Aula quimica atmosferica

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Atmosfera: principais aspectos da química atmosférica, poluentes compostos orgânicos e inorgânicos, material particulado Andréa Pires Fernandes

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Aula de Quimica Ambiental

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Atmosfera: principais aspectos

da química atmosférica,

poluentes – compostos

orgânicos e inorgânicos, material

particulado

Andréa Pires Fernandes

Page 2: Aula quimica atmosferica

Tópicos

Atmosfera

Troposfera

Poluentes atmosféricos

Smog Fotoquímico

Efeito Estufa

Page 3: Aula quimica atmosferica

Atmosfera

CAMADA FINA DE GASES E PARTÍCULAS QUE COBRE A

SUPERFÍCIE DA TERRA.

Importância da Atmosfera

Reservatório de gases e partículas

Modera a temperatura da terra

Absorve energia protegendo a superfície da terra

Transporta energia através das regiões equatoriais

Caminho para a água (vapor) se movimentar no ciclo hidrológico.

Page 4: Aula quimica atmosferica

Atmosfera

Mais de 99% da massa de

toda a atmosfera está confinada

dentro dos primeiros 30 km

sobre nossas cabeças;

A troposfera é uma região de

apenas 15 km de espessura e

que contém 85% da massa de

toda a atmosfera

As principais regiões da atmosfera terrestre

Page 5: Aula quimica atmosferica

Troposfera

Características da troposfera:

(1) Dinamismo – intenso transporte de matéria e energia devido às correntes de

convecção

É a região da atmosfera que está contato com a superfície do planeta e sofre

influência direta do aquecimento dessa superfície e do depósito de poluentes

Page 6: Aula quimica atmosferica

Troposfera

Características da troposfera:

(2) Gradiente de temperatura: a temperatura decresce à medida que se aumenta

a altitude

(3) É deposito direto de gases poluentes e material particulado provenientes de

atividades antropogênicas ou naturais

Page 7: Aula quimica atmosferica

Constituintes Gasosos na Atmosfera

Diminuição da

concentração

lista de componentes da massa

seca total, indicando as suas

concentrações aproximadas

Page 8: Aula quimica atmosferica

Por quê medir constituintes atmosféricos?

Avaliar efeitos de poluição sobre o homem e seu ambiente e

identificar qualquer causa possível e relação de efeitos entre

concentração de poluentes e efeitos sobre a saúde ou mudanças

climáticas;

Estudar e avaliar interações de poluentes e/ou níveis: alocação de

fontes, estudos do comportamento atmosférico de substâncias

químicas e seu destino (forma original ou transformada);

Controles legislativos de emissões de poluentes para assegurar a

conformidade da qualidade do ar com padrões de emissão;

Ativar procedimentos de emergência em áreas com tendências a

episódios agudos de poluição;

Obter registro histórico da qualidade ambiental, fornecendo uma

base de dados para uso futuro ( estudos epidemiológicos).

Page 9: Aula quimica atmosferica

Conforme a Resolução CONAMA no 03/90 (IBAMA, 2006) poluente

atmosférico é qualquer forma de matéria ou energia com

intensidade e quantidade, concentração, tempo ou características

em desacordo com os níveis estabelecidos, e que tornem ou

possam tornar o ar:

i - impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde;

ii - inconvenientemente ao bem-estar público;

iii - danoso aos materiais, à fauna e a flora;

iv - prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às

atividades normais da comunidade.

Poluente Atmosférico

Page 10: Aula quimica atmosferica

Modalidade

de Fonte

Tipo de Fonte Poluentes A

ntr

op

ogên

icas

FIX

AS

Processos Industriais MP, SOx, NOx, CO, HC

Caldeiras, Fornos e Aquecedores MP, SOx, NOx, CO, HC

Construção Civil MP

Queima ao Ar Livre e Queimadas MP, SOx, NOx, CO, HC

Exploração, Beneficiamento, Movimentação e Estocagem

de Materiais Fragmentados

MP

VE

IS

Tipo de Veículo/Fonte Tipo de Combustível

Avião Gasolina de aviação e/ou

querosene

NOx, HC, MP

Navios e Barcos Diesel / Óleo Combustível MP, SOx, NOx, CO, HC

Caminhão e Ônibus Diesel MP, SOx, NOx, CO, HC

Automóveis e

Motocicletas

Gasolina / Álcool MP, NOx, CO, HC,

Aldeidos

Natu

rais

Tipos de Fontes Oceânica MP

Decomposição Biológica SOx, H2S, HC, Compostos

de Enxofre

Praias e Dunas MP

Queimadas MP, SOx, NOx, CO, HC

Erosão Eólica do Solo e Superfícies MP

Page 11: Aula quimica atmosferica

Fontes de Poluentes para Troposfera

• Erupções vulcânicas

• Queima espontânea

de florestas

•Transporte Rodoviário

• Queima de biomassa

• Combustão doméstica

• Tabagismo

Exemplos de fontes de combusão

Page 12: Aula quimica atmosferica

Poluentes da troposfera

São responsáveis diretos por danos permanentes nos pulmões e doenças

respiratórias

Primários

Secundários

São originados a partir de reações dos poluentes primários presentes na

atmosfera.

Óxidos de nitrogênio (NOx)

Dióxidos de enxofre (SO2)

Compostos orgânicos voláteis (COVs)

Materiais particulados (PM2,5 e PM10)

Ozônio (O3)

HNO3

Page 13: Aula quimica atmosferica

Padrões nacionais de qualidade do ar

Page 14: Aula quimica atmosferica

Grandes alterações da troposfera

Smog Fotoquímico

Chuva Ácida

Material particulado

Efeito estufa

Inversão Térmica

Page 15: Aula quimica atmosferica

Necessidade de identificação e quantificação dos compostos reduzidos de enxofre no ambiente

Deposição ácida

Balanço da radiação da Terra Problemas de odor

Qualidade do petróleo e substância químicas

Ciclo biogeoquímico global do enxofre

Page 16: Aula quimica atmosferica

Acidez na precipitação

Precipitação ácida (úmida ou seca)

Resultado da poluição do ar causada por

queima de combustíveis fósseis

(carvão, petróleo e outros contendo N e S)

Resultado da dissolução de óxidos de N e S,

produzindo mistura de ácidos

(nitroso, nítrico, sulfuroso e sulfúrico)

Page 17: Aula quimica atmosferica
Page 18: Aula quimica atmosferica

Formação de ácidos minerais

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Page 23: Aula quimica atmosferica

Efeito da chuva ácida sobre monumentos

Page 24: Aula quimica atmosferica

Smog Fotoquímico

É um fenômeno caracterizado pela formação de uma névoa castanha rica em

O3 entre outros poluentes, em áreas urbanas devido a ação da luz sobre estes

poluentes primários

Smoke = fumaça

Fog = névoa (neblina) Smog

“O Smog é uma

camada de O3

no lugar

errado!”

COVs + NO + O2 + luz solar → mistura de O3, HNO3, compostos orgânicos

Poluentes Primários Poluentes Secundários

Page 25: Aula quimica atmosferica

Smog Fotoquímico

Fenômeno do Smog na cidade de Los Angeles (a) 8:00 h e (b) entre 10 e 12:00 h

(a) (b)

Page 26: Aula quimica atmosferica

Os compostos orgânicos voláteis

Chamam-se COVs por possuírem uma alta pressão de vapor e em

conseqüência se evaporam facilmente à temperatura ambiente

Os COVs são encontrados em gasolina, tintas, vernizes e produtos e

limpeza domésticas

Também são emitidos durante a combustão dos combustíveis

(gasolina, madeira, carvão, gás natural, etc), sendo os automóveis a

fonte principal dos COVs

Os COVs mais reativos no ar urbano são os hidrocarbonetos que

possuem ligação dupla dado que eles podem adicionar-se aos

radicais livres

Smog Fotoquímico

Page 27: Aula quimica atmosferica

Concentração dos principais COVs na atmosfera da cidade de

Taipei (Taiwan)

Composto Concentração na atmosfera (g/m3)

Tolueno 980

m,p-xileno 910

o-xileno 510

Benzeno 370

Etilbenzeno 310

1,3,5-tirmetilbenzeno 230

1-etil-4-metilbenzeno 200

Hexano 150

Heptano 130

1-etil-2metilbenzeno 120

Smog Fotoquímico

Page 28: Aula quimica atmosferica

Fatores que promovem o Smog Fotoquímico:

Intenso tráfego de veículo para emissão de NO, COVs e outros

hidrocarbonetos

Temperaturas moderadamente elevadas

Luminosidade solar abundante

Pouco movimento relativo da massa de ar

Fatores geográficos (presença de montanhas)

Smog Fotoquímico

Cidades com problemas de smog: Los Angeles, Denver, México,

Tóquio, Antenas, São Paulo e Roma

Page 29: Aula quimica atmosferica

Smog ácido (Londrino)

Atmosfera = Reator contendo: SO2 + partículas

de metais pesados e de ferrugem

Aceleram nas gotículas de neblina a formação de

ácido sulfúrico:

SO2 + H2O + 1/2 O2 Catalisador H2SO4

A neblina se torna ácida

Page 30: Aula quimica atmosferica

Smog Fotoquímico Origem : Los Angeles

FORMAÇÃO

Reação de VOC’s e Óxidos de Nitrogênio sob a luz

solar de verão formando Ozônio, o principal

componente do SMOG FOTOQUÍMICO e outros

oxidantes fotoquímicos, inclusive Nitratos de

Peroxiacetilas (PAN’s) e NO2.

Efeitos

Irritação dos olhos / Dor de cabeça / Problemas

pulmonares

Page 31: Aula quimica atmosferica

Os reagentes originais mais importantes nas reações com os COVs são os

óxidos de nitrogênio e o radical hidroxila

N2 + O2 2NOchama

O óxido nítrico no ar é gradualmente oxidado para a formação de NO2

2NO + O2 2NO2

chama

Smog Fotoquímico

Queima

Queima

Óxidos de nitrogênio gasosos são produzidos sempre que um combustível é

queimado em presença e ar

Page 32: Aula quimica atmosferica

A reatividade dos compostos na atmosfera

A importância do radical hidroxila (OH)

Os gases não reagem diretamente com o oxigênio molecular (O2)

Na troposfera o OH é produzido quando átomos de oxigênio, no

estado excitado, reagem com vapor de água

Smog Fotoquímico

O3UV-B

O2 O

O H2O 2OH

Page 33: Aula quimica atmosferica

A reatividade dos compostos na atmosfera

Smog Fotoquímico

C C

R

H

R

H+ OH C

R

HC

R

H

OH

C

R

HC

R

H

OHO2 C

R

H

C

R

H

OH

O

O

NONO2 + C

R

H

C

R

H

OH

O

Page 34: Aula quimica atmosferica

A reatividade dos compostos na atmosfera

Smog Fotoquímico

NO2

UV-ANO + O

O + O2 O3

NO + O3 NO2 + O2

Fonte de O

Page 35: Aula quimica atmosferica

A reatividade dos compostos na atmosfera

Smog Fotoquímico

Decomposição espontânea por clivagem da ligação C-C:

CR

H

C

R

H

OH

O

C

R

H

O CROH

H

+CROH

H

O2 HOO C

R

H

O

Aldeído

Aldeído

Reação Global:

+2 O2 HOORCH CHR OH NO 2 RHC O NO2

Page 36: Aula quimica atmosferica

A reatividade dos compostos na atmosfera

Smog Fotoquímico

OH + NO2 HNO3

CH3 C

O

O O

+ NO2CH3 C

O

O O NO2

Desativação dos radicais

Radical + Radical → Molécula não-radicalar

nitrato de peroxiacetila (PAN)

O PAN é um

composto que

provoca irritação

nos olhos e vias

respiratórias!

Page 37: Aula quimica atmosferica

COMPARAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS GERAIS DA POLUIÇÃO

ATMOSFÉRICA SULFUROSA DE LONDRES E DA POLUIÇÃO

FOTOQUÍMICA DE LOS ANGELES

CARCTERÍSTICA POLUIÇÃO SULFUROSA

(LONDRES)

POLUIÇÃO FOTOQUÍMICA

(LOS ANGELES)

PRIMEIRO

RECONHECIMENTO

SÉCULOS ATRÁS MEADOS 1940

POLUENTES

PRIMÁRIOS

SO2, PARTÍCULAS DE

FULIGEM

ORGÂNICOS, NOx

POLUENTES

SECUNDÁRIOS

H2SO4, AEROSSOIS DE

SULFATO, ÁCIDO

SULFÔNICO,ETC

O3, PAN (NITRATOS DE

PERÓXIACETILA), HNO3,

ALDEÍDOS, NITRATOS,

SULFATOS, ETC.

TEMP. AMBIENTE FRIA ( < 2 o C ) QUENTE (> 24 o C)

UMIDADE RELATIVA

DO AR

ALTA, GERALMENTE

COM NEBLINA

BAIXA. CLIMA GERALMENTE

QUENTE E SECO.

HORÁRIO DE PICOS MADRUGADA MEIO DIA

Page 38: Aula quimica atmosferica

Contribuição dos Veículos para a Poluição do Ar

Principais Fontes de Emissão:

• Gases de exaustão do motor: CO, HC, NOx, SOx, MP, CO2,

aldeídos, cetonas, ácidos orgânicos, álcoois etc.

• Vapores de combustível

• Gases e vapores do cárter: principalmente HC

Vapores de combustível

(~ 20% HC)

Gás de exaustão

(~100% CO, NOx,

SOx, MP e 55% HC)

Emissões do cárter (~ 25% HC)

4 Tempos (sem controle)

Page 39: Aula quimica atmosferica

Fontes potenciais de hidrocarbonetos poluentes

provenientes de um automóvel (antigo) sem dispositivo de

controle de poluição

Efeitos de poluentes orgânicos na atmosfera :

Efeitos diretos (doenças )

Formação de poluentes secundários (Smog fotoquímico)

Page 40: Aula quimica atmosferica

Redução do Smog Fotoquímico

Por razões técnicas e econômicas, a estratégia mais comum é reduzir as

emissões de hidrocarbonetos – Los Angeles

Essa estratégia não reduz significadamente o O3 – pequenas quantidades de

hidrocarbonetos controlam a velocidade das reações

São os NOx que controlam as taxas das reações – fenômeno acontece

também nas áreas rurais que situam-se na direção dos ventos provenientes

dos centros urbanos poluídos

Cidades que incorporam ou são circundadas por grandes áreas verdes

(Atlanta e Geórgia) mantém a produção de smog mesmo com a redução da

emissão antropogênica de hidrocarbonetos – necessária a redução de NOx

Smog Fotoquímico

Page 41: Aula quimica atmosferica

Nas últimas décadas, as emissões de NOx por automóveis movidos à

gasolina são reduzidas pelo uso de conversores catalíticos colocados

nos tubos de escape

Redução do Smog Fotoquímico

Smog Fotoquímico

Page 42: Aula quimica atmosferica

Como funciona um catalisador automotivo?

Smog Fotoquímico

Câmara de oxidação Câmara de redução

2 NO• N 2 + O 2

H 2 O + hidrocarb . H 2

2 H 2 + 2NO• N 2 + 2 H 2 O

catalisador de Rh catalisador de Pt / Pd

2 CO + O 2 2 CO 2

C a H b O c + O 2 CO 2 + H 2 O

Gases do motor Saída para

a atmosfera Ar adicional

Page 43: Aula quimica atmosferica

Câmara de smog: Resultados típicos para uma mistura de

Hidrocarbonetos, NOx e ar

Observações:

- NO reduz

enorme/ pela

oxid. A NO2

- Os HC são

oxidados

produzindo O3

-Os principais

pol. Secundários

formados da

fotooxid. dos HC

são : aldeidos,

CO, CO2 e PAN

Page 44: Aula quimica atmosferica

Material Particulado

Material particulado é o termo utilizado para uma mistura de

partículas sólidas e gotas de líquidos encontrados na atmosfera.

Particulados, ou material particulado (com sigla em inglês, PM)

são partículas muito finas de sólidos ou líquidos suspensos num

gás.

Variam em tamanho entre menos de 10 nanômetros a mais de 100

micrômetros em diâmetro.

A notação PM10 é usada para descrever as partículas com menos

de 10 micrometros e PM2.5 representam partículas com menos de

2.5 micrometros em diâmetro aerodinâmico.

Fontes de material particulado podem ser naturais ou

antropogênicas.

Page 45: Aula quimica atmosferica

Entre as fontes naturais estão os vulcões, poeira, incêndios em

florestas. Aerossol marítimo também é uma fonte de particulados

que caem perto de onde são emitidos.

As maiores fontes antropogênicas de particulados são a queima de

combustíveis fósseis em motores de combustão interna de

veículos, termoelétricas e indústrias e as poeiras de construção e

de áreas onde a vegetação natural foi removida

Material Particulado

Page 46: Aula quimica atmosferica

O principal fenômeno de remoção do PM da atmosfera é a sedimentação

Material Particulado

Page 47: Aula quimica atmosferica

Efeito Estufa

Efeito estufa – fenômeno natural resultante do

armazenamento de energia térmica na atmosfera

terrestre

O efeito estufa é benéfico ou maléfico?

Aquecimento global – fenômeno provocado pelo

aumento da temperatura média da Terra com

conseqüências como as mudanças climáticas

Page 49: Aula quimica atmosferica

Balanço de Energia da Terra

A maior parte da energia proveniente do sol situa-se no

comprimento de onda entre 400 e 750 nm (vis) e entre

0,8 e 3 m (IR);

Do total de luz incidente que atinge a superfície da

Terra:

30% é refletida de volta ao espaço;

20% é absorvida por gases UV;

50% é absorvida pelo CO2,H2O e gotículas de água

Efeito Estufa

Page 50: Aula quimica atmosferica

Em nossa atmosfera foram constatados o aumento extra

dos seguintes gases de efeito estufa:

Gases de Efeito Estufa "Extra" % em Volume

Dióxido de Carbono

Metano

CFC's

Óxido Nitroso

Outros Gases

49%

18%

14%

6%

13%

Principais gases estufa

Efeito Estufa

Page 51: Aula quimica atmosferica

A Absorção da Energia pelos Gases Estufa

A radiação é absorvida quando a sua freqüência se

iguala à freqüência do movimento interno de uma

molécula;

As freqüências do IR estão relacionados com as

vibrações dos átomos que compõem as moléculas;

Vibrações moleculares

internas

Estiramento de ligação

Deformação angular

Page 52: Aula quimica atmosferica

Estiramento de ligação

A Absorção da Energia pelos Gases Estufa

Deformação angular

R R R

Page 53: Aula quimica atmosferica

estiramento simétrico estiramento assimétrico

Deformação angular

A Absorção da Energia pelos Gases Estufa

Page 54: Aula quimica atmosferica

A freqüência do movimento oscilatório depende:

Do tipo de ligação (simples, dupla, tripla)

Da identidade dos átomos envolvidos

Para muitos tipos de ligação, a freqüência de estiramento não

encontra-se na região do IR

Exs: C – H (no metano) e O – H (água)

A freqüência de estiramento da ligação C – F está na faixa do IR

e as moléculas que possuem esta ligação intensificarão o efeito

estufa

A Absorção da Energia pelos Gases Estufa

Page 55: Aula quimica atmosferica

A Absorção da Energia pelos Gases Estufa

Para uma molécula absorver luz infravermelha durante uma

vibração, é necessário que seu centro de carga positiva e

seu centro de carga negativa apresentem alguma diferença

momentânea – momento dipolar;

Átomos livres, moléculas diatômicas homonucleares

apresentam momentos dipolares iguais a zero

Ex: O2 e N2

Page 56: Aula quimica atmosferica

A Absorção da Energia pelos Gases Estufa

Estiramento assimétrico

Estiramento simétrico

CO2 absorve radiação IR durante o estiramento assimétrico das

ligações C = O

C OO

C OO

Page 57: Aula quimica atmosferica

A Absorção da Energia pelos Gases Estufa

Contribuição dos gases estufa no aquecimento

Gás Estufa Faixa de absorção do IR

Vapor de água Entre 5,5 e 7,5 μm

Dióxido de carbono < 5 μm e >13 μm

Metano Ao redor de 7 μm

Óxido nitroso Ao redor de 4 μm e 7 μm

Ozônio Ao redor de 9 μm

Clorofluorcarbonetos (CFCs) Entre 7 e 13 μm

Hexafluoreto de enxofre (SF6) Ao redor de 12,5 μm

Page 58: Aula quimica atmosferica

A Absorção da Energia pelos Gases Estufa

Page 59: Aula quimica atmosferica

Efeito Estufa

Conseqüências do aquecimento global

Aumento da temperatura média global

Aumento do nível dos oceanos

Derretimento das calotas polares

Alterações climáticas

Modificações na vegetação

Page 60: Aula quimica atmosferica

Efeito Estufa

Page 61: Aula quimica atmosferica

Efeito Estufa

Redução do Aquecimento Global

Para interromper o aquecimento global, será preciso substituir os

combustíveis fósseis pôr uma fonte limpa de energia, que não

produza o gás carbônico;

Diminuir a poluição:

Das fábricas colocando filtros nas chaminés;

Dos carros, diminuindo assim, a emissão de poluentes;

De aerossóis, desodorantes, etc, que também lançam o CFCs na

atmosfera;

Diminuir o desmatamento, pois as árvores são uma espécie de filtro

natural absorvendo o CO2 e eliminam O2 purificando o ar

Page 62: Aula quimica atmosferica

EFEITO ESTUFA X MUDANÇAS CLIMÁTICAS

AUMENTO GERAL DE TEMPERATURA, A LATITUDES MAIS ALTAS DO HEMISFÉRIO NORTE.

ALTERAÇÃO NOS PADRÕES DE PRECIPITAÇÃO, MUDANÇAS EM LARGA ESCALA NA DISTRIBUIÇÃO DE TERRAS CULTIVÁVEIS.

ALTERAÇÃO MUITO RÁPIDA NA DISTRIBUIÇÃO DE DIFERENTES ECOSSISTEMAS.

AUMENTO EM PADRÕES EXTERNOS METEOROLÓGICOS, TEMPESTADES .

MUDANÇAS NA CIRCULAÇÃO OCEÂNICA

Page 63: Aula quimica atmosferica

QUATRO RAZÕES QUE JUSTIFICAM SUSPEITAS SOBRE O

AQUECIMENTO GLOBAL

1 - Níveis atmosféricos de gases estufa aumentaram em

relação a seus níveis históricos e eles continuam a

aumentar.

CO2 hoje : 360 ppm (25% mais alto do que

seu nível médio em 1800)

CH4 na atmosfera determinado em bolhas

de ar no gelo era cerca de 700 ppb até

a metade do século XVII , quando

começou a aumentar até o seu nível

atual de 1720 ppb.

N2O tinha historicamente uma concentração

de 275 ppb, começando a aumentar no

século XX até seu nível atual de 310 ppb.

Page 64: Aula quimica atmosferica

QUATRO RAZÕES QUE JUSTIFICAM SUSPEITAS SOBRE O

AQUECIMENTO GLOBAL (Cont.)

2 - A Terra aqueceu neste último século

As temperaturas medidas que levam a esta conclusão eram feitas

em locais em torno do globo, que podem promover problemas

de interpretação de dados :

Uso de diferentes tipos de dispositivos para as

medidas de temperatura

Muitas estações de medidas instalaram-se em

locais onde cresciam cidades (ilhas de calor).

Apesar das dificuldades de interpretação, os resultados de vários

grupos de pesquisa apontaram consistentemente para uma

variação de 0,3 a 0,6 oC de aumento da temperatura no século

passado.

Page 65: Aula quimica atmosferica

QUATRO RAZÕES QUE JUSTIFICAM SUSPEITAS SOBRE O

AQUECIMENTO GLOBAL (Cont.)

3 - Estudos em perfis de gelo levam à conclusão que há uma

associação entre altos níveis de CO2 e o aquecimento global

O gelo estocado no interior

das geleiras encapsula a

atmos-fera do período em

que se deu o congelamento

Gelo mais antigo datado : 800.000 anos

Teoricamente pode-se encontrar gelo de

milhões de anos !!!

Análises de bolhas de ar aprisionadas no gelo do Ártico datando de 160.000

anos atrás indicam que períodos glaciais eram associados com baixos níveis

atmosféricos de CO2 e períodos interglaciais com níveis mais altos. Entretanto,

não se sabe se o nível de CO2 aumentou antes de cada aquecimento

interglacial e portanto se ele foi a causa do aquecimento!

Page 66: Aula quimica atmosferica

QUATRO RAZÕES QUE JUSTIFICAM SUSPEITAS SOBRE O

AQUECIMENTO GLOBAL (Cont.)

4 - O Nível do Mar tem aumentado e geleiras estão derretendo

Com o possível aquecimento, geleiras na Groelândia e na

Antártica podem derreter levando a um aumento ainda maior do

NM.

-Um mapa de 100 anos atrás mostra uma ilha conectada à

Antártica por uma placa de gelo. Imagens modernas de satélite

mostram a mesma ilha cercada de água.

-Outras observações da NASA por satélite mostram o gelo do mar

diminuindo tanto no Ártico como na Antártica.

Page 67: Aula quimica atmosferica

Como estão sendo reduzidas as emissões de gases estufa ???

Estocolmo, Suécia/ 1972 : Conferência das Nações Unidas sobre Meio

Ambiente e Desenvolvimento :

* Reuniu 113 países e 400 ONGs

Rio de Janeiro / 1992 : Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente

e Desenvolvimento (ECO 92):

* Assinada a “CONVENÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS SOBRE MUDANÇA DO

CLIMA” por 154 países. A convenção entrou em vigor em 1994, levando os

representantes dos países signatários a se reunir anualmente a partir de 1995,

nas conferências das partes do clima (COPs)

“RETORNO AOS NÍVEIS DE 1990 PARA O ANO 2000”.

Page 68: Aula quimica atmosferica

Como estão sendo reduzidas as emissões de gases estufa ???

1993 : Plano de Ação americano para Mudanças Climáticas.

“ medidas foram planejadas visando conservação de energia :

Produtores e usuários de motores deveriam reduzir a energia que consomem.

O DOE (Depto de energia dos Estados Unidos) incentivou as plantas de

produção de energia a usarem gás natural para reduzirem a s emissões de

CO2.

Foram oferecidos incentivos para o desenvolvimento de utensílios

domésticos de baixo consumo de energia.

Page 69: Aula quimica atmosferica

Como estão sendo reduzidas as emissões de gases estufa ???

COP 1 – Berlim (1995)

* Início do processo da negociação de metas e prazos para a redução das

emissões de gases de efeito estufa pelos países desenvolvidos.

COP 2 – Genebra, Suíça (1996)

* Aprovou o relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças

Climáticas (IPCC). Já nessa época, vários países expressavam a necessidade

de se estabelecerem metas de redução.

COP 3 – Kyoto, Japão (1997)

* Foi proposto e aceito por representantes de 189 países o Protocolo de

Kyoto, que definiu metas obrigatórias para o período de 2008 a 2012.

Page 70: Aula quimica atmosferica

Protocolo de Kyoto, Japão 1997

Válido para

todos os outros

“gases estufa”

Tratado com compromissos mais rígidos para a redução da emissão dos gases

que provocam o efeito estufa, estabelecendo que :Até o período de 2008 a 2012, a

redução deve ser de 5% em relação a 1990.

Page 71: Aula quimica atmosferica

Principal instrumento do Protocolo de Kyoto :

MDL (Mecanismo de Desenvolvimento Limpo)

Empresas e países industrializados que não conseguirem reduzir suas

emissões aos limites exigidos devem patrocinar projetos de plantio de

árvores ou adoção de energias não poluentes em países em

desenvolvimento, como forma de compensar sua produção de CO2.

Em troca, o patrocinador recebe créditos que podem ser comercializados

em Bolsas de Valores.

Entre 2008 e 2012, a redução deveria ser de 5% em relação a 1990

Participaram:

170 países

Ratificado por

71 países Adesões somam apenas 36 % das

emissões mundiais de CO2

É necessário min. de 55 %

para o tratado ter efeito

Estimativa : taxas de emissão dos EUA irão aumentar em até 43 % até 2020!!!

Page 72: Aula quimica atmosferica

Como estão sendo reduzidas as emissões de gases estufa ???

COP 4 – Buenos Aires, Argentina (1998)

* Estabeleceu o período de dois anos para o desenvolvimento de ferramentas

para a implementação do protocolo.

COP 5 – Bonn, Alemanha (1999)

*Foi marcada por discussões técnicas sobre o documento.

COP 6 – Haia, Holanda (2000)

* Delineou-se a dificuldade que o planeta enfrentaria para proteger-se dos

malefícios da emissão descontrolada dos gases do efeito estufa.

* A conferência foi marcada pela recusa dos países da União Européia em

aceitar uma proposta de compromisso para a redução dos gases. Essa

posição fez com que as negociações fracassassem e fossem retomadas em

conferência extraordinária, em Junho de 001 (Bonn).

Page 73: Aula quimica atmosferica

Como estão sendo reduzidas as emissões de gases estufa ???

COP 6(2), COPs 7, 8, 9, 10, 11 e 12 (esta última em 2006, em Nairóbi, África)

•Não avançaram em termos de discussões centraram-se no que aconteceria

quando o Protocolo de Kyoto expirasse.

COP 13 – Bali, (2007)

*Configurou-se o desejo de um novo acordo pós-Kyoto e deu-se um passo

significativo, com a croição do Plano de Ação de Bali, pelo qual os países

passariam a ter prazo até dezembro de 2009, quando ocorreria a COP 15,

para elaborar os passos posteriores a expiração.

COP 14 – Poznan, Polônia (2008)

* Dedicou-se à definição do plano de trabalho da COP 15.

Page 74: Aula quimica atmosferica

Como estão sendo reduzidas as emissões de gases estufa ???

Atualmente 193 países participam das negociações.

Tanto o Protocolo de Kyoto quanto o mercado de créditos de carbono

fracassaram na tentativa de mitigar o aquecimento do planeta.

COP 15 – Copenhague, (2009)

*Objetivo: estabelecer novos compromissos para a redução das emissões de

gases do efeito estufa.

Resultado: a conferência terminou com um documento sem valor legal, que

solicita – mas não exige – que os maiores poluidores (china e Estados

Unidos) façam cortes mais profundos, e mostrou que a efetividade do

sistema de negociações multilaterais requer um consenso, por enquanto

distante, para a tomada de decisões urgentes.

COP 16 – México (2010)

Page 75: Aula quimica atmosferica

METAIS PESADOS NO AMBIENTE

PRINCIPAIS : Hg , Pb , Cd , As (uso extensivo, toxicidade , larga

distribuição , ocorrência frequente de níveis tóxicos.

COMPORTAMENTO NO AMBIENTE: NÃO SÃO DEGRADÁVEIS

ACUMULAM NO AMBIENTE

ALTA DENSIDADE Deslocamento fácil para o fundo de

Ambientes aquáticos

TRANSPORTADOS ADSORVIDOS NO MATERIAL

PELO AR PARTICULADO SUSPENSO NO AR

DEPOSITADOS NOS RECEPTORES VIA AÉREA.

Page 76: Aula quimica atmosferica

METAIS PESADOS NO AMBIENTE

Grande toxicidade na forma de cátions e quando ligados a

cadeias curtas de átomos de carbono.

Afinidade com grupos sulfidrilas (SH), os quais ocorrem

normalmente nas enzimas que controlam a velocidade de

reações metabólicas críticas no corpo humano enzimas

deixam de atuar normalmente saude humana é afetada

adversamente.

Observação : a toxicidade dos metais depende muito de sua

forma química (especiação)

Page 77: Aula quimica atmosferica

Hg no ambiente

FONTES PRINCIPAIS ANTROPOGÊNICAS : Mineração e fundição de

Cinabre (HgS) / Plantas de cloro-soda, HCl, HAc (como cátodo líquido na

produção eletrolítica) / Indústrias e usos variados (tinta, bateria,

termômetro, amálgamas,etc.) /Prospecção de ouro / Fungicida na

agricultura / Queima de combustível fóssil / Fabricação deinstrumentos.

FORMA FÍSICA PREDOMINANTE NO AR : Gasosa (95%) e particulada

PRINCIPAL EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL : Vapores em atividades de

extração e refino

Page 78: Aula quimica atmosferica

PRINCIPAIS FORMAS QUÍMICAS NO AMBIENTE :

Metálico/Derivados orgânicos (fenil, etil, metil): lipossolúveis/Diversas

formas químicas inorgânicas e orgânicas de diferentes graus de

toxicidade .

ENTRADA NO ORGANISMO: Inalação, ingestão, pele (sais)

ACUMULAÇÃO: Sistema nervoso central

EFEITOS DA EXPOSIÇÃO PROLONGADA : Problemas

pulmonares, gastrointestinais e renais / Sintomas neurológicos

(tremores, deficiência mental,etc.)

VIDA MÉDIA CORPORAL : 69 dias(metil mercúrio); 58 dias(vapores

metálicos); 37 dias (sais inorgânicos)

Hg no ambiente

Page 79: Aula quimica atmosferica

LIMITES DE EXPOSIÇÃO : 0,7 g m-3 Hg no ar amb. / em amb. Trab. : 10-100 g m-3 Hg e 10-50 Hg orgânico (média diária), com valores máximos de 150 e 100 respectivamente.

LIMITES RECOMENDADOS na Europa: Média Anual :

1g m-3 (Hg total)

CONSUMO DIÁRIO : 0.001- 0.3 mg (adultos)

CONTEUDO APROX.NO CORPO HUMANO : 13 mg

INTOXICAÇÕES AMB. RELEVANTES E DOENÇAS : Consumo de grãos submetidos à aplicação de fungicida contendo Hg / Consumo de peixes contendo altos níveis de Hg-metilado (doença de Minamata).

Hg no ambiente

Page 80: Aula quimica atmosferica

FONTES PRINCIPAIS ANTRÓPICAS : Mineração e fundição de Pb e

Zn / Producão de ferro, aço, cobre, ligas, etc./ Indústrias químicas e

Incineradores / Queima de gasolina com Pb-tetraetila (banido do Brasil

desde 1985)

FORMA FÍSICA PREDOMINANTE NO AR : Partículas em suspensão,

finas e grossas.

PRINCIPAL EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL : Mineração,fundição e

refino

PRINCIPAIS FORMAS QUÍMICAS NO AMBIENTE : Vapores de Pb

(operações a altas temperaturas) / Sais

Pb no ambiente

Page 81: Aula quimica atmosferica

Pb no ambiente

ENTRADA NO ORGANISMO: Ingestão/ Inalação

ACUMULAÇÃO: Sangue (exposição recente) / Tecidos

(principalmente ósseo)

EFEITOS DA EXPOSIÇÃO PROLONGADA : Ataxia(falta de

coordenação na ativi-dade muscular voluntária)/Anemia/Convulsões/

Alteração de personalidade e capacidade intelectual / Parestesia de

mãos e pés (sensação de formigamento e queimadura da pele)

LIMITES DE EXPOSIÇÃO : 0,7 g m-3 no ar amb. / em amb. Trab. :

50-200 g m-3 (média diária), e 10-450 (Faixa de valores)

Page 82: Aula quimica atmosferica

LIMITES DE EXPOSIÇÃO : 0,7 g m-3 no ar amb. / em amb. Trab. :

50-200 g m-3 (média diária), e 10-450 (Faixa de valores)

LIMITES RECOMENDADOS na Europa: Média Anual : 1g m-3

CONSUMO DIÁRIO : 0.1-0.5 mg mg

CONTEUDO APROX.NO CORPO HUMANO : 120mg

INTOXICAÇÕES AMB. RELEVANTES E DOENÇAS : Plumbismo

(alteração do sistema nervoso central) resultante de ingestão oral de

Pb por crianças no ambiente caseiro).

Pb no ambiente

Page 83: Aula quimica atmosferica

Para refletir...

No início da década de 80 o dirigente do Scripps Institution of

Oceanography, Roger Revelle, disse:

“As mudanças não serão grandes

acontecimentos; serão alterações

ambientais lentas e difusas. A

maioria das pessoas nem se

aperceberá delas, ano a ano.”