aula 1 a 4

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ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
Atividade 1 – Referente às aulas 1, 2, 3 e 4
Disciplina: QUÍMICA AMBIENTAL
Profa. MSc. Danielle Cristine Pedruzzi
AULA 01- A QUÍMICA DA ESTRATOSFERA
1- Explique os mecanismos naturais de destruição e formação do ozônio na estratosfera.
A formação e destruição do ozônio na atmosfera ocorrem através de um ciclo natural e também por influencia das atividades humanas. Naturalmente o ozônio e formado pela radiação ultravioleta do sol, que quebra as moléculas de oxigênio (O2) em átomos de oxigênio, que então combinam com moléculas de oxigênio para formar o ozônio(O3). A destruição do ozônio ocorre de forma natural através da radiação UV, que quebra o ozônio em oxigênio e átomos de oxigênio, que podem se recombinar novamente e formar o ozônio ou ser absorvido por outros processos. A atividade humana por sua vez tem um impacto significativo na camada de ozônio, principalmente com a emissão de clorofluorcarbonetos(CFCs), que destroem o ozônio de forma catalítica, ou seja, um único átomo de cloro por exemplo, pode destruir milhares de moléculas de ozônio. 
2- Quais são as principais substâncias destruidoras de ozônio (SDOs)?
As principais substancias destruidoras do ozônio são:
· Clorofluorcarbonetos(CFCs);
· Halons;
· Tetracloreto de carbono;
· Metilcloroformio
· Hidroclorofluorcarbonetos(HCFCs)
· O Protocolo de Montreal dividiu as SDOs em sete famílias: clorofluorcarbonos (CFCs), hidroclorofluorcarbonos (HCFCs), halons (contém bromo), brometo de metila, tetracloreto de carbono (CTC), metilclorofórmio e hidrobromofluorcarbonos (HBFCs).
3- Quais as medidas discutidas no Protocolo de Montreal sobre emissões atmosféricas? 
Em 1987, na Conferência de Viana, foi criado o Protocolo de Montreal sobre Substâncias que Destroem a Camada de Ozônio. Tal protocolo foi elaborado devido à descoberta do buraco na camada de ozônio e de como as emissões antrópicas o afetavam, e do fato de as sociedades estarem cientes da sua vital importância para a vida na Terra. Esse tratado internacional, que entrou em vigor em janeiro de 1989 e permanece até os dias de hoje, conta com 197 Estados signatários. O tratado impõe aos seus signatários, obrigações específicas para a progressiva redução da produção e consumo das Substâncias que Destroem a Camada de Ozônio (SDOs), até sua total eliminação.
Para proteger a camada de ozônio, algumas medidas foram elaboradas:
· Redução e eliminação progressiva de substancias que destroem o ozônio;
· Controle de comercio de substancias que destroem o ozônio;
· Assistência técnica e financeira aos países em desenvolvimento para implementar as medidas de controle;
· Emenda de Kigali que adiciona os HFCs a lista de substancias controladas;
Todas as medidas foram criadas tendo como meta principal a eliminação de substancias destruidoras da camada de ozônio. 
AULA 02- A QUÍMICA DA TROPOSFERA
1- Quais são os principais poluentes encontrados na Troposfera?
De acordo com Pereira (2010), os principais poluentes do ar são: 
· Monóxido de carbono (CO) – resultado da combustão incompleta de combustíveis fósseis e outros materiais que contenham carbono em sua composição.
· Dióxido de carbono (CO2 ) – queima completa de combustíveis fósseis e outros materiais que contenham carbono em sua composição e naturalmente pela respiração aeróbica dos seres vivos.
· Óxidos de enxofre (SO3 e SO2 ) – produzidos pela queima de combustíveis que contenham enxofre na sua composição e por processos biogênicos naturais no solo e na água. 
· Óxidos de nitrogênio (NOx) – produzidos por processos de combustão de combustíveis e por descargas elétricas na atmosfera (relâmpagos). 
· Compostos orgânicos voláteis (COVs) – resultam da queima incompleta de combustíveis e dos processos de evaporação durante a estocagem e produção, exemplo são os Hidrocarbonetos. 
· Material particulado (MP) – é definido como as partículas de materiais sólidos ou líquidos em suspensão na atmosfera, como poeira, fuligem e pólen. Pode ser resultado de processos naturais, como é o caso da dispersão do pólen ou suspensão de poeira pela ação dos ventos, como também são originados nos processos de combustão. • Amônia (NH3 ) – as indústrias de fertilizantes são as principais fontes de emissão da amônia para a atmosfera.
· Gás sulfídrico (H2 S) – é formado, como subproduto em refi narias de petróleo, indústrias químicas, indústrias de celulose, além de também ser produzido em processos biogênicos naturais.
· Pesticidas e herbicidas – são compostos orgânicos (organoclorados, organofosforados e carbamatos) que contaminam a atmosfera durante a produção e aplicação pelo processo de pulverização nas plantações e no solo.
2- Explique como ocorrem os seguintes problemas ambientais resultantes da poluição atmosférica:
a) Smog Fotoquímico
O smog fotoquímica nada mais é, conforme Baird (2011), resultado das reações entre os poluentes emitidos antropicamente por meio da ação da luz, no qual produz níveis elevados de ozônio troposférico. O ozônio, portanto, na troposfera, não é emitido diretamente para o ar, ele é formado através de reações químicas complexas. O processo de formação de smog envolve muitas reações e inúmeras substâncias químicas que podem ocorrer simultaneamente (MEDEIROS, 2005). Smog é um termo que provém da combinação entre as palavras smoke e fog (fumaça e neblina, na língua inglesa). Consiste em uma mistura de névoa com partículas de fumaça que se acumulam nas proximidades do solo, em vez de subir.
b) Inversão Térmica
Durante a maioria dos dias o ar atmosférico é mais quente nas camadas mais baixas da atmosfera (recebe o calor armazenado no solo) e, sendo menos denso, tende a subir -formando correntes de convecção (convecção térmica) - e fazendo com que o ar frio (mais denso) passe para baixo, dispersando os poluentes, já que estes são mais quentes e menos densos que o ar (PEREIRA, 2010). Atipicamente, entretanto, o ar quente ultrapassa o ar frio, ficando dessa forma, acima dele, e este, por ser mais denso, fica embaixo e impossibilita o ar quente de descer. Na intersecção entre ar quente e frio, cria-se uma camada de inversão (a inversão térmica), a qual impede que os poluentes subam para camadas superiores da atmosfera, ficando presos e dispersando-se. Portanto, ali criando uma névoa sobre o local, a inversão térmica. Para que esse fenômeno ocorra, é preciso que o ambiente esteja com baixa umidade do ar, e apesar de ser possível acontecer em qualquer época do ano, é no inverno que ele fica mais intenso, ou seja, em baixas temperaturas e pouco vento. Por meio de um exemplo prático: é um final de tarde de um dia de inverno em São Paulo, os raios solares tornam-se mais difusos e frágeis, assim, o solo da cidade se resfria rapidamente. Consequentemente, o ar próximo do solo se resfria rapidamente. Aquele ar quente, que ainda está na atmosfera, continua a subir, mas o ar frio próximo ao solo, por ser mais denso e pesado, fica parado. Como o ar gelado não sobe, a temperatura cai ainda mais (junta-se ao fato de já estar frio) e os poluentes, que normalmente são “levados” pelo ar quente, acabam retidos na camada mais baixa da atmosfera.
c) Chuva Ácida 
Os cientistas expressam a acidez da chuva usando a escala de pH. Nesse pensamento, nossa chuva normal, mesmo limpa, possui um pH de aproximadamente 5,6, ou seja, levemente ácida. Isso porque ela reage com o dióxido de carbono na atmosfera, levando à formação do ácido carbônico (ácido muito fraco), antes de se transformar em chuva, por isso esse caráter levemente ácido. O grande problema é que devido ao lançamento abusivo de poluentes na atmosfera, por meio da queima incompleta dos combustíveis fósseis pelas indústrias e pelos veículos, há a produção do gás carbônico junto com outras formas oxidadas do nitrogênio e do enxofre, que são liberados para a atmosfera. A reação dos dióxidos de enxofre (SO2 ) e nitrogênio (NOx), com o vapor d’água, formam ácidos sulfúricos e ácidos nítricos (equação abaixo da formação dos ácidos), que diferem do gás carbônico, pois são ácidosfortes. Esse é o motivo do aumento da acidez da água da chuva (MEDEIROS, 2005; BAIRD, 2011)
3- Cite medidas e métodos de controle e minimização de concentração de poluentes na troposfera. 
Para mobilizar a população, quanto a concentração de poluentes atmosféricos foi elaborada uma lista de medidas que são métodos de controlar e minimizar a concentração de poluentes na troposfera:
 
· Controle da poluição ambiental;
· Estabelecimentos de limites de qualidade do ar ambiente. Isso pode ser feito, por exemplo, com a medição da quantidade de material particulado no ambiente;
· Definição de normas de emissão;
· Licenciamento das fontes poluidoras; • Incentivo à utilização tecnologias no controle de emissões; 
· Utilização de equipamento de redução de emissões (por exemplo, os catalizadores nos automóveis e a utilização de equipamento de despoluição de efluentes gasosos nas indústrias);
· Controle dos locais de exposição de resíduos sólidos, impedindo os fogos espontâneos e a queima de resíduos perigosos;
· Utilização de redes de monitoramento da qualidade do ar;
· Estabelecimento de planos de emergência para situações de poluição atmosférica graves;
· Criação de serviços de informação e auxílio às populações sujeitas ou afetadas pela poluição atmosférica.
AULA 03- EFEITO ESTUFA E AQUECIMENTO GLOBAL
1- O que é o efeito estufa?
O efeito estufa e um fenômeno natural essencial para a vida na terra. Certos gases são emitidos e a atmosfera retem parte da radiação infravermelha emitida pela superfície terrestre, aquecendo-a e tornando-a mais amena.
2- Devido à intensificação do efeito estufa ocorre o aquecimento global. Como podemos definir o aquecimento global? 
O aquecimento global é definido como o aumento da temperatura do planeta terra media superficial global, que é provocado por fatores internos e externos.
3- Quais são os principais gases efeito estufa (GEEs)?
Os principais gases de efeito estufa (GEE), segundo o Ministério do Meio Ambiente são:
· O dióxido de carbono (CO2 ) é o gás mais discutido e o mais abundante dos GEE, onde de acordo com Baird (2011), em média, cada pessoa, anualmente, em país industrial, libera aproximadamente 5 toneladas métricas de CO2 a partir de combustíveis contendo carbono, um valor extremamente alto e justificável em ser a emissão de gás mais preocupante para muitos ambientalistas. A principal emissão desse gás é por meio do uso/queima de combustíveis fósseis (petróleo, carvão e gás natural) e o desflorestamento. A quantidade de dióxido de carbono na atmosfera aumentou 35% desde a era industrial, e esse aumento deve-se a atividades humanas. O CO2 é utilizado como referência para classificar o poder de aquecimento global dos demais gases de efeito estufa;
· O gás metano (CH4 ) é produzido pela decomposição da matéria orgânica, sendo encontrado geralmente em aterros sanitários, lixões e reservatórios de hidrelétricas e também pela criação de gado e cultivo de arroz, resultando assim em cerca de 70% de suas emissões serem de origem antropogênica (BAIRD, 2011). Tal poluente não é importante, mas o poder de aquecimento global dele é 21 vezes maior que o dióxido de carbono; 
· O óxido nitroso (N2 O) cujas emissões resultam, entre outros, do tratamento de dejetos animais, do uso de fertilizantes, da queima de combustíveis fósseis e de alguns processos industriais;
· Derivados do enxofre, especialmente o SO2 (dióxido de enxofre) oriundos ou de erupções vulcânicas e queima de combustíveis, além de ser utilizado pelo homem o hexafluoreto de enxofre (SF6 ) nas funções de isolante térmico e condutor de calor;
· O hidrofluorcarbonos (HFCs), utilizados como substitutos dos clorofluorcarbonos (CFCs) em aerossóis e refrigeradores e possuem alto potencial de aquecimento global, sendo este um dos motivos do novo objetivo do Protocolo de Montreal, em diminuir e por fim eliminar o uso de tais compostos;
· Os perfluorcarbonos (PFCs) são utilizados como gases refrigerantes, solventes, propulsores, espuma e aerossóis e têm potencial de aquecimento global.
AULA 04- SUBSTÂNCIAS TÓXICAS
1- O que é uma substância tóxica? 
Substancia toxica e qualquer composto químico que seja capaz de causar dano a saúde humana ou ao meio ambiente.
2- Quais são os efeitos que as substâncias tóxicas podem gerar no homem? 
A propriedade de agentes tóxicos de promoverem efeitos nocivos aos organismos vivos, por meio de interações físicoquímicas, é chamada toxicidade. Podemos citar, entre os efeitos prejudiciais que as substâncias tóxicas podem causar à saúde humana, e demandam maior preocupação: efeitos mutagênicos (mutações no DNA), carcinogênicos (causa câncer) e teratogênicos (substâncias presentes na mãe que causam defeitos de nascença no feto) (BAIRD, 2011). 
3- Como sabemos qual é a toxidade das substâncias químicas de interesse? 
As substâncias de interesse da toxicologia consistem nos compostos sintéticos e daqueles que existem naturalmente no ambiente. Nesse caso, eles são considerados os agentes tóxicos ou toxicantes, quando são capazes de causar dano a um sistema biológico, alterando seriamente uma função ou levando-o à morte, sob certas condições de exposição (HUBER, 2012). De modo geral, a intensidade da ação do agente tóxico será proporcional à concentração e ao tempo de exposição à substância (RUPPENTHAL, 2013).
4- Explique os tipos de intoxicação. 
Quanto a severidade, Ruppenthal (2013), classificação a intoxicação como: 
· Leve – são rapidamente reversíveis, e desaparecem com o fim da exposição.
· Moderada – quando os distúrbios são reversíveis e não são suficientes para provocar danos.
· Severa – quando ocorrem mudanças irreversíveis sufi cientemente severas para produzir lesões graves ou morte.
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