólidas resultantes da condensação ou (re)sublimação de
gases. Têm diâmetro médio inferior 0,5 µm.
-NÉVOAS: são gotículas líquidas em suspensão, produzidas pela condensação dos
gases ou pela passagem de um líquido a estado de dispersão.
- VAPOR: 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.
1.4. Algumas definições importantes
10. 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
(CO), óxidos de azoto (NOx)
constituídos pelo monóxido de
azoto (NO) e pelo dióxido de azoto
(NO2), dióxido de enxofre (SO2) ou
as partículas em suspensão
Poluentes Secundários, os que resultam de reações químicas que ocorrem na atmosfera e
onde participam alguns poluentes primários.
Exemplo: o ozônio troposférico (O3), 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 Orgânicos Voláteis
1.5. Classificação dos1.5. Classificação dos
poluentespoluentes
De acordo com a origem:
a) Primários
b) Secundários
11. Classificação dos poluentes...Classificação dos poluentes...
De acordo com o estado:
a) Gases e vapores: CO, CO2, SO2, NO2
b) Partículas sólidas e líquidas: poeiras, fumos, névoas
(AEROSÓIS ou AERODISPERSÓIDES).
-
De acordo com a composição química:
a) Poluentes orgânicos: HC’s, aldeídos e cetonas
b) Poluentes inorgânicos: H2S, HF, NH3
12. Emissões primárias
A. Partículas finas (menos que 100 µm 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
13. Emissões primárias...
B Partículas grosseiras (maior que 100 µ m em diâmetro)
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.
14. Emissões primárias...
C. Compostos orgânicos
Composto Grupo funcional Função
CH3-OH OH ÁLCOOL
CH3 - C - CH3
CETONA
CH3 - NH2 NH2 AMINA
CH3 - C
O
OH
C
O
O
OH
C
ÁCIDO
ORGÂNICO
CH3 - O - CH3
O ÉTER
CH3 - C
O
H
O
H
C
ALDEÍDO
CH3 – SH R SH Compostos Sulfurados
(MERCAPTANAS)
Hidrocarbonetos
aromáticos e alifáticos, saturados e
insaturados e seus derivados
oxigenados e halogenados.:
♦ emitidos como vapores ou até
gotículas
♦ odores
♦ alguns são associados a câncer
15. 2. Fontes de poluição atmosférica:2. Fontes de poluição atmosférica:
•
2.1) Fontes naturais: poluição originada por fenômenos
biológicos e geoquímicos como é o caso das reações químicas
na atmosfera.
2.2) Fontes antropogênicas: poluição originada pela atividade
humana (industrial ou urbana):
a) Fontes estacionárias (ou fixas): combustão, processo
industrial, queima de resíduos sólidos.
•
b) Fontes móveis: veículos automotores, barcos, trens, etc.
16. FONTES DA POLUIÇÃOFONTES DA POLUIÇÃO
ATMOSFÉRICAATMOSFÉRICA
• FONTES 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
Ex: Casas
17. FONTES DA POLUIÇÃOFONTES DA POLUIÇÃO
ATMOSFÉRICAATMOSFÉRICA
• FONTES ESPECÍFICAS
são FIXAS em
determinado território,
ocupam na comunidade
área relativamente
limitada e permitem uma
avaliação na base de
fonte por fonte
Ex: Indústrias
21. Principais fontes de poluição do ar ePrincipais fontes de poluição do ar e
principais poluentesprincipais poluentes
FONTES POLUENTES
COMBUSTÃO Material particulado. Dióxido de enxofre; Trióxido
de enxofre, Monóxido de carbono,
Hidrocarbonetos e Óxidos de nitrogênio
FONTES PROCESSO INDUSTRIAL Mat. particulados (fumos, poeiras, névoas)
Gases: - SO2
- SO3
- Hcl, Hidrocarbonetos
ESTACIONÁRIAS QUEIMA RESÍDUOS
SÓLIDOS
Material particulados
Gases: - - SO2
- SO3
- Nox
- HCl
OUTRAS Hidrocarbonetos, Material particulado
FONTES MÓVEIS Veículos: Gasolina,
Diesel, Álcool, Aviões, Moto,
Barcos, Trens
Material particulado, Monóxido Carbono, Óxidos
de Nitrogênio, Hidrocarbonetos. Aldeídos, Ácidos
Orgânicos.
FONTES NATURAIS Material particulados - poeiras
Gases: SO2
- H2
S - CO - NO2
, Hidrocarbon
REAÇÕES QUÍMICAS NA ATMOSFERA. 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, 1988.
22. • A poluição natural é originada por
fenômenos físicos, biológicos e
geoquímicos.
• 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
FONTES DA POLUIÇÃOFONTES DA POLUIÇÃO
ATMOSFÉRICAATMOSFÉRICA
FONTES NATURAIS
26. DIÓXIDO DE CARBONO (CODIÓXIDO DE CARBONO (CO22))
• 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 1750 - 280 ppmv (partes por milhão por volume )
em 1958 – 315 ppmv
em 1992 – 355 ppmv
27. DIÓXIDO DE CARBONO (CODIÓXIDO DE CARBONO (CO22))
• Contribui para o equilibrio térmico do
planeta
• Matéria prima para fotossíntese
• EFEITOS
Principal gás do “efeito estufa”
28. METANO (CHMETANO (CH44))
• FONTES
Matéria orgânica em decomposição
Cultivo de arroz, queima de biomassa, queima de
combustíveis fósseis
• CONCENTRAÇÃO
Atual – 1,72 ppmv
Antes Revolução Industrial – 0,8 ppmv
30. • FONTES
Oceanos, florestas tropicais
Produção de nylon, ácido nítrico, atividades agrícolas,
queima de biomassa e queima de combustíveis fósseis
• CONCENTRAÇÃO
Em 1993 – 310 ppbv (partes por bilhão por volume)
Antes Revolução Industrial – 275 ppbv
ÓXIDOS DE NITROGÊNIO (NO, NOÓXIDOS DE NITROGÊNIO (NO, NO22))
31. ÓXIDOS DE NITROGÊNIO (NO, NOÓXIDOS DE NITROGÊNIO (NO, NO22))
• EFEITOS
Inflamações do sistema respiratório (traqueítes,
bronquites crônicas, enfisema pulmonar,
broncopneumonias)
Reduz fotossíntese
Chuvas ácidas
32. MONÓXIDO DE CARBONO (CO)MONÓXIDO DE CARBONO (CO)
• FONTES
Tráfego (veículos)
Indústrias
Vegetação
• CONCENTRAÇÃO
A partir dos anos 80, a emissão de CO pelos
automóveis passou de 33 gramas por quilômetro rodado
(gCO/Km) para 0,43 gCO/Km o que resultou numa
queda progressiva na poluição, mesmo com o aumento
da frota de veículos. Contudo em 2000 apresentou um
pequeno crescimento.
33. • FONTES:
produção de espumas, industria de ar condicionado,
aerossois
• EFEITOS
Destruição da camada de ozônio
Efeito estufa
Radiação ultravioleta (queimaduras de pele, câncer de
pele)
HALOCARBONOS (CFCs, HCFCs, HFCs)HALOCARBONOS (CFCs, HCFCs, HFCs)
34. PADRÕES DE QUALIDADEPADRÕES DE QUALIDADE
DO ARDO AR
• 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.
35. MONÓXIDO DE CARBONO (CO)MONÓXIDO DE CARBONO (CO)
• EFEITOS
Concentração
atmosférica de CO
(ppm)
Tempo médio para
acumulação (minutos)
Sintomas
50 150 Dor de cabeça leve
100 120
Dor de cabeça moderada
e tontura
250 120
Dor de cabeça severa e
tontura
500 90
Náuseas, vômitos,
colapso
1.000 60 Coma
10.000 5 Morte
36. DIÓXIDO DE ENXOFRE (SODIÓXIDO DE ENXOFRE (SO22))
• FONTES
Combustão (petróleo e carvão mineral)
Veículos à diesel
• EFEITOS
Sistema respiratório
Problemas cardiovasculares
Chuva ácida
37. SMOG FOTOQUÍMICOSMOG FOTOQUÍMICO
• FONTES
reação dos hidrocarbonetos e óxido de nitrogênio na
presença de luz solar
• CONCENTRAÇÃO
0,3 ppmv
38. SMOG FOTOQUÍMICOSMOG FOTOQUÍMICO
• REDUÇÃO
Controle dos veículos automotores (combustão)
• EFEITOS
Irritação dos olhos e vias respiratórias
Envelhecimento precoce e corrosão dos tecidos
43. Efeito Estufa natural (“mocinho”)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”)Em conseqüência da poluição (“vilão”): Se deve principalmente pelo
dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O),
clorofluorcarbonetos (CFCs), hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs) e o
hexafluoreto de enxofre (SF6)
A TERRA: UMA GRANDE ESTUFA
44. O SUPERAQUECIMENTO GLOBAL E SUAS
CONSEQÜÊNCIAS
O 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
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
46. COMO A CAMADA DE OZÔNIO PROTEGE A TERRA?
Quimicamente temos:
OOUVO
OOO
OOUVO
+→+
→+
+→+
23
32
2
COMO SE FORMA O BURACO NA CAMADA DE
OZÔNIO?
Os CFCs sobem lentamente para camadas superiores à camada de ozônio. Os raios
ultravioletas decompõe os CFCs, liberando átomos de Cloro (Cl). O cloro como é
mais denso, desce, voltando para a camada de ozônio, destruindo-o.
Quimicamente temos
OClClO
OClOOCl
+→
+→+ 23
47. OS EFEITOS DA DIMINUIÇÃO DA CAMADA DE
OZÔNIO ATINGEM O HEMISFÉRIO 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.
O 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.
49. CONTROLE DE EMISSÃO DE POLUENTES POR VEÍCULOS AUTOMOTORES
Uso de combustíveis menos poluidores,
o gás natural por exemplo
Instalação de catalisadores
Operação e manutenção adequadas do
veículo, visando o bom funcionamento do
mesmo
Rodízio de carros
50. CONTROLE DE EMISSÃO DE POLUENTES PELAS INDÚSTRIAS
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
51. O QUE PODEMOS FAZER PARA CONTRIBUIR COM A DIMINUIÇÃO DE
POLUENTES?
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
53. SITUAÇÃO ATUAL DA CAMADA DE OZÔNIO
Em setembro de 2000,
com 29,78 milhões de Km2
Em setembro de 2003,
com 28,2 milhões de Km2
54. O PROTOCOLO DE KYOTO (1997)
Acordo internacional, assinado por 84 países, em 1997, em Kyoto no
Japão, que estabelece, entre 2008 e 2012, a redução de 5,2% dos gases-
estufa, em relação aos níveis em 1990.
METAS DE REDUÇÃO
Países da União Européia – 8%
Estados Unidos – 7%
Japão – 6%
Para a China e os países em
desenvolvimento, como Brasil, Índia
e México, ainda não foram
estabelecidos níveis de redução
Balão com os dizeres “Bush & Co. =
desastre ambiental” na Patagônia
(Argentina) em protesto contra os E.U.A
