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INFLUÊNCIA HUMANA SOBRE O MEIO AMBIENTE Industrialização Efeitos sobre Efeitos sobre habitat e saúde Preocupação ambiental POLUIÇÃO Poluente: substância presente em concentrações maiores que as naturais como resultado da atividade humana, e que tem efeito negativo sobre o ambiente ou algo de valor no ambiente. Contaminante: substância que resulta em desvio da composição normal do ambiente. Só será um poluente se causar efeito negativo. POLUENTE Fonte: origem do poluente. Receptor: objeto de atuação do poluente. Dreno: mecanismo de deposição “permanente”. Ex: uma parede de calcário pode ser um dreno para H2SO4 atmosférico (CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2) Manahan, S. E., Environmental chemistry. 8th ed.; CRC Press, 2005 POLUENTES NO MEIO AMBIENTE Mestres, R. Environ. Sci. Poll. Res. Int.(2005), 12(3), 128-132. Fluxo de materiais Fluxo de poluentes QUÍMICA AMBIENTAL MOVIMENTO FÍSICO E ACUMULAÇÃO DOS CONTAMINANTES Vallero, D., Fundamentals of Air Pollution, 4ed., Elsevier, 2008. QUAIS SÃO OS GRANDES PROBLEMAS AMBIENTAIS PROBLEMAS AMBIENTAIS HOJE? OZÔNIO Brasseur, G. P.; Orlando, J. J.; Tyndall, G. S., Atmospheric chemistry and global change, Oxford, 1999. http://www.theozonehole.com/ CAMADA DE OZÔNIO http://www.theozonehole.com/ ESPECTRO DA AÇÃO DO DANO CAUSADO PELA RADIAÇÃO UV AO TECIDO VIVO Spiro T. G. and Stigliani W. M. , Química Ambiental, 2ª ed., Pearson, 2008. OZÔNIO TROPOSFÉRICO VOCs + NOx + hν Ozônio troposférico A QUÍMICA DO OZÔNIO TROPOSFÉRICO Na ausência de VOCs Na presença de VOCs Jenkin, M. E. and Clemitshaw, K. C.; Atmospheric Environment 34 (2000) 2499-2527 A QUÍMICA DO OZÔNIO TROPOSFÉRICO Jenkin, M. E. and Clemitshaw, K. C.; Atmospheric Environment 34 (2000) 2499-2527 A QUÍMICA DO OZÔNIO ESTRATOSFÉRICO Sidney Chapman (cientista britânico) propôs, em 1930, que o ozônio é continuamente produzido através da fotólise de O2 na alta estratosfera (ciclo de Chapman). A formação do ozônio ocorre na Estratosfera a uma altitude média de 30 km onde a radiação solar ultravioleta tem tamanho de onda menor que 242 nm O + hν → O + O (F)O2 + hν → O + O (F) O átomo de O reage rapidamente com O2 na presença de uma terceira molécula M (O2 ou N2), para formar o Ozônio O + O2 + M → O3 + M (F) Na presença de radiação na faixa de 240 a 320 nm tem-se: O3 + hν → O2 + O (D) E também pode-se ter a seguinte reação: O3 + O → O2 + O2 (D) Rocha et. al., Introdução à química ambiental, Bookman, 2004. A destruição de Ozônio no ciclo de Chapman é dado por X + O3 → XO + O2 XO + O → X + O2 O3 + O → O2 + O2 onde X pode ser H, OH, NO, Cl ou Br. A QUÍMICA DO OZÔNIO ESTRATOSFÉRICO onde X pode ser H, OH, NO, Cl ou Br. •A fonte atmosférica de OH é, de longe, o vapor de água. •A fonte natural de NOx na Estratosfera é o N2O. •Os ciclos do HOx, do NOx e do ClOx que tem o papel de destruir O3 podem ser interrompidos quando OH, NO2, Cl e ClO estão participando de outras reações. BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO CFCs + hν Destruição do ozônio BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EarthPerspectives/page3.php http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/monthly/index.html Considera-se que existe um “buraco” na camada de ozônio quando há menos de 220 DU (unidades Dobson) de ozônio entre a superfície e o espaço. BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO Estudo: Por que a destruição da camada de ozônio ocorre sobre a Antártica? AQUECIMENTO GLOBAL Emissão de gases estufa Aumento da temperatura global BALANÇO DE ENERGIA DA TERRA http://www.ipcc.ch/ Irradiação de radiação infravermelha terrestre por gases estufa Spiro T. G. and Stigliani W. M. , Química Ambiental, 2ª ed., Pearson, 2008. TEMPERATURAS MÉDIAS DA TERRA http://www.ipcc.ch/ FATORES QUE AFETAM O CLIMA http://www.ipcc.ch/ EFEITO ESTUFA http://www.ipcc.ch/ EMISSÃO DE GASES ESTUFA http://www.ipcc.ch/ COMBUSTÃO Combustível + O2 Produtos + energia Geração de energiaGeração de energia Térmica Mecânica Elétrica CONTAMINAÇÃO Liberação de poluente /contaminante Efeitos diversos DERRAMAMENTO DE PETRÓLEO MEIO AMBIENTE E POLUIÇÃO MEIO AMBIENTE E POLUIÇÃO ÁREA CONTAMINADA Riscos a bens: -à saúde humana; -à fauna e flora; -à qualidade do solo;-à qualidade do solo; -águas e ar; -à ordenação do uso e ocupação do solo; -à segurança e ordem pública. CONSEQÜÊNCIAS Danos econômicos: - Remediação é cara; - Meio físico raramente atinge padrões ambientais similares às condições anteriores à poluição;às condições anteriores à poluição; - Imagem corporativa. MEIO AMBIENTE E POLUIÇÃO TIPOS DE CONTAMINANTES •Nutrientes (n) •Carga orgânica (o) •Patógenos (p) •Metais pesados (m)•Metais pesados (m) •Compostos inorgânicos (i) •Hidrocarbonetos (alifáticos, aromáticos e poliaromáticos) (hc) (PAHs) •Orgânicos sintéticos (os) FONTES DE CONTAMINAÇÃO – AMBIENTE URBANO •Saneamento in situ (n, p, o) •Vazamentos de sistema de esgoto (n, p, o) •Lixões de resíduos domésticos (m, i, o, p)Lixões de resíduos domésticos (m, i, o, p) •Cemitérios (n, p, o) •Tanques de combustível (hc) •Acidentes rodoviários (hc, os) •Lavanderias, oficinas mecânicas (hc, os, m) FONTES DE CONTAMINAÇÃO – AMBIENTE URBANO Sistema de esgotos (n, p, o) Saneamento in situ (n, p, o) FONTES DE CONTAMINAÇÃO – AMBIENTE URBANO Cemitérios (n, p, o) Lixões (m, i, o, p) FONTES DE CONTAMINAÇÃO – AMBIENTE URBANO Tanques de combustível (hc) Gasolina → derramamentos na superfície, vazamentos de tanques subterrâneos e rupturas de oleodutos Antes de 1980: tanques subterrâneos ⇒ aço quase metade apresentou corrosão nos primeiros 15 anos de uso http://www.cetesb.sp.gov.br/emergencia/acidentes/postos/atendimento_invest_postos_c.asp Leitura: http://www.cenedcursos.com.br/postos-de-combustiveis-contaminacao-de-aquiferos.html Contaminantes orgânicos típicos de águas subterrâneas •solventes clorados •hidrocarbonetos BTX (benzeno, tolueno, xileno) �contaminação generalizada (1940-1980) depósitos de lixos, vazamentos de tanques, descarte intencional normalmente substâncias sofrem degradação ou são imobilizadas número de compostos com persistência e mobilidade para deslocar-se até o lençol freático → relativamente pequeno comportamento dos compostos orgânicos que migram para o lençol freático → densidade relativa -líquidos menos densos ⇒ formam uma massa que flutua sobre parte superior do lençol freático compostos de massa molar baixo ou média (hidrocarbonetos, BTX, etc.) -líquidos mais densos ⇒ tendem a descer até a parte mais profunda dos aquíferos policlorados: cloreto de metileno, tetracloreto de carbono , etc. lençol freático ≠ rio FONTES DE CONTAMINAÇÃO – AMBIENTE URBANO Acidentes rodoviários (hc, os) FONTES DE CONTAMINAÇÃO – AMBIENTE URBANO Ferrovias Lavanderias a seco (hc, os, m) Oficinas mecânicas (hc, os, m) FONTES DE CONTAMINAÇÃO – AMBIENTE INDUSTRIAL •Vazamentos de tanques e tubos enterrados (hc, os, m) •Derramamentos acidentais (hc, os) •Lagoas de infiltração (i, m, os, hc)•Lagoas de infiltração (i, m, os, hc) •Aterros industriais (i, m, os, hc) •Disposição inadequada de resíduos (i, m, os, hc) FONTES DE CONTAMINAÇÃO – AMBIENTE INDUSTRIAL FONTES DE CONTAMINAÇÃO – PRÁTICAS AGRÍCOLAS E MINERAÇÃO •Aplicação de defensivos (os) •Aplicação de fertilizantes (n) •Aplicação de esterco (n, o)Aplicação de esterco (n, o) •Lagoas de efluentes (i, m, o, n) •Pilhas de estéril (m, i) •Lagoas de infiltração (m, i) TRATAMENTO / REMEDIAÇÃO Tipo de recurso hídrico, contaminante, fonte, localização, etc. Aqüífero: sistema de bombeio e tratamento ⇒ água do aqüífero bombeada para a superfície, tratada e devolvida para subsolo ou outro corpo d’águacorpo d’água •volume de água → enorme •recontaminação da água devolvida ao aqüífero •transferência de fase → evaporação / adsorção •custo alto SISTEMA DE BIORREMEDIAÇÃO http://www.tecnohidro.com.br/biorremediacao.htmSISTEMA DE BIOSPARGING http://www.tecnohidro.com.br/air-sparging.html