Poluição do ar CEN 0212 Poluição dos Ecossistemas Terrestres, Aquáticos e Atmosféricos...

Poluição do ar

CEN 0212 Poluição dos Ecossistemas Terrestres, Aquáticos e Atmosféricos

28/09/2012

Regina T.R. Monteiromonteiro@cena.usp.br

Composição de Gases da Atmosfera

Gases % em Volume Nitrogênio 78,1Oxigênio 21Vapor de água 0-4Argônio 0,93Dióxido de Carbono ~0,3Neon <0,002Hélio <0,0005Metano <0,0002

Poluição da Atmosfera

• É a introdução na atmosfera de elementos indesejáveis: partículas, gases, energia e que causam problemas de saúde aos organismos, danos materiais ao patrimônio e alteram a visibilidade.

• O problema de poluição atmosférica é intenso nas grandes cidades e principalmente as dos paises em desenvolvimento.

As emissões de poluentes atmosféricos podem classificar-se em:

-Antrópicas: aquelas provocadas pela ação do homem (indústria, transporte, geração de energia, queimadas, etc.).

-Naturais: causadas por processos naturais, tais como emissões vulcânicas, processos microbiológicos, ventos, etc.

As Fontes Podem ser:

• Fontes fixas - As indústrias são as fontes mais significativas ou de maior potencial poluidor, no entanto existem ainda usinas termoelétricas, utilizadoras de carvão ou óleo combustível, bem como incineradores de resíduos.

• Fontes móveis - Os veículos automotores, trens, aviões e embarcações marítimas. Os veículos se destacam como as principais fontes, e podem ser divididos em leves, que utilizam gasolina ou álcool como combustível, e pesados que utilizam óleo diesel.

Os Poluentes gasosos são classificados como:

• Poluentes Primários: originados diretamente das fontes de emissão.

• Poluentes secundários: formados na atmosfera através da reação química entre poluentes primários e constituintes naturais da atmosfera.

-Primários: aparecem como resultado de

processos industriais, gases de exaustão de motores de combustão interna, etc. Ex. óxidos de enxofre (SOx), óxidos de nitrogênio (NOx) e particulados.

-Secundários: aqueles que são produtos de reações fotoquímicas.Ex. a formação de ozônio e de peroxiacetil nitrato (PAN), ácido sulfúrico, ácido nítrico.

Poluentes primários e secundários

A fim de expressar a concentração e emissões de poluentes na atmosfera utilizam-se as unidades de pouco uso em outras áreas:

ppbv: partes por bilhão de volume pptv: partes por trilhão de volume    g/m3 = 10-6 g/m3

   Tg = teragrama= 1012g    Gt = gigatonelada = 109 t    Ng = nanograma = 10-9 g

Unidades

Principais Poluentes

• Co• CO2• Óxidos de Enxofre• Óxidos de Nitrogênio• Ozônio• Material Particulado

• Monóxido de carbono ( CO) :Incolor, inodoro e insípido Origem: combustão incompleta

principalmente de veículosEfeito: afinidade com a hemoglobinaDióxido de Carbono (CO2)

Incolor, inodoro e insípitoOrigem: combustão completa, respiração,

decomposição, queimadas,etc.Efeito: principal gas do efeito estufa.

Gases

Na atmosfera o enxofre encontra-se nas seguintes formas:

-   COS = carbonil sulfeto-   CS2 = sulfeto de carbono

-   (CH3)2S = dimetil sulfeto

-   H2S = sulfeto de hidrogênio

-   SO2 = dióxido de enxofre

-   SO4-2 = sulfatos

Gases incolores, odor pungente

Componentes Sulfurosos

As fontes naturais de compostos de enxofre são a degradação biológica, as emissões vulcânicas e os oceanos. Solos ricos em enxofre constituem também uma fonte natural de H2S.

As fontes antrópicas: combustão de madeiras, óleo diesel, petróleo bruto.

O SO2 é um gás incolor com um odor irritante e azedo. É altamente solúvel em água, sendo esta propriedade a base dos sistemas de separação úmida do SOx e da formação de ácido sulfúrico ao contato com a água ou vapor d’água.

Fontes naturais e antrópicas dos óxidos de enxofre

Na atmosfera os compostos nitrogenados apresentam-se nas seguintes formas:

N2ONO

NO2

NH3

sais de NO3-

NO2- e

NH4.

Compostos Nitrogenados

A concentração de N2O na atmosfera no início da Revolução Industrial era de 285 5 ppbv, atingindo valores de 310 ppbv, em 1990. A velocidade de incremento anual é de 0,5–1,1 ppbv/ano.

• Gas marrom avermelhado, muito irritante participação na: <dos níveis de ozônio na estratosfera; >No efeito estufa; >Nos processos de formação da chuva

ácida.

Fontes naturais e antrópicas dos óxidos de nitrogênio

Metano

O metano é formado naturalmente em regiões onde existem matéria orgânica em decomposição. Somado a isso existe muitas fontes antrópicas de metano que vem contribuindo para seu aumento na concentração global na atmosfera, dentre estas fontes estão o cultivo de arroz, grandes confinamentos de ruminantes, queima de biomassa e a queima de combustíveis fosséis.

Ozônio

• Incolor e inodoro

• Principal componente da névoa fotoquímica

• Formado pela reação fotoquímica (óxido nitroso e Compostos orgânicos Voláteis e luz UV).

• Oxidante fitotóxico e citotóxico• Meia vida de segundos, altamente

reativo

Camadas da Atmosfera. Cdcc.usp.br

Pluma de Chaminé

Inversão Térmica

  Material Particulado

Considera-se como material particulado qualquer substância na atmosfera que tenha dimensões microscópicas ou submicroscópicas, porém maiores que as dimensões moleculares.

Partículas finas tem efeito na toxicidade para os organismos.

(micrometro 1/1000)

-Maiores que 100μm: sedimentáveis, caem por gravidade

-Menores que 100 μm : em suspensão, aerossóis

- Maiores que 10 μm (vias superiores -Menores que 10 μm (árvore brônquica)

aprox. 30% total.

Tamanho das Partículas (poeira)

Classificação do Material Particulado

• Partículas Totais em Suspensão (PTS)Aquelas cujo diâmetro aerodinâmico é menor que 50 µm. São inaliável e pode causar problemas à saúde, podem interferir nas condições estéticas do ambiente.

Partículas Inaláveis (MP10)Aquelas cujo diâmetro aerodinâmico é menor que 10 µm. Podem ainda ser classificadas como partículas inaláveis finas – MP2,5 (<2,5µm) e partículas inaláveis grossas (2,5 a 10µm). As partículas finas, devido ao seu tamanho diminuto, podem atingir os alvéolos pulmonares, já as grossas ficam retidas na parte superior do sistema respiratório.

Fumaça (FMC)Está associada ao material particulado suspenso na atmosfera proveniente dos processos de combustão. O método de determinação da fumaça é baseado na medida de refletância da luz que incide na poeira (coletada em um filtro), o que confere a este parâmetro a característica de estar diretamente relacionado ao teor de fuligem na atmosfera.

são hidrocarbonetos do tipo aldeídos, cetonas, solventes clorados, substâncias refrigerantes

como:metano, etano, propano, butano, hexano, benzeno, tolueno, etileno, cloreto de metila, clorofórmio, formaldeídos, cloroflurocarbonos entre outros.

As fontes antrópicas dos COV são: processos industriais (46%) e o transporte automotivo (30%).

Compostos Orgânicos Voláteis - COV

Efeitos da poluição do ar

Alterações nas propriedades da atmosfera:

Em regiões urbanas com alta poluição atmosférica é comum verificar:

-  redução da visibilidade

-  formação de névoa e precipitação

-  redução da intensidade de radiação solar

- alteração da distribuição das temperaturas e do vento

A formação de névoa geralmente está relacionada com a presença de SO2.

Devem-se considerar, principalmente, alterações pela interação da luz com as partículas em suspensão (reflexão e absorção).

A diminuição da intensidade de radiação solar direta devida a uma camada de ar poluído é de 10-20% (por dispersão da luz). Ocorre também a absorção de certos comprimentos de onda por moléculas de gases.

Efeitos para a Saúde Humana

• Óxido de Enxofre (SO2): Os óxidos de enxofre são altamente solúveis e por isso são absorvidos pelo sistema respiratório superior. Concentrações de 1ppm podem provocar sintomas de irritação. Os asmáticos já apresentam sintomas com concentrações menores (0,25-0,5 ppm).

• Ozônio: Constitui um irritante severo para os olhos, nariz e garganta. Para concentrações de ozônio a 0,01 ppm ocorre irritações nos olhos e concentrações de 2,0 ppm provocam tosse severa. Sua alta reatividade o transforma em elemento tóxico capaz de atacar proteínas (destruindo microrganismos) e prejudicar o desenvolvimento dos vegetais e outros organismos. Tem coloração azul pálida devido absorver ⋋ luz vermelha.

Ações Preventivas

• Uso de combustíveis e matérias primas, menos poluidores;

• Controle efetivo das queimadas;

• Controle da queimada de compostos orgânicos ou lixo de um modo geral;

• Chaminés mais altas;

• Manutenção e aumento da áreas verdes.

Outros Tipos de Poluição do ar

• Poluição sonora

• Poluição eletromagnética

• Poluição por produtos radioativos

• Poluição por calor ou frio

Poluição sonora Youtube

• Efeito sobre a saúde, ruídos auditivos:Ruído funciona como alerta para os

animais: causa sobressalto, acelera batimentos cardíacos, eleva pressão sanguínea, perda do sono, entre outros.

Poluição nas Grandes Cidades

• Referências:Cartilhas Série Meio Ambiente: cuidando

ele fica inteiro. Cartilha Nº4- 2012. www.acipi. Com.br.

PepperI.L.; Gerba C.P.; Brusseau, M.L.(Ed.). Environmetal &Pollution Science, 2nd. Ed.2006.

• Paulo Saldiva – Youtube – poluição do ar e saúde.