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Deus 3 Poluentes do ar LM

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*
Poluentes do Ar – Unidade II
CCTA—CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR
Profª Virgínia de Fátima Bezerra Nogueira
*
Poluição do ar
A qualidade do ar é em grande parte dependente dos fatores que influem sobre a dispersão dos poluentes na atmosfera.
*
2.4 - Unidades de Medida para os Poluentes Atmosféricos 
As unidades de medida mais utilizadas para apresentar as concentrações dos contaminantes atmosféricos são:
	
	- Microgramos por metro cúbico relaciona a massa de contaminante com o volume de ar que o contém (peso por unidade de volume). A unidade mais utilizada é µg/m3. Utilizada para névoas, neblinas e fumos.
	- Partes por mihão (ppm) está baseada em medidas de volume, representando o volume de contaminante contido em 1 milhão de volumes de ar. Utilizando para gases e vapores.
	- mmpc (milhões de partículas por pé cúbico de ar): para poeiras – partículas por unidade de volume.
Fonte: MELO LISBOA, H. Controle da Poluição Atmosférica – Cap 1 – ENS/UFSC 
*
Formas de expressão da concentração de gases e vapores em termos de razão de volume:
Um ppmv = um volume de gás em 1 milhão de volume da mistura
Formas de expressão da concentração de gases e vapores em termos de razão de massa:
Um micrograma por metro cúbico:
Natureza do problema:
Embora a atmosfera seja contaminada por centenas de poluentes, somente foram identificados um pequeno número destes com nível de concentração na atmosfera suficiente para causar danos à saúde e ao bem estar dos homens.
Algumas das características a serem analisadas destes poluentes são: propriedades químicas, reações, fontes, receptores, níveis ambientais (background) e concentrações urbanas.
(1)
Poluentes atmosféricos – 3) Poluentes Gasosos
*
Unidades de concentração de contaminantes
Formas de expressão da concentração de gases e vapores em termos de razão de volume:
Um ppmv = um volume de gás em 1 milhão de volume da mistura
Fonte: Professores: Neyval Costa Reis Jr. e Fernando Lemos
*
Conversão de unidades de concentração
de contaminantes
Fonte: Professor: Neyval Costa Reis Jr.
*
Fonte: http://www.inf.ufes.br/~neyval/Rec_Atm(moduloI).pdf
*
2.1 - Classificação de Poluentes 
1 - De acordo com a origem:
­Poluentes Primários: originados diretamente 
	das fontes de emissão.
	(p.ex. os gases que provêm do tubo de escape 
	de um veículo automóvel ou de uma chaminé de uma fábrica). 
	Exemplos: monóxido de carbono (CO), óxidos de azoto (NOx) constituídos pelo monóxido de azoto (NO) e pelo dióxido de azoto (NO2), dióxido de enxofre (SO2) ou as partículas em suspensão 
­Poluentes secundários: formados na atmosfera através da reação química entre poluentes primários e constituintes naturais da atmosfera. 
	Exemplo: o ozônio troposférico (O3), o qual resulta de reações fotoquímicas, isto é realizadas na presença de luz solar, que se estabelecem entre os óxidos de azoto, o monóxido de carbono ou os Compostos Orgânicos Voláteis
Fonte: MELO LISBOA, H. Controle da Poluição Atmosférica – Cap 1 – ENS/UFSC 
*
1 - De acordo com a origem: 
Poluente primário - aquele que atinge o receptor na forma em que foi emitido (ex. dióxido de enxofre); 
Poluente secundário - aquele resultante da interação entre dois ou mais poluentes primários e/ou com os constituintes normais da atmosfera com ou sem reação fotoquímica (ex. ozônio). 
2 - De acordo com o estado físico: 
gases e vapores (ex. monóxido de carbono, dióxido de enxofre, dióxido de nitrogênio); 
partículas sólidas e líquidas (ex. poeiras, fumos, névoas e fumaças). 
Fonte: http://www.tede.ufsc.br/teses/PGEA0140.pdf. 
*
3 - De acordo com a composição química:
Poluentes orgânicos (hidrocarbonetos, aldeidos e 					cetonas); 
Poluentes inorgânicos (ex. sulfeto de hidrogênio). 
4- De acordo com a fonte. A poluição do ar pode ser resultado da interação das emissões de fontes naturais e antropogênicas.
As fontes naturais incluem: 
cinzas e gases de emissões vulcânicas;
tempestades de areia e poeira;
decomposição de vegetais e animais;
partículas e gases de incêndios florestais;
poeira de meteoros;
evaporação natural;
odores e gases da decomposição da matéria orgânica;
spray salino dos mares e oceanos (maresia). 
*
As fontes antropogênicas incluem:
veículos a gasolina, diesel, álcool;
queima de lixo ao ar livre, incineração de lixo;
comercialização e armazenamento de produtos voláteis;
queima de combustíveis;
processos químicos;
processamento de material fragmentado.
Fonte: MELO LISBOA, H. Controle da Poluição Atmosférica – Cap 1 – ENS/UFSC 
*
Fonte: Poluicao atmosferica e ciclo hidrologico – Profa. Dra. Maria Olímpia de Oliveira Rezende 
*
POLUENTES PRIMÁRIOS E SECUNDÁRIOS
*
Fontes Primárias e Secundárias
*
Fonte: http://www.iq.ufrgs.br/aeq/html/publicacoes/matdid/livros/pdf/poluicao.pdf
*
Poluentes Atmosféricos
Os poluentes atmosféricos são divididos em :
1)Poluição Natural
2) Poluição Antropogênica
3) Poluentes Gasosos
4) Oxidantes Fotoquímicos
5) Hidrocarbonetos halogenados
6) Material particulado
*
A atmosfera torna-se poluída quando ocorre uma mudança (adição ou subtração) de partículas, gases ou energia (calor, radiação, som) suficientes para ocasionarem quaisquer tipos de danos no clima, na saúde humana, animal, vegetal ou nos materiais.
O conceito poluição implica na degradação, perda de qualidade, ou efeitos ambientais adversos, seja aplicado ao ar, água ou solo.
A poluição do ar está historicamente ligada à preocupação com o ambiente externo, entretanto, existem questões envolvendo a poluição ocorrida em ambientes ocupacionais.
Poluentes atmosféricos – 1) Poluição Natural
A contaminação da atmosfera ocorre em conseqüência de processos naturais e antropogênicos (atividades humanas).
Os eventos naturais, em geral, são menos “socialmente” significativos em relação aos danos provocados, porque:
 os níveis dos poluentes naturais no ar são tipicamente muito baixos;
 grandes distâncias frequentemente separam as fonte emissoras dos grandes centros populacionais;
 os maiores eventos poluidores naturais (erupções e incêndios) são episódicos e transientes.
*
Indonésia (erupções)
Monte Sta Helena - USA
Yellowstone – USA (incêndios)
Exemplos de processos naturais:
 erupções vulcânicas; incêndios florestais, erosão de solos, desgaste de rochas, processos de decomposição animal e vegetal, emissão vegetal de hidrocarbonetos (HCs), pólen, ozônio e óxidos de nitrogênio provocados por tempestades elétricas; 
Poluentes atmosféricos – 1) Poluição Natural
*
2.2 - Poluentes primários e secundários
Fonte: MELO LISBOA, H. Controle da Poluição Atmosférica – Cap 1 – ENS/UFSC 
*
Poluentes atmosféricos – 2) Poluição Antropogênica
Neblina e fumaça (smog= smoke + fog):
O termo surgiu na Inglaterra, devido a combinação da fumaça produzida com a queima do carvão misturada com a neblina advinda do mar do norte. Estas ocorrências provocavam redução na visibilidade, mau cheiro, doenças respiratórias e morte.
Modernamente, verifica-se a ocorrência de smog em algumas metrópoles, em condições desfavoráveis de dispersão (inversões), presença de emissões veiculares, queima de combustíveis, abundante luz do sol e barreiras topográficas. Os elevados níveis de NO2 produzidos tendem a criar uma coloração marrom.
As partículas poluentes que reduzem a visibilidade e os demais gases são resultados de reações fotoquímicas que ocorrem na atmosfera.
*
O Smog
As condições geográficas e meteorológicas também são muito importantes para o agravamento ou diminuição do efeito da poluição do ar.
O “Smog” define-se como uma combinação de fumo e de nevoeiro em áreas urbano-industriais.
O Smog surge em situações de nevoeiro, a sua formação é favorecida pelos focos de poluição, que aumentam o número de núcleos de condensação (poeiras ou partículas diversas) na atmosfera saturada ou quase saturada.
- As consequênciasdo Smog são:
	- A inversão térmica, ou seja, o aumento da temperatura durante o dia, e em condições de grande arrefecimento nocturno.
	-  O Smog provoca directamente nas pessoas asma, bronquite, problemas respiratórios e cardíacos.
	-  A concentração de fumos à superfície.
Algumas cidades que sofreram o Smog:
	-   Los Angeles, é uma cidade que sofre grandes problemas de contaminação pelo smog.
	-  Londres, foi onde ocorreu a situação mais grave, no ano de 1952, devido à conjugação de vários fenómenos meteorológicos. 
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Poluentes atmosféricos – 2) Poluição Antropogênica
Smog episodes for winter 2006-2007 in Quebec City
*
Poluentes atmosféricos – 2) Poluição Antropogênica
Neblina, cerração, nevoeiro, mormaço (haze):
tal como o smog, estas condições estão relacionadas com a diminuição da visibilidade. Entretanto estes termos se diferem em relação a intensidade e a geografia. O haze é mais fraco e ocorre em regiões rurais, principalmente em meses de verão.
View from a Singapore hotel room
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Algumas definicoes importantes
Fonte: Unidade I do Prof Henrique de Melo Lisboa
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DEFINIÇÕES IMPORTANTES
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DEFINIÇÕES IMPORTANTES
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DEFINIÇÕES IMPORTANTES
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Gases e partículas:
Recebem maior atenção devido aos impactos provocados na saúde humana, atmosfera, vegetação e materiais.
O termo partícula representa as fases sólida e líquida (aerossóis). Podem ser produzidos da condensação de vapores de metal, poeira da fragmentação de materiais, névoas da atomização de líquidos ou condensação de vapores, etc.
Os gases representam cerca de 90% das emissões antropogênicas na atmosfera. Podem ser produzidos em processos de combustão, fusão de minerais, vaporização de líquidos voláteis, etc.
Poluentes atmosféricos – 2) Poluição Antropogênica
*
3 - Compostos orgânicos
I - Emissões primárias
	Hidrocarbonetos aromáticos e olifáticos, saturados e insaturados e seus derivados oxigenados e halogenados.:
 emitidos como vapores ou até gotículas 
 odores 
 alguns são associados a câncer
Fonte: MELO LISBOA, H. Controle da Poluição Atmosférica – Cap 1 – ENS/UFSC 
*
 Óxido de Carbono
	 - Monóxido de carbono (CO) – queima de combustível. EUA (1962) – 100 x 106 ton/ano; efeitos nocivos à saúde.
	 – Dióxido de carbono (CO2) – influencia a longo prazo no aumento da temperatura da Terra.
Fonte: MELO LISBOA, H. Controle da Poluição Atmosférica – Cap 1 – ENS/UFSC 
*
Óxidos de carbono
O monóxido de carbono (CO), devido à sua toxidade em relação aos homens, tem recebido maior atenção.
O dióxido de carbono (CO2) é relativamente não tóxico, entretanto, além de ser uma das principais matérias primas para a fotossíntese, sua propriedade de absorção térmica e o contínuo aumento das emissões podem contribuir para o agravamento do problema de aquecimento global.
Dióxido de carbono ( CO2 ):
Principais fontes naturais: decomposição biológica, combustão, desgaste de carbonatos em rochas, solos e água.
Principais fontes antropogênicas: combustão de combustíveis fosseis e queima de biomassas. A agricultura representa uma fonte indireta.
O CO2 é muito solúvel na água, sendo os oceanos grandes absorvedores desta substância, removendo cerca de 50% das emissões antropogênicas. Este papel também realizado pelas florestas.
Poluentes atmosféricos – 3) Poluentes Gasosos: COx
*
O gráfico abaixo a esquerda apresenta a evolução dos níveis de concentração de CO2 na atmosfera nos últimos séculos.
Observando-se o gráfico à direita, verifica-se uma variação sazonal (~7ppmv) relacionada com os níveis de insolação (outono /inverno x primavera /verão) que influenciam nos processos de fotossínteses e consumos de combustíveis (aquecimento). 
Poluentes atmosféricos – 3) Poluentes Gasosos: CO2
*
Monóxido de carbono (CO):
É um gás incolor, inodoro e insípido (sem sabor).
É produzido em grandes quantidades durante a combustão incompleta de combustíveis fósseis e biomassa e também da fotólise /oxidação de emissões de HC lançadas na atmosfera.
PROCESSO DE COMBUSTÃO
Os níveis de CO na atmosfera variam significativamente em função do local e do tempo.
As maiores concentrações são observadas durante os meses de inverno.
Os níveis de CO em áreas urbanas estão associados aos veículos automotores, fundições de aço, incineradores, e também às condições meteorológicas.
Nas regiões de grande latitude sul, verifica-se um background em torno de 50 ppbv, mas a média global é de 110 ppbv.
Em regiões urbanas já foram registrados níveis de até 60 ppmv.
(2)
(3)
Poluentes atmosféricos – 3) Poluentes Gasosos: CO
*
Monóxido de carbono (CO) – Consumo / Absorção:
Os processos de absorção de CO influenciam nas concentrações de OH e O3 na troposfera (capacidade de oxidação da atmosfera). Estes processos também afetam indiretamente as concentrações de CH4 (efeito estufa) e as concentrações de vapor de H2O produzido a partir da oxidação do CH4 na estratosfera.
Entre os principais processos relacionados ao absorção de CO estão os processos fotoquímicos na atmosfera (3.9 x 109 ton/ano) e no solo (2 x 108 ton/ano).
Reação de oxidação do CO na atmosfera:
Outra importante fonte de CO é a oxidação do CH4, sendo responsável por cerca de 25% da concentração presente na atmosfera.
O tempo de existência do CO na atmosfera é de aproximadamente 2 meses.
Na presença de NOX:
(4)
(5)
Poluentes atmosféricos – Poluentes Gasosos: CO
*
Monóxido de carbono (CO) – 2004 e 2005
Poluentes atmosféricos – 3) Poluentes Gasosos: CO
*
	
	 - Compostos de enxofre inorgânicos
Óxidos de enxofre: emissão mundial de SO2 = 80 + 106 ton/ano
		- queima do carvão;
		- refino do petróleo;
		- fundições primárias de cobre, zinco e chumbo;
		-causam efeitos adversos sobre a saúde, 	visibilidade, materiais, vegetação, segundo sua 	proporção no ar.
- H2S – gás sulfídrico (causam odor em baixas concentrações – cheiro de ovo podre) ≥ 0,1 ppm.
Fonte: MELO LISBOA, H. Controle da Poluição Atmosférica – Cap 1 – ENS/UFSC 
*
Óxidos de enxofre ( SOX ):
São produzidos naturalmente a partir das erupções vulcânicas e pela oxidação de compostos reduzidos de enxofre presentes na atmosfera.
São produzidos artificialmente quando minérios de metais com traços de enxofre são processados termicamente, e também durante a combustão de combustíveis que contém enxofres.
SO3 é emitido a partir da fusão de metais, queima de combustíveis fósseis e pela oxidação de SO2.
Devido à sua grande afinidade com o H2O, o SO3 é rapidamente convertido para o ácido sulfúrico:
O SO2 é incolor, mas pode ser identificado pelo seu odor característico a partir de concentrações de 0.38 a 1.15 ppmv.
Os níveis ambientais (background) de SO2 de 24 a 90 ppbv. Em áreas remotas chegam a menos de 5 ppbv. Em áreas urbanas, já foram registrados níveis de 500 ppbv (máxima-horária). A partir das medidas regulatórias (1970) estes níveis máximos não têm ultrapassado 100 ppbv. 
(6)
Poluentes atmosféricos – 3) Poluentes Gasosos: SOx
*
Emissões Vulcânicas:
Poluentes atmosféricos – 3) Poluentes Gasosos: SOx
Mt. Etna injects in the upper atmosphere several thousand tons of SO2/year. Data from MISR and ASTER
Mt. Pinatubo injected 20 million tons of sulfur dioxide into the stratosphere!
The sulfur dioxide was observed around the globe in the equatorial regions
Mount Pinatubo - June, 1991
O Monte Pinatubo é um estratovulcão activo localizado na ilha Luzon, nas Filipinas, na intersecção das fronteiras das províncias de Zambales
*
Reações atmosféricas e processos de absorção:
A oxidação do SO2 pode ser direta (eq. anterior), fotoquímica ou catalítica. As reações com OH são as mais importantes na atmosfera:
O SO2 pode dissolver em situações de precipitação, neblina, diretamente nas nuvens ou na presença de aerossóis higroscópicos para formar uma forma diluída de ácido sulfuroso:
O SO2 e seus produtos podem ser removidos da atmosfera por processos de deposição úmidae seca (reação com a superfície dos vegetais).
O tempo de vida estimado do dióxido de enxofre na atmosfera é de 2 a 4 dias.
Compostos reduzidos de enxofre:
Os principais compostos são H2S, COS, CS2 E (CH3)S. O COS é o mais abundante na atmosfera (background: 500 pptv) com uma vida de 44 anos (baixa reatividade). O CS2 (12 dias) e o (CH3)S (0.6 dia) são mais reativos. O H2S (4.4 dias) constitui a principal preocupação. Está relacionado a problemas de mau-cheiro e danos estruturais (pintura).
(7)
(8)
Poluentes atmosféricos – 3) Poluentes Gasosos: SOx
*
Os principais compostos de nitrogênio presentes na atmosfera são: nitrogênio gasoso (N2), óxido nitroso (N2O), óxido nítrico (NO), dióxido de nitrogênio (NO2), o radical nitrato (NO3), pentóxido dinitrogênio (N2O5), ácido nitroso (HNO2), ácido nítrico (HNO3), amônia (NH3), e cianeto de hidrogênio (HCN).
As maiores preocupações se concentram no NO e NO2 devido ao significante aumento das concentrações destes compostos em função das atividades humanas, além de servirem como base para uma grande variedade de reações atmosféricas. 
Devido à rapidez da interconvertibilidade dos compostos de nitrogênio, esses são freqüentemente descritos como NOX.
Oxido nitroso (N2O): é incolor, levemente “doce” e relativamente atóxico. É algumas vezes utilizado como anestésico na medicina e odontologia. Os níveis ambientais (background) de N2O são estimados em 316 ppbv.
É produzido por processos naturais microbiológicos (oceano) e antropogênicos (alterações no solo – fertilizantes, e queima de combustíveis fosseis.
Sua vida média na atmosfera é estimada em 150 anos (baixa reatividade). As principais preocupações em relação a este composto são: a depleção de O3 (estratosfera); a absortividade térmica (aquecimento global).
Poluentes atmosféricos – 3) Poluentes Gasosos: NOx
*
– Composto de nitrogênio: NO, NO2 e NH3 
	NO e NO2 } combustão a altas temperaturas e 			 operações industriais
	- combinação do O da ATM com o N da ATM.
	- irritante aos tecidos.
	- relaciona-se com as reações fotoquímicas da ATM.
	NH3 – amônia – altamente tóxido > 33 mg/m3.
*
Oxido nítrico (NO): É um gás incolor, inodoro, insípido e apresenta baixa toxidade.
É produzido por processos naturais biológicos anaeróbicos no solo e na água e pela destruição fotoquímica de compostos de nitrogênio na estratosfera.
As principais fontes antropogênicas são descargas de automóveis, geração de energia elétrica a partir de combustíveis fósseis, aquecedores industriais e residenciais, etc.
É produzido a partir da combustão a alta temperatura:
Dióxido de nitrogênio (NO2): É um gás cuja coloração varia de amarelado a avermelhado em função da concentração. Apresenta um odor bastante desagradável. É relativamente tóxico e extremamente corrosivo devido à sua alta taxa de oxidação:
Na atmosfera inferior as reações fotoquímicas contribuem para a formação do dióxido de nitrogênio:
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Poluentes atmosféricos – 3) Poluentes Gasosos: NOx
*
Concentrações de NOx:
Em regiões remotas apresenta concentrações de 0.02 a 0.08 ppbv (oceanos e florestas tropicais). Em regiões rurais de 0.02 a 10 ppbv; e em regiões urbanas de 10 a 1000 ppbv.
Em regiões urbanas os picos de concentração ocorrem entre 6 e 9 horas. Observa-se que o pico de concentração de NO2 ocorre algumas horas após o pico de concentração do NO. Isto é devido ao tempo de necessário para as conversões fotoquímicas.
Poluentes atmosféricos – Poluentes Gasosos: NOx
*
Processos de absorção de NOx:
Sendo M uma espécie química absorvedora de energia.
O ácido nítrico (HNO3) tende a permanecer na atmosfera na fase gasosa. Algumas vezes reage com a amônia ou outras espécies alcalinas para formar sais:
Sendo R um radical de hidrocarbono e HCHO um formaldeído.
Amônia (NH3):
A amônia é rapidamente convertida para o NH4+, que é o principal constituinte de dois aerossóis predominantes na atmosfera [(NH4)2SO4] e NH4NO3. Esses aerossóis tem importante papel nos processos de absorção de compostos de nitrogênio e enxofre.
As concentrações de amônia variam de 0.1 ppbv em oceanos remotos a 10 ppbv em regiões continentais. O seu tempo de residência na atmosfera é de aproximadamente 6 dias.
(14)
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Poluentes atmosféricos – 3) Poluentes Gasosos: NOx
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Os hidrocarbonetos (HC) são compostos cuja estrutura química consiste de átomos de carbono e hidrogênio ligados entre si.
Podem apresentar estruturas com cadeias lineares, ramificadas, cíclicas ou combinações destas. Podem apresentar ligações simples, duplas ou triplas.
Os compostos com ligações duplas apresentam alta reatividade, por isso têm um importante papel nos processos fotoquímicos da atmosfera.
O benzeno e substâncias similares (tolueno e xileno) são contaminantes comuns em áreas urbanas. O grupo mais conhecido é o PAH (benzo-alfa-pireno) que é um produto comum da combustão de vários combustíveis orgânicos. Seu estudo está ligado ao fato de ser uma substância cancerígena.
Os produtos derivados de reações de HC com O2 são os principais contaminantes atmosféricos. Entre eles cita-se os aldeídos, ácidos, alcoóis, éteres, ésteres e acetonas.
Suas emissões para a atmosfera estão relacionadas aos veículos automotores e processos industriais. Também podem ser produzidos por meio de reações fotoquímicas.
Alguns destes produtos provocam irritações nas membranas mucosas.
Os maiores níveis de ocorrência (picos) são verificados ao meio dia (ver gráfico a seguir). 
Poluentes atmosféricos – 4) Poluentes Gasosos: HC e derivados
*
Fontes e emissões: Os compostos hidrocarbonetos não metanos (NMHC) recebem considerável atenção em diversos países devido à sua importância em processos fotoquímicos que ocorrem na atmosfera.
As principais emissões antropogênicas estão relacionadas com áreas urbanas onde verificam-se fontes móveis e estacionárias que utilizam combustíveis (gasolina e gás), refinarias de petróleo, indústrias petroquímicas e queima de biomassa.
As principais emissões naturais estão presentes em regiões de florestas, pastos e oceanos.
Em relação ás fontes antropogênicas estima-se que cerca de 40% dos NMHCS resultam de atividades de transporte, 32% utilização de solventes e 28% de atividades industriais.
Identificação: Estudos têm sido realizados com o objetivo de identificar as diversas espécies de (HC) existentes na atmosfera. Entretanto, esta caracterização apresenta dificuldades devido a complexidades dos compostos e gastos com amostragem e análises, principalmente em zonas rurais e regiões remotas.
Concentrações: A maioria dos dados relativos a HC são baseados em medições de NMHC, normalmente realizadas no período entre 6 e 9 horas da manhã (tráfego intenso). Esta concentrações são determinadas por flame-ionization.
Poluentes atmosféricos – 4) Poluentes Gasosos: HC e derivados
*
Processos de absorção.
Os principais processos de absorção de HC e seus derivados é a produção de radicais ROO- em reações com OH ou O3. Na presença de NO, os radicais ROO- são convertidos para o radical RO. Exemplo, oxidação do etano:
Alguns compostos HCHO passam por processos de foto-desintegração e produzem CO e H2O, que na presença de NO geram OH que fica disponível para novas decomposições.
Diversos produtos da oxidação de HC podem ser removidos por deposição seca ou úmida.
Muitos HC reagem com O3.
Os produtos da oxidação de HC são alguns dos principais produtos para a formação de smog (neblina + fumaça).
O tempo de vida de HC na troposfera varia de horas a dias.
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Poluentes atmosféricos – 4) Gasosos: HC e derivados
*
Metano (CH4): Devido a sua baixa reatividade com OH apresenta relativa abundância na atmosfera. É um absorvedor térmico contribuindo para o aquecimento global.
O principal mecanismo absorvedor de metano é sua reação com OH:
As principais fontes antropogênicas de emissão de metano são emissões veiculares, mineraçõesde carvão, extrações de gases e refinarias de petróleo.
Entre as fontes destacam-se os processos de decomposições de matéria orgânica em lagos, pântanos, esgotos, etc.
(21)
Poluentes atmosféricos – 3) Poluentes Gasosos: HC e derivados
*
2.3 - Reações fotoquímicas: formação do ozônio em baixos níveis. Exemplo 3: Oxidantes fotoquímicos
	Os oxidantes fotoquímicos presentes nas camadas inferiores da atmosfera, dos quais se destaca o ozônio (O3), são provenientes da reação dos óxidos de nitrogênio (NOx) com os compostos orgânicos voláteis (COVs), sob a influência da radiação solar, principalmente durante os meses do ano com maiores horas de insolação.
	O ozônio é um poluente atmosférico importante pois penetra nas vias aéreas respiratórias profundas, atacando principalmente os brônquios e os alvéolos pulmonares.
 Os oxidantes fotoquímicos têm efeitos negativos na saúde, mesmo em concentrações baixas e para exposição de curta duração.
	Além do efeito nocivo para a saúde do ser humano, o ozônio provoca também lesões nas culturas, na vegetação natural e nas florestas (não confundir com o ozônio presente e indispensável na estratosfera).
*
O3 + hidrocarbonetos → 	peróxidos, aldeídos, ácidos, que produzem irritações nos olhos, má visibilidade, danos a colheita e formação de smog. Fenômeno típico de atmosferas urbanas.
OBS: As classificações vistas não incluem agentes físicos, os quais, tecnicamente falando, não podem ser considerados “substâncias”. Uma classificação ampla dos riscos industriais para a saúde também incluiria outro grupo de “substâncias” – os seres vivos, tais como, bactérias, fungos e outros parasitas. 
Fonte: MELO LISBOA, H. Controle da Poluição Atmosférica – Cap 1 – ENS/UFSC 
*
Oxidantes fotoquímicos são produzidos na atmosfera a partir de reações químicas envolvendo a luz solar, NOx, O2 e HCs. Os principais resultados destas reações são O3, NO2, PAN e compostos de hidrogênio (HO, HO2, H2O2, etc) e RO2. Devido aos impactos ambientais, o O3 tem recebido maior atenção em pesquisas e regulamentações.
Formação do ozônio:
Sendo O(3P) um átomo de oxigênio em seu estado estável.
O ozônio tem 2 situações distintas: na troposfera, ocorrem apenas traços relacionados com a depleção deste gás; na estratosfera, apresenta níveis de concentração bastante elevados.
Obs: Processo predominante na troposfera (hv)
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Poluentes atmosféricos – 4) Oxidantes Fotoquímicos
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Em atmosferas poluídas a produção de O3 ocorre na presença de RO2 produzidos pela oxidação de HCs.
Formação do ozônio:
A taxa de produção de ozônio esta relacionada com a concentração de RO2 (produzidos pela oxidação de HCs).
O aumento dos níveis de ozônio na troposfera esta relacionado com as reações químicas que convertem NO em NO2 sem consumir O3. 
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Poluentes atmosféricos – Oxidantes Fotoquímicos
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Concentração de ozônio: Em atmosferas limpas a concentração de O3 (nível do solo) é estimada estar 0.02 a 0.05 ppmv. 
O padrão de qualidade do ar (EPA) para o ozônio é de 0.12 ppmv (média horária).
Absorção de ozônio: os dois principais processos para absorção de O3 são:
 a destruição ou deposição nas superfícies (plantas, terrenos, neve, etc)
 fotodissociação do ozônio com formação de OH:
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Tabela 08-
Poluentes atmosféricos – 4) Oxidantes Fotoquímicos
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Poluentes atmosféricos: 5) hidrocarbonetos halogenados
Incluem uma grande variedade de HCs que contém átomos de cloro, bromo e fluor, são poluentes do solo, água, ar e contaminantes biológicos, exemplos:
Voláteis: cloreto de metil (CH3Cl), brometo de metil (CH3Br), metil clorofórmio (CH3CCl3), tricloroetileno, percloroetileno e carbono tetraclorido (CCl4), usados como solventes.
Semivoláteis: HCs clorados, tais como, dieldrim, aldrim, etc, usados como pesticidas.
Os HCs que incluem cloro e fluor em sua estrutura química são chamados clorofluorcarbonos (CFCs). Os mais comuns são os CFC-11, CFC-12 e CFC-113 que são utilizados como propulsores, refrigerantes, desengraxantes (removedores) e agentes espumantes.
Devido à sua baixa reatividade química, a vida na atmosfera destas substancias é longa, podendo variar de 6 a 170 anos. Conseqüentemente, sua concentração na atmosfera tem aumentado rapidamente.
Os HCs com presença de bromo também tem sido estudados devido ao potencial do bromo de reagir com o ozônio presente na estratosfera.
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Poluentes atmosféricos: 6) material particulado
Material particulado: termo utilizado para designar pequenas partículas líquidas e sólidas que estão presentes na atmosfera durante um período de minutos até dias.
As partículas variam em função do tamanho, geometria, massa, concentração, composição química e propriedades físicas.
Podem ser produzidas naturalmente ou como resultado direto ou indireto de atividades humanas.
A atenção é voltada para as partículas menores que 20 mm (aerossol atmosférico) que podem permanecer em suspensão na atmosfera, por apresentarem um processo de deposição relativamente lento.
O material particulado constitui uma das principais preocupações da área de qualidade do ar, pois:
 apresenta baixa dispersão;
 grande risco de inalação por homens e animais;
 afeta o clima em escala regional e global;
 apresenta características “incômodas” (poeira).
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Tamanho:
As dimensões das partículas variam da ordem molecular até partículas que podem ser identificáveis a olho nu (~ 0.005 a 100 mm).
As partículas pequenas (<1 mm) comportam-se como gases, seguem as linhas de fluxo criadas em torno de obstáculos, são capazes de coagulação e depositam-se muito vagarosamente.
As partículas maiores (>1 mm) são muito afetadas pela gravidade e raramente coagulam.
Poluentes atmosféricos: 6) material particulado
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É utilizado um diâmetro aerodinâmico equivalente como referencial para uma partícula esférica de densidade unitária (1 g/cm3) que se deposita a uma velocidade padrão. O tamanho também pode ser expresso pelo número de Stokes.
O tamanho é fundamental pois determina o tempo de vida da partícula na atmosfera, os efeitos em relação ao espalhamento da luz e tipo de deposição nos pulmões humanos.
As partículas são descritas genericamente como “grossas” (particulado grosso) e “finas” (particulado fino).
As partículas finas são compostas por partículas formadas pela nucleação ou condensação de substâncias que foram geradas pela vaporização a altas temperaturas ou por reações químicas na atmosfera; 
As partículas oriundas do modo de nucleação podem crescer após um processo de coagulação ou condensação de gases sobre partículas existentes na atmosfera.
As partículas grossas são geradas por processos de fragmentação da matéria ou atomização de líquidos. A maioria destas partículas estão na faixa de 2 a 100 mm.
As partículas urbanas associadas ao tráfego são trimodais: grossas; acumuladas; nucleadas
Poluentes atmosféricos: 6) material particulado
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Poluentes atmosféricos: 6) material particulado
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Classes e fontes:
Material particulado primário: partículas emitidas diretamente para a atmosfera,
 fontes naturais [emissões por vulcões, incêndios florestais, oceanos, fontes biológicas (partes de plantas), etc];
 fontes antropogênicas [transporte, queima de combustíveis, fontes estacionárias de diversos processos industriais, disposição de resíduos sólidos, atividade agrícolas, emissões fugitivas a partir de vias de transporte, etc].
Material particulado secundário: partículas formadas na atmosfera como resultado de processos químicos envolvendo gases, aerossóis e umidade.
Poluentes atmosféricos: material particulado
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Comportamento das partículas na atmosfera:
A história das partículas (aerossóis) na atmosfera inicia-se após a emissão destas ou a partir da nucleação envolvendo vapores condensados.
Dependendo das diversas características físicas e químicas e também do meio, as partículas podem mudar de tamanho, absorver ou liberar moléculas, colidir,aglutinar-se, absorver ou condensar vapor de água, ou ser removida pelos diversos processos de remoção.
A água é um dos principais componentes para diversas partículas atmosféricas. O comportamento destas em função das variações na umidade do meio são importantes para o ciclo hidrológico, para o balanço de energia, para as química da atmosfera e para os fenômenos óticos.
Em relação ao espalhamento da luz e à absorção e irradiação de energia térmica, são importantes características das partículas: o tamanho, a geometria e a composição química.
Poluentes atmosféricos: material particulado
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POLUENTES QUÍMICOS 
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POLUENTES QUÍMICOS 
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Qualidade do ar – Poluentes atmosféricos
Referências bibliográficas
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Warneck, P. 1988. Chemistry of the natural Atmosphere. Academic Press, San Diego, CA.
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Zooplancto e Fitoplancto produzem O2
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SO3-Trióxido de enxofre-óxido sulfúrico ou anidrido sulfúrico
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H2S-ácido sulfídrico; COS-sulfureto de carbonilo; CS2-dissufureto de carbono
Todo elemento inorgânio que possuir a estrutura (OH) é um hidróxido. A nomenclatura é dada a partir do metal que forma esse hidróxido.
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