Poluição Atmosférica: Passado, Presente e Futuro

Apresentação em tema: "Poluição Atmosférica: Passado, Presente e Futuro"— Transcrição da apresentação:

1 Poluição Atmosférica: Passado, Presente e Futuro
André Silva Pimentel Instituto de Química de São Carlos

2 Definição O que é Poluição?
É a liberação de elementos, radiações, vibrações, ruídos e substâncias em um ambiente, prejudicando os ecossistemas biológicos ou os seres humanos.

3 Tipos de Poluição Química Radioatividade Sol Som Vibração
Excesso de Informação Visual

4 Definição O que é Poluição Atmosférica?
É a liberação de substâncias químicas na atmosfera, prejudicando os ecossistemas biológicos ou os seres humanos.

5 Definição O que é um Poluente Atmosférico?
Qualquer substância presente no ar e que, pela sua concentração, possa torná-lo impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde. Antropogênico X Biogênico?

6 Passado Quando a poluição começou? Descobrimento do fogo
Será que existem evidências? Homens pré-históricos tinham Antracose (Escurecimento do pulmão)

7 Será que existem mais evidências?
Bíblia (1400 a.C.) Moisés relata sobre a realização de sacrifícios

8 Mais evidências... Homero (850 a. C., Grécia) Poema Odisséia
“danos que a fumaça causava em roupas” Rei Pi-ankhy (734 a. C.) “A resistência militar de Hermópolis”

9 Mais evidências... Aristóteles (384 à 322 a. C.)
“Lixo colocado longe das cidades” Horácio (65 a. C. à 8 d. C.) “Rinite: Irritação com a fumaça”

10 Mais evidências... Roma Imperial (27 a. C. à 476 d. C.)
Cozinhar alimentos era desencorajado Século 16 na Inglaterra Objeção a odores provenientes de caldeiras de carnes

11 Evidências na Época Medieval (500-1500)
Londres Árvores de Natal não eram tão comuns Uso de uma madeira especial em fornos Romeo e Julieta (Shakespeare, 1562) Monges morreram por causa do fedor do ar Festas em castelos medievais Paris Utensílios de Prata tornavam-se embaçados

12 Péssimo Precedente do Carvão
Século 13 Falta de madeira Uso do Carvão A poluição em Londres tornou-se evidente Século 16 O setor doméstico adotou a chaminé

13 Revolução Industrial em Londres Século 17

14 Poluição no Século 20 Excessivo uso do carvão com alto teor de enxofre
Dezembro 1952 – Excedente de 4000 mortes em Londres Chuva Ácida Combustão do Enxofre: S(s) + O2(g)  SO2(g)

15 Chuva Ácida Fase aquosa: SO2(g) + H2O(l)  H2SO3(aq)
H2SO3(aq)  H+(aq) + HSO3(aq) Fase gasosa: 2 SO2(g) + O2(g)  2 SO3(g) SO3(g) + H2O(g)  H2SO4(g)  H+(aq) + HSO4=(aq)

16 Chuva Ácida Outros tipos: 2 NO2(g) + H2O(l)  HONO(g) + HNO3(aq)
HNO3(aq)  H+(aq) + NO3(aq) CO2(g) + H2O(l)  H2CO3(aq) H2CO3(aq)  H+(aq) + HCO3=(aq)

17 O que aconteceu entre 1900 e 1970 nos EUA?
GM (1899) e Ford (1903)

18 Produção em Linha (Ford, 1913)

19 Origem do problema... Popularização dos carros (1930’s)
Segunda Guerra Mundial (1940’s) Corrida pela Industrialização ( )

20 “Fumaça Fotoquímica” Nova poluição do ar em Los Angeles (1940’s)
John Middleton (1944) Feridas na vegetação de Los Angeles Arie Jan Haagen-Smit Não era devido ao SO2 Cheiro da fumaça lembrava o cheiro do ozônio

21 Radicais Livres e Reatividade
São espécies atômicas ou moleculares com um elétron desemparelhado na camada de valência. O elétron desemparelhado faz com que os radicais livres sejam muito reativos. Ex.: HO•, HO2•, NO•, NO2•, Cl•, ClO•, Br•, BrO•, etc...

22 Formação de O3 e do Radical HO
NO2 + h  NO + O O + O2  O3 O3 + h  O2 + O O + H2O  HO + HO

23 Mecanismo de Fotooxidação
Reações de Alcanos com Radicais Hidroxila (HO) RCH2H + HO  RCH2 + H2O RCH2 + O2  RCH2O2 RCH2O2 + NO  RCH2O + NO2 RCH2O + O2  RCHO + HO2 HO2 + NO  HO + NO2

24 Formação de O3 e do Radical HO
NO2 + h  NO + O O + O2  O3 O3 + h  O2 + O O + H2O  HO + HO Conclusão: Ciclo Auto-catalítico Compostos Orgânicos Luz ultavioleta NOx Ozônio causa feridas!

25 Presente – Los Angeles (8 hs)

26 Presente – Los Angeles (10-12 hs)

27 Presente – Denver (8 hs)

28 Presente – Denver (10-12 hs)

29 Presente – Rio de Janeiro (11 hs)

30 Presente – Inversão Térmica

31 Química da Estratosfera
Molina e Rowland (1974) descobriram a importância do CFC’s na destruição da camada do ozônio. Cl• + O3  ClO• + O2 ClO• + O•  Cl• + O2 O3 + O•  O2 + O2

32 Química da Estratosfera
Paul Crutzen (1970) descobriu a importância dos NOx (NO, NO2 e N2O) na destruição da camada de ozônio. NOx provenientes de aviões supersônicos que voam na tropopausa. NO• + O3  NO2• + O2 NO2• + O•  NO• + O2 O3 + O•  O2 + O2

33 Ciclo Auto-catalítico
X• + O3  XO• + O2 XO• + O•  X• + O2 O3 + O•  O2 + O2 Onde X = Cl•, Br• e NO•.

34 Monitoração de Poluentes
Estações meteorológicas Balões com sondas Aviões Satélites Câmaras ambientais

35 Monitoração de Poluentes via Sondas

36 Monitoração de Poluentes via Aviões

37 Câmaras Ambientais

38 EUPHORE – Espanha

39 EUPHORE – Espanha

40 SAPHIR – Alemanha

41 Câmara Ambiental – Ford

42 Câmara Ambiental – NCAR

43 Resultados – Ozônio Troposférico

44 Resultados – Ozônio Troposférico

45 Resultados – Ozônio Estratosférico

46 Resultados – Ozônio Estratosférico

47 Resultados – Ozônio Estratosférico

48 Diferença entre Ozônio Troposférico e Estratosférico
Ozônio Estratosférico: nível de ppm Age como filtro de radiação ultravioleta Ozônio Troposférico: nível de ppb Age como poluente

49 Resultados – Queimadas nas Savanas

50 Chuva Ácida

51 Resultados – Vulcão Pinatubo

52 Resultados – Vulcão Pinatubo

53 Efeito Estufa

54 Aquecimento Global

55 Criação de Home-page Assunto: Ensino de Poluição Atmosférica.
Alvo: alunos e professores de 1o e 2o graus. Quando? Final do ano. Onde? Ainda sem lugar definido.

56 Agradecimentos Apoio da FAPESP para nuclear o Grupo de Química Atmosférica do IQSC/USP Apoio do IQSC