quÍmica ambiental quÍmica ambiental profa. : natália grangeiro química química
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QUÍMICA QUÍMICA
AMBIENTAL AMBIENTAL
Profa. : Natália GrangeiroProfa. : Natália Grangeiro QuímicaQuímica
• 1992: Rio de Janeiro, Brasil, Conferência da O.N.U. sobre o Desenvolvimento e Meio Ambiente, Rio-92:
a Educação Ambiental é considerada fundamental para que se atinja o desenvolvimento sustentável por parte de um
país;
Obs.: AGENDA 21: preconiza o desenvolvimento sustentável dos países para o século XXI, compatibilizando a conservação
ambiental, a justiça social e o crescimento econômico.
MEIO AMBIENTE :MEIO AMBIENTE :
• é o conjunto de condições, leis, influências, alterações e interações de ordem física, química e biológica, que permite, abriga e rege a vida em todas as suas formas (art. 3º, I, da Lei 6.938, de 31.8.81).
O HOMEM X MEIO AMBIENTE :O HOMEM X MEIO AMBIENTE :
• o homem é um grande modificador do meio
• início: domínio do fogo (queima de matas e florestas para o plantio e obtenção de combustível)
• modificação do meio de acordo com suas necessidades e crescimento vertiginoso da população
• consequências: erosão e desertificação do solo e poluição do meio ambiente em geral
• resultado: não poderá suportar indefinidamente os subprodutos introduzidos em seu meio ambiente natural.
POLUIÇÃOPOLUIÇÃO
ARAR
DODO
COMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICACOMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICA
Gases % 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%
PRINCIPAIS PRINCIPAIS POLUENTES DO ARPOLUENTES DO AR
COCO22
CHCH44
NONONONO22
CFCs, HCFCs, HFCsCFCs, HCFCs, HFCsCOCOSOSOOO33
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 1992 – 355 ppmv atualmente – 400 ppmv
• EFEITOS Principal 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
• EFEITOS Pulmões Sistema cardiovascular e sistema nervoso
• 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))
• EFEITOS Inflamações do sistema respiratório Chuva ácida Reduz fotossíntese
HALOCARBONOS (CFCs, HCFCs, HFCs)HALOCARBONOS (CFCs, HCFCs, HFCs)
• FONTES Produção de aerossóis, espuma, indústria de ar condicionado
• CONCENTRAÇÃO Em 1992 - CFC 11 – 280 pptv (partes por trilhão por volume)
- CFC 12 – 484 ppt - CFC 113 – 60 pptv• EFEITOS Destruição da camada de ozônio (CFCs e HCFCs) Efeito estufa Radiação ultravioleta (queimaduras de pele, câncer de
pele)
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 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.
• EFEITOS
Concentração atmosférica de
CO (ppm)
Tempo médio para acumulação
(minutos)Sintomas
50 150 Dor de cabeça leve
100 120Dor de cabeça
moderada e tontura
250 120Dor de cabeça severa e tontura
500 90Náuseas, 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 Erupções vulcânicas
• EFEITOS Sistema respiratório Problemas cardiovasculares Chuva ácida
A CHUVA É, NATURALMENTE, UM POUCO ÁCIDA!
• os animais e o homem, ao respirarem, liberam gás carbônico (CO2) na atmosfera.• então quando chove:
CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq)
• deixando a chuva ligeiramente ácida (pH = 5,7), já que se trata de um ácido fraco
• as chuvas ácidas são causadas principalmente pelos:
1. óxidos de nitrogênio: (NO e NO2)
N2(g) + O2(g) → 2NO(g)
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
3NO2(g) + 3H2O(l) → 2H3O+(aq) + 2NO3-(aq) +NO(g)
2. óxidos de enxofre: (SO2)
SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq)
2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)
SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq)
• consequências:
A água dos rios e lagos se torna ácida e, consequentemente, imprópria para à vida de peixes e outras espécies.
corrosão do ferro pelo ácido sulfúrico
Fe(s) + H2SO4(aq) H2(g) + FeSO4(s)
corrosão do mármore pelo ácido sulfúrico
H2SO4(aq) + CaCO3(s) CaSO4(aq) + H2CO3(aq)
OZÔNIO (OOZÔNIO (O33))
• FONTES reação dos hidrocarbonetos e óxido de nitrogênio na
presença de luz solar
• CONCENTRAÇÃO 0,3 ppmv
• 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
Efeito Estufa natural (“mocinho”)Efeito Estufa natural (“mocinho”): grande parte se deve a presença de água na atmosfera (em forma de vapor, 85% e água líquida 12%)
A TERRA: UMA GRANDE ESTUFA
Em consequência da poluição (“vilão”)Em consequência da poluição (“vilão”): Se deve principalmente pelo (CO2), (CH4), (N2O), clorofluorcarbonetos (CFCs), hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs) e (SF6)
O SUPERAQUECIMENTO GLOBAL E SUAS CONSEQUÊNCIAS
INVERSÃO TÉRMICA E SMOG :INVERSÃO TÉRMICA E SMOG :
• Smog = smoke (fumaça) + fog (neblina)
• em 1952, em Londres, o smog
provocou a morte 3,5 a 4 mil pessoas
Derretimento de geleirasDerretimento de geleiras
InundaçõesInundações
DesertificaçãoDesertificação
FuracõesFuracões
Ondas gigantesOndas gigantes
Fome e misériaFome e miséria
O PROTOCOLO DE KYOTO (1997) entre 2008 e 2012, os países industrializados devem diminuir a emissão de gases poluentes a um nível 5,2% menor que a média de 1990.
E.U.A. se recusam a ratificar o acordo em 2001
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.
ESTAMOS PERDENDO PROTEÇÃO
COMO A CAMADA DE OZÔNIO PROTEGE A TERRA?
• absorve a radiação ultravioleta (UVA, UVB, UVC) do Sol, impedindo que a maior parte dela atinja a superfície terrestre
O QUE É A CAMADA DE OZÔNIO?
• formada por um gás levemente azulado de odor bastante forte
• situada na estratosfera (10 a 50Km da superfície terrestre)
CONHEÇA AS RADIAÇÕES ULTRAVIOLETASCONHEÇA AS RADIAÇÕES ULTRAVIOLETAS
radiação U.V. λ ( em nm) efeitos
UVA
320 - 400 não são absorvidos pela c.O3 não possuem efeitos maléficos ao ser humano
UVB
280 - 320 são parcialmente absorvidos pela camada de ozônio
vermelhidão na pele e diferen- tes tipos de câncer de pele
UVC < 280 totalmente absorvidos pela c O3
podem danificar a córnea
QUIMICAMENTE TEMOS:
• equilíbrio natural entre formação e destruição do ozônio
OOUVO
DESTRUIÇÃO
OOO
OOUVO
FORMAÇÃO
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-a.
OClClO
OClOOCl
23
• MECANISMO REACIONAL:
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
OS EFEITOS DA DIMINUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO ATINGEM O HEMISFÉRIO SUL:
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.
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.
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
Rodízio de carros
CONTROLE DE EMISSÃO DE POLUENTES PELAS INDÚSTRIAS
Altura adequada das chaminés de indústrias, facilitando a 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 e reciclar o lixo
Fazer vistorias constantes em seus veículos e se empresário, em suas indústrias.
Buscar utilizar fontes renováveis de energia
O MATERIAL E O TEMPO GASTO PARA SUA DECOMPOSIÇÃO
MATERIAL TEMPO
restos orgânicos algumas semanas
papéis 3 a 6 meses
goma de mascar 5 anos
lata de alumínio 100 anos
vidro 10.000 anos
plástico 100 anos
cimento 50.000 anos
embalagens longa vida 100 a 200 anos
borracha tempo indeterminado
filtro de cigarro 5 anos
tampa de garrafa 150 anos
pano 6 meses a um ano
“ O ser humano é uma parte do todo chamado Universo, uma parte limitada no tempo e no
espaço.Ele percebe a si próprio, seus pensamentos e sentimentos como algo
separado do resto, uma espécie de ilusão da consciência.Essa ilusão é para nós uma espécie de prisão que nos restringe aos nossos desejos e ao afeto por poucas
pessoas próximas a nós.Nossa tarefa é nos libertar dessa prisão, ampliando nossa
esfera de amor para envolver todos os seres vivos e a natureza em toda a sua beleza.”
Albert Einstein
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