2 quimica ambiental01

Prévia do material em texto

PROFESSORA
KENIA ZANETTI MOLINARI
Professora
Química Industrial
Mestre em Geografia, Meio Ambiente e 
Desenvolvimento
QUÍMICA AMBIENTAL
Vídeo Aula 01
Introdução à Química Ambiental 
O QUE É QUÍMICA AMBIENTAL?
 Estuda os processos químicos 
(mudanças) que ocorrem no meio 
ambiente.
 Essas mudanças podem ser naturais ou 
causadas pelo homem e em alguns casos 
podem trazer sérios danos à humanidade. 
Atualmente há uma grande preocupação em 
entender a química do meio ambiente, com o 
objetivo de melhorar a qualidade de vida em 
nosso planeta.
Química Ambiental
Fonte: CORTES, Jr L.P; CARIO, Paola; FERNANDEZ, Carmem. Química Nova na Escola. 
PROFESSORA
KENIA ZANETTI MOLINARI
Professora
Química Industrial
Mestre em Geografia, Meio Ambiente e 
Desenvolvimento
QUÍMICA AMBIENTAL
Vídeo Aula 02
Ciência e Meio Ambiente
CIÊNCIA E O MEIO AMBIENTE
A ciência das relações dos organismos
com o meio ambiente = Ecologia.
Esta palavra deriva-se do grego olkos
que significa casa e logos que significa ciência
ou estudo. Desta forma podemos dizer que a
Ecologia estuda as relações entre seres vivos
e o ambiente onde vivem.
Desenvolvimento da vida 
Com o aparecimento dos seres vivos,
houve a formação da biosfera, ou seja todos
os lugares do planeta onde existe a vida.
A interação entre os sistemas
ECOSSISTEMA
PROFESSORA
KENIA ZANETTI MOLINARI
Professora
Química Industrial
Mestre em geografia, Meio Ambiente e 
Desenvolvimento
QUÍMICA AMBIENTAL
Vídeo Aula 03
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclos Biogeoquímicos 
A vida na Terra é mantida pela energia
proveniente do Sol e pelas interações entre
sistemas físicos e biológicos em reciclagem
contínua, tornando o planeta um sistema auto-
sustentado e em evolução.
Gases traço e compostos voláteis, por exemplo,
são gerados em emissões biogênicas a partir de
solos e oceanos, enquanto que compostos
reduzidos de enxofre são produzidos por
plantas e microorganismos em oceanos.
Grandes quantidades de cinzas e dióxido de
enxofre são produzidas durante erupções
vulcânicas. O dióxido de enxofre, SO2, assim
produzido pode ser ainda convertido a sulfato
particulado, na atmosfera.
Ciclos Biogeoquímicos 
O Ciclo do Carbono
O Ciclo do Nitrogênio
O Ciclo do Enxofre
PROFESSORA
KENIA ZANETTI MOLINARI
Professora
Química Industrial
Mestre em geografia, Meio Ambiente e 
Desenvolvimento
QUÍMICA AMBIENTAL
Vídeo Aula 04
Disponibilidade dos elementos químicos
Distribuição dos elementos
O comportamento dos elementos no solo é
fortemente influenciado pela argila (minerais
com estrutura Al2SiO2), ou pelo grau de
alteração de rochas primárias. Entre as argilas,
os minerais do grupo esmectita, formado no
início do processo de alteração de rochas,
tendem a se degradar ao longo do tempo.
Assim, os solos são enriquecidos com esses
elementos, incluindo os metais pesados.
Através do processo de intemperismo, as
rochas formam os solos e disponibilizam
concentrados químicos naturais, ou seja, são
geodisponibilizados. Através do ciclo hidrológico,
as águas permeiam as rochas e solos e através
dos processos geológicos, grandes quantidades
de poeira e gases que contêm substâncias
químicas são enviadas para atmosfera.
Assim sendo, a maior parte dos elementos
químicos ingressa no nosso corpo através da
alimentação, água e ar, passando a estar como
biodisponíveis.
A disponibilidade de um elemento ou
composto, parte de um material geológico,
que pode ser liberada à superfície ou
próximo à superfície, por processos
mecânicos, físicos ou biológicos.
A mobilidade de uma espécie química se
entende sua capacidade de permanecer em
solução aquosa após sua dissolução.
Aspectos Químicos da Ação Antrópica
A poluição acontecerá quando ocorrer
qualquer alteração no meio ambiente que
afete suas características físicas, químicas ou
biológicas e que prejudique um ou mais de
seus usos preestabelecidos.
Poluentes quantitativos – são aqueles que já
existem na natureza, mas também são
liberados pelo homem em quantidades
maiores do que aquelas que ocorrem
naturalmente.
Poluentes qualitativos – são substâncias
sintéticas, isto é, não ocorrem na natureza.
PROFESSORA
KENIA ZANETTI MOLINARI
Professora
Química Industrial
Mestre em geografia, Meio Ambiente e 
Desenvolvimento
QUÍMICA AMBIENTAL
Vídeo Aula 05
Química Toxicológica
Química Toxicológica
Toxicologia Ambiental
Estuda os efeitos nocivos produzidos por
substâncias químicas presentes no macro ambiente
dos seres vivos.
Agente Tóxico (AT), Xenobiótico, Toxicante
Qualquer substância química que, interagindo
com um organismo vivo, é capaz de produzir um
efeito tóxico seja este uma alteração funcional ou a
morte.
 Medicamentos;
 Inseticidas de uso Doméstico: São pouco tóxicos
quando usados de forma adequada. Podem causar
alergias e envenenamento, principalmente em
pessoas sensíveis.
 Pesticidas de Uso Agrícola: São as principais causas
de registro de óbitos no Brasil, principalmente pelo
uso inadequado e nas tentativas de suicídio.
 Animais Peçonhentos
 Metais pesados
Agentes contaminantes que causam 
intoxicação:
Elemento Doença ou perturbação
Deficiência Excesso
Cálcio Enfraquecimento dos 
ossos, excitabilidade 
neuromuscular, tetania
Espessamento dos ossos e 
calcificação de cartilagens; cálculos 
urinários; paragem cardíaca
Flúor Cárie dental, 
mortalidade perinatal
Fluorose
Ferro Anemia Hemocromatose, hemociderose, 
hemorragias, necrose do estômago e 
mucosa intestinal, falhas cardíacas e 
colapso circulatório
Magnésio Hiperirritabilidade 
neuromuscular, 
tetania, acidentes 
cardiovasculares
Diarreia, anastesia, depressão do 
sistema nervoso central e periférico
Cobre Anemia, ataxia, 
pigmentação deficiente
Doença de Wilson, necrose hepática, 
cirrose, crises hemolíticas
Tabela 01
Elementos químicos com efeitos cancerígenos, teratogênicos
teratogênicos - qualquer substância, organismo, agente físico ou
estado de deficiência que, estando presente durante a vida
embrionária ou fetal, produz uma alteração na estrutura ou
função da descendência, causando mal formação.
A contaminação por metais pesados é uma
das formas mais comuns de poluição, pois os
metais pesados apresentam, além de um grande
efeito tóxico, um alto poder de acumulação nos
seres humanos, assim, além de contaminar o
meio ambiente, contamina o próprio homem.
PROFESSORA
KENIA ZANETTI MOLINARI
Professora
Química Industrial
Mestre em geografia, Meio Ambiente e 
Desenvolvimento
QUÍMICA AMBIENTAL
Vídeo Aula 06
Elementos tóxicos
CHUMBO (Pb)
O chumbo não é um elemento essencial
para a vida humana, mas sobretudo um
elemento tóxico quando sua concentração
supera um pouco os valores normais.
ELEMENTOS TÓXICOS MAIS COMUNS
Ciclo geoquímico simplificado do chumbo, incluindo 
contribuição antropogênica
Mercúrio (Hg) 
Os íons de mercúrio tem a capacidade de
formarem complexos muito fortes e sua
toxicidade se relaciona com a inativação das
proteínas das membranas celulares. Seus efeitos
são notáveis nos rins e no cérebro.
ELEMENTOS TÓXICOS MAIS COMUNS
PROFESSORA
KENIA ZANETTI MOLINARI
Professora
Química Industrial
Mestre em geografia, Meio Ambiente e 
Desenvolvimento
QUÍMICA AMBIENTAL
Vídeo Aula 07
Química Atmosférica
A atmosfera contêm quantidades variáveis de
vapor de água, dependendo do local, da hora,
da estação do ano, chegando a 0,02% do
volume nas regiões áridas e até 4% em
regiões equatoriais úmidas. Contêm também
partículas sólidas e líquidas em suspensão
(aerossóis), de composição química e
concentraçõesvariáveis e inclusive matéria
viva (pólen, bactérias, vírus, etc).
Atmosfera
A atmosfera tem também uma função vital
de proteção da Terra, pois absorve a maior parte
da radiação cósmica e eletromagnética do Sol:
As ondas de rádio é transmitida pela atmosfera e 
atinge nossas cabeças.
Ultraviloleta
Visível
Infravermelha
A atmosfera é também essencial na
manutenção do balanço de calor na Terra,
absorvendo a radiação infravermelha emitida
pelo sol e aquela reemitida pela Terra.
Estabelecem-se assim condições para que
não tenhamos as temperaturas extremas que
existem em outros planetas e satélites que
não têm atmosfera.
O SISTEMA ATMOSFÉRICO
A troposfera é caracterizada por quedas na
temperatura à medida que a altitude aumenta, isto é,
à medida que aumenta a distância da fonte de calor
que é a superfície da Terra. Na tropopausa, em sua
parte mais fria, a água atmosférica é solidificada. Isso
evita a perda do elemento hidrogênio da Terra para o
espaço sideral.
Na estratosfera há um aumento da temperatura
com a altitude, que atinge seu máximo na sua parte
superior devido à presença do ozônio (O3).
O SISTEMA ATMOSFÉRICO
Na mesosfera, por sua vez, há uma queda na
temperatura devido à diminuição da concentração de
espécies que absorvem energia, especialmente o
ozônio.
Nesta e em camadas mais altas ( ionosfera e
exosfera) aparecem espécies iônicas e atômicas, e
nesta última, a temperatura, devido à absorção de
radiação de alta de energia de comprimento de ondas
de cerca de 200nm, chega a cerca de 1.200 °C.
O SISTEMA ATMOSFÉRICO
PROFESSORA
KENIA ZANETTI MOLINARI
Professora
Química Industrial
Mestre em geografia, Meio Ambiente e 
Desenvolvimento
QUÍMICA AMBIENTAL
Vídeo Aula 08
Camada de ozônio
Radiação UV + 3O2 2O3 Equação Geral
Como é formado o ozônio (O3)? 
-Cerca de 90% do ozônio 
da atmosfera encontra-se 
e forma-se na 
estratosfera.
- Com maior 
concentração a cerca de 
25 km de altitude, 
constituindo a “Camada 
de ozônio”. 
Camada de Ozônio
Diferença entre Ozônio Troposférico e 
Estratosférico
O Bom Ozônio: Estratosférico 
Formado naturalmente nas altas camadas
da atmosfera. Age como filtro de radiação
ultravioleta.
O Mau Ozônio: Troposférico
- Formado próximo à superfície da terra em 
conseqüência da poluição. Age como poluente
NO2 + O2 O3 + NO
PROFESSORA
KENIA ZANETTI MOLINARI
Professora
Química Industrial
Mestre em geografia, Meio Ambiente e 
Desenvolvimento
QUÍMICA AMBIENTAL
Vídeo Aula 09
Principais poluentes atmosféricos
Material particulado
São partículas sólidas ou líquidas emitidas
por fontes de poluição do ar, ou mesmo
aquelas formadas na atmosfera, como de
sulfatos, contudo se as mesmas estiverem
suspensas no ar são denominadas aerossóis.
PRINCIPAIS POLUENTES ATMOSFÉRICOS E 
PROBLEMAS AMBIENTAIS 
As partículas aumentam as taxas de reação na 
atmosfera;
Reduzem a visibilidade;
Alteram os níveis de radiação solar que atinge
o solo e em consequencia alteram a
temperatura do solo e influenciam o
crescimento das plantas.
Efeitos Ambientais relacionados ao 
material particulado
São poluentes na forma molecular como o SO2,
CO2, CO, O3 ou óxidos nitrosos tanto na forma
gasosa como na forma de vapores orgânicos em
geral (vapores da gasolina, de solventes, etc).
São classificados em:
 primários: são aqueles já emitidos na forma de
poluente.
 secundários: são aqueles formados na atmosfera
por reações químicas ou fotoquímicas, um
exemplo é a formação do ozônio e do smog
fotoquímico.
Gases e Vapores
As trocas de CO2 entre a atmosfera e a biosfera
terrestre ocorrem principalmente através da
fotossíntese e a respiração por plantas. Estes dois
processos podem ser resumidos pelas seguintes
equações:
Fotossíntese:
H2O + CO2 + hν → (CH2O)n + O2 (1)
Respiração:
(CH2O)n + O2 → CO2 + H2O + Energia (2)
Dióxido de carbono (CO2)
Outras fontes naturais incluem:
Decomposição de matéria orgânica; 
Erupções vulcânicas;
Difusão para fora dos oceanos.
Fontes antrópicas:
Diversas atividade humanas, todas relacionadas
ao processo de queima completa.
PROFESSORA
KENIA ZANETTI MOLINARI
Professora
Química Industrial
Mestre em geografia, Meio Ambiente e 
Desenvolvimento
QUÍMICA AMBIENTAL
Vídeo Aula 10
Principais poluentes atmosféricos
É produzido:
Naturalmente:
 na oxidação atmosférica do metano,
 na emissão por plantas e microrganismos,
 pela matéria orgânica dissolvida em oceanos
Fontes antrópicas:
É produzido em diferentes tipos de atividade
humana, porém quase todas relacionadas a
queima ou combustão incompleta de biomassa e
combustíveis fósseis.
Monóxido de carbono (CO) 
O CO é um gás incolor e pode ser 
prejudicial porque se liga a hemoglobina.
Fontes naturais:
As emissões de metano ocorrem através de vários
processos, sendo resultado final da decomposição de
matéria orgânica via mecanismos redutores, como a
que ocorre no organismo de ruminantes.
Fontes antrópicas
As principais atividades humanas responsáveis pela
emissão de metano são: decomposição de lixo em
aterros sanitários; queima de biomassa; mineração de
carvão; processamento de petróleo e extração de gás
natural.
Metano (CH4) 
Mecanismo para remoção do metano
CH4 + OH• CH3• + H2O
Metano (CH4) 
Efeito Estufa