QUÍMICA AMBIENTAL Prof. : Rivaldo Santana Química

1992: Rio de Janeiro, Brasil, Conferência da O. N. U 1992: Rio de Janeiro, Brasil, Conferência da O.N.U. sobre o Desenvolvimento e Meio Ambiente, Rio-92: a Educação Ambiental é considerada fundamental para que se atinja o desenvolvimento sustentável por parte de um país;

Obs.: AGENDA 21: preconiza o desenvolvimento sustentável dos países para o século XXI, compatibilizando a conservação ambiental, a justiça social e o crescimento econômico.

MEIO AMBIENTE : é o conjunto de condições, leis, influências, alterações e interações de ordem física, química e biológica, que permite, abriga e rege a vida em todas as suas formas (art. 3º, I, da Lei 6.938, de 31.8.81).    

O HOMEM X MEIO AMBIENTE : o homem é um grande modificador do meio início: domínio do fogo (queima de matas e florestas para o plantio e obtenção de combustível) modificação do meio de acordo com suas necessidades e crescimento vertiginoso da população conseqüências: erosão e desertificação do solo e poluição do meio ambiente em geral resultado: não poderá suportar indefinidamente os subprodutos introduzidos em seu meio ambiente natural.

POLUIÇÃO DO AR

COMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICA Gases % em Volume Nitrogênio Oxigênio Vapor de água Argônio Dióxido de Carbono Neon Hélio Metano 78.1% 21% varia de 0 - 4% 0.93% por volta de 0.3% abaixo dos 0.002% 0.0005% 0.0002%

PRINCIPAIS POLUENTES DO AR CO2 CH4 NO NO2 CFCs, HCFCs, HFCs CO SO O3

DIÓXIDO DE CARBONO (CO2) FONTES respiração, decomposição de plantas e animais e queimadas naturais de florestas; queima de combustíveis fósseis, desflorestamento, queima de biomassa e fabricação de cimento CONCENTRAÇÃO antes 1750 - 280 ppmv (partes por milhão por volume ) em 1992 – 355 ppmv atualmente – 400 ppmv EFEITOS Principal gás do “efeito estufa”

METANO (CH4) FONTES CONCENTRAÇÃO EFEITOS Matéria orgânica em decomposição Cultivo de arroz, queima de biomassa, queima de combustíveis fósseis CONCENTRAÇÃO Atual – 1,72 ppmv Antes Revolução Industrial – 0,8 ppmv EFEITOS Pulmões Sistema cardiovascular e sistema nervoso

ÓXIDOS DE NITROGÊNIO (NO, NO2) FONTES Oceanos, florestas tropicais Produção de nylon, ácido nítrico, atividades agrícolas, queima de biomassa e queima de combustíveis fósseis CONCENTRAÇÃO Em 1993 – 310 ppbv (partes por bilhão por volume) Antes Revolução Industrial – 275 ppbv EFEITOS Inflamações do sistema respiratório Chuva ácida Reduz fotossíntese

HALOCARBONOS (CFCs, HCFCs, HFCs) FONTES Produção de aerossóis, espuma, indústria de ar condicionado CONCENTRAÇÃO Em 1992 - CFC 11 – 280 pptv (partes por trilhão por volume) - CFC 12 – 484 ppt - CFC 113 – 60 pptv EFEITOS Destruição da camada de ozônio (CFCs e HCFCs) Efeito estufa Radiação ultravioleta (queimaduras de pele, câncer de pele)

MONÓXIDO DE CARBONO (CO) FONTES Tráfego (veículos) Indústrias Vegetação CONCENTRAÇÃO A partir dos anos 80, a emissão de CO pelos automóveis passou de 33 gCO/Km para 0,43 gCO/Km o que resultou numa queda progressiva na poluição, mesmo com o aumento da frota de veículos. Contudo em 2000 apresentou um pequeno crescimento.

EFEITOS Concentração atmosférica de CO (ppm) Tempo médio para acumulação (minutos) Sintomas 50 150 Dor de cabeça leve 100 120 Dor de cabeça moderada e tontura 250 Dor de cabeça severa e tontura 500 90 Náuseas, vômitos, colapso 1.000 60 Coma 10.000 5 Morte

DIÓXIDO DE ENXOFRE (SO2) FONTES Combustão (petróleo e carvão mineral) Veículos à diesel Erupções vulcânicas EFEITOS Sistema respiratório Problemas cardiovasculares Chuva ácida

A CHUVA É, NATURALMENTE, UM POUCO ÁCIDA! os animais e o homem, ao respirarem, liberam gás carbônico (CO2) na atmosfera. então quando chove: CO2(g) + H2O(l)  H2CO3(aq) deixando a chuva ligeiramente ácida (pH = 5,7), já que se trata de um ácido fraco

N2(g) + O2(g) → 2NO(g) 2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) as chuvas ácidas são causadas principalmente pelos: 1. óxidos de nitrogênio: (NO e NO2) N2(g) + O2(g) → 2NO(g) 2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) 3NO2(g) + 3H2O(l) → 2H3O+(aq) + 2NO3-(aq) +NO(g)

SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq) 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) 2. óxidos de enxofre: (SO2) SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq) 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq) consequências: A água dos rios e lagos se torna ácida e, conseqüentemente, imprópria para à vida de peixes e outras espécies.

Fe(s) + H2SO4(aq)  H2(g) + FeSO4(s) corrosão do ferro pelo ácido sulfúrico Fe(s) + H2SO4(aq)  H2(g) + FeSO4(s) corrosão do mármore pelo ácido sulfúrico H2SO4(aq) + CaCO3(s)  CaSO4(aq) + H2CO3(aq)

OZÔNIO (O3) FONTES CONCENTRAÇÃO EFEITOS reação dos hidrocarbonetos e óxido de nitrogênio na presença de luz solar CONCENTRAÇÃO 0,3 ppmv EFEITOS Irritação dos olhos e vias respiratórias Envelhecimento precoce e corrosão dos tecidos

BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO EFEITO ESTUFA E BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO

EFEITO ESTUFA Mocinho ou vilão?

ENTENDENDO O EFEITO ESTUFA

A TERRA: UMA GRANDE ESTUFA Efeito Estufa natural (“mocinho”): grande parte se deve a presença de água na atmosfera (em forma de vapor, 85% e água líquida 12%) Em conseqüência da poluição (“vilão”): Se deve principalmente pelo (CO2), (CH4), (N2O), clorofluorcarbonetos (CFCs), hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs) e (SF6)

O SUPERAQUECIMENTO GLOBAL E SUAS CONSEQÜÊNCIAS

INVERSÃO TÉRMICA E SMOG : Smog = smoke (fumaça) + fog (neblina)

em 1952, em Londres, o smog provocou a morte 3,5 a 4 mil pessoas

Derretimento de geleiras

Inundações

Desertificação

Furacões

Ondas gigantes

Fome e miséria

O PROTOCOLO DE KYOTO (1997) METAS DE REDUÇÃO entre 2008 e 2012, os países industrializados devem diminuir a emissão de gases poluentes a um nível 5,2% menor que a média de 1990. E.U.A. se recusam a ratificar o acordo em 2001 METAS DE REDUÇÃO Países da União Européia – 8% Estados Unidos – 7% Japão – 6% Para a China e os países em desenvolvimento, como Brasil, Índia e México, ainda não foram estabelecidos níveis de redução.

ESTAMOS PERDENDO PROTEÇÃO BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO ESTAMOS PERDENDO PROTEÇÃO

O QUE É A CAMADA DE OZÔNIO? COMO A CAMADA DE OZÔNIO PROTEGE A TERRA? formada por um gás levemente azulado de odor bastante forte situada na estratosfera (10 a 50Km da superfície terrestre) COMO A CAMADA DE OZÔNIO PROTEGE A TERRA? absorve a radiação ultravioleta (UVA, UVB, UVC) do Sol, impedindo que a maior parte dela atinja a superfície terrestre

CONHEÇA AS RADIAÇÕES ULTRAVIOLETAS radiação U.V. λ ( em nm) efeitos UVA 320 - 400 não são absorvidos pela c.O3 não possuem efeitos maléficos ao ser humano UVB 280 - 320 são parcialmente absorvidos pela camada de ozônio vermelhidão na pele e diferen- tes tipos de câncer de pele UVC < 280 totalmente absorvidos pela c O3 podem danificar a córnea

QUIMICAMENTE TEMOS: equilíbrio natural entre formação e destruição do ozônio

COMO SE FORMA O BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO? os CFCs sobem lentamente para camadas superiores à camada de ozônio. Os raios ultravioletas decompõe os CFCs, liberando átomos de Cloro (Cl). O cloro como é mais denso, desce, voltando para a camada de ozônio, destruindo-a.

MECANISMO REACIONAL:

ACOMPANHE A EVOLUÇÃO DO BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO (1980-1991)

SITUAÇÃO ATUAL DA CAMADA DE OZÔNIO Em setembro de 2000, com 29,78 milhões de Km2 Em setembro de 2003, com 28,2 milhões de Km2

OS EFEITOS DA DIMINUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO ATINGEM O HEMISFÉRIO SUL: aumento nos casos de câncer de pele e catarata em regiões do hemisfério sul, como a Austrália, Nova Zelândia, África do Sul e Patagônia. O Ministério da Saúde do Chile informou que desde o aparecimento do buraco na camada de ozônio sobre o pólo Sul, os casos de câncer de pele no Chile cresceram 133%; atualmente o governo faz campanhas para a população utilizar cremes protetores para a pele e não ficar exposta ao sol durante as horas mais críticas do dia.

Em Queensland, no nordeste da Austrália, mais de 75% dos cidadãos acima de 65 anos apresentam alguma forma de câncer de pele; a lei local obriga as crianças a usarem grandes chapéus e cachecóis quando vão à escola, para se protegerem das radiações ultravioletas. A Academia de Ciências dos Estados Unidos calcula que apenas na Austrália, estejam surgindo anualmente 10 mil casos de carcinoma de pele por causa da redução da camada de ozônio.

REDUZEM A CONCENTRAÇÃO AÇÕES PREVENTIVAS REDUZEM A CONCENTRAÇÃO DE POLUENTES

CONTROLE DE EMISSÃO DE POLUENTES POR VEÍCULOS AUTOMOTORES Uso de combustíveis menos poluidores, o gás natural por exemplo Instalação de catalisadores Operação e manutenção adequadas do veículo Rodízio de carros

CONTROLE DE EMISSÃO DE POLUENTES PELAS INDÚSTRIAS Altura adequada das chaminés de indústrias, facilitando a dispersão dos poluentes Uso de matérias primas e combustíveis que resultem em resíduos gasosos menos poluidores Melhoria da combustão: quanto mais completa a combustão, “menor a emissão de poluentes” Instalação de filtros nas chaminés Tratamento de resíduos químicos

O QUE PODEMOS FAZER PARA CONTRIBUIR COM A DIMINUIÇÃO DE POLUENTES? Evitar queimar compostos orgânicos ou lixo de um modo geral Plantar mais árvores Reduzir e reciclar o lixo Fazer vistorias constantes em seus veículos e se empresário, em suas indústrias. Buscar utilizar fontes renováveis de energia

O MATERIAL E O TEMPO GASTO PARA SUA DECOMPOSIÇÃO restos orgânicos algumas semanas papéis 3 a 6 meses goma de mascar 5 anos lata de alumínio 100 anos vidro 10.000 anos plástico cimento 50.000 anos embalagens longa vida 100 a 200 anos borracha tempo indeterminado filtro de cigarro tampa de garrafa 150 anos pano 6 meses a um ano

“ O ser humano é uma parte do todo chamado Universo, uma parte limitada no tempo e no espaço.Ele percebe a si próprio, seus pensamentos e sentimentos como algo separado do resto, uma espécie de ilusão da consciência.Essa ilusão é para nós uma espécie de prisão que nos restringe aos nossos desejos e ao afeto por poucas pessoas próximas a nós.Nossa tarefa é nos libertar dessa prisão, ampliando nossa esfera de amor para envolver todos os seres vivos e a natureza em toda a sua beleza.” Albert Einstein