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Poluição Atmosférica INTRODUÇÃO Prof. Me. Wilian de Oliveira Rocha Divisão da atmosfera Esquema de como se sobrepõe as camadas atmosféricas. Composição do ar atmosférico O Estudo de poluição do ar é feito no âmbito da baixa atmosfera (troposfera e estratosfera), porque? Componente Ar normal ar poluído Nitrogênio 78,09% 78,09% Oxigênio 20,94% 20,94% Argônio 0,93% 0,93% Dióxido de carbono 305-370 ppm 330-550 ppm Monóxido de carbono 0,12-0,9 ppm 10-360 ppm Dióxido de enxofre 0,0002 ppm 0,01-0,06 ppm Dióxido de nitrogênio 0,0005-0,02 ppm 0,12-0,25 ppm Amônia 0,006-0,01 ppm 0,075-0,285 ppm Poluição atmosférica • Poluição do ar – qualquer modificação sofrida pela atmosfera natural que causem prejuízos diretos e indiretos ao homem, a fauna, a flora e aos demais recursos naturais em todas as suas utilizações consideradas normais. Principais fontes poluidoras • Classificam-se em dois grupos: – Processos de combustão – Processos industriais • Substâncias normalmente presentes no ar, mas em excesso; • Substâncias distintas das que compõem o ar. Poluentes na forma de partículas em suspensão no ar – pesticidas, amianto, pólen (< 10 mícrons) Classificação dos poluentes quanto à origem • Poluentes primários – se encontram no ar da mesma forma em que foram emitidos pela fonte; – CO2 • Poluentes secundários – se formam a partir da interação entre dois poluentes primários ou entre primários e os constituintes normais do ar. – H2SO4 Poluente Origem Monitoramento Monóxido de carbono Combustão incompleta de materias carbonatdos. Os veículos automotores constituem a principal fonte Espectrofotometria de in fravermelho não-dispersivo Dióxido de carbono Ocorre naturalmente, mas também é produzido na combustão de materiais carbonados para produção de energia. Queimadas. Espectrofotometria de in fravermelho não-dispersivo Óxidos de nitrogênio Produzido naturalmente pelos vulcões. Queima de combustíveis fósseis. Queimadas. Método da quimioluminescência Hidrocarbonetos Evaporação e queima de combustíveis fósseis em veículos automotores e na indústria Método da ionização de chama Principais poluentes Poluente Origem Monitoramento Dióxido de enxofre Produzido naturalmente pelos vulcões. Queima de combustíveis fósseis. Processos industriais Espectrofotometria de in fravermelho não-dispersivo Material particulado Indústrias, mineração, veículos, queimadas e construção civil. Espectrofotometria de in fravermelho não-dispersivo Fatores que afetam a poluição do ar • Fatores meteorológicos – Temperatura; – Precipitações; – Ventos; • Condições topográficas Temperatura: • Quando a temperatura na troposfera torna-se gradativamente mais fria (a medida que sobe): – Condições favoráveis a dispersão de poluentes. • Quando a o ar quente fica aprisionado entre duas camadas de ar frio: – Condições de estagnação de poluentes (INVERSÃO TÉRMICA) A Inversão Térmica Precipitações • Processo que normalmente retém e aglutina os poluentes; Ventos • Favorecem a dispersão dos poluentes, mas que em algum grau, conseguem transferir estes a outras regiões. Condições topográficas • As irregularidades do terreno influenciam sobre o grau de dispersão de poluentes Autodepuração • Os processos de emissão de poluentes associados aos processos de turbulência da atmosfera caracterizam a capacidade de autodepuração. • Capacidade da atmosfera restaurar suas características ambientais naturalmente, devido à decomposição dos poluentes. Consequências da poluição do ar • Comprometimento em níveis locais, regionais e até globais: – Da saúde; – Dos bens materiais; – Dos recursos naturais. Efeitos sobre os seres vivos e materiais Poluente Consequências Nox - óxidos de nitrogênio Afecções respiratórias e alterações sanguíneas; destroem a clorofila; causam edemas pulmonar; deterioram borracha, tecidos; favorecem ao envelhecimento precoce; contribuem para o fenômeno. MP - Material particulado Problemas estéticos; Suja com fuligem os prédios e a paisagem; produz bruma e reduz a visibilidade; irrita mucosas e brônquios; carreia poluentes tóxicos para os pulmões; reduz a produção de vitamina D em recém-nascidos; causa danos às plantas, modificações no clima terretres; distúrbios digestivos, anemia, nervosisvos, parasilia, câncer nas vias respiratórias. HC - Hidrocarbonetos Formam névoa escura e amarelada sobre as cidades; irritam olhos e mucosas; alguns são cancerígenos SOx - Óxidos de enxofre Irritam as vias respiratórias; destroem a clorofila; corroem ferro, aço e mármore; causam danos irreversíveis aos pulmões quando combinados com partículas; provocam a acidez da chuva Cox - Óxidos de carbono Níveis muito baixos – agrava o coração e compromete o funcionamento normal do cérebro. Níveis elevados – causa a morte por asfixia e é o principal responsável do efeito estufa. Efeitos globais da poluição do ar • Chuva ácida; • Efeito estufa; • Camada de ozônio. Chuva ácida Características • Precipitações com pH < 5,6 • Formação a partir da presença dos ácidos sulfúrico e nítrico oriundos de reações entre os óxidos de nitrogênio e dióxido de enxofre. Consequências • Aumento da mobilidade química de metais tóxicos; • Aumento da perda de nutrientes do solo pelo aumento da lixiviação. – Queda da produtividade agrícola; – Intoxicação e mortandade da fauna; – Aumento da acidez da água. - destruição de plantas e florestas; - atrasam o crescimento das plantas; - tornam o solo, rios e lagos mais ácidos; - aumentam as doenças respiratórias (asma); - danificam monumentos. Efeito estufa Formação: • Aumento da concentração dos gases de estufa como dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, clorofluorcarbono e ozônio. Consequência direta: • Aumento progressivo da temperatura global. Degradação da camada de ozônio Características • Faixa de 30 km de espessura e a uma altitude de 15 km da superfície terrestre; • Altamente rarefeito; • Capacidade de interagir com grande número de substâncias químicas. – CFC (freon) Calcula-se que o corte de 50% na produção de CFC's reduziria 95% dos danos na camada de ozono. Melhorando a qualidade do ar • Investigação do problema; – Levantamento das fontes poluidoras • O que? Onde? Quando?; – Identificação dos padrões de qualidade • PRONAR: Res. CONAMA 05/89, 03/90 e 08/90 e PROCONVE: Res. CONAMA 18/86 e 06/93 • Medidas de controle; – Planejamento e zoneamento territorial; – Redução ou eliminação da emissões; – Controle das emissões. MEDIDAS DE CONTROLE 1. Planejamento territorial e zoneamento 2. Redução ou eliminação das emissões 3. Controle das emissões • Localização? • Transportes? • Conhecimento e Tecnologia? PLANEJAMENTO TERRITO- RIAL E ZONEAMENTO Localização adequada da fontes polidoras em relação a outras áreas; Distribuição adequada das edificações; Melhoria da circulação dos veículos; Melhoria e incentivo ao uso de transporte coletivo. Utilização de barreiras a propagação dos poluentes; VEGETAÇÃO PROTETORA x POLUIÇÃO DO AR CIÊNCIAS DO AMBIENTE - CAP. 13.18 REDUÇÃO OU ELIMINAÇÃO DAS EMISSÕES Uso de matéria prima e combustíveis menos poluidores; Uso de energia elétrica no transporte; Modificação dos processos industriais; Operação e manutenção adequada dos equipamentos e processos; Controle meteorológico. CIÊNCIAS DO AMBIENTE - CAP. 13.27 PROTOCOLO DE KYOTO • Tratado internacional com compromissos para a redução da emissão dos gases que provocam o efeito estufa, considerados como causa do aquecimento global; • Negociado em 1997, entrou oficialmente em vigor em 16 de fevereiro de 2005; • Por ele se propõe um calendário pelo qual os países desenvolvidos têm a obrigação de reduzir a quantidade de gases poluentes em, pelo menos, 5,2% até 2012, em relação aos níveis de 1990; • Instrumentos – Mercadode Carbono e os MDL. (Atualizar) O BRASIL E O PROTOCOLO DE QUIOTO • O Brasil assinou o Protocolo de Quioto em 29 de Abril de 1998; • A Assembléia Legislativa aprovou o texto do Protocolo apenas em 20 de julho de 2002, sob o Decreto Legislativo nº 144 de 2002; • Sendo que a ratificação do Protocolo pelo Brasil foi feita somente em 23 de Agosto de 2002. CONTROLE DAS EMISSÕES Diluição de poluentes mediante o uso de chaminés altas; Instalação de equipamentos de retenção de gases e partículas: filtros de manga; coletores inerciais, coletores gravitacionais; ciclones, precipitadores eletrostáticos; torres de borrifo/enchimento ; pós-queimadores catalíticos (catalisadores); condensadores de vapores. CIÊNCIAS DO AMBIENTE - CAP. 13.28 CATALISADOR ou PÓS- QUEIMADOR CATALÍTICO PRECIPITADOR ELETROSTÁTICO (99,5% MP) FILTRO DE MANGA (99,9% MP)
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