poluiçao do ar
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POLUIÇÃOPOLUIÇÃO
ARARDODO
Universidade Federal do Piauí – UFPICentro 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
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
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
IO 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
COMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICACOMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICAGases % em Volume
Nitrogênio Oxigênio
Vapor de águaArgônio
Dióxido de CarbonoNeon Hélio
Metano
78.1% 21%
varia de 0 - 4% 0.93%
por volta de 0.3% abaixo dos 0.002%
0.0005% 0.0002%
ARPOLUIÇÃO ÁGUA estão quase sempre interrelacionadas.
SOLO
POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
INTRODUÇÃO
PRINCIPAIS PRINCIPAIS POLUENTES DO ARPOLUENTES DO AR
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
• - 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 0C 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
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 dos 1.5. Classificação dos poluentespoluentes
De acordo com a origem:
a) Primários b) Secundários
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
Emissões primárias
A. Partículas finas (menos que 100 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 g/m³ em média
Emissões primárias...
B Partículas grosseiras (maior que 100 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.
Emissões primárias...
C. Compostos orgânicos
Composto Grupo funcional Função
CH 3 -OH OH ÁLCOOL
CH 3 - C - CH 3 CETONA
CH 3 - NH 2 NH 2 AMINA
CH 3 - C
O
OH
C
O
O
OH C
ÁCIDO ORGÂNICO
CH 3 - O - CH 3 O ÉTER
CH 3 - 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
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.
FONTES DA POLUIÇÃO FONTES 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
FONTES DA POLUIÇÃO FONTES 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
Poluição atmosférica
urbana
POLUIÇÃO DO AR NAS ATMOSFERAS URBANAS
Principais fontes de poluição do ar e Principais fontes de poluição do ar e principais poluentes principais 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 particuladosGases: - - 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 - poeirasGases: SO2 - H2S - 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.
• 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 POLUIÇÃO FONTES DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICAATMOSFÉRICA
FONTES NATURAIS
FONTES DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
FONTES NATURAIS
Lago da Paz – república dos Camarões (21/08/1986)
HAVAI - KILAUEA
Setembro 2004 – emissão de 2500 toneladas de enxofre por dia
Ativo desde 1983
Transmissão da Tuberculose , gripe, etc ...
Os seres humanos...
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
DIÓXIDO DE CARBONO (CODIÓXIDO DE CARBONO (CO22))
• Contribui para o equilibrio térmico do planeta
• Matéria prima para fotossíntese• EFEITOSPrincipal gás do “efeito estufa”
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
• EFEITOSPulmõesSistema cardiovascular e sistema
nervoso
METANO (CHMETANO (CH44))
• 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))
ÓXIDOS DE NITROGÊNIO (NO, NOÓXIDOS DE NITROGÊNIO (NO, NO22))
• EFEITOS Inflamações do sistema respiratório (traqueítes,
bronquites crônicas, enfisema pulmonar, broncopneumonias)
Reduz fotossínteseChuvas ácidas
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.
• 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)
PADRÕES DE QUALIDADE PADRÕES 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.
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
DIÓXIDO DE ENXOFRE (SODIÓXIDO DE ENXOFRE (SO22))
• FONTES
Combustão (petróleo e carvão mineral) Veículos à diesel
• EFEITOS
Sistema respiratório Problemas cardiovasculares Chuva ácida
SMOG FOTOQUÍMICOSMOG FOTOQUÍMICO
• FONTES
reação dos hidrocarbonetos e óxido de nitrogênio na presença de luz solar
• CONCENTRAÇÃO
0,3 ppmv
SMOG FOTOQUÍMICOSMOG FOTOQUÍMICO
• REDUÇÃO
Controle dos veículos automotores (combustão)
• EFEITOS
Irritação dos olhos e vias respiratórias Envelhecimento precoce e corrosão dos tecidos
EFEITO ESTUFAEFEITO ESTUFA
EE
BURACO NA CAMADA BURACO NA CAMADA DE OZÔNIODE OZÔNIO
Mocinho ou vilão?
ENTENDENDO O EFEITO ESTUFA
POTENCIALIZADORES DA POTENCIALIZADORES DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICAPOLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
• Inversão térmica.• Direção dos ventos.• Condições meteorológicas.• Vegetação.
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
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
ESTAMOS PERDENDO PROTEÇÃO
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
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.
ACÕES PREVENTIVAS REDUZEM A CONCENTRAÇÃO DE POLUENTES
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
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
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
ACOMPANHE A EVOLUÇÃO DO BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO (1980-1991)
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
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
FIM
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