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

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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 ( ) 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) + O 2(g) SO 2(g)

15 Chuva Ácida Fase aquosa: SO 2(g) + H 2 O (l) H 2 SO 3(aq) H 2 SO 3(aq) H + (aq) + HSO 3 (aq) Fase gasosa: 2 SO 2(g) + O 2(g) 2 SO 3(g) SO 3(g) + H 2 O (g) H 2 SO 4(g) H + (aq) + HSO 4 = (aq)

16 Chuva Ácida Outros tipos: 2 NO 2(g) + H 2 O (l) HONO (g) + HNO 3(aq) HNO 3(aq) H + (aq) + NO 3 (aq) CO 2(g) + H 2 O (l) H 2 CO 3(aq) H 2 CO 3(aq) H + (aq) + HCO 3 = (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 (1930s) Segunda Guerra Mundial (1940s) Corrida pela Industrialização ( )

20 Fumaça Fotoquímica Nova poluição do ar em Los Angeles (1940s) John Middleton (1944) Feridas na vegetação de Los Angeles Arie Jan Haagen-Smit Não era devido ao SO 2 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, HO 2, NO, NO 2, Cl, ClO, Br, BrO, etc...

22 Formação de O 3 e do Radical HO NO 2 + h NO + O O + O 2 O 3 O 3 + h O 2 + O O + H 2 O HO + HO

23 Mecanismo de Fotooxidação Reações de Alcanos com Radicais Hidroxila (HO ) RCH 2 H + HO RCH 2 + H 2 O RCH 2 + O 2 RCH 2 O 2 RCH 2 O 2 + NO RCH 2 O + NO 2 RCH 2 O + O 2 RCHO + HO 2 HO 2 + NO HO + NO 2

24 Formação de O 3 e do Radical HO NO 2 + h NO + O O + O 2 O 3 O 3 + h O 2 + O O + H 2 O HO + HO Conclusão: Ciclo Auto-catalítico Compostos Orgânicos Luz ultavioleta NO x 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 CFCs na destruição da camada do ozônio. Cl + O 3 ClO + O 2 ClO + O Cl + O 2 O 3 + O O 2 + O 2

32 Química da Estratosfera Paul Crutzen (1970) descobriu a importância dos NO x (NO, NO 2 e N 2 O) na destruição da camada de ozônio. NO x provenientes de aviões supersônicos que voam na tropopausa. NO + O 3 NO 2 + O 2 NO 2 + O NO + O 2 O 3 + O O 2 + O 2

33 Ciclo Auto-catalítico X + O 3 XO + O 2 XO + O X + O 2 O 3 + O O 2 + O 2 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

40 SAPHIR – Alemanha

41 Câmara Ambiental – Ford

42 Câmara Ambiental – NCAR

43 Resultados – Ozônio Troposférico

44

45 Resultados – Ozônio Estratosférico

46

47

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

53 Efeito Estufa

54 Aquecimento Global

55 Criação de Home-page Assunto: Ensino de Poluição Atmosférica. Alvo: alunos e professores de 1 o e 2 o 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


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