poluição do ar - Área de engenharia de recursos hídricos · 2013-02-19 · distribuição...
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AtmosferaAtmosfera
A Atmosfera é uma fina camada que envolve alguns
planetas, composta basicamente por gases e poeira,
retidos pela ação da força da gravidade.
AtmosferaAtmosfera
AS CAMADAS DA ATMOSFERA SÃO:
TROPOSFERA - altitude 8 km
ESTRATOSFERA - altitude 50 km
MESOSFERA - altitude 90 km
TERMOSFERA - altitude 500 km
EXOSFERA(IONOSFERA) - +500KM
AtmosferaAtmosfera Distribuição percentual média de gases da
atmosfera terrestre
GASES (%)
Nitrogênio 78,11
Oxigênio 20,95
Argônio 0,934
Gás Carbônico 0,033
Em porcentagens menores também estão presentes na atmosfera: neônio, hélio, criptônio, xenônio, hidrogênio,
metano, ozônio, e dióxido de nitrogênio (NO2).
AtmosferaAtmosfera Constituída em quase sua totalidade de gases, material
particulado orgânico (pólen e microorganismos) e inorgânico
(partículas de areia e fuligem) e vapor de água.
A presença de partículas sólidas em suspensão no ar
tem fundamental importância no ciclo hidrológico, por quê?
As partículas sólidas presentes no ar produzem condensação, acelerando formação de a ocorrência este fenômeno
As partículas sólidas presentes no ar produzem núcleos de condensação, acelerando o processo de formação de nuvens e consequentemente, a ocorrência de precipitação, este fenômeno é chamado de coalescência.
AtmosferaAtmosfera A classificação para as camadas da
atmosfera, do ponto de vista
ambiental, é feita de acordo com o
perfil de variação de temperatura
com a altitude.
O ar atmosférico encontra-se na sua
maioria (90%) em uma camada
relativamente fina, chamada de
troposfera.
Na troposfera desenvolve-se todos os
processos climáticos que regem a vida
na Terra.
Poluição do ArPoluição do Ar Qualquer alteração na composição e características da atmosfera que possa, direta ou indiretamente, causar prejuízos ao homem, por:
criar condições nocivas à saúde, segurança e bem
estar;
causar danos à fauna e à flora;
prejudicar demais recursos naturais, em quaisquer de suas utilizações.
Poluição do ArPoluição do Ar
• O ESTUDO DA POLUIÇÃO DO AR RESTRINGE-SE À BAIXA ATMOSFERA (TROPOSFERA E
ESTRATOSFERA)
HistóricoHistórico Em 1273 o rei Eduardo da Inglaterra assinou as primeiras leis de qualidade do ar, proibindo o uso de carvão com alto teor de enxofre; Em 1300, o Rei Ricardo fixou taxas para permitir o uso do carvão;
Já no século XVIII, nos Estados Unidos surgem as primeiras leis municipais que visam reduzir a poluição atmosférica;
HistóricoHistórico
O primeiro grande desastre
decorrente de poluição atmosférica
ocorreu em 1911 em Londres: 1150
mortes em decorrência da fumaça
produzida pelo carvão;
Em Londres (1952), devido às
baixas temperaturas durante o
inverno, registrou-se o aumento dos
fumos provenientes de lareiras e
indústrias, desenvolvendo um
nevoeiro denso muito perigoso,
conhecido por Smog. Estima-se que
tenham perecido 4000 pessoas.
Cidades PoluídasCidades Poluídas Cidade do México (México)
Pequim (China)
Cairo (Egito)
Jacarta (Indonésia)
Los Angeles (EUA)
São Paulo (Brasil)
Moscou (Rússia)
De acordo com a Organização Mundial
da Saúde
Composição do Ar PoluídoComposição do Ar Poluído
Componente Ar normal Ar poluído
Nitrogênio 78,09% 78,09%
Oxigênio 20,94% 20,94%
Argônio 0,93% 0,93%
Dióxido de carbono 305-370 ppm 330-550 ppm
Monóxido de carbono 0,12-0,9 ppm 10-360 ppm
Dióxido de enxofre 0,0002 ppm 0,01-0,06 ppm
Dióxido de nitrogênio 0,0005-0,02 ppm 0,12-0,25 ppm
Amônia 0,006-0,01 ppm 0,075-0,285 ppm
Fontes de Poluição Fontes de Poluição -- NaturaisNaturais
Vulcões – as erupções vulcânicas lançam para a atmosfera grandes
quantidades de poeiras e cinzas, bem como enxofre e cloro.
Pólen – as plantas produzem grandes quantidades de pólen que são
responsáveis por alergias e outros problemas de saúde.
Tempestade de areia – lançam areia e pó a grandes distâncias, colocando
uma enorme quantidade de partículas na atmosfera.
Incêndios florestais – responsáveis pela emissão de monóxido e dióxido de
carbono, bem como fumos e cinzas.
Atividade de plantas e animais – emissão de metano.
Fontes de Poluição do Ar Fontes de Poluição do Ar -- AntrópicasAntrópicas
Classificam-se em dois grupos:
Processos de combustão: poluentes originam-se da combustão
em: incineradores, veículos automotores, centrais térmicas, etc;
Processos industriais: : poluentes originam-se de algum processo
industrial: siderúrgico, petroquímico, químico (fertilizante),
alimentício.
Classificação dos PoluentesClassificação dos Poluentes
Quanto ao estado:
Gases - (CO, SO2...); partículas em suspensão (fuligem, pólen...); aerossóis (material particulado, com Ø < 10 micra, em suspensão no meio gasoso).
Quanto à origem: Primários (CO, NO2...); secundários (H2SO4, PAN, SMOG...).
Principais PoluentesPrincipais Poluentes Poluente Origem Monitoramento
Material particulado (MP)
Indústrias de mineração, veículos, queimadas e construção civil.
Amostrador de grandes volumes e Jarro de deposição
de poeira
Monóxido de carbono
Combustão incompleta de materiais carbonatados. Os veículos automotores constituem a principal fonte
Espectrofotometria de infravermelho não-dispersivo
Dióxido de carbono
Ocorre naturalmente, mas também é produzido na combustão de materiais carbonados para produção de energia. Queimadas.
Espectrofotometria de infravermelho não-dispersivo
Óxidos de nitrogênio Produzido naturalmente pelos vulcões. Queima de combustíveis fósseis. Queimadas.
Método da quimioluminescência
Hidrocarbonetos Evaporação e queima de combustíveis fósseis em veículos automotores e na indústria
Método da ionização de chama
Processo de Poluição atmosféricaProcesso de Poluição atmosférica
O processo de poluição do ar se resume a três momentos: (1) EMISSÃO de poluentes para a atmosfera; (2) TRANSPORTE, diluição e modificação química ou física dos poluentes na atmosfera; (3) IMISSÃO dos poluentes.
Fatores intervenientes da Fatores intervenientes da
poluição do arpoluição do ar
Fatores meteorológicos
Temperatura;
Precipitações e
Ventos.
Condições topográficas
TemperaturaTemperatura
Quando a temperatura na troposfera torna-se
gradativamente mais fria a medida que sobe :
Condições favoráveis a dispersão de poluentes.
Quando a o ar quente fica aprisionado entre duas
camadas de ar frio :
Condições de estagnação de poluentes (INVERSÃO
TÉRMICA).
INVERSÃO INVERSÃO
TÉRMICATÉRMICA
EMEM
CURITIBACURITIBA
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Uma nuvem cinzenta encobriu parcialmente, ontem, os prédios mais altos do centro de Curitiba. O acúmulo de poluentes foi causado por um fenômeno meteorológico
chamado inversão térmica, que funciona como uma espécie de "tampão", dificultando a dispersão de
poluentes.
A barreira surge em diferentes altitudes, e na manhã de ontem, se formou a cerca de 150 metros da superfície
Gazeta do Povo Terça, 5 de junho de 2001
Precipitações e VentosPrecipitações e Ventos Precipitações
Os poluentes podem ficar retidos numa precipitação,seja
quando a gota de chuva está em formação, seja quando ela
cai. Partículas grandes são facilmente eliminadas nesse
processo.
Ventos
Favorecem a dispersão dos poluentes, arrastando-os para
locais mais afastados de suas fontes.
Chuva ácidaChuva ácida • A queima de carvão, de combustíveis fósseis e os poluentes
industriais lançam dióxido de enxofre e de nitrogênio na
atmosfera.
• Esses gases combinam-se com o hidrogênio presente na
atmosfera sob a forma de vapor de água. O resultado são as
chuvas ácidas.
• Ao caírem na superfície, alteram a composição química do solo e
das águas, atingem as cadeias alimentares, destroem florestas e
lavouras, atacam estruturas metálicas, monumentos e
edificações.
Efeito EstufaEfeito Estufa O efeito estufa é um fenômeno natural, ele mantém a
Terra aquecida ao impedir que os raios solares sejam
refletidos para os espaço e que o planeta perca seu
calor, sem ele a Terra teria temperaturas médias
abaixo de 10ºC negativos.
O que vem ocorrendo é o aumento do efeito estufa
causado pelas intensas atividades humanas, sendo a
principal delas a liberação de CO2 (dióxido de carbono)
, metano, óxido nitroso, clorofluorcarbono e ozônio.
Efeito EstufaEfeito Estufa
Os gases de estufa são transparentes às radiações de curto
comprimento de onda provenientes do sol, mas absorvem e emitem
radiações de ondas longas refletidas pela superfície terrestre.
Efeito EstufaEfeito Estufa De acordo com a World Meteorological Organization (WMO),
temperaturas de inverno, em altas e médias latitudes, poderão crescer
mais que duas vezes a média mundial, enquanto as temperaturas de verão
não irão se alterar muito. Esse aumento de temperatura pode, segundo
especialistas elevar os níveis dos mares em uma faixa que varia de 20 a
165cm.
Destruição da Camada de Destruição da Camada de
OzônioOzônio
O gás ozônio (O3) é uma forma de oxigênio cuja molécula tem três
átomos, em vez de dois (do gás oxigênio), como costuma ser encontrada na
natureza.
O ozônio é um gás azul-claro com um cheiro penetrante. A estratosfera
contém cerca de 90% do ozônio da Terra.
A camada de ozônio é uma faixa de 30mil metros de espessura , a partir
de 15 mil metros acima da superfície da terrestre.
Destruição da Camada de OzônioDestruição da Camada de Ozônio
O ozônio é capaz de interagir com grande número de
substâncias químicas, como o CFC. Na estratosfera o CFC é
decomposto pelos raios ultravioleta em átomos de cloro,
ocasionando um efeito cascata de reações. Estima-se que por
causa do efeito cascata, cada átomo de cloro liberado destrói
100 mil moléculas de ozônio da atmosfera.
A diminuição da quantidade de ozônio estratosférico resulta na abertura de buracos na camada, levando a uma maior incidência de radiações ultravioleta do sol na superfície terrestre.
Destruição da Camada de Destruição da Camada de
OzônioOzônio ConsequênciasConsequências
Os efeitos adversos causados pela radiação ultravioleta podem
aumentar a incidência de câncer de pele, reduzir as safras
agrícolas, destruir e inibir o crescimento de espécies vegetais,
afetando todo o ecossistema terrestre, além de causar danos
aos materiais plásticos.
Poluição LocalPoluição Local
• Os problemas locais de poluição são formados por episódios
críticos de poluição em cidades e dependem dos poluentes que
são gerados e das condições climáticas existentes para a sua
dispersão.
SMOG SMOG Termo proposto pelo Dr. Harold
Des Voeux para designar a
composição de smoke e fog
(fumaça e neblina).É hoje uma
palavra que designa episódios
críticos de poluição do ar.
Poluição LocalPoluição Local Smog Industrial
É típico de regiões frias e úmidas. Os picos de concentração ocorrem no
inverno, em condições adversas para a dispersão de poluentes. Esse smog
predomina em regiões onde é intensa a queima de carvão e de óleo
combustível, formando uma espécie de névoa acinzentada.
Poluição LocalPoluição Local • Smog Fotoquímico
• É típico de cidades ensolaradas, quentes de clima seco. O
principal agente poluidor são os veículos, que geram uma série de
gases poluentes, esses gases sofrem várias reações na
atmosfera por efeito da radiação solar gerando novos poluentes.
Cor marrom
avermelhada, com pico de concentração
ocorrendo entre 10h e 12h.
TRANSPORTE E DISPERSÃO TRANSPORTE E DISPERSÃO
DE POLUENTES NA DE POLUENTES NA
ATMOSFERA ATMOSFERA
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TIPOS DE PLUMA
a - Looping serpenteante b - Coning em forma de cone (cônico) c - Fanning tubular d - Fumigation fumegante e - Lofting antifumengante f – Trapping condição neutra ou levemente estável abaixo da inversão
TRANSPORTE E DISPERSÃO DE POLUENTES NA TRANSPORTE E DISPERSÃO DE POLUENTES NA
ATMOSFERA ATMOSFERA
Pluma Perfil Céu Vento Dia/Noite
Looping Super adiabática – atmosfera fortemente instável
limpo leve dia
Coning Atmosfera neutra nublado forte dia / noite
Fanning Inversão de superfície limpo leve noite
Lofting Base da camada de inversão abaixo do topo da chaminé.
Superadiabática. Adiabática acima
limpo - entardecer
Fumigation Base da camada de inversão acima do topo da chaminé.
Superadiabática. Adiabática abaixo
Limpo leve amanhecer
Trapping Inversão / neutro abaixo.
Medidas de ControleMedidas de Controle
PLANEJAMENTO TERRITORIAL E ZONEAMENTO
Localização adequada da fontes poluidoras em relação a outra
áreas;
Distribuição adequada das edificações;
Melhoria da circulação dos veículos;
Melhoria e incentivo ao uso de transporte coletivo.
Utilização de barreiras a propagação dos poluentes;
Medidas de ControleMedidas de Controle REDUÇÃO OU ELIMINAÇÃO DAS EMISSÕES
Uso de matéria prima e combustíveis menos poluidores;
Uso de energia elétrica no transporte;
Modificação dos processos industriais;
Operação e manutenção adequada dos equipamentos e processos;
Controle meteorológico.
Medidas de controleMedidas de controle
CONTROLE DAS EMISSÕES
Diluição de poluentes mediante o uso de chaminés altas;
Instalação de equipamentos de retenção de gases e partículas:
filtros de manga;
coletores inerciais, coletores gravitacionais;
ciclones, precipitadores eletrostáticos;
torres de borrifo/enchimento ;
pós-queimadores catalíticos (catalisadores);
condensadores de vapores.
PROTOCOLO DE KYOTOPROTOCOLO DE KYOTO
• Tratado internacional com compromissos para
a redução da emissão dos gases que provocam
o efeito estufa, considerados como causa do
aquecimento global;
• Negociado em 1997, entrou oficialmente em
vigor em 16 de fevereiro de 2005;
• Por ele se propõe um calendário pelo qual os
países desenvolvidos têm a obrigação de
reduzir a quantidade de gases poluentes em,
pelo menos, 5,2% até 2012, em relação aos
níveis de 1990.
• O Brasil assinou o Protocolo de Kyoto em 29 de Abril
de 1998;
• A Assembléia Legislativa aprovou o texto do Protocolo apenas em 20 de julho de 2002, sob o Decreto Legislativo nº 144 de 2002;
• Sendo que a ratificação do Protocolo pelo Brasil foi feita somente em 23 de Agosto de 2002
PROTOCOLO DE KYOTOPROTOCOLO DE KYOTO