controle de poluiÇÃo - aula ar 1

POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA

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• Importância da atmosfera • Origem da atmosfera• Composição da atmosfera• Estrutura da atmosfera• Usos do ar• Eventos fatais• Poluentes atmosféricos e efeitos à saúde, aos materiais, às

propriedades da atmosfera, à vegetação, à economia, em ambientes fechados.

• Efeitos globais• Transporte e dispersão de poluentes• Fontes de poluição do ar• Níveis de referência (padrões de qualidade – CONAMA 03/1990)• Controle da Poluição Atmosférica

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Referências bibliográficas

Braga, B.; Hespanhol, I., Conejo, J.G.L.; Barros, M.T.L.; Spencer, M.; Porto, M.; Nucci, N.; Juliano, N.; Eiger, S. Introdução à Engenharia Ambiental.São Paulo: Prentice Hall, 2002. 305p.

Derisio, J.C. Introdução ao Controle de Poluição Ambiental. São Paulo: Signus, 2007. 192p.

Peirce, J.J.; Weiner, R.F.; Vesilind, P. A. Environmental Pollution and Control. 4th ed. Boston: Butterworth-Heinemann, 1998. 392p.

Philippi Jr., A.; Roméro, M. A.; Bruna, G. C. Curso de Gestão Ambiental.Barueri: Manole, 2004. 1045p.

Philippi Jr., A.; Pelicioni, M.C.F. Educação Ambiental e Sustentabilidade. São Paulo: Manole, 2004. 878p.

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Importância da atmosfera

• Reservatório de elementos essenciais;

• CO2 incorporado aos seres vivos e à cadeia alimentar por meio da fotossíntese;

• O2 mobilizado pela respiração animal e vegetal;

• N2 tem seu maior estoque na atmosfera

• H2O continuamente reciclada em seus 3 estados físicos

• Manto térmico e protetor

• Importante meio para as telecomunicações

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• A Terra formou-se há cerca de 4,5 Ba.

• Sua atmosfera inicial era possivelmente constituída de remanescentes da nebulosa original da qual se condensou o Sistema Solar.

• Essa atmosfera devia envolver todo o Sistema Solar, havendo evidências de que nela predominavam o H e o He, havendo muito pouca quantidade de CO2, CH4, NH3, e gases nobres.

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• Dado que a proporção existente hoje de gases nobres é muito menor do que aquela presente no Sol (e nos grandes planetas como Júpiter e Saturno), acredita-se que a atmosfera inicial foi arrastada para fora da Terra à medida que se condensava.

• Durante a consolidação do planeta (reações térmicas por processos radioativos, segregação de elementos mais densos, por efeito

• Apenas com a consolidação de sua superfície o planeta começou a esfriar.

• Consequentemente, o degaseamento diminuiu (mas não parou), e continua até hoje através das erupções vulcânicas.

gravitacional, em direção ao centro do planeta), a temperatura deve ter aumentado tremendamente com possível aceleração nos processos de degaseamento.

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O gás mais abundante em todos eles é o vapor de água. Nos vulcões do Havaí, por exemplo, cerca de 80% dos gases de erupção são constituídos por vapor de água.

Outros gases importantes nas erupções são: SO2, CO2, CO, H2S, NO3 e CH4, os quais apresentam proporções variáveis conforme o vulcão.

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• Esta segunda atmosfera seria muito diversa da que existe atualmente.

• Teria uma composição diferente e a mistura dos gases formaria uma atmosfera redutora, ao contrário da atual, bastante oxidante.

• O oxigênio, se é que existia em estado livre, estaria em quantidade mínima, resultante da fotólise do vapor para água pela energia solar.

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• Durante o Arqueano (que durou mais de 2,5 Ba.) o esfriamento gradual da Terra atingiu uma temperatura que permitiria a ocorrência de água na forma líquida.

• O vapor d’água atmosférico começou a se condensar e a se acumular na forma líquida nas depressões da crosta sólida.

• Nestes primórdios do Ciclo Hidrológico, a evaporação d’água dos oceanos e sua precipitação como chuva foi, pouco a pouco, removendo, por diluição, o CO2 da atmosfera, processo existente até os dias atuais.

• A água precipitada passaria, ainda, a dissolver rochas, combinando-se com o Ca e formando íons bicarbonato que foram, então, carreados para o fundo dos mares como carbonato de cálcio (calcário – CaCO3). 9

http://www.baixakijogos.com.br/wii/endless-ocean/imagens/?img=54554

• Os calcários mais antigos que se conhecem datam do Arqueano e sãosedimentos de deposição subaquosa.

• Datações radiométricas nestas rochas revelam idades entre 3,2 e 3,8 Ba.

• A maior parte do CO2 que existia nessa atmosfera primitiva se encontra, hoje, imobilizado como calcário; somente uma porção muito pequena permaneceu na atmosfera.

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• Nas zonas de subducção de placas o calcário do fundo do mar é continuamente reciclado para a astenosfera onde, pelo calor e pressão muito elevados, o CO2 é liberado do calcário.

• Esse CO2 sai nas erupções vulcânicas, nos gêisers, fumarolas e outros lugares por onde o magma vem à superfície e degaseifica para a atmosfera.

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• Durante o processo de reciclagem, o CO2 se reduziu a uma proporção muitopequena (0,03%).

• O nitrogênio da atmosfera primitiva passou a ser o constituinte dominantedesta nova atmosfera sob a forma de N2 ou NH3. E assim ele continua,representando 78,1% do volume atual do ar.

• O efeito estufa promovido pelo CO2 e o vapor de água fizeram com que atemperatura da Terra não baixasse muito, permitindo que a água fosse mantidaem estado líquido à superfície do planeta.

• Não fosse pelo efeito estufa, a água se solidificaria, formando grandes lagos emares gelados. 12

• Há evidências de que organismos fotossintetizadores surgiram há pelo menos 3,5 Ba. (cianobactérias do tipo que formam estromatólitos).

• Pela utilização da energia solar, estes organismos, da mesma forma que os atuais, fabricavam seu alimento a partir da água e do CO2, eliminando o oxigênio.

• Acredita-se que a atmosfera, no início, não continha uma quantidade apreciável de oxigênio porque o que era produzido seria usado nos processos de oxidação.

• Começaram a se formar óxidos a partir de elementos ávidos de oxigênio como, por exemplo, os óxidos de urânio e ferro.

• As maiores jazidas de óxido de ferro que existem hoje são de rochas do Proterozóico .

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• À medida que a produção de oxigênio aumentava e os elementos redutores eram saturados, começou a se acumular oxigênio livre na atmosfera.

• Supõem-se que isso teve início há 575Ma.

• Este aumento permitiu o aparecimento de organismos aeróbios e a proliferação da vida nos mares.

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Somente muito mais tarde, cerca de 140 Ma depois,aparecem as primeiras formas de vida terrestres,condição propiciada pelo desenvolvimento da camadade ozônio na estratosfera.

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Os relâmpagos e outras descargas elétricas da atmosfera fixam onitrogênio no solo de onde é incorporado aos organismos.

O nitrogênio, do ponto de vista geoquímico, é um gáspraticamente inerte e vem sendo acumulado na atmosferadurante todo o tempo geológico.

Para os seres vivos, o N é extremamente importante por constituirparte essencial das moléculas de proteína.

Certas bactérias fixam o nitrogênio do ar no solo.

O Nitrogênio

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• O oxigênio livre tem na atmosfera o seu grandereservatório.

• É consumido na oxidação de minerais e narespiração de organismos aeróbios.

• Parte do oxigênio da biosfera, dos oceanos e dasrochas sedimentares é reciclado novamente para aatmosfera pela fotossíntese das plantas.

O Oxigênio

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A maior parte do argônio da atmosfera é o isótopo Ar-40, produzido pelo decaimento do K-40 das erupções vulcânicas, e que provém da crosta e do manto terrestre.

O argônio é um gás nobre, inerte e, uma vez que ele entra na atmosfera, praticamente não sai mais.

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Gás Composição por

volume (ppm)

Composição por

peso (ppm)

Massa total

(x1020g)

N2 780.900 755.100 38,648

O2 209.500 231.500 11,841

Ar 9.300 12.800 0,655

*CO2 300 460 0,0233

Ne 18 12,5 0,000636

He 5,2 0,72 0,000037

CH4 1,5 0,94 0,000043

Kr 1 2,9 0,000146

N2O 0,5 0,8 0,000040

H2 0,5 0,035 0,000002

*O3 0,4 0,7 0,000035

Xe 0,08 0,36 0,000018

Composição média da atmosfera atual

A atmosfera é essencialmente simples em sua composição,sendo constituída basicamente de três elementos: N, O, e Ar. 19

• Existem outros gases, em % bem menores: Ne, He, Kr, Xe, H, CH4, NO2, etc.

• Conta também com o vapor d’água, cristais de sal (NaCl, p.ex.) e material particulado orgânico (pólens, bactérias, micróbios, etc.) e inorgânico (areia muito fina, subprodutos de combustão, etc.)

• A quantidade de vapor d’água é bastante variável, podendo chegar a 4%.

• Partículas sólidas em suspensão são de extrema importância ao ciclo hidrológico por produzirem núcleos de condensação, acelerando o processo de formação de nuvens (fenômeno dito coalescência)

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Estrutura da Atmosfera

(de acordo com a estratificação térmica)

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• altitude variável, conforme a latitude e o tempo, entre 16,5km no Equador, 8,5km nos polos e 10,5km a 45º de latitude. Média entre 8 e 10km

• ~ 75% da massa total da atmosfera até cerca de 10km de altura

• Local de origem de todas as massas de ar que caracterizam as mudanças climáticas da Terra

• Gradiente de decréscimo de 0,65ºC/100m (gradiente vertical normal ou padrão)

• Gases predominantes N2 e O2

Troposfera

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Estratosfera

• Separa-se da Troposfera pela tropopausa

• Temperatura constante até determinada altitude (20-25km) após a qual, apresenta aumento até a Estratopausa

• 99% da massa até 33km de altura (troposfera + estratosfera)

• Importante do ponto de vista ambiental encerra a Ozonosfera, camada rica em O3 que protege a Terra das radiações UV do Sol.



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Mesosfera (Quimiosfera)

• Camada apresentando forte decréscimo de temperaturas, onde se registram as maias baixas temperaturas da Atmosfera


Termosfera (Ionosfera)

• Alcança a altitude de 190km• Reações fotoquímicas provocadas pela

radiação UV, com formação de moléculas ativadas ou decomposição de outras em átomos ou íons


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Gases predominantes a altitudes maiores:

• Até 970km O2

• Entre 970 e 2.400km He• Entre 2.400 e 9.700km H2

O perfil térmico que caracteriza a Atmosfera resulta da estratificação dos gases, da incidência da radiação solar e da dispersão dessa radiação de volta para o espaço.

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Usos do Ar

• Manutenção da vida: usos metabólicos naturais pelos seres vivos

• Fenômenos naturais meteorológicos• Manto térmico protetor• Comunicação • Transporte • Combustão• Processos industriais• Receptor e transportador de resíduos da atividade humana

Uso indiscriminado e abusivo (sobretudo em áreas limitadas ou confinadas)

poluição do ar

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POLUIÇÃO DO AR

• A poluição do ar acompanha a humanidade desde tempos remotos: uso do fogo em ambientes confinados (cavernas).

• A História Antiga já registrava alguns episódios: Roma, à época de Cristo, já apresentava problemas atmosféricos.

• A poluição atmosférica agravou-se a partir da Revolução Industrial, quando o carvão mineral passou a ser utilizado como fonte de energia.

• 1273 – primeiras leis sobre a qualidade do ar assinadas pelo Rei Eduardo, da Inglaterra, proibindo o uso de carvão com alta [S]

• 1300 – imposição de taxas para permitir o uso do carvão pelo Rei Ricardo III devido à intensa queima de madeira nas florestas inglesas, então em franco processo de exaustão. A despeito dos esforços “reais”, o consumo do carvão aumentou.

Presença ou lançamento, no ambiente atmosférico, de substâncias ou energia em concentrações suficientes para interferir direta ou indiretamente na saúde, segurança e bem estar do Homem, ou no pleno uso e gozo de sua propriedade.

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• 1911 1ª grande catástrofe em Londres ocasionada pela poluição do ar: 1190 mortes ocasionadas pela poluição devida ao carvão. Neste ano cunhou-se a expressão “smog” (smoke + fog, fumaça + neblina) para designar estes episódios críticos de poluição do ar.

• 1948 um nevoeiro contendo substâncias fluoretadas emitidas pela planta industrial de beneficiamento de Zn (US Steel Corp.) formou-se em decorrência de uma inversão térmica sobre a região de Donora, centro siderúrgico da Pensilvânia (EUA), com a duração de 4 dias, provocando 20 mortes, 6.000 internações, e deixando 43% da população doente. Avaliações médicas indicaram que se a inversão térmica durasse mais um dia, os mortos chegariam a 1.000. O smog fez com que os próprios habitantes tivessem dificuldades em localizar os caminhos na cidade.

• 1952 novo episódio de smog em Londres viria a causar a morte de mais de 4.000 pessoas em decorrência de complicações circulatórias e respiratórias de longo prazo. A visibilidade ficou restrita a poucos metros.

• 1956, 1957 e 1962 mais 2.500 mortes em episódios isolados em Londres.• 1963 300 mortes e milhares de adoecimentos em Nova Iorque pela

poluição do ar.• Atualmente grandes metrópoles (Los Angeles, São Paulo, México) sofrem

de eventos críticos de poluição do ar veicular.29

Todos estes episódios agudos apresentaram algumas características comuns:

• Aumento na mortalidade e morbidade constatados apenas após os episódios

• Ocorrência sob condições meteorológicas atípicas, com redução do volume efetivo de ar (que poderia diluir os poluentes em condições normais)

• Presença, na maioria dos episódios, de gotículas de água (sugerindo uma combinação de aerossóis e poluentes gasosos)

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POLUENTES ATMOSFÉRICOS

• São substâncias presentes no ar em concentrações suficientes para causar efeitos indesejáveis ou danos a seres humanos, animais, vegetais ou materiais. Parâmetros físicos como calor e som também podem ocasionar estes danos.

• Concentrações indesejáveis destes poluentes podem advir de atividades humanas (poluentes antropogênicos) ou de fenômenos naturais (erupções vulcânicas, incêndios florestais causados por tempestades elétricas).

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Poluentes atmosféricos podem se apresentar na forma de:

• material particulado em suspensão (partículas sólidas ou líquidas)

• gases

Poluentes atmosféricos podem ser classificados em:

• Primários (lançados diretamente: SO2, NOX, CO, poeira, etc.)

• Secundários (neoformadospor reações químicas em determinadas condições físicas: SO3, H2SO4, O3, etc.)A maioria dos poluentes tem origem em

processos de combustão

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Material Particulado

Partículas de material sólido e líquido capazes de permanecer em suspensão (quando, então, são denominadas aerossóis), • geradas em processos de combustão

(fuligem, partículas de óleo), • devidas a processos naturais

(poeiras, pólen) pela ação do vento ou, ainda,

• formadas na atmosfera, como os sulfatos.

Gases e vapores

• Gases permanentes (SO2, SO3, CO2, CO, O3, NOX, HF, NH3, H2S)

• Formas gasosas transitórias de vapor (vapores orgânicos em geral – gasolina, solventes, etc.)

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• À SAÚDE• AOS MATERIAIS• ÀS PROPRIEDADES DA ATMOSFERA• À VEGETAÇÃO• À ECONOMIA• EFEITOS GLOBAIS

EFEITOS DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA

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EFEITOS À SAÚDE

• dor de cabeça• alterações motoras• doenças do aparelho respiratório

(A.R.) como asma, bronquite, enfisema, edema, pneumoconioses

• danos ao sistema nervoso central• efeitos teratogênicos• alterações genéticas e câncer• mortalidade intrauterina

• Um adulto necessita diariamente de 2L de água, 1kg de alimento sólido e ~ 15kg de ar.

• Efeitos variáveis do desconforto à morte, passando por:

• aumento nas taxas de morbidade (doenças)

• afluência ao sistema de saúde• absenteísmo no trabalho• irritação dos olhos e vias

respiratórias• redução da capacidade

pulmonar• diminuição do desempenho

físico• redução da capacidade de

atenção

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Material Particulado (MP)

EFEITOS À SAÚDE

• Uma vez que não é um composto químico definido, surge a necessidade de sua caracterização.

• PTS – Poeira Total em Suspensão eq < 100 m (diâmetro aerodinâmico equivalente < 100 m) *

• PI – material Particulado Inalável eq < 10 m• Os efeitos à saúde associam-se a:• Capacidade do sistema respiratório remover as partículas do ar inalado

(“cílios”);• Presença nestas partículas de substâncias minerais tóxicas;• Presença nestas partículas de compostos orgânicos carcinogênicos (PAH);• Capacidade dos finos associar-se a gases irritantes presentes no ar e

aumentar seus efeitos fisiológicos ou, ainda, catalisar e transformar quimicamente estes gases, criando espécies mais nocivas (uma mistura de MP e SO2 tem efeitos mais acentuados que a presença isolada de cada um apenas)

* eq de uma partícula de densidade unitária (1g/cm3) que apresenta penetração no trato respiratório de 50% 36

EFEITOS À SAÚDE


POEIRAS (dust) Partículas sólidas – poeiras de cimento, amianto, algodão, serragem, poeira da rua, etc. Normalmente situam-se entre 0,1 m e 10mm

FUMOS (fume) suspensão em um gás de partículas sólidas ou líquidas formadas pela condensação de vapores (através de sublimação, destilação, calcinação, etc.). Exemplos incluem óxidos de Al, Zn e Pb resultantes da oxidação e condensação destes metais a altas temperaturas. Normalmente situam-se entre 0,03 m e 0,3 m

NÉVOAS (mist) Partículas líquidas formadas pela condensação de vapores ou, ainda, por reações químicas como, p.ex. as névoas de ácido sulfúrico:• SO3 (gás) 22ºC SO3 (líquido)• SO3 (líquido) + H2O H2SO4

• SO3 gás torna-se SO3 líquido devido a seu baixo ponto de condensação. Dada sua higroscopicidade, há formação do H2SO4

• Normalmente situam-se entre 0,5 m e 3 m37


FUMAÇA (smoke) partículas sólidas formadas da combustão incompleta de combustíveis fósseis (carvão mineral, petróleo, gás natural), biomassa (madeira) e outros materiais combustíveis. Envolvem fuligem, partículas líquidas e, no caso de biomassa e carvão, uma importante fração mineral – as cinzas. Normalmente situam-se entre 0,05 m e 1 m.

SPRAYS partículas líquidas atomizadas

PI – Partículas Inaláveis – são as de maior interesse à saúde pública ( < 10 m)

EFEITOS À SAÚDE

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EFEITOS À SAÚDE

• Quanto menor o tamanho da partícula mais profundamente ela poderá atingir e se depositar no A.R.

• Têm efeitos significativos em pessoas com doença pulmonar (asma, bronquite), aumentando o nº de atendimentos nos serviços de saúde. A longo prazo, aumentam a mortalidade e morbidade respiratória.

• Estudos conduzidos na cidade de São Paulo demonstraram que um aumento de 100 g/m3 na [PI] associou-se estatisticamente a um aumento de 13% na taxa de mortalidade diária de idosos.

• Tem-se constatado também que o MPS (Material Particulado em Suspensão) pode causar efeitos mesmo em níveis abaixo dos padrões de qualidade do ar. Estudos epidemiológicos tem sido incapazes de definir um nível de referência seguro abaixo do qual não haja efeitos negativos à saúde humana.

• Também em São Paulo demonstrou-se, em população pediátrica, associação estatisticamente significativa entre internações hospitalares e concentrações de PI, O3 e CO.

• Doenças associadas: câncer de pulmão, doença dos “mineiros” (pulmão negro), doença obstrutiva pulmonar crônica (enfisema), asbestose, silicose, etc.


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EFEITOS À SAÚDE

Fontes de emissão:

• veículos automotores• processos industriais• queima de biomassa• ressuspensão de poeira do solo

• Pode também se formar na atmosfera a partir de gases como dióxido de enxofre (SO2), óxidos de nitrogênio (NOx) e compostos orgânicos voláteis (VOC’s), que são emitidos principalmente em atividades de combustão, transformando-se em partículas como resultado de reações químicas no ar.

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EFEITOS À SAÚDE

Gases e vapores

SO2 – Dióxido de Enxofre

• Gás incolor, com odor pungente• Encontra-se presente nos combustíveis fósseis em teores variáveis• Precursor de sulfatos na atmosfera, um dos principais componentes das PI,

com forte efeito na diminuição da visibilidade atmosférica• Fontes de emissão antropogênicas queima de carvão mineral ou óleo

combustível na geração de energia e em processos envolvendo aquecimento; escapamentos de veículos a diesel e gasolina, refinarias de petróleo, produção de celulose [processos sulfite (usa H2SO3 quente, emitindo SO2) e kraft (produz H2S que é queimado, gerando SO2)]

• Fontes de emissão naturais erupções vulcânicas, geysers e fontes termais

• Transforma-se em SO3 (por contato com o O2 atmosférico) que, em contato com o vapor d’água, passa rapidamente a H2SO4, o principal constituinte das chuvas ácidas (mecanismo semelhante ao de outros gases, como NOx)

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EFEITOS À SAÚDE

Gases e vapores

SO2 – Dióxido de Enxofre

• Efeitos à saúde como todos os gases, os efeitos estão ligados à sua solubilidade nas paredes do A.R. – fato que governa a quantidade de poluente capaz de atingir as regiões mais profundas (alvéolos pulmonares)

• O SO2 é altamente solúvel nas passagens úmidas do A.R. superior, o que leva a um aumento da resistência à passagem do ar bem como um aumento na produção de muco.

• Efeitos principais desconforto na respiração, surgimento de doenças respiratórias e cardiovasculares, ou seu agravamento, se já existentes, constrição dos brônquios.

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Gás sulfídrico (H2S)

• Derivado do enxofre, é responsável pelo cheiro de “ovo podre”.

• É subproduto de refinarias de petróleo, indústrias químicas e de celulose e papel.

• Tem, também, origem biogênica na decomposição da matéria orgânica em certos tipos de solo, sedimentos de rios e lagos, pântanos e oceanos, resultando da ação decompositora de bactérias anaeróbias;

• Águas servidas e efluentes de esgotos sanitários são fontes desse composto;

• Na atmosfera, o H2S sofre ações químicas e fotoquímicas transformando-se em SO2.

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Mercaptanos ou tióis

• São compostos derivados do H2S em que um dos seus átomos de hidrogênio foi substituído por um radical orgânico como, por exemplo, CH3 (metila), C2H5 (etila);

• Exemplos de fontes emissoras:• Fezes dos animais ou gases intestinais: CH3SH – metil mercaptano;• Processos industrias de produção de celulose e papel;

• Dificilmente causam efeitos nocivos; contudo, sua presença produz irritações nos olhos e no aparelho respiratório; promovem também, o escurecimento de objetos de prata ou de cobre, que perdem brilho e cor pela formação de uma camada muito fina de sulfetos (de cor preta)

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EFEITOS À SAÚDE

Gases e vapores

CO – Monóxido de Carbono

• Gás incolor, inodoro e insípido• Fontes de emissão combustão incompleta, principalmente veicular• Seu principal agravo ao organismo humano é a redução da habilidade do

sistema circulatório veicular O2, que é transportado pelas células vermelhas do sangue como oxihemoglobina (HbO2), um composto instável.

• O O2 é removido para a respiração celular e a molécula de hemoglobina regenera-se para recombinação com nova molécula de O2.

• A hemoglobina combina-se preferencialmente com o CO, com quem tem > afinidade – 200 a 250 vezes mais – formando carboxihemoglobina (HbCO), um composto estável.

• A HbCO não se regenera em Hb que, assim, não mais se torna disponível ao transporte celular do O2.

• Efeitos perda de reflexos, da capacidade de estimar intervalos de tempo, prejuízos no trabalho, aprendizado, capacidade visual. Pode levar à morte.

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EFEITOS À SAÚDE

Gases e vapores

NO2 – Dióxido de Nitrogênio

• NOx Família de gases presentes na atmosfera como NO, NO2, e N2O• NO (óxido nítrico) é o de maior emissão. Não é irritante. É precursor

atmosférico do NO2, por oxidação em condições ambientes. • O NO2 – o mais importante em termos ambientais – é um gás marrom

avermelhado e bastante irritante, tendo efeitos sinérgicos com outros poluentes.

• Fontes de emissão combustão veicular, processos industriais, usinas térmicas (a carvão, óleo, gás, biomassa), e incineração de resíduos.

• Pode levar à formação de ácido nítrico (contribuindo com a acidificação das chuvas), nitratos (PI) e compostos orgânicos tóxicos.

• Pode ser precursor da poluição fotoquímica (formação de O3).• Efeitos principais diminuição da resistência a infecções respiratórias,

aumento na sensibilidade de indivíduos que sofrem de asma e bronquite , edema pulmonar, aumento na mortalidade intrauterina e em crianças.

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EFEITOS À SAÚDE

Gases e vapores

O3 – Ozônio

• Gás incolor e inodoro.

• Principal componente da névoa fotoquímica nas concentrações ambientais.

• Não é emitido diretamente à atmosfera: é um poluente secundário, produzido fotoquimicamente por radiação solar sobre NOx e VOC’s(hidrocarbonetos) em condições meteorológicas propícias (inversão térmica e calmaria).

• É o principal oxidante fotoquímico. Subsidiariamente, ocorrem também aldeídos (CHO), acroleína (CH2CHCHO) e PAN (nitrato de peroxiacetil). Todos eles são responsáveis pelo ardor nos olhos nos grandes centros urbanos.

• O3 também reage com HC para formar uma variedade de outros compostos, incluindo aldeídos, ácidos orgânicos e compostos tipo epoxi.

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EFEITOS À SAÚDE

Gases e vapores

O3 – Ozônio

• Efeitos principais irritante para os olhos e vias respiratórias. Diminui a capacidade pulmonar. Em pequenas concentrações pode produzir congestão pulmonar, edema e hemorragia pulmonar, além de sensações de aperto no peito, tosse e chiado na respiração. Associa-se a aumento nos casos de catarata. Associa-se sempre a aumento de casos de admissões hospitalares devido a garganta seca seguida de dor de cabeça, desorientação e alterações nos padrões respiratórios

• Infelizmente, não se concebeu nenhum método para transportar O3

formado na troposfera para a estratosfera, de modo a restaurar a camada de O3...

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Reações do smog fotoquímico

NO2 + LUZ SOLAR NO + O

O + O2 O3

O3 + NO NO2 + O2

O + HC HCO* (radical)

HCO* + O2 HCO3-

HCO3- + HC aldeídos e cetonas

HCO3- + NO HCO2

- + NO2

HCO3- + O2 O3 + HCO2

-

HCOX + NO2 PAN

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Experimento de irradiação com UV em emissões de um veículo

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EFEITOS À SAÚDE

Gases e vapores

HIDROCARBONETOS (HC)

• Normalmente resultam da combustão incompleta dos combustíveis bem como da evaporação deles e de outras substâncias, como os solventes orgânicos.

• Constituem um amplo conjunto de compostos, cada qual com toxicidade própria. Diversos hidrocarbonetos como o benzeno são cancerígenos e mutagênicos, não havendo uma concentração ambiente totalmente segura.

• Participam ativamente das reações de formação do smog fotoquímico.• Alguns têm efeito de forma indireta, participando do smog fotoquímico e

produzindo outros compostos agressivos (O3, aldeídos, PAN).• Os efeitos diretos advém de compostos como o benzeno e os PAH’s, que

atuam no sistema formador do sangue e podem originar neoplasias.• Principal fonte emissora veículos (fontes móveis)• Fontes estacionárias de emissão indústrias petroquímicas, refinarias de

petróleo, incineradores (combustão incompleta), fabricação e uso de tintas, processos de limpeza a seco.

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EFEITOS À SAÚDE

Gases e vapores

GÁS FLUORÍDRICO (HF)

• Gás incolor, odor pungente, extremamente reativo.

• Fontes emissoras processos de fundição de alumínio e produção de fertilizantes fosfatados; gerado também em refinarias, normalmente em altas temperaturas, utilizando matérias primas contendo Flúor em sua composição.

• Efeitos pode depositar-se nos ossos e causar defeitos na estrutura óssea, agravo conhecido como fluorose.

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Gases e vaporesEFEITOS À SAÚDE

• Motores à álcool hidratado e a adição de álcool à gasolina passaram a introduzir aldeídos no ar atmosférico

• O mais comum deles é o metanal ou formaldeído (CH2O)

• Pode-se detectar o seu odor característico junto aos carros com motores à álcool no momento da partida

• Provocam irritação na mucosa dos olhos

ALDEÍDOS

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EFEITOS AOS MATERIAIS

• Talvez o efeito mais familiar da poluição atmosférica aos materiais seja a deposição de poeira e fumaça em superfícies prediais, roupas, objetos, monumentos, etc., que se tornam, assim, descoloridas ou enegrecidas, exigindo freqüência maior de limpeza ou pintura.

• Em superfícies metálicas a chuva ácida bem como poluentes como o SO2

podem promover a corrosão eletroquímica. Corrosão também é influenciada pela umidade e temperatura. Não havendo umidade, praticamente não haverá corrosão (mesmo em atmosfera muito poluída). Ferro e aço (metais não ferrosos) são os mais afetados.

• SO2 reage com carbonatos na presença umidade formando sulfatos mais solúveis.

• Da mesma forma, o CO2 forma o H2CO3 que corroe o mármore de monumentos e estátuas.

• Borrachas são afetadas pelo O3 enfraquecendo e perdendo elasticidade.• SO2 e H2SO4 enfraquecem ou mesmo desintegram couro e papel.

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ANTES E DEPOIS DOS EFEITOS DA CHUVA ÁCIDA

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EFEITOS ÀS PROPRIEDADES DA ATMOSFERA

• Deterioração da visibilidade.• A redução da visibilidade deve-se à presença de partículas sólidas e

líquidas suspensas na atmosfera, que absorvem e dispersam a luz. É função do tamanho, concentração e características físicas destas partículas.

• Velocidade dos ventos e inversão térmica também atuam na redução da visibilidade, principalmente urbana:

• A visibilidade também se reduzirá em elevadas condições de umidade, que propicia o aumento no tamanho de partículas higroscópicas

• Uma cidade poluída perde cerca de duas vezes sua iluminação (devido a perda de luz solar) relativamente a uma cidade não poluída.

Haverá menos prejuízo à visibilidade:

• Quanto mais alta a camada de inversão;• Quanto maior a velocidade dos ventos (embora

velocidades excessivas diminuam a visibilidade em função do levantamento de poeira.

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EFEITOS À VEGETAÇÃO

Principais poluentes Cloro(g), H2S(g), HCl, H2SO4, NH3, SO2, poluentes do smog fotoquímico (O3, PAN, NO2), HF

Redução na penetração da luz por deposição nas

folhas ou pela suspensão de PTS*

na atmosfera( fotossíntese)

Deposição de poluentes no solo (absorção pelas

raízes com a contaminação do

solo)

Penetração pelos estômatos ( troca

de gases O2 – CO2) poluentes solúveis

em água podem penetrar com o

orvalho

Mecanismos em que as plantas podem ser afetadas pela poluição atmosférica:

* PTS – Particulado Total em Suspensão 64

EFEITOS À VEGETAÇÃO

PRINCIPAIS EFEITOS

Colapso do tecido foliar

Cloroses e outras alterações de cor

Alterações no crescimento e na

produtividade (principalmente

cultivos agrícolas)

Necroses em áreas bem definidas marginais ou internervais, causadas principalmente pelo SO2.

• Marcas crônicas causadas pela lenta absorção de S (S2- ou SO4

2-), cujo acúmulo pode causar morte celular;

• F- são muito fitotóxicos e podem causar danos em concentrações mais baixas que as do SO2

decréscimo de fotossíntese até o colapso foliar

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EFEITOS À ECONOMIA

O custo da poluição para quem habita áreas industrializadas é complexo de se determinar, mas estima-se que:

• USD 20/hab/ano foi o que se perdeu em Pittsburg (EUA), num levantamento efetuado em 1913. Outras estimativas nos EUA apontam para USD 0,10 a 0,60/hab/ano.

• 250 milhões de libras esterlinas (UK) em 1954.

• 6 mil francos/hab/ano em 1957 (França)

• USD 0,10/hab/ano de prevenção e controle (gastos governamentais e privados) nos EUA em 1968.

• Em termos de custo-benefício, estima-se que USD 16,00 deixem de ser gastos para cada USD 1,00 investido em controle e prevenção

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EFEITOS EM AMBIENTES FECHADOS

• Aumento rápido na concentração de gases poluentes causados pelo volume limitado de ar, principalmente em ambientes com circulação precária ou dificultada.

• Fumantes passivos: CO, alcatrão, partículas de óxidos metálicos, e outros constituintes do cigarro exalados (ou não inalados) pelos fumantes restrições em ambientes públicos, aviões, restaurantes, etc.

• Radônio-222 é gás descendente da cadeia natural do urânio, naturalmente presente em solos e rochas, podendo se concentrar em residências pouco ventiladas. A ventilação é o único meio de prevenção.

• Equipamentos de refrigeração de interiores mal conservados podem causar contaminação por esporos e bactérias

• Combustão incompleta de madeira em fornos a lenha aumento na concentração de cinzas, CO, NOX, e alcatrão.

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controle de poluiÇÃo - aula ar 1

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