compostos orgânicos voláteis e sua importância no contexto

Universidade Federal de São João del-Rei Coordenadoria do Curso de Química

Compostos orgânicos voláteis e a sua importância no contexto ambiental

Ana Cláudia dos Santos

São João del-Rei – 2014

COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS E A SUA IMPORTÂNCIA NO CONTEXTO AMBIENTAL

Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado no 2º semestre do ano de 2014 ao Curso de Química, Grau Acadêmico Bacharelado, da Universidade Federal de São João del-Rei, como requisito parcial para obtenção do título Bacharel em Química. Autora: Ana Cláudia dos Santos Docente Orientadora: Dra. Stella Maris Resende Modalidade do Trabalho: Dissertação

São João del-Rei – 2014

RESUMO:

Os compostos orgânicos voláteis biogênicos, emitidos principalmente pelas Florestas

Tropicais, desempenham um papel importante na química da atmosfera, particularmente na

Troposfera. Ao serem oxidados, levam à produção de ozônio na Troposfera, o qual é um

gás tóxico que causa doenças respiratórias, prejudica a fauna e a flora, além de destruir

monumentos e construções. Os compostos orgânicos voláteis também levam à formação

dos aerossóis orgânicos secundários, que podem alterar as propriedades das nuvens e

consequentemente o clima do planeta. Dessa forma, nesse trabalho, serão apresentados os

principais compostos orgânicos voláteis emitidos de fontes biogênicas, principalmente na

região Amazônica, e a sua importância no contexto ambiental.

SUMÁRIO

1. Introdução 01

2. Emissões de compostos orgânicos voláteis pela vegetação 02

3. Transformações químicas na Troposfera 07

3.1 Capacidade oxidante da atmosfera 09

3.2 Compostos orgânicos voláteis e a formação do ozônio troposférico 10

3.3 Compostos orgânicos voláteis e a formação dos aerossóis 12

3.3.1 Núcleos de condensação de nuvens 12

4. Considerações Finais 14

5. Referências Bibliográficas 15

Monografia de TCC – Química – Bacharelado – UFSJ - 2014

1

1. INTRODUÇÃO

Compostos orgânicos voláteis (COVs) são substâncias com elevada pressão de

vapor, ou seja, são facilmente vaporizados às condições de temperatura e pressão

ambientes. Os COVs abrangem hidrocarbonetos saturados e insaturados (alcanos e

alcenos) e hidrocarbonetos oxigenados, como ácidos carboxílicos, aldeídos, cetonas, éteres,

ésteres e álcoois. Os COVs também são classificados como sendo qualquer composto de

carbono que participa das reações fotoquímicas que ocorrem na atmosfera, com exceção do

monóxido de carbono e do dióxido de carbono. (Martins, 2004; Schirmer & Lisboa, 2008;

Ligor et al., 1998)

O aparecimento dos COVs na atmosfera coincide com o início da vida terrestre, com

o surgimento das plantas e dos microrganismos que levaram à conversão dos gases

produzidos por processos biogeoquímicos em moléculas orgânicas. A partir dessa época, os

COVs têm participado do ciclo do carbono, controlando o conteúdo de compostos orgânicos

no ar, solo e água. No entanto, a partir da Revolução Industrial, o aumento da quantidade de

materiais descartados pelas atividades humanas modificou o balanço natural dos COVs na

atmosfera. (Aquino, 2006)

Os COVs são oriundos tanto de fontes antropogênicas (geradas pela atividade

humana) como fontes biogênicas (provenientes de matéria viva). As fontes biogênicas são

as plantas, emissões metabólicas de alguns microrganismos e os ruminantes, que

produzem e liberam o metano. As principais fontes antropogênicas são a combustão (vinda

das emissões veiculares), armazenamento e transporte de combustíveis, emissões

industriais, uso de solventes e a evaporação de COVs provenientes dos materiais de

construção. (Aquino, 2006; Brickus & Neto, 1998; Macêdo, 2006; Alves & Pio, 2006)

Embora haja incertezas, estimativas indicam que aproximadamente 1,8 bilhões de

toneladas de COVs são emitidos por ano na atmosfera, onde 500 milhões toneladas são de

hemiterpenos e 130 milhões de monoterpenos. Estima-se, também, que as emissões

biogênicas são 7 vezes maiores que as emissões de COVs antropogênicas. (Aquino, 2006)

Uma importante fonte de emissão de COVs biogênicos são as Florestas Tropicais e

os compostos mais emitidos são os hemiterpenos e os monoterpenos. Nas regiões tropicais,

a grande disponibilidade de radiação solar e a grande quantidade de vapor de água na

atmosfera são características que favorecem uma alta reatividade química, levando à

geração de gases-traço por meio do seu metabolismo natural e exercendo um papel

fundamental no funcionamento do clima global, em função da formação de aerossóis, que


2

são partículas suspensas no ar. (Artaxo et al., 2009; Rizzo, 2006) Na Amazônia, uma

significativa fração de carbono emitida da biosfera para a atmosfera é de fonte biogênica e

ela é a Floresta Tropical mais extensa do mundo, com uma área de 6,3 Km². (Aquino, 2006)

Este trabalho tem por objetivo dissertar sobre os COVs emitidos de fontes

biogênicas, principalmente da região Amazônica, bem como de outras Florestas Tropicais,

apresentando a sua importância no contexto ambiental.

2. EMISSÕES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS PELA

VEGETAÇÃO

As plantas, quando estão em processos fisiológicos, ou seja, crescimento,

manutenção, decomposição e consumo, emitem COVs para a atmosfera. (Tavares, 2012;

Artaxo et al., 2009) Durante a fotossíntese, elas fixam de 0,5% a 2% de carbono e emitem,

na presença de luz, taxas elevadas de COVs para a atmosfera. As plantas armazenam

compostos como hemiterpenos (5 carbonos), monoterpenos (10 carbonos), sesquiterpenos

(15 carbonos), álcoois, ácidos, aldeídos, cetonas e ésteres, em diferentes órgãos. (Tavares,

2012)

Como mencionado anteriormente, as Florestas Tropicais são as principais fontes de

COVs biogênicos e a região Amazônica contribui com a maior parte. Nessa região, a

quantidade de espécies é da ordem de 105, sendo cada uma delas responsável por uma

forma própria de emissão de COVs. (Artaxo et al., 2009; Kellelmeier et al., 2000) A Figura 1

mostra os COVs biogênicos emitidos mais abundantemente pela vegetação. Dentre esses,

os mais comuns são do tipo alcenos ou cicloalcenos, como os terpenos. Desta maneira, a

maioria dos estudos a respeito de COVs envolvem apenas hemiterpenos e monoterpenos.

Os compostos do tipo alceno possuem meia vida curta na atmosfera, uma vez que possuem

ligação dupla carbono-carbono, que são mais aptas a ataques químicos do que ligações

carbono-carbono simples. Portanto, eles são altamente reativos, sobretudo frente aos

oxidantes atmosféricos mais comuns: O3, NO3• e •OH, como pode ser observado na Tabela

1.(Aquino, 2006; Schirmer e Quadros, 2010)


3

Figura 1. Compostos Orgânicos Voláteis emitidos pela vegetação. (Seinfeld & Pandis, 2006)

Tabela 1. Tempo de vida estimado de alguns COVs biogênicos na atmosfera. (Aquino, 2006)

COVs Tempo de vida em função da reação com:

•OH O3 NO3•

Hemiterpeno isopreno 1,7 hora 1,3 dia 0,8 hora

Monoterpenos

α-pineno 3,4 horas 4,6 horas 2,0 horas

β-pineno 2,3 horas 1,1 dia 4,9 horas

canfeno 3,5 horas 18 dias 1,5 dia

2-careno 2,3 horas 1,7 hora 36 minutos

3-careno 2,1 horas 10 horas 1,1 hora

limoneno 1,1 hora 1,9 hora 53 minutos

terpinoleno 49 minutos 17 minutos 7 minutos

Oxigenados

formaldeído 1,5 hora 80 dias

acetaldeído 11 horas 17 dias

acetona 66 dias

Concentração de •OH: 0,06 ppt. Concentração média de 24h de O3: 30 ppb. Concentração média de 12h de NO3•: 1 ppt.


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Em menor concentração, aparecem outros hidrocarbonetos (alcanos) e compostos

oxigenados: álcoois, éteres, cetonas, aldeídos, ácidos orgânicos, dentre outros (Figura 2).

(Schirmer e Quadros, 2010)

Figura 2. Exemplos de COVs oxigenados emitidos pela vegetação.

As emissões biogênicas de COVs variam de acordo com alguns fatores físicos e

biológicos, como espécie da planta, temperatura ambiente e das folhas, umidade, densidade

da folha, radiação solar, concentração de CO2 no ambiente, período do dia, estação do ano

(a emissão é maior no verão) e até mesmo poluição do ar. Além destes fatores, outros

quesitos que parecem influenciar na emissão dos COVs são o metabolismo da planta e a

área específica da folha. (Schirmer e Quadros, 2010; Kellelmeier, 2000)

Diferentes compostos são produzidos em diferentes partes da planta e em diversos

processos fisiológicos. A Figura 3 mostra um diagrama esquemático do mecanismo de

produção de alguns COVs emitidos, enfatizando o fato dos COVs biogênicos serem

produzidos em diferentes tecidos e compartimentos das plantas e serem produtos de

diversos processos fisiológicos. Acredita-se que tais compostos sejam emitidos para a

atmosfera como resultado de diferentes funções biológicas das plantas como, por exemplo,

mecanismo de defesa contra o ataque de herbívoros e invasão de outras espécies de

plantas. (Finlayson-Pitts & Pitts, 1999; Schirmer e Quadros, 2010)


5

Figura 3. Diagrama esquemático do mecanismo de produção de alguns compostos

orgânicos voláteis emitidos. (Finlayson-Pitts e Pitts, 1999)

Os hemiterpenos (isoprenos) são os únicos entre os COVs biogênicos que possuem

relação com a fotossíntese das plantas. São emitidos de uma grande variedade de plantas,

principalmente na presença de radiação, e apresentam aumento de emissão com aumento

da temperatura. Os hemiterpenos emitidos parecem ser formados como subproduto de

fotossíntese ou fotorrespiração ou ambos, pois não há evidências de que eles são

metabolizados ou armazenados pelas plantas. Dessa forma, as emissões de hemiterpenos

são dependentes de luz e calor, não sendo emitidos sem iluminação. (Seinfeld & Pandis,

2006; Finlayson-Pitts & Pitts, 1999; Guenther, 2001)

Acredita-se que a dependência da luz e da temperatura é consequência de um

mecanismo enzimático de produção de hemiterpeno na planta, que envolve a síntese do

mesmo a partir do difosfato de dimetilalilo (DMAPP). A enzima ou o DMAPP, ou até mesmo

ambos, podem ser sensíveis à luz. O efeito da temperatura está relacionado à dependência

da atividade enzimática com a mesma. (Finlayson-Pitts e Pitts, 1999)

Os monoterpenos, ao contrário dos hemiterpenos, parecem ser liberados por

processos biofísicos, associados com a quantidade deles presente nas folhas e devido à

alta pressão de vapor dos mesmos. Como resultado, as emissões de monoterpenos não

dependem fortemente da luz e continuam ocorrendo durante a noite, mas aumentam com o


6

aumento da temperatura. (Seinfeld & Pandis, 2006; Finlayson-Pitts & Pitts, 1999; Guenther,

2001) Dados da literatura indicam que um aumento na temperatura ambiente de 25 para

35 ºC pode aumentar a emissão de hemiterpenos em quatro vezes e aumentar a emissão

de monoterpenos por um fator de 1,5. (Seinfeld & Pandis, 2006)

Os terpenos são biossintetizados a partir de diferentes tipos de rotas e uma delas é

mostrada na Figura 4.

Figura 4. Rota para a biossíntese de terpenos. (Taiz & Zeiger,2004)

Na rota da formação do ácido mevalônico, três moléculas de acetil CoA são ligadas,

a partir de uma série de etapas. Esse composto de seis carbonos é então pirofosforilado,

descarboxilado e desidratado para produzir o isopentenil difosfato (IPP), que é a base na

formação dos terpenos. (Taiz & Zeiger, 2004)

O IPP e seu isômero, o dimetilalil difosfato (DMAPP) são compostos

pentacarbonados ativos na biossíntese dos terpenos que se unem para formar moléculas

maiores. Primeiramente o IPP e o DMAPP reagem e formam o geranil difosfato (GPP), uma


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molécula de 10 carbonos, a partir da qual são formados os monoterpenos. O GPP pode,

então, ligar-se a outra molécula de IPP, formando precursores para terpenos maiores. (Taiz

e Zeiger, 2004; Finlayson-Pitts e Pitts, 1999).

O isopreno, o mais importante hemiterpeno, tem um papel importante na química

atmosférica global, pois representa 25% da emissão total de COVs na atmosfera. No

entanto, sua concentração na atmosfera não é muito significativa, uma vez que ele é

extremamente reativo e contribui na formação do ozônio e de outros oxidantes. Ele reage

com os radicais •OH e NO3•, com O3, se transforma por processos químicos de fotólise,

contribuindo na produção de material particulado e no ciclo do carbono. (Aquino, 2006)

A Tabela 2 apresenta uma estimativa das emissões globais anuais de hemiterpenos,

monoterpenos e outros COVs. (Aquino, 2006)

Tabela 2. Estimativa global anual de emissão de COVs biogênicos. (Aquino, 2006)

Compostos Fontes naturais Emissão anual global estimada (TgC)

Metano Fermentação entérica de animais 319-412

Isopreno Vegetação 175-503

Terpenos Vegetação 127-480

Outros COVs Vegetação, solos ~260

TgC: Teragramas de carbono.

Algumas espécies de madeira são emissoras de hemiterpenos, tais como carvalhos,

álamos e pau-ferro. Também são emitidos a partir de plantas, incluindo arbustos, tojo,

trepadeiras e samambaias e por fitoplânctons marinhos, bactérias, fungos e em alguns

processos industriais. (Finlayson-Pitts & Pitts, 1999)

As árvores coníferas possuem uma variedade maior de fontes de terpenos maiores,

como os monoterpenos. As emissões de monoterpenos também ocorrem em plantas como

pinheiros, carvalhos e giestas. (Finlayson-Pitts & Pitts, 1999)

3. TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS NA TROPOSFERA

A atmosfera se divide em duas principais regiões: a Troposfera e a Estratosfera, de

comportamentos diferentes (Figura 5). A Troposfera se estende desde a superfície terrestre

até cerca de 15 Km de altitude e possui cerca de 85% da massa da atmosfera. Nela

acontece a maior parte das reações químicas. Já a Estratosfera se localiza acima da


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Troposfera e atinge de 15 a 50 Km de altura; cerca de 90% do ozônio contido na atmosfera

está presente nessa camada. (Mozeto, 2001; Martins et al., 2003)

Figura 5. Principais regiões da atmosfera: Troposfera e Estratosfera.

Os principais componentes da atmosfera são o nitrogênio diatômico (N2) com 78%, o

oxigênio diatômico (O2) com 21%, o argônio (Ar) com 1% e o gás carbônico (CO2) com cerca

de 0,04%. Essa mistura de gases aparenta não reagir na baixa atmosfera mesmo em

temperaturas e intensidade solares muito altas. No entanto, muitas reações ambientalmente

importantes ocorrem no ar continuamente (Troposfera), estando o mesmo poluído ou não.

(Mozeto, 2001) A maior parte dos gases emitidos para a Troposfera possui um tempo de

vida curto, uma vez que eles são destruídos nessa região por meio de reações químicas

e/ou interação com radiação solar. Na maior parte das vezes, essas reações ocorrem com

radicais livres, que são altamente reativos, e provocam a oxidação dos compostos em

questão. Outro fator importante é a alta quantidade de vapor de água, que é fonte dos

radicais hidroxila (•OH). (Aquino, 2006)

Os oxidantes fotoquímicos são formados na atmosfera como consequência de

reações químicas envolvendo compostos orgânicos, óxidos de nitrogênio, oxigênio e

radiação solar, sendo denominados como poluentes secundários. (Aquino, 2006; Dallarosa,

2005) O ozônio é considerado o principal produto das reações químicas que ocorrem na

Troposfera e a sua formação está relacionada com as concentrações de COVs e de NOx.

Ele também é considerado o mais importante oxidante fotoquímico, e em altas

concentrações pode causar diversos danos à flora e à fauna, às construções e

monumentos. (Dallarosa, 2005)


9

3.1 CAPACIDADE OXIDANTE DA ATMOSFERA

Dentre os oxidantes atmosféricos, a alta reatividade do radical hidroxila leva à

oxidação da maioria dos constituintes-traço presentes na atmosfera. As reações com este

radical predominam na Troposfera durante o dia, oxidando vários hidrocarbonetos. Seu

tempo de vida é de cerca de 1 segundo. Algumas espécies que sobrevivem (por exemplo,

N2O, CH4, CH3Cl) são transportadas para a Estratosfera, onde produzem os radicais NOx,

HOx e ClOx, que irão destruir a camada de ozônio. (Finlayson-Pitts & Pitts, 1999; Trostdorf,

2004)

O radical hidroxila pode ser formado por reações fotoquímicas, ou seja, pela

absorção de radiação solar na região do ultravioleta. Inicialmente, a radiação UV do sol

quebra o O3 em uma molécula de oxigênio e em oxigênio elementar (reação 1), o qual reage

com vapor de água formando o radical hidroxila (reação 2): (Finlayson-Pitts & Pitts, 1999;

Atkinson & Arey, 2003)

O3 + hv → •O + O2 (1)

•O + H2O → 2 •OH (2)

Enquanto o radical hidroxila é gerado fotoquimicamente durante o dia, o radical

nitrato (NO3•) é gerado por fotólise e sobrevive somente à noite. O radical nitrato domina

como radical oxidante à noite, pois, embora seja menos reativo que o radical hidroxila, ele

está em maior concentração. (Trosrdorf, 2004) A formação do radical nitrato na atmosfera

pode ser visualizada por meio das reações abaixo:

N2 + O2 → 2 NO

NO + O3 → NO2 + O2 (4)

NO2 + O3 → NO3• + O2 (5)

Os gases NO2 e NO são bastante importantes nas reações atmosféricas. Designados

como NOx, alcançam a atmosfera a partir de processos naturais e também da combustão de

(3)


10

veículos. Eles reagem com os COVs na atmosfera, principalmente quando ativados pela

radiação solar, formando uma variedade de oxidantes fotoquímicos que são gases

altamente agressivos. (Schirmer & Lisboa, 2008)

3.2 COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS E A FORMAÇÃO DO

OZÔNIO TROPOSFÉRICO

Os COVs podem reagir com a hidroxila de duas maneiras: por adição da hidroxila ou

por abstração de hidrogênio. Se a cadeia do composto é saturada, como nos alcanos e

cicloalcanos, o processo é feito pela abstração do hidrogênio, como mostra a reação 6. Se

as cadeias forem insaturadas, como nos alcenos, o processo é feito pela incorporação do

radical OH ao composto. Os dois processos levam à formação de um radical alquila (R•),

que irá reagir com o oxigênio atmosférico (O2), reação 7, formando então os radicais

peróxidos de alquila (RO2•). (Galvão, 2014)

RH + •OH → R• + H2O (6)

R• + O2 → RO2• (7)

O radical peróxido de alquila representa qualquer molécula orgânica com número

variável de átomos de carbono, porém ligados a dois oxigênios (O2). (Galvão, 2014) Esses

radicais RO2• reagem com o óxido nítrico (NO) presente na atmosfera, oxidando-o a dióxido

de nitrogênio (NO2), o qual, na presença de radiação solar, se decompõe em NO•, liberando

um átomo de oxigênio. Este, por sua vez, irá combinar com o O2 e formar o ozônio (O3),

(Finlayson-Pitts & Pitts,1999; Galvão, 2014), conforme exemplificado pelas reações 8 a 10:

RO2• + NO → NO2 + RO• (8)

NO2 + hv → NO + O• (9)

O• + O2 → O3 (10)


11

Este ciclo torna-se permanente, mantendo a concentração de ozônio constante.

(Schirmer & Quadros, 2010) Um exemplo de reação com o radical hidroxila utilizando o

metano é mostrado a seguir (vanLoon & Duffy, 2000):

CH4 + •OH → •CH3 + H2O (11)

•CH3 + O2 → CH3OO• (12)

CH3OO• + NO → CH3O• + NO2 (13)

CH3O• + O2 → CH2O + HOO• (14)

O RO• formado (nesse caso, CH3O•) reage com O2 formando um aldeído, que é uma

molécula estável. (vanLoon & Duffy, 2000)

As reações dos COVs com o radical nitrato e com o ozônio são mais complexas.

Quando os isoprenos e terpenos reagem com o NO3•, formam carbonilas nitradas e o NO2,

que é precursor na formação do ozônio. Em reação com o ozônio, formam ácidos

carboxílicos, aldeídos ou cetonas, além do O2, que é também precursor na formação do

ozônio. (Atkinson & Arey, 2003)

O aumento da concentração dos COVs na Troposfera aumenta a concentração de

radicais livres, substituindo o O3 na oxidação do NO. O ozônio, portanto, não sendo

utilizado, irá ficar em concentrações altas na Troposfera, atingindo níveis alarmantes.

(Schirmer & Quadros, 2010; Schirmer & Lisboa, 2008)

Na Estratosfera, o ozônio absorve raios ultravioletas, protegendo a vida na

Terra, mas na Troposfera é um forte poluente e um poderoso oxidante, muito prejudicial ao

meio ambiente e aos seres humanos. (Corrêa et al., 2012) Ele é um gás tóxico que causa

efeitos negativos na saúde humana como tosse, dores de cabeça, náuseas e falta de ar.

(Artaxo et al., 2005)


12

3.3 COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS E A FORMAÇÃO

DOS AEROSSÓIS

As reações de COVs biogênicos também estão associadas à formação de aerossóis,

partículas intensamente relacionadas às mudanças climáticas. Reações com terpenos, por

exemplo, são rápidas e geram partículas de aerossóis de pelo menos 10 nm de diâmetro.

(Schirmer & Quadros, 2010)

Os aerossóis são denominados como uma suspensão de partículas na fase líquida

ou sólida em meio gasoso. Essas partículas de aerossóis são formadas de diversos

compostos e podem ser divididas em dois grupos: os aerossóis primários e os aerossóis

secundários. Os aerossóis primários possuem diâmetros maiores que 1 µm e são

compostos de aerossóis marinhos, poeira do solo, emissões vulcânicas, partículas de

origem biológica entre outros; eles são emitidos diretamente para a atmosfera. Já os

aerossóis secundários são formados na atmosfera pela condensação de compostos voláteis

(conversão gás-partícula) emitidos das plantas, de atividades industriais e do uso de

combustíveis fósseis, que geram partículas com 0,1 a 1 μm de diâmetro. (Rizzo, 2006;

Claeys et al., 2004; Alves, 2005; Seinfeld & Pandis, 2006)

Os compostos orgânicos voláteis emitidos das plantas, quando oxidados, formam os

aerossóis orgânicos secundários (AOS). A degradação de COVs aromáticos gera grupos

funcionais como ácidos carboxílicos, aldeídos, cetonas e nitratos, que possuem pressão de

vapor mais baixa e uma maior solubilidade, que se acumulam na fase gasosa. No entanto,

se o nível de saturação for maior, a espécie vai ser condensada na superfície do material

particulado, formando um aerossol. (Rizzo, 2006; Alves, 2005; Alves & Pio, 2005) Os

aerossóis atmosféricos são elementos-chave do sistema climático, como será mostrado na

próxima seção. Além disso, as altas concentrações também têm efeito importante sobre a

saúde da população da região amazônica, como o aumento da incidência de doenças

respiratórias. (Alves, 2005; Artaxo et al., 2005; Poschl, 2010)

3.3.1 NÚCLEOS DE CONDENSAÇÃO DE NUVENS

Aproximadamente 60% da superfície terrestre é coberta por nuvens, que atuam no

ciclo energético das seguintes maneiras: as nuvens mais baixas e encorpadas refletem

radiação solar de volta ao espaço e as nuvens mais altas e finas transmitem a radiação

solar e ao mesmo tempo bloqueiam a passagem de radiação infravermelha emitida pela

Terra. (Levoni et al., 1997; Yamasoe, 1999)


13

Para a formação de uma nuvem, as moléculas de água evaporadas agregam-se em

torno de pequenas partículas de aerossóis e se condensam. Para uma partícula agir como

núcleo de condensação, ela precisa ser solúvel em água, e quase a metade dos aerossóis

vindos da matéria orgânica é solúvel em água, podendo atuar como núcleo de condensação

de nuvens (NCN). (Artaxo et al., 2005; Artaxo et al., 2009)

As nuvens que são perturbadas pela presença da grande quantidade de aerossóis

têm um aumento no número de gotas devido à maior quantidade de NCN disponíveis. Logo,

com o aumento do número de partículas de NCN, a disputa pelo vapor de água aumenta,

ocorrendo a diminuição do diâmetro dessas gotas que irão permanecer em maior

quantidade, tornando a nuvem mais densa, e consequentemente aumentando a sua

refletividade. (Silva, 2012; IPCC, 2007; Poschl, 2005)

O efeito albedo consiste no aumento da concentração do número de gotas de

nuvens, uma vez que os diâmetros das gotas diminuíram. Dessa forma, a água líquida

presente mantém-se fixa. Esse efeito torna a nuvem mais densa e, portanto, leva ao

aumento de seu albedo, como mostra na Figura 6. Esse processo causa um efeito de

resfriamento na temperatura, uma vez que uma maior fração da radiação solar é espalhada

de volta ao espaço. (IPCC, 2007; Poschl, 2005)

Figura 6. Efeito dos aerossóis no albedo da nuvem. (Alves & Pio, 2005)

Acredita-se que, na Amazônia, as principais fontes de formação de NCN são os

aerossóis orgânicos secundários, formados a partir da conversão gás-partícula de COVs.


14

Cerca de 60 a 80% das partículas de aerossóis orgânicos nessa região atuam como NCN.

Foram observadas altas concentrações de aerossóis de origem orgânica na Amazônia, tanto

em épocas de seca como em épocas chuvosas. (Rizzo, 2006; Artaxo et al., 2005; Poschl et

al., 2010)

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os compostos orgânicos voláteis biogênicos desempenham um papel importante na

química da atmosfera, particularmente na baixa atmosfera (Troposfera). A concentração

desses compostos ultrapassa, muitas vezes, à das emissões resultantes da atividade

humana. Esclarecer suas fontes, transformações, destinos e interações atmosféricas é

fundamental para obter um melhor entendimento sobre as transformações ambientais que

esses compostos causam.

O ozônio presente nas camadas mais baixas da atmosfera é um poluente produzido

mediante reações químicas entre os NOx e os COVs. Esse ozônio formado é nocivo devido

à sua extrema capacidade oxidativa que provoca a degradação e danificação dos tecidos

dos órgãos internos e assim prejudica a saúde, por exemplo, causando problemas

respiratórios. Além disso, leva a uma maior formação de matéria particulada que causa

impactos no clima, como a presença de aerossóis, que alteram as propriedades radioativas

das nuvens.

A fim de entender essas consequências e atenuar seus efeitos negativos, muitos

estudos ainda estão sendo feitos para avaliar a liberação de compostos orgânicos voláteis

biogênicos e a grande variedade de outros compostos químicos que são emitidos para a

atmosfera. Esses experimentos na região amazônica são realizados por um programa

experimental chamado LBA (Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera da

Amazônia) que, em 2007, tornou-se um programa de governo. Esse programa foi planejado

com a finalidade de gerar novos conhecimentos necessários para a compreensão dos

funcionamentos principalmente do clima da Amazônia.


15

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALVES, C. Aerossóis atmosféricos: perspectiva histórica, fontes, processos de formação de

composição química e orgânica. Quim. Nova 28, 859, 2005.

ALVES, C.A.; PIO, C.A. Secondary Organic Compounds in Atmospheric Aerosols:

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ALVES, C. PIO, C. Determinação de hidrocarbonetos voláteis e semi-voláteis na atmosfera.

Quim. Nova. V. 29, N. 3, 2006

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