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MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL. A CLIMATOLOGIA E OS POLUENTES ATMOSFÉRICOS - ESTE TRABALHO DIDÁTICO TEM POR FINALIDADE, ESCLARECER UM POUCO.

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1 MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

2 A CLIMATOLOGIA E OS POLUENTES ATMOSFÉRICOS - ESTE TRABALHO DIDÁTICO TEM POR FINALIDADE, ESCLARECER UM POUCO MAIS QUAIS SÃO OS PERIGOS QUE AS ATIVIDADES ANTRÓPICAS, PODEM NOS CAUSAR DIRETA OU INDIRETAMENTE, EMBORA, A HUMANIDADE TENHA QUE SE DESENVOLVER E PROGREDIR, SABEMOS O QUANTO SOMOS FRÁGEIS, E NECESSITAMOS DE CONFORTO E BEM ESTAR ISTO É, BUSQUEMOS A SAÚDE PERFEITA ! ! ! ! PROF. HIROSHI YOSHIZANE

3 GASES ATMOSFÉRICOS NOCIVOS

4 OS EFEITOS DOS GASES POLUENTES NA NOSSA SAÚDE

5 MONÓXIDO DE CARBONO ( CO ) ESCAPE DOS VEÍCULOS MOTORIZADOS; ALGUNS PROCESSOS INDUSTRIAIS. LIMITE MÁXIMO SUPORTÁVEL 10 mg/m 3 em 8 h (9 ppm); 40 mg/m 3 numa 1 h (35 ppm) CO

6 MONÓXIDO DE CARBONO O monóxido de carbono (CO) é um gás inodoro, incolor, insípido produzido por queima de combustíveis que contém átomos de carbono, geradas pelos motores automotivos e estacionários desregulados mecânicamente, isto é, combustão incompleta.

7 Pelo seu alto nível 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 substância prejudicial na oxigenação dos tecidos sendo classificado como um gás asfixiante sistêmico.

8 ATIVIDADE DO CO A hemoglobina que está dentro dos glóbulos vermelhos do nosso sangue (também chamados de hemácias ou eritrócitos),carrega ou transporta o oxigênio aos tecidos do nosso importante organismo.

9 Nos capilares pulmonares, a hemoglobina recebe oxigênio (O 2 ) do ar que está nos alvéolos pulmonares e continua pelos vasos sangüíneos para levar este elemento vital a todos os demais tecidos, que nos estruturam.

10 O O 2 se aloja em cada parte do nosso organismo conforme as necessidades metabólicas celulares, que geram o CO 2, e a hemoglobina deposita o O 2 e se encarrega em receber o CO 2 gerado, que precisam ser descarregados ou liberados dos tecidos do nosso organismo, via artérias até os pulmões.

11 Nos pulmões a hemoglobina deixa o CO 2 capta o O 2 e transporta para as células, assim nos dando a vida. A atividade acima é possível porque a combinação desses gases com a hemoglobina formam compostos instáveis, facilmente liberando O 2 ou CO 2. Esse é um processo essencial à vida. Se parar, as células deixam de receber oxigênio e entram em anóxia, ocorre asfixia geral.

12 O grande perigo do CO está na estabilidade do complexo CO + HEMOGLOBINA ( carboxihemoglobina ), de modo que o mecanismo de troca fica prejudicado: A HEMOGLOBINA não consegue livrar-se do CO, não consegue permutar por O 2 e conseqüentemente, oxigenar o organismo. É por isso que o CO é considerado um asfixiante sistêmico.

13 Se 20% a 30% da hemoglobina ficarem saturados com CO, aparecem os sintomas e sinais da falta de oxigenação do organismo ( HIPÓXIA ). Acima de 60% de saturação, ocorrem perda da consciência e morte. A hipóxia é um fenômeno biológico complexo e suas manifestações clínicas são muito complicadas.

14 Todos os nossos órgãos necessitam de O 2, alguns em maior quantidade, e outros em menor quantidade. Então, o sistema nervoso central é o maior consumidor desse gás sendo então muito sensível à sua falta. Assim, a confusão e a convulsão cerebral, inconsciência e parada das funções cerebrais caracterizam as intoxicações graves pelo CO.

15 O CO causa desconforto físico, náuseas, dor de cabeça, falhas na percepção visual, tontura, perda de concentração, alterações nas funções motoras e problemas cardiovasculares podendo se ligar fortemente à hemoglobina no sangue, substituindo o oxigênio e dificultando o seu transporte. Em ambiente fechado pode levar à morte.

16 A ameaça à saúde com a exposição ao CO é mais séria em altos níveis de concentração (CO) como nas áreas de intenso tráfego de veículos o que têm sido associados a causa para o aumento do número de acidentes de trânsito, tanto pela fadiga, encefalite, ansiedade irritação e a falta de atenção. É para os Paulistanos, o efeito do congestionamento nas vias públicas.

17 Nos casos de envenenamentos crônicos, ocorrem as perturbações mentais, distúrbios cardíacos, renais e hepáticos, de forma comum. No entanto, é muito importante saber que nas intoxicações agudas ou crônicas, se a vítima não mais respirar CO, terão grandes chances de sobrevida

18 Assim, a grande concentração de CARBOXIHEMOGLOBINA, se se mantiver um tanto estável, a HEMOGLOBINA lentamente se livrará desse gás tóxico, e o sistema sangüíneo passará a reagir diretamente produzindo novos glóbulos vermelhos prontos para a troca vital de gases, quando, após alguns dias, restabelecerá o ciclo normal da oxigenação celular.

19 A exposição a elevados níveis de CO também está associado com : -Redução da capacidade visual; -Redução da capacidade de trabalho (eficiência); -Redução da destreza manual; -Redução da capacidade de intelectual, -Dificuldade em realizar trabalhos complexos.

20 DIÓXIDO DE CARBONO CO2 Vulcões emitem mais de 130 milhões de toneladas de CO 2 na atmosfera a cada ano. Gás inodoro e incolor normalmente não representa um perigo direto à vida quando em baixas concentrações mesmo que continuamente a partir do solo ou durante erupções episódicas por se tornar diluído muito rápidamente na atmosfera.

21 O CO 2 emanado na atmosfera, pode tornar-se concentrado em níveis letais para pessoas e animais. O CO 2 sendo mais pesado do que o ar, pode fluir como uma corrente para áreas de baixo relevo, e assim concentrando em altos níveis (ppm) asfixiando toda a vida em seu domínio ou trajetória nas baixas camadas atmosféricas.

22 A RESPIRAÇÃO DE UM AR COM MAIS DE 30% DE CONCENTRAÇÃO DE CO 2 PODE RÁPIDAMENTE CAUSAR OU INDUZIR À INCONSCIÊNCIA E PROVOCAR A MORTE.

23 Em regiões vulcânicas ou em outras áreas onde emissões de CO 2 ocorrem, é importante por questão de segurança, não adentrar sem proteção em pequenas depressões superficiais e em áreas deprimidas ( grutas) que podem armazenar esse gás.

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

25 DIÓXIDO DE CARBONO CO 2 O Dióxido de Carbono ( CO 2 ) é produzido naturalmente através da respiração, pela decomposição de plantas e animais e pelas queimadas em florestas.

26 FONTES ANTROPOGÊNICAS Queima de combustíveis fósseis, mudanças na vegetação (como o desflorestamento), queima de biomassa e a fabricação de cimento.

27 Emissões de CO 2 por atividades humanas, incluindo a queima de combustíveis fósseis, produção de cimento e queima de gases, produzem quantidades de CO 2, aproximadamente de 22 bilhões de toneladas por ano.

28 Cálculos e estimativas científicas comprovam que os vulcões emitem uma quantidade em peso de aproximadamente milhões de toneladas de CO 2 na atmosfera a cada ano. Esta estimativa inclui tanto os vulcões continentais e submarinos.

29 As atividades humanas liberam mais de 150 vezes mais a quantidade de CO 2 do que as emitidas por vulcões. Comparativamente, isso corresponde a quantidade de vulcões com o potencial do vulcão havaiano Kilauea que emite em torno de 13,2 milhões de toneladas por ano).

30 ESTRUTURA VULCÂNICA

31 CÂMARA MAGMÁTICA CRATERA CHAMINÉ CONE

32 KILAUEA

33

34 O Kilauea é o mais jovem vulcão da Ilha Grande do Hava í. Sua topografia faz parecer que ele é apenas uma saliência no flanco sudeste do Mauna Loa, o maior vulcão do mundo, com mais de metros de altitude.

35 KILAUEA

36 Por muitos anos, o vulcão KILAUEA era considerado como se fosse um satélite de seu vizinho gigante, MAUNA LOA, e recentemente descobriu-se evidências de que o KILAUEA tem seu próprio sistema de efusão de lava, que se estende por mais de 60 quilômetros abaixo da terra. A erupção do KILAUEA começou em 1983, e sua lava percorre um sistema de "tubulações" de 11 quilômetros entre o cone e o mar.

37 MAUNA LOAVULCÕES HAWAIANOS HAWAIANOS

38 MAUNA LOA

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41 E F E I T O S F Í S I C O S O ar com 5% de CO 2 provoca um aumento perceptível na respiração; Com 6% a 10% resulta em brevidade da respiração, dores de cabeça, tontura, sudorese e agitação; Com 10% a 15% provoca danos na coordenação motora e abrupta contração na musculatura; Com 20% a 30% provoca perda da consciência em menos de um minuto e convulsão; Acima de 30% pode provocar a morte.

42 N I T R O G Ê N I O

43 ESCLARECIMENTO TÉCNICO A composição do ar normal é: 78% de Nitrogênio - ¨ N ¨ 21% de Oxigênio - ¨ O 2 ¨ 1% de argônio. Existem outros elementos, que compõe a ar atmosférico porém em quantidades desprezível.

44 ÓXIDOS DE NITROGÊNIO Dois NOx fazem parte da poluição do ar: o monóxido de nitrogênio ( NO ) e o dióxido de nitrogênio (NO 2 ). São formados, principalmente, nas câmaras de combustão de motores de veículos onde além do combustível, entra o ar que contém grandes quantidades de nitrogênio e oxigênio e, devido à altíssima temperatura combinam-se formando os NOx.

45 Se o NO, permanecesse puro, seria então um gás inofensivo, sem representar perigos à saúde. Este se oxida muito facilmente e, para NO 2 que é um gás invisível, inodoro e muito irritante. A pessoa atingida pelo NO 2 sente imediatamente ardência nos olhos, no nariz e nas mucosas em geral.

46 O NO 2 reage com todas as partes do corpo expostas ao ar, pele e mucosas, e provoca lesões celulares. Os epitélios ( revestimentos celulares ) que mais sofrem são aqueles das vias respiratórias, por serem mais sensíveis do que a pele ou os epitélios da boca e da faringe

47 Portanto, ocorrem degenerações celulares e inflamações no sistema respiratório, desde as narinas (vias aéreas superiores), traquéia, laringe, faringe até as profundidades dos alvéolos pulmonares.

48 Nos casos de intoxicação grave, instalam-se edema pulmonar, hemorragias alveolares e insuficiência respiratória grave, e consequentemente causando morte.

49 Se a exposição for aguda, porém não fatal, ou houver inalação crônica em doses nocivas, teremos como conse- quência, doenças respiratórias de vários tipos, em função da intensidade e do tempo de exposição.

50 Pela ordem crescente de gravidade aparecerão: -Traqueites e bronquites crônicas; -Enfisema pulmonar (dilatação dos alvéolos pulmonares); -Espessamento da barreira alvéolo- capilar ( dificuldades nas trocas gasosas que ocorrem nos pulmões: CO 2 por O 2 ), -Broncopneumonias químicas ou infecciosas.

51 As broncopneumonias químicas são inflamações dos pulmões e vias respiratórias causadas por substâncias químicas. Inflamação nada mais é do que uma das muitas formas com que os tecidos reagem diante os irritantes químicos ou físicos, ou a microrganismos.

52 Com certeza, muitos de nós já sentimos uma reação inflamatória : Por exemplo, nos olhos em devido a poluição ou nos dedos ao sofrer uma queimadura. Saiba então que broncopneumonias infecciosas são típicamente causa- das pelos diversos microorganismos patogênicos.

53 Na respiração, as bactérias existentes no ar penetram nos pulmões, porém, as defesas do sistema respiratório evitam que elas provoquem doenças. Quando há uma irritação e inflamação nos tecidos respiratórios internos, cau- sados pelo NO 2, estas defesas ficam prejudicadas e as capacidades bacte- ricidas do sistema respiratório falham rompendo o equilíbrio do organismo. Assim, instalam-se as broncopneumonias infecciosas requerendo tratamentos com antibióticos intensivamente.

54 Assim, uma vez que houver um dano permanente ao sistema de defesa respiratória, o indivíduo estará sempre sujeito a infecções das vias respiratórias e dos pulmões. O NO 2, bem como todos os gases irritantes, induzem a alterações permanentes ao nosso organismo, especialmente e principalmente no sistema respiratório.

55 E N X O F R E

56 O elemento ocorre na natureza em muitos minerais à base de sulfetos e sulfatos. O enxofre nativo é encontrado na Sicília (Itália) e nos Estados Unidos da América (obtido pelo processo Frasch).

57 É elemento essencial para os organismos vivos. O enxofre tem várias formas alotrópicas. Abaixo de 95,6°C o cristal estável é rômbico. Acima desta temperatura passa para a fase triclínica. Ambas as formas cristalinas contêm moléculas S 8.

58 A temperaturas acima do ponto de fusão, o enxofre fundido é um líquido amarelo que contém anéis S 8, como na forma sólida. Em torno de 160°C os átomos de enxofre formam cadeias e o líquido se torna mais viscoso e marrom escuro. Se o enxofre fundido for resfriado rápidamente, por exemplo sendo jogado em água gelada, obtém-se o enxofre amorfo, que é um sólido marrom avermelhado.

59 A fase amorfa tem d = 1,92 g.cm -3, PF ~ 120°C, PE = 444,1°C. Acima de 200°C a viscosidade diminui. O vapor de enxofre contém mistura de moléculas de S 2, S 4, S 6 e S 8. As flores de enxofre são em forma de pó amarelo obtido por sublimação do vapor. É usado como fungicida vegetal. O elemento é usado para produzir ácido sulfúrico e outros compostos. Amostra de minério de enxofre nativo.

60 Ocorre como produto de sublimação vulcânica e em depósitos sedimentares. Utilizado na produção e transformação do ácido sulfúrico e pesticidas. O minério de FeS, é encontrado nas rochas vulcânicas básicas.

61 A pirita ( FeS 2 ) é o principal minério de enxofre, também conhecido como "ouro dos tolos". Com brilho metálico, opaco, e de coloração amarela. É básico na produção de ácido sulfúrico ( H 2 SO 4 ).

62 A IMPORTÂNCIA DO ENXOFRE As plantas produzem os seus próprios aminoácidos contendo enxofre (cistina e metionina ) por redução de sulfatos dissolvidos. O elemento é também um constituinte minoritário de gorduras, líquidos corporais e do esqueleto, sendo quase tão abundante, nos organismos, como o fósforo. fósforo

63 No corpo humano o enxofre encontra-se na forma de sulfatos ligados a compostos orgânicos. O sulfureto de hidrogênio, quando em pequenas concentrações, pode ser metabolizado; contudo em doses maiores provoca a morte por paralisia respiratória.

64 O dissulfureto de carbono também pode ser letal mas tem um efeito narcótico quando ingerido em doses reduzidas. Os compostos de enxofre não são venenos cumulativos, sendo habitual a recuperação completa. Apesar destes efeitos, o enxofre elementar é fisiologicamente inerte.

65 DIÓXIDO DE ENXOFRE A atmosfera paulistana São Paulo ( capital ) não estão muito carregadas de dióxido de enxofre ( SO 2 ). O dióxido de enxofre ( SO 2 ) tem colo- ração amarelada, e carrega um odor característico do enxofre e muito irritante e torna-se um incômodo. O problema mais sério ambiental é que em contato com superfícies úmidas, transforma-se em ácido sulfúrico.

66 REAÇÃO QUÍMICA DIÓXIDO DE ENXOFRE + H2O = ÁCIDO SULFÚROSO SO 2 + H 2 O ---> H 2 SO 3 Para que o ácido sulfuroso torne-se ácido sulfúrico só falta um átomo de oxigênio, que facilmente está na atmosfera, em abundância isto é, como substâncias oxidantes.

67 ÁCIDO SULFÚRICO ( REAÇÃO ) H 2 SO 3 + O -> H 2 SO 4 (ácido sulfúrico) Uma intoxicação aguda por SO 2 é fatal pois ataca e queima as vias respiratórias, desde a boca e o nariz até aos alvéolos pulmonares.

68 Esta destruição é marcada por uma inflamação, hemorragia e necrose dos tecidos. Esta situação dramática não ocorre, nem mesmo quando se queima o pior tipo de óleo diesel com os mais altos teores de enxofre, graças ainda a baixa quantidade de SO 2 disponível.

69 A quantidade de SO 2 lançados pelos escapamentos de ônibus e caminhões movidos a óleo diesel, causam irritações discretas quando em curtas exposições. A CETESB decreta atenção, se o nível do gás for elevado, como quando a as pessoas sentem ardência nos olhos, nariz e garganta e, por vezes, tossem. Para quem aspira raramente o ar da capital Paulista, a encefalite é quase imediata, por questão de 2 a 3 horas.

70 APARELHO MUCOCILIAR As células mucosas secretam muco que recobrem com uma camada fina as vias aéreas superiores. As células ciliadas movimentam seus cílios de tal maneira que a camada de muco é continuamente deslocado de dentro para fora dos pulmões para à boca.

71 O gás SO 2 é muito solúvel e ao chegar na mucosa respiratória, que é úmida, encontra água. Assim se transformando em ácido sulfuroso e sulfúrico que, mesmo em quantidades muito pequenas, ao longo do tempo lesam o aparelho muco-ciliar e, em conseqüência, que é uma das defesas importantes do pulmão.

72 A doença provocada denominada de tráqueo – bronquite crônica que, com o tempo torna-se irreversível, pois em as defesas foram comprometidas a nível definitivo. Deste modo teremos uma afecção inflamatória crônica das vias aéreas superiores, cujo indivíduo doente fica suceptível a freqüentes infecções respiratórias como a broncopneumonia.

73 Este muco é pegajoso e próprio, para prender as partículas de todo tipo que entram pelas vias aéreas durante a respiração. Graças ao trabalho das células ciliadas, as partículas ou mesmo bactérias coladas ao muco não chegam nas partes internas dos pulmões mas sim são expulsas e retornadas para a boca e imperceptivelmente deglutidas.

74 Quando deglutidos, as partículas e as bactérias dessem para o esôfago e estômago, e assim sofrem ações estomacais. Já dentro do estômago, o ácido clorídrico e o restante do tubo digestivo se encarregam em digerir esse muco impregnado de partícula e bactérias.

75 HIDROCARBONETOS HCs Os HCs constituem uma grande família de substâncias orgânicas compostas de hidrogênio e carbono. Os combustíveis fósseis, ( a gasolina e o óleo diesel ), possuem centenas de HCs alguns formados por longas cadeias de carbono.

76 Na queima dos combustíveis fósseis a situação persiste: Os gases de emissão da gasolina e do óleo diesel contém muitos HCs distintos, entre eles uma família especial, a dos hidrocarbonetos policíclico aromáticos (HPAs). Dá-se o nome de aromáticos a todos os compostos orgânicos que têm núcleo benzênico ( benzeno ) na molécula.

77 São denominados cíclicos os compostos que apresentam mais de um anel em sua estrutura, por exemplo o antraceno, que tem 3 anéis. HPAs são, pois, compostos orgânicos de carbono e hidrogênio que possuem mais de uma estrutura em anel e, pelo menos, um núcleo benzênico.

78 Muitos HCs não têm efeitos sobre a saúde, a não ser em concentrações altíssimas que nunca ocorrem nas poluições atmosféricas. Entretanto, existem HCs que são perigosos por serem irritantes, por agirem sobre a medula óssea provocando anemia e leucopenia, isto é, diminuindo o número de glóbulos vermelhos e brancos, e, sobretudo, por provocarem câncer.

79 Na indústria petroquímica existe o risco das leucemias (câncer do sangue) e, por isso, os níveis dos HCs perigosos são constantemente controlados. Nas poluições atmosféricas por automóveis, a correlação entre os níveis de HPAs, densidade de tráfego e incidência de câncer pulmonar foi detectada e, em conseqüência, foram desenvolvidos os catalisadores que reduzem a quantidade de HPAs emitida pela queima de gasolina e óleo diesel.

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81 CATALISADORES AUTOMOTIVOS

82 C H U M B O Pb É um metal pesado que se adiciona à gasolina em forma de ( tetra-etila ) ou ( tetrametila de Pb ), com a finalidade de aumentar a octanagem desse combustível. Até há 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.

83 Na década dos anos 70, estimou-se nos ¨EUA¨ que uma quantidade em peso de toneladas de Pb foram emitidos anualmente pelos carros. Em1982, verificou-se que na cidade do México caía 2,3 toneladas de Pb sobre cada km 2.

84 Por se tratar de um metal pesado, ao ser lançado na atmosfera pelo escapamento, uma pequena parte pode ser respirada por seres vivos, porém todo o resto precipita-se rápidamente ao solo. No solo, o Pb passa a ser um contami- nante potencial das águas, alimentos, pastagens, e muitos outros ambientes, passando a ser um problema sério ambiental.

85 A CONTAMINAÇÃO Além de entrar no organismo por inalação, o Pb também penetra por ingestão de alimentos contaminados. Um cidadão de uma grande cidade, onde circulam automóveis a gasolina com Pb, ingere aproximadamente três vezes mais Pb do que um indivíduo de área rural, longe de tráfego intenso.

86 A intoxicação pelo Pb é conhecido há longa data e a doença causada é denominada ¨saturnismo¨. Historiadores atribuem a decadência do Império Romano ao saturnismo, visto que o encanamento hidráulico, que apenas servia à elite, era de chumbo. Esse metal afeta principalmente o sangue, o sistema nervoso, os rins e o aparelho gastrointestinal.

87 No sistema sanguíneo, causa anemia e uma degeneração das hemácias. No sistema nervoso verificam-se neurites nos adultos e encefalopatias nas crianças. Causam lesões nos túbulos proximais caracterizando o acometimento renal. No aparelho digestivo os sintomas são de dores violentas emforma de cólica.

88 Vale ressaltar que os problemas renais, neurites e cólicas intestinais e estomacais manifestam-se com doses altas de Pb e ocorrem nos casos de acidentes ou intoxicações industriais. Assim, afetam mais a população adulta. Na poluição atmosférica urbana, a quantidade de Pb jamais atinge níveis dramáticos, porém, isso não quer dizer qu não é preocupante ambientalmente.

89 A contaminação de Pb, seja pela via respiratória, seja por via digestiva, é cumulativo. Sendo assim, o nosso organismo tem dificuldades em se livrar desse metal e há uma tendência de acumulá-lo nos dentes e nos ossos. Com o decorrer do tempo, mais e mais Pb é juntado no organismo e a sua taxa no sangue vai aumentando.

90 Os níveis de Pb no sangue podem ser medidos e aceita-se como normal 25ug de Pb por d.l de sangue, no entanto há indícios de que esse nível é alto demais e, muito provavelmente, haverá um consenso internacional para corrigi-lo.

91 Levantamentos e estudos comprovaram que a taxa de Pb estava aumentando no sangue de pessoas que trabalham no tráfego como, condutores e policiais, e pessoas que vivem em contato com motores, como mecânicos, manobristas de garagens, assim como nas crianças que vivem próximas das grandes rodovias, chegando a atingir níveis sérios e preocupantes.

92 Alguns países começaram a adotar medidas para diminuir o teor de Pb na gasolina ou até eliminar completamente, com o uso de combustíveis alternativos como o álcool.

93 No Brasil a gasolina comercializada nos postos não contém Pb porque o etanol o substitui (a gasolina vendida nos postos contém 22% de etanol), e está bem demonstrado que os níveis atmosféricos deste metal diminuíram na cidade de São Paulo nos últimos anos.

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95 Aldeídos Aldeídos são compostos químicos resultantes da oxidação parcial dos álcoois. Assim, o álcool metanol ao perder um átomo de hidrogênio (a perda de hidrogênio aumenta a proporção de oxigênio e, por isso, fala-se em oxidação dos álcoois) dá origem ao aldeído fórmico e o etanol, ao acético: HO 3 C-OH (metanol) ---> HO 3 C=O (aldeído fórmico) HO 3 C-HO 3 C-OH (etanol) ---> HO 3 C-HO 3 C=O (aldeído acético) Na temperatura ambiente o aldeído fórmico (AF) é um gás incolor e de cheiro muito agressivo. O que se encontra como formol no comércio é a solução aquosa de AF. Na Medicina é usado como desinfetante de salas cirúrgicas ou outras, e pelos anatomistas e patologistas para preservarem tecidos, órgãos ou cadáveres. O AF também é muito consumido na indústria da madeira, de plásticos e de vernizes. O aldeído acético (AA) é um líquido a 21 o C, acima desta temperatura transforma-se em gás. É explosivo, incolor e de cheiro característico, desagradável quando em altas concentrações. E' extensivamente utilizado na indústria química para a preparação de outros produtos como cloral, ácido tricloroacético, inseticidas, etc... No contexto da poluição do ar de São Paulo, os aldeídos interessam por causa do combustível álcool usado em automóveis. Os aldeídos emitidos pelos carros são o AF e o AA. O AF é componente dos gases de escapamento e é emitido em quantidades muito pequenas, tanto no caso da gasolina como no do álcool. O que polui o ar em quantidades maiores é o AA e isso só ocorre com o automóvel a álcool. Conforme já explicado, o etanol é parcialmente oxidado em AA que nas temperaturas do motor transforma-se em gás, e é emitido junto com todas as outras substâncias. Sua permanência na atmosfera é curta porque é extremamente reativo, transformando-se em outros compostos. Por essa razão é muito difícil obter altas concentrações de AA no ar, de forma estável e por longo tempo. Para efeitos biológicos, o AA é classificado como irritante e narcótico. Em altas doses e se injetado no organismo, este solvente também se mostra cancerígeno. Contudo, na prática, ninguém é injetado com AA e, conseqüentemente, seu potencial neoplásico é, até prova em contrário, apenas experimental. Sua neurotoxicidade é comprovada e altas concentrações na atmosfera, obtidas em laboratório, causam vertigens, convulsões, coma e morte a ratos. A autópsia evidencia graves lesões no sistema nervoso central dos animais. Concentrações menores irritam as mucosas dos olhos, do nariz e das vias respiratórias em geral, e provocam constrição dos brônquios, ou seja, uma crise asmática. E' muito interessante que, no caso das bebidas alcoólicas, o organismo livra-se de grande parte do álcool ingerido por meio de uma série de transformações químicas realizadas no fígado que terminam decompondo-no em água e dióxido de carbono, substâncias essas facilmente elimináveis pelos rins e pulmões. A reação é complicada e nem nós interessa a não ser num aspecto: o seu primeiro passo é oxidar o álcool em aldeído, sendo álcool etílico em aldeído acético. Isto significa que, freqüentemente, uma certa quantidade de AA é fabricada pelo próprio organismo que, no caso dos alcoólatras ou os assim chamados "bebedores sociais", pode alcançar níveis indesejáveis, tendo efeitos sobre o psiquismo e as próprias células hepáticas. Assim, salvo algum acidente extraordinário, a maior quantidade de AA que atinge o organismo é fabricada por ele mesmo a partir do álcool etílico. Certamente, nenhuma poluição por gases de escapamento de carros a álcool se quer se aproxima dos níveis de AA fornecidos por uma dose dupla de cachaça ou de uísque ! Material Particulado As fábricas e todos os veículos a motor enchem a atmosfera com

96 material particulado (MP). Os caminhões e ônibus a diesel lançam ao ar gases e MP; esse constitui a maior parte da massa da exaustão de seus motores. 80% da MP é fuligem, a fumaça negra que se vê saindo pelos canos de escapamento. A MP não é uma substância mas, sim, um complexo muito grande de elementos que se agregam em partículas. No caso da fuligem, a maior parte da partícula é constituída por carvão, que não causaria por si grandes danos ao organismo; contudo, acontece que há uma tendência das outras substâncias existentes no ar a se aderirem à partícula, e aí que começa o problema do sistema respiratório. Na atmosfera, em qualquer ar por mais limpo que seja, existe poeira. São partículas de diversos tamanhos: se muito grandes caiem logo ao solo pela força da gravidade, se menores flutuam no ar e podem ser inalados pelos seres vivos. No homem essas são retidas nas vias respiratórias superiores pelo aparelho mucociliar já descrito, porém, algumas partículas muito pequenas (menores do que 10 micra), penetram até a intimidade do pulmão e depositam-se nos alvéolos. O tecido pulmonar possui um sistema de defesas eficiente que remove a poeira que nele penetra. Células especializadas, os macrófagos, procuram fagocitar as partículas e o sistema linfático drena àquelas que escaparam dessas células a filtros apropriados, chamados de linfonodos. Enquanto que o aparelho mucociliar retira rapidamente do organismo as partículas que nele ficaram presas, os macrófagos e o sistema linfático mantém por um tempo longo as sujeiras nos pulmões e tecidos adjacentes. A fuligem é composta de partículas suficientemente pequenas para penetrarem nos alvéolos pulmonares e carregam consigo todas as substâncias adsorvidas a elas. Este é o problema ! No ar há poluentes de todos os tipos, irritantes, tóxicos e cancerígenos, cuja ação é facilitada pelo MP porque, além de levá-los ao tecido pulmonar, como explicamos acima, mantém-nos por longo tempo junto às células, permitindo que pequenas quantidades de tóxicos causem danos graças à sua prolongada permanência. Portanto, o MP é simplesmente o mais eficiente transportador de poluentes atmosféricos para a intimidade do organismo. Oxidantes Fotoquímicos A luz solar causa uma série de reações entre as substâncias existentes na atmosfera que, muito apropriadamente, são chamadas de reações fotoquímicas. Os produtos que resultam dessas reações são milhares e são divididos em categorias. Aqueles compostos que são resultantes da ação do luz solar e de oxidações químicas foram denominados de oxidantes fotoquímicos (OFs). Os principais são: ozônio, aldeídos, cetonas e peróxidos. As reações foto-oxidantes são complexas e, geralmente, têm várias etapas. Antes de dar alguns exemplos, vejamos de modo simplificado: Substância A + Substância B + Luz Solar = Substância C A substância C é o OF e quase sempre é instável, de forma que gera novos OFs: Substância C + Substância D + Luz Solar ---> Substância E e assim por diante. O ozônio forma-se deste modo: NO 2 + Luz Solar ---> NO + O O + O 2 + Luz Solar ---> O 3 (ozônio) O ozônio é considerado o oxidante fotoquímico mais importante e é muito irritante. Vejamos um famoso OF, o peroxiacetil nitrato (PAN): HCs + O 2 + Luz Solar ---> separa o radical livre dos HCs Radical Livre + NO 2 ---> nitratos de peroxila, entre eles o PAN. Os aldeídos também produzem oxidantes fotoquímicos: H 2 C=O (aldeído fórmico) + Luz Solar ---> H + HCO HCO + O + Luz Solar ---> CO + HO 2 (hidroperóxido) ou, outra reação: HO 3 C-H 2 C=O (aldeído acético) + Luz Solar ---> H + HO 3 C-HCO 2 HO 3 C-HCO + O 2 + Luz Solar ---> 2 H 3 C-CO + H 2 O 2 (peróxido de hidrogênio) PAN, O 3, aldeídos e outros oxidantes fotoquímicos formam o famoso "smog" fotoquímico, parte daquela nuvem marrom-avermelhada em dia quente de inverno paulistano que irrita os olhos e a garganta. ("smog" vem da contração das palavras inglesas "smoke", fumaça, e "fog", neblina, e expressa uma poluição atmosférica típica.) Sua ação tóxica deve-se, principalmente, à capacidade de oxidar proteínas, lipídios e outras substâncias químicas integrantes das células, lesando ou matando as mesmas, dependendo da concentração e do tempo de exposição. Assim, os oxidantes fotoquímicos agravam a ação irritante dos outros poluentes e intensificam as inflamações e infecções do sistema respiratório.

97 A observação de que a taxa de Pb estava aumentando no sangue de pessoas que trabalhavam no tráfego ou com motores de carros: policiais, mecânicos, manobristas e outras, assim como em crianças que viviam próximas a grandes rodovias, chegando a atingir níveis preocupantes, levou alguns países a tomarem medidas no sentido de diminuir o teor de Pb na gasolina e mesmo de eliminá-lo completamente, com substitutivos que elevassem a octanagem como, por exemplo, os álcoois.

98 Contaminação de origem natural CONTAMINANTE FONTE NATURAL QUANTIDADE (milhões de ton) Dióxido de Enxôfre (SO2) Vulcões 6 a 12 Ácido sulfídrico (H2S) Vulcões e ações biológicas em pântanos 30 a 100 Monóxido de carbono (CO) Incêndios florestais 3000 Óxidos de Nitrogênio (NOx) Ações bacterianas em solos 60 a 270 Amoníaco (NH3) Decomposição biológica 100 a 200 Óxido Nitroso ( N2O) Ação biológica em solos 100 a 450 Hidrocarbonetos (predominantemente metano) CH4 Diversos processos biológicos 300 a 1600 CLASSIFICAÇÃO DOS PRINCIPAIS POLUENTES LANÇADOS PELO HOMEM NA ATMOSFERA Tabela 1 - Fontes características e efeitos dos principais poluentes na atmosfera POLUENTE CARACTERÍSTICA FONTES PRINCIPAIS EFEITOS GERAIS SOBRE A SAÚDE Partículas totais em suspensão (PTS) Partúiculas de material sólido ou líquido que ficam suspensas no ar na forma de poeira, neblina, aerosol, fumaça ou fuligem etc. Faixa de tamanho < 10 micra. Processos Industriais e veículos motorizados (exaustão), poeira de rua ressuspensa, queima de biomassa. Fontes naturais: polem, aerossol marinho e solo. Quanto menor o tamanho da partícula, maior o efeito sobre a saúde. Causam efeitos significativos em pessoas com doenças pulmonares, asma e bronquite. Partículas Inaláveis (MP10) e fumaça. Partículas de material sólido ou líquido que ficam suspensos no ar, na forma de poeira, neblina, aerossol, fumaça fuligem etc. Faixa de tamanho < que 10 micra. Processos de combustão ( indústria e veículos automotores), aerossol secundário (formação na atimosfera). Aumento de atendimentos hospitalares e mortes prematuras. Dióxido de Enxofre (SO2) Gás incolor, com forte odor, semelhante ao gás produzido na queima de palitos de fósforo. Pode ser transformado em SO3, que na presença de vapor de água, passa rápidamente a H2SO4. É um importante precursor dos sulfatos, um dos principais componentes das partículas inaláveis. Processos que utilizam queima de óleo combustível, refinaria de petróleo, veículos a diesel, polpa e papel. Desconforto na respiração, doenças respiratórias, agravamento de doenças respiratórias e cardiovasculares já existentes. Pessoas com asma, doenças crônicas de coração e pulmão são mais sensíveis ao SO2.


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