GASES ATMOSFÉRICOS NOCIVOS

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MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO SUSTENTVEL

A CLIMATOLOGIA E OS POLUENTES ATMOSFRICOS- ESTE TRABALHO DIDTICO TEM POR FINALIDADE, ESCLARECER UM POUCO MAIS QUAIS SO OS PERIGOS QUE AS ATIVIDADES ANTRPICAS, PODEM NOS CAUSAR DIRETA OU INDIRETAMENTE, EMBORA, A HUMANIDADE TENHA QUE SE DESENVOLVER E PROGREDIR, SABEMOS O QUANTO SOMOS FRGEIS, E NECESSITAMOS DE CONFORTO E BEM ESTAR ISTO , BUSQUEMOS A SADE PERFEITA ! ! ! !PROF. HIROSHI YOSHIZANE

GASES ATMOSFRICOS NOCIVOS

OS EFEITOS DOS GASES POLUENTES NA NOSSA SADE

MONXIDO DE CARBONO ( CO )

COESCAPE DOS VECULOS MOTORIZADOS; ALGUNS PROCESSOS INDUSTRIAIS.

LIMITE MXIMO SUPORTVEL10 mg/m3 em 8 h (9 ppm); 40 mg/m3 numa 1 h (35 ppm)

MONXIDO DE CARBONOO monxido de carbono (CO) um gs inodoro, incolor, inspido produzido por queima de combustveis que contm tomos de carbono, geradas pelos motores automotivos e estacionrios desregulados mecnicamente, isto , combusto incompleta.

Pelo seu alto nvel de toxicidade, o CO foi um dos primeiros a ser investigado tornando-o assim muito muito bem conhecido e estudado. Essencialmente, trata-se de uma substncia prejudicial na oxigenao dos tecidos sendo classificado como um gs asfixiante sistmico.

ATIVIDADE

DO

CO

A hemoglobina que est dentro dos glbulos vermelhos do nosso sangue (tambm chamados de hemcias ou eritrcitos),carrega ou transporta o oxignio aos tecidos do nosso importante organismo.

Nos capilares pulmonares, a hemoglobina recebe oxignio (O2) do ar que est nos alvolos pulmonares e continua pelos vasos sangneos para levar este elemento vital a todos os demais tecidos, que nos estruturam.

O O2 se aloja em cada parte do nosso organismo conforme as necessidades metablicas celulares, que geram o CO2, e a hemoglobina deposita o O2 e se encarrega em receber o CO2 gerado, que precisam ser descarregados ou liberados dos tecidos do nosso organismo, via artrias at os pulmes.

Nos pulmes a hemoglobina deixa o CO2 capta o O2 e transporta para as clulas, assim nos dando a vida. A atividade acima possvel porque a combinao desses gases com a hemoglobina formam compostos instveis, facilmente liberando O2 ou CO2. Esse um processo essencial vida. Se parar, as clulas deixam de receber oxignio e entram em anxia, ocorre asfixia geral.

O grande perigo do CO est na estabilidade do complexo CO + HEMOGLOBINA ( carboxihemoglobina ), de modo que o mecanismo de troca fica prejudicado: A HEMOGLOBINA no consegue livrar-se do CO , no consegue permutar por O2 e conseqentemente, oxigenar o organismo. por isso que o CO considerado um asfixiante sistmico.

Se 20% a 30% da hemoglobina ficarem saturados com CO, aparecem os sintomas e sinais da falta de oxigenao do organismo ( HIPXIA ). Acima de 60% de saturao, ocorrem perda da conscincia e morte. A hipxia um fenmeno biolgico complexo e suas manifestaes clnicas so muito complicadas.

Todos os nossos rgos necessitam de O2, alguns em maior quantidade, e outros em menor quantidade. Ento, o sistema nervoso central o maior consumidor desse gs sendo ento muito sensvel sua falta. Assim, a confuso e a convulso cerebral, inconscincia e parada das funes cerebrais caracterizam as intoxicaes graves pelo CO.

O CO causa desconforto fsico, nuseas, dor de cabea, falhas na percepo visual, tontura, perda de concentrao, alteraes nas funes motoras e problemas cardiovasculares podendo se ligar fortemente hemoglobina no sangue, substituindo o oxignio e dificultando o seu transporte. Em ambiente fechado pode levar morte.

A ameaa sade com a exposio ao CO mais sria em altos nveis de concentrao (CO) como nas reas de intenso trfego de veculos o que tm sido associados a causa para o aumento do nmero de acidentes de trnsito, tanto pela fadiga, encefalite, ansiedade irritao e a falta de ateno. para os Paulistanos, o efeito do congestionamento nas vias pblicas.

Nos casos de envenenamentos crnicos, ocorrem as perturbaes mentais, distrbios cardacos, renais e hepticos, de forma comum. No entanto, muito importante saber que nas intoxicaes agudas ou crnicas, se a vtima no mais respirar CO, tero grandes chances de sobrevida

Assim, a grande concentrao de CARBOXIHEMOGLOBINA, se se mantiver um tanto estvel, a HEMOGLOBINA lentamente se livrar desse gs txico, e o sistema sangneo passar a reagir diretamente produzindo novos glbulos vermelhos prontos para a troca vital de gases, quando, aps alguns dias, restabelecer o ciclo normal da oxigenao celular.

A exposio a elevados nveis de CO tambm est associado com : -Reduo da capacidade visual; -Reduo da capacidade de trabalho (eficincia); -Reduo da destreza manual; -Reduo da capacidade de intelectual, -Dificuldade em realizar trabalhos complexos.

DIXIDO DE CARBONO CO2Vulces emitem mais de 130 milhes de toneladas de CO2 na atmosfera a cada ano. Gs inodoro e incolor normalmente no representa um perigo direto vida quando em baixas concentraes mesmo que continuamente a partir do solo ou durante erupes episdicas por se tornar diludo muito rpidamente na atmosfera.

O CO2 emanado na atmosfera, pode tornar-se concentrado em nveis letais para pessoas e animais. O CO2 sendo mais pesado do que o ar, pode fluir como uma corrente para reas de baixo relevo, e assim concentrando em altos nveis (ppm) asfixiando toda a vida em seu domnio ou trajetria nas baixas camadas atmosfricas.

A RESPIRAO DE UM AR COM MAIS DE 30% DE CONCENTRAO DE CO2 PODE RPIDAMENTE CAUSAR OU INDUZIR INCONSCINCIA E PROVOCAR A MORTE.

Em regies vulcnicas ou em outras reas onde emisses de CO2 ocorrem, importante por questo de segurana, no adentrar sem proteo em pequenas depresses superficiais e em reas deprimidas ( grutas) que podem armazenar esse gs.

O limite entre o ar e os gases letais pode ser extremamente abrupto ( camada ); s vezes uma nica atitude de se levantar ou subir, pode ser o suficiente para escapar da asfixia ou at da morte.

DIXIDO DE CARBONO CO2O Dixido de Carbono ( CO2 ) produzido naturalmente atravs da respirao, pela decomposio de plantas e animais e pelas queimadas em florestas.

FONTES ANTROPOGNICAS

Queima de combustveis fsseis, mudanas na vegetao (como o desflorestamento), queima de biomassa e a fabricao de cimento.

Emisses de CO2 por atividades humanas, incluindo a queima de combustveis fsseis, produo de cimento e queima de gases, produzem quantidades de CO2, aproximadamente de 22 bilhes de toneladas por ano.

Clculos e estimativas cientficas comprovam que os vulces emitem uma quantidade em peso de aproximadamente 130-230 milhes de toneladas de CO2 na atmosfera a cada ano. Esta estimativa inclui tanto os vulces continentais e submarinos.

As atividades humanas liberam mais de 150 vezes mais a quantidade de CO2 do que as emitidas por vulces. Comparativamente, isso corresponde a quantidade de 17.000 vulces com o potencial do vulco havaiano Kilauea que emite em torno de 13,2 milhes de toneladas por ano).

ESTRUTURA VULCNICA

ESTRUTURA VULCNICACRATERA CONE CHAMIN

CMARA MAGMTICA

KILAUEA

KILAUEA

KILAUEAO Kilauea o mais jovem vulco da Ilha Grande do Hava. Sua topografia faz parecer que ele apenas uma salincia no flanco sudeste do Mauna Loa, o maior vulco do mundo, com mais de 4.000 metros de altitude.

KILAUEA

Por muitos anos, o vulco KILAUEA era considerado como se fosse um satlite de seu vizinho gigante, MAUNA LOA, e recentemente descobriu-se evidncias de que o KILAUEA tem seu prprio sistema de efuso de lava, que se estende por mais de 60 quilmetros abaixo da terra. A erupo do KILAUEA comeou em 1983, e sua lava percorre um sistema de "tubulaes" de 11 quilmetros entre o cone e o mar.

MAUNA LOA

VULCES HAWAIANOS

MAUNA LOA

MAUNA

LOA

MAUNA LOA

E F E I T O S

F S I C O S

O ar com 5% de CO2 provoca um aumento perceptvel na respirao; Com 6% a 10% resulta em brevidade da respirao, dores de cabea, tontura, sudorese e agitao; Com 10% a 15% provoca danos na coordenao motora e abrupta contrao na musculatura; Com 20% a 30% provoca perda da conscincia em menos de um minuto e convulso; Acima de 30% pode provocar a morte.

N I T R O G N I O

ESCLARECIMENTO TCNICO A composio do ar normal : 78% de Nitrognio - N 21% de Oxignio - O2 1% de argnio. Existem outros elementos, que compe a ar atmosfrico porm em quantidades desprezvel.

XIDOS DE NITROGNIODois NOx fazem parte da poluio do ar: o monxido de nitrognio ( NO ) e o dixido de nitrognio (NO2). So formados, principalmente, nas cmaras de combusto de motores de veculos onde alm do combustvel, entra o ar que contm grandes quantidades de nitrognio e oxignio e, devido altssima temperatura combinam-se formando os NOx.

Se o NO, permanecesse puro, seria ento um gs inofensivo, sem representar perigos sade. Este se oxida muito facilmente e, para NO2 que um gs invisvel, inodoro e muito irritante. A pessoa atingida pelo NO2 sente imediatamente ardncia nos olhos, no nariz e nas mucosas em geral.

O NO2 reage com todas as partes do corpo expostas ao ar, pele e mucosas, e provoca leses celulares. Os epitlios ( revestimentos celulares ) que mais sofrem so aqueles das vias respiratrias, por serem mais sensveis do que a pele ou os epitlios da boca e da faringe

Portanto, ocorrem degeneraes celulares e inflamaes no sistema respiratrio, desde as narinas (vias areas superiores), traquia, laringe, faringe at as profundidades dos alvolos pulmonares.

Nos casos de intoxicao grave, instalam-se edema pulmonar, hemorragias alveolares e insuficincia respiratria grave, e consequentemente causando morte.

Se a exposio for aguda, porm no fatal, ou houver inalao crnica em doses nocivas, teremos como conseconsequncia, doenas respiratrias de vrios tipos, em funo da intensidade e do tempo de exposio.

Pela ordem crescente de gravidade aparecero: -Traqueites e bronquites crnicas; -Enfisema pulmonar (dilatao dos alvolos pulmonares); -Espessamento da barreira alvolocapilar ( dificuldades nas trocas gasosas que ocorrem nos pulmes: CO2 por O2 ), -Broncopneumonias qumicas ou infecciosas.

As broncopneumonias qumicas so inflamaes dos pulmes e vias respiratrias causadas por substncias qumicas. Inflamao nada mais do que uma das muitas formas com que os tecidos reagem diante os irritantes qumicos ou fsicos, ou a microrganismos.

Com certeza, muitos de ns j sentimos uma reao inflamatria : Por exemplo, nos olhos em devido a poluio ou nos dedos ao sofrer uma queimadura. Saiba ento que broncopneumonias infecciosas so tpicamente causadas pelos diversos microorganismos patognicos.

Na respirao, as bactrias existentes no ar penetram nos pulmes, porm, as defesas do sistema respiratrio evitam que elas provoquem doenas. Quando h uma irritao e inflamao nos tecidos respiratrios internos, causados pelo NO2, estas defesas ficam prejudicadas e as capacidades bactericidas do sistema respiratrio falham rompendo o equilbrio do organismo.Assim, instalam-se as broncopneumonias infecciosas requerendo tratamentos com antibiticos intensivamente.

Assim, uma vez que houver um dano permanente ao sistema de defesa respiratria, o indivduo estar sempre sujeito a infeces das vias respiratrias e dos pulmes. O NO2, bem como todos os gases irritantes, induzem a alteraes permanentes ao nosso organismo, especialmente e principalmente no sistema respiratrio.

E N X O F R E

O elemento ocorre na natureza em muitos minerais base de sulfetos e sulfatos. O enxofre nativo encontrado na Siclia (Itlia) e nos Estados Unidos da Amrica (obtido pelo processo Frasch).

elemento essencial para os organismos vivos. O enxofre tem vrias formas alotrpicas. Abaixo de 95,6C o cristal estvel rmbico. Acima desta temperatura passa para a fase triclnica. Ambas as formas cristalinas contm molculas S8.

A temperaturas acima do ponto de fuso, o enxofre fundido um lquido amarelo que contm anis S8, como na forma slida. Em torno de 160C os tomos de enxofre formam cadeias e o lquido se torna mais viscoso e marrom escuro. Se o enxofre fundido for resfriado rpidamente, por exemplo sendo jogado em gua gelada, obtm-se o enxofre amorfo, que um slido marrom avermelhado.

A fase amorfa tem d = 1,92 g.cm-3, PF ~ 120C, PE = 444,1C. Acima de 200C a viscosidade diminui. O vapor de enxofre contm mistura de molculas de S2, S4, S6 e S8. As flores de enxofre so em forma de p amarelo obtido por sublimao do vapor. usado como fungicida vegetal. O elemento usado para produzir cido sulfrico e outros compostos. Amostra de minrio de enxofre nativo.

Ocorre como produto de sublimao vulcnica e em depsitos sedimentares. Utilizado na produo e transformao do cido sulfrico e pesticidas. O minrio de FeS, encontrado nas rochas vulcnicas bsicas.

A pirita ( FeS2 ) o principal minrio de enxofre, tambm conhecido como "ouro dos tolos". Com brilho metlico, opaco, e de colorao amarela. bsico na produo de cido sulfrico ( H2SO4).

A IMPORTNCIA DO ENXOFREAs plantas produzem os seus prprios aminocidos contendo enxofre (cistina e metionina ) por reduo de sulfatos dissolvidos. O elemento tambm um constituinte minoritrio de gorduras, lquidos corporais e do esqueleto, sendo quase to abundante, nos organismos, como o fsforo.

No corpo humano o enxofre encontra-se na forma de sulfatos ligados a compostos orgnicos. O sulfureto de hidrognio, quando em pequenas concentraes, pode ser metabolizado; contudo em doses maiores provoca a morte por paralisia respiratria.

O dissulfureto de carbono tambm pode ser letal mas tem um efeito narctico quando ingerido em doses reduzidas. Os compostos de enxofre no so venenos cumulativos, sendo habitual a recuperao completa. Apesar destes efeitos, o enxofre elementar fisiologicamente inerte.

A atmosfera paulistana So Paulo ( capital ) no esto muito carregadas de dixido de enxofre ( SO2 ). O dixido de enxofre ( SO2 ) tem colorao amarelada, e carrega um odor caracterstico do enxofre e muito irritante e torna-se um incmodo. O problema mais srio ambiental que em contato com superfcies midas, transforma-se em cido sulfrico.

DIXIDO DE ENXOFRE

REAO QUMICADIXIDO DE ENXOFRE + H2O = CIDO SULFROSO

SO2 + H2O ---> H2SO3 Para que o cido sulfuroso torne-se cido sulfrico s falta um tomo de oxignio, que facilmente est na atmosfera, em abundncia isto , como substncias oxidantes.

CIDO SULFRICO ( REAO )H2SO3 + O -> H2SO4 (cido sulfrico)

Uma intoxicao aguda por SO2 fatal pois ataca e queima as vias respiratrias, desde a boca e o nariz at aos alvolos pulmonares.

Esta destruio marcada por uma inflamao, hemorragia e necrose dos tecidos. Esta situao dramtica no ocorre, nem mesmo quando se queima o pior tipo de leo diesel com os mais altos teores de enxofre, graas ainda a baixa quantidade de SO2 disponvel.

A quantidade de SO2 lanados pelos escapamentos de nibus e caminhes causam movidos a leo diesel, irritaes discretas quando em curtas exposies. A CETESB decreta ateno, se o nvel do gs for elevado, como quando a as pessoas sentem ardncia nos olhos, nariz e garganta e, por vezes, tossem. Para quem aspira raramente o ar da capital Paulista, a encefalite quase imediata, por questo de 2 a 3 horas.

APARELHO MUCOCILIARAs clulas mucosas secretam muco que recobrem com uma camada fina as vias areas superiores. As clulas ciliadas movimentam seus clios de tal maneira que a camada de muco continuamente deslocado de dentro para fora dos pulmes para boca.

O gs SO2 muito solvel e ao chegar na mucosa respiratria, que mida, encontra gua. Assim se transformando em cido sulfuroso e sulfrico que, mesmo em quantidades muito pequenas, ao longo do tempo lesam o aparelho muco-ciliar e, em conseqncia, que uma das defesas importantes do pulmo.

A doena provocada denominada de trqueo bronquite crnica que, com o tempo torna-se irreversvel, pois em as defesas foram comprometidas a nvel definitivo. Deste modo teremos uma afeco inflamatria crnica das vias areas superiores, cujo indivduo doente fica suceptvel a freqentes infeces respiratrias como a broncopneumonia.

Este muco pegajoso e prprio, para prender as partculas de todo tipo que entram pelas vias areas durante a respirao. Graas ao trabalho das clulas ciliadas, as partculas ou mesmo bactrias coladas ao muco no chegam nas partes internas dos pulmes mas sim so expulsas e retornadas para a boca e imperceptivelmente deglutidas.

Quando deglutidos, as partculas e as bactrias dessem para o esfago e estmago, e assim sofrem aes estomacais. J dentro do estmago, o cido clordrico e o restante do tubo digestivo se encarregam em digerir esse muco impregnado de partcula e bactrias.

HIDROCARBONETOS HCsOs HCs constituem uma grande famlia de substncias orgnicas compostas de hidrognio e carbono. Os combustveis fsseis, ( a gasolina e o leo diesel ), possuem centenas de HCs alguns formados por longas cadeias de carbono.

Na queima dos combustveis fsseis a situao persiste: Os gases de emisso da gasolina e do leo diesel contm muitos HCs distintos, entre eles uma famlia especial, a dos hidrocarbonetos policclico aromticos (HPAs). D-se o nome de aromticos a todos os compostos orgnicos que tm ncleo benznico ( benzeno ) na molcula.

So denominados cclicos os compostos que apresentam mais de um anel em sua estrutura, por exemplo o antraceno, que tem 3 anis. HPAs so, pois, compostos orgnicos de carbono e hidrognio que possuem mais de uma estrutura em anel e, pelo menos, um ncleo benznico.

Muitos HCs no tm efeitos sobre a sade, a no ser em concentraes altssimas que nunca ocorrem nas poluies atmosfricas. Entretanto, existem HCs que so perigosos por serem irritantes, por agirem sobre a medula ssea provocando anemia e leucopenia, isto , diminuindo o nmero de glbulos vermelhos e brancos, e, sobretudo, por provocarem cncer.

Na indstria petroqumica existe o risco das leucemias (cncer do sangue) e, por isso, os nveis dos HCs perigosos so constantemente controlados. Nas poluies atmosfricas por automveis, a correlao entre os nveis de HPAs, densidade de trfego e incidncia de cncer pulmonar foi detectada e, em conseqncia, foram desenvolvidos os catalisadores que reduzem a quantidade de HPAs emitida pela queima de gasolina e leo diesel.

CATALISADOR AUTOMOTIVO

CATALISADORES AUTOMOTIVOS

C H U M B O Pb um metal pesado que se adiciona gasolina em forma de ( tetra-etila ) ou ( tetrametila de Pb ), com a finalidade de aumentar a octanagem desse combustvel. At h poucos anos, a cada litro de gasolina acrescentava-se em torno de 1g de Pb e os gases de escapamento liberavam toda essa quantidade de Pb no ar.

Na dcada dos anos 70, estimou-se nos EUA que uma quantidade em peso de 200.000 toneladas de Pb foram emitidos anualmente pelos carros. Em1982, verificou-se que na cidade do Mxico caa 2,3 toneladas de Pb sobre cada km2.

Por se tratar de um metal pesado, ao ser lanado na atmosfera pelo escapamento, uma pequena parte pode ser respirada por seres vivos, porm todo o resto precipita-se rpidamente ao solo. No solo, o Pb passa a ser um contaminante potencial das guas, alimentos, pastagens, e muitos outros ambientes, passando a ser um problema srio ambiental.

A CONTAMINAOAlm de entrar no organismo por inalao, o Pb tambm penetra por ingesto de alimentos contaminados. Um cidado de uma grande cidade, onde circulam automveis a gasolina com Pb, ingere aproximadamente trs vezes mais Pb do que um indivduo de rea rural, longe de trfego intenso.

A intoxicao pelo Pb conhecido h longa data e a doena causada denominada saturnismo. Historiadores atribuem a decadncia do Imprio Romano ao saturnismo, visto que o encanamento hidrulico, que apenas servia elite, era de chumbo. Esse metal afeta principalmente o sangue, o sistema nervoso, os rins e o aparelho gastrointestinal.

No sistema sanguneo, causa anemia e uma degenerao das hemcias. No sistema nervoso verificam-se neurites nos adultos e encefalopatias nas crianas. Causam leses nos tbulos proximais caracterizando o acometimento renal. No aparelho digestivo os sintomas so de dores violentas emforma de clica.

Vale ressaltar que os problemas renais, neurites e clicas intestinais e estomacais manifestam-se com doses altas de Pb e ocorrem nos casos de acidentes ou intoxicaes industriais. Assim, afetam mais a populao adulta. Na poluio atmosfrica urbana, a quantidade de Pb jamais atinge nveis dramticos, porm, isso no quer dizer qu no preocupante ambientalmente.

A contaminao de Pb, seja pela via respiratria, seja por via digestiva, cumulativo. Sendo assim, o nosso organismo tem dificuldades em se livrar desse metal e h uma tendncia de acumul-lo nos dentes e nos ossos. Com o decorrer do tempo, mais e mais Pb juntado no organismo e a sua taxa no sangue vai aumentando.

Os nveis de Pb no sangue podem ser medidos e aceita-se como normal 25ug de Pb por d.l de sangue, no entanto h indcios de que esse nvel alto demais e, muito provavelmente, haver um consenso internacional para corrigi-lo.

Levantamentos e estudos comprovaram que a taxa de Pb estava aumentando no sangue de pessoas que trabalham no trfego como, condutores e policiais, e pessoas que vivem em contato com motores, como mecnicos, manobristas de garagens, assim como nas crianas que vivem prximas das grandes rodovias, chegando a atingir nveis srios e preocupantes.

Alguns pases comearam a adotar medidas para diminuir o teor de Pb na gasolina ou at eliminar completamente, com o uso de combustveis alternativos como o lcool.

No Brasil a gasolina comercializada nos postos no contm Pb porque o etanol o substitui (a gasolina vendida nos postos contm 22% de etanol), e est bem demonstrado que os nveis atmosfricos deste metal diminuram na cidade de So Paulo nos ltimos anos.

As fbricas e todos os veculos a motor enchem a atmosfera com

sistema respiratrio.

A observao de que a taxa de Pb estava aumentando no sangue de pessoas que trabalhavam no trfego ou com motores de carros: policiais, mecnicos, manobristas e outras, assim como em crianas que viviam prximas a grandes rodovias, chegando a atingir nveis preocupantes, levou alguns pases a tomarem medidas no sentido de diminuir o teor de Pb na gasolina e mesmo de elimin-lo completamente, elimincom substitutivos que elevassem a

crnicas de corao e pulmo so mais sensveis ao SO2.