Clima e Poluição Atmosférica atmosfera impacta os processos físicos e da vida no planeta população: altera a atmosfera: lançando gases e partículas, modificando as trocas de água e energia causando problemas imediatos e / ou de maior duração (substituição/remoção total da cobertura natural, desvio/tubulação da drenagem, estruturas verticais que barram os ventos...) reduzindo a quantidade de água evaporada, aumentando o fluxo de calor sensível, mudando a circulação local e o ângulo de recebimento da luz solar Poluição:presença de partículas e gases em concentrações que colocam em perigo a saúde dos organismos, alterando a dinâmica ambiental e dos processos físicos

ar: nunca totalmente limpo: entre seus componentes, diferentes quantidades de materiais líquidos e sólidos em suspensão, que entram na atmosfera de forma natural (vulcões, queimadas) ou antropogênica (poluição) composição da atmosfera: quimicamente estável e constante nas últimas centenas de milhões de anos total das moléculas quimicamente reativas na atmosfera: raramente ultrapassa 10 ppmv todas as questões que envolvem o delicado balanço da vida em nosso planta (poluição/camada de ozônio, chuva ácida) são conseqüências de interações químicas que envolvem menos de 1/1000 de 1% das moléculas da atmosfera na troposfera, os milhares de constituintes-traço da atmosfera possibilitam cerca de 170 espécies de interações químicas (muitas naturais); na estratosfera:40

QUÍMICA DA ESTRATOSFERA estratosfera: concentra 90% do ozônio(O3), principal elemento reativo presença na estratosfera: positiva absorve o excesso da radiação ultravioleta extremamente danosa produzido quando radiação ultravioleta e constituintes menores da atmosfera (O, HO, HO2, ClO, CL, N2) desagregam a molécula de O2 entretanto, na estratosfera ocorrem apenas no máximo 10 moléculas de O3 para cada 1 milhão de moléculas mesmo assim, o O3 facilmente interage com inúmeros constituintes da estratosfera

Principais fontes de poluição QUÍMICA DA TROPOSFERA poluentes antropogênicos: não reagem com o nitrogênio e oxigênio da atmosfera, que são muito estáveis poluentes: partículas maiores concentram-se próximo ao solo (gravidade); no caso de gases: maior complexidade material particulado: diminui a penetração da luz afetando o clima por meios físicos gases: afetam o clima por reações químicas Principais fontes de poluição origem natural: vulcões, marinhas, pólen, queimadas, microorganismos (últimas: acentuadas pela ação humana) origem antropogênica: processos industriais diversos (químicos, de combustão, refinamento...) nucleares ou atômicos, atividades agrárias e minerárias, etc.

agravamento dos episódios de poluição: a partir da Revolução Industrial alguns casos “clássicos”: Dez. 1930: Vale de Meuse, Bélgica: grossa camada de poluição por 5 dias 63 mortos e doenças em 6000 pessoas Out. 1948: o mesmo em Donova, Pensilvânia (EUA): 20 mortos e quase metade da população (6000 pessoas) doentes Dez. 1952: Londres: em 5 dias, 4000 mortes (outros episódios na cidade em 1953 e 1962) 1953,1963,1966: episódios de forte poluição em Nova York a partir desses episódios: alguns países passaram a legislar, regulamentar e implementar tecnologias para redução da poluição. América Latina, Ásia e África eventos freqüentes. Brasil: graves problemas com destaque para Cubatão, Criciúma (SC), etc.

Poluentes Primários Material Particulado: partículas e líquidos emitidos para a atmosfera por fontes diversas (fábricas, plantas, veículos, construções, etc.). Inclui fumaças, cinzas, poeiras, pólen, esporos... Reduz a visibilidade e as menores se alojam nos pulmões e outros tecidos Dióxido Sulfúrico (SO2): gás incolor e corrosivo originário de processos de combustão. No ar: SO3 que, em contato com a água H2SO4 (ácido sulfúrico) Óxidos Nitrosos (NOx): vermelho-amarronzado, reduz a visibilidade. Formado quando há oxidação de componentes nitrosos ( NO NO2); altas concentrações: problemas no coração e pulmões. Em presença de umidade: HNO3 (ácido nítrico)

Poluentes Secundários Monóxido de Carbono (CO): gás incolor, inodoro e altamente venenoso causa enjôos, reflexos retardados e compromete o transporte de oxigênio pelo sangue, podendo levar à morte Poluentes Secundários produzidos na atmosfera quando ocorrem certas reações químicas poluentes primários em contato com a luz solar geram centenas de componentes químicos danosos (poluentes secundários) reações fotoquímicas Ozônio (O3): na troposfera: altamente danoso formado a partir de hidrocarbonetos inexistentes na estratosfera (assim como o átomo O é inexiste na troposfera). Piores episódios de concentração de O3: verão e de dia (luz). Causa irritação nos olhos, pulmões e câncer. Compromete o crescimento de culturas agrícolas, danifica materiais (borracha, pintura, plástico), ...

Fatores meteorológicos que afetam o clima Ácidos diversos: comprometem a saúde e causam corrosões em diversos materiais HNO3 (ácido nítrico) H2SO4 (ácido sulfúrico), ... Fatores meteorológicos que afetam o clima Fatores determinantes: quantidade de contaminantes emitidos para a atmosfera condições atmosféricas e relação com a dispersão dos poluentes Ventos: fortes e inconstantes: favorável atmosfera + turbulenta menos poluída (mistura maior e mais efetiva ) ar estável: diminuição ou supressão da convecção agravamento dos episódios de poluição altas temperaturas: maior convecção início da tarde e verão: mais favoráveis para a dispersão dos poluentes

ar estável: gera inversão térmica camada de mistura bastante restrita ar mais aquecido (mais leve) acima do ar frio (denso), inibindo a convecção e aprisionando os poluentes nas camadas mais baixas da atmosfera. Ocorre no início da manhã/noite, pois o aquecimento solar favorece a instabilidade sítios geográficos: mais ou menos favoráveis para a ocorrência do fenômeno ar frio, mais denso: drenado para vales e depressões (muitas regiões industriais do mundo instaladas em vales,como Cubatão) domínio de anticiclone inversões de temperatura com ar mais frio e denso em menores altitudes (situação típica da cidade de São Paulo)

Inversão Térmica em São Paulo Inversão Térmica na Cidade do México

Chuva Ácida Acidez: medida através da escala de pH, sendo 7 neutro. Valores abaixo: substância ácida. Escala: logarítmica substância com pH 6 é 10 vezes mais ácida que outra com pH 7. O valor 5,6 é usado para indicar chuva ácida, sendo que esse é o valor de Ph do CO2 em equilíbrio com água destilada queima de combustíveis fósseis vários milhões de toneladas de óxidos sulfúricos e nitrogênio sejam lançados na atmosfera/ano (só nos EUA, 45 milhões) reações químicas alguns desses poluentes são convertidos em ácidos que precipitam na atmosfera

efeitos da chuva ácida: dinâmica da atmosfera chuva ácida em áreas distantes de sua origem poluentes carreados principalmente pela camadas mais altas da atmosfera (chaminés mais altas para não contaminar o ambiente local lançam produtos em níveis mais altos, onde dominam ventos mais fortes e persistentes) efeitos da chuva ácida: acidificação de vários lagos – a precipitação ácida lava o solo, carreando para os lagos metais tóxicos depositados no solo, intoxicando os peixes e toda a cadeia ecológica diminuição da visibilidade problemas de saúde diversos: asma, tosse seca, dor de cabeça, irritações nos olhos e narina. Metais tóxicos presentes na precipitação contaminam alimentos e tecidos de animais consumidos pelo homem diversos corrosão de prédios e estátuas públicas (1967: corrosão de ponte sobre o R. Ohio, Estados Unidos, matando 46 pessoas)

Chuva ácida na Europa