EMA-Aula 3 - Poluentes e Macropoluição

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Composição da Atmosfera
Elemento %
Nitrogênio 78,08
Oxigênio 20,94
Argônio 0,93
Outros 0,05
Outros → ozônio, vapor d’água, CO2, aerossóis, etc...
% ctes até 80Km 
de altitude.
Composição da Atmosfera
Ozônio→ presença pequena e distribuição não uniforme (10
e 50Km de altitude. A sua formação é resultado de uma série
de processos que envolvem a absorção de radiação solar.
Vapor d’água→ % variável (nos trópicos  4% e
desertos/regiões polares  1%). Possui grande capacidade de
absorção, atuando como uma manta para reter calor.
CO2→ constitui 0,03% da atmosfera e é essencial para a
fotossíntese. A %CO2 vem aumentando devido a queima de
combustíveis fósseis (efeito estufa).
CO2
50% absorvido pelas algas e plantas
50% permanece no ar
Aerossóis→ pequenas partículas líquidas e sólidas.
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Estrutura da Atmosfera
Perfis Verticais-Par e ρar
O decréscimo da ρar c/ a 
altura é rápido:
5,6Km→50% da ρar
16Km →10% da ρar
32Km → 1% da ρar
Rápido declínio da Par
com a altitude.
Estrutura da Atmosfera-camadas
Troposfera→ é a camada de ar que fica junto à terra.
Altitude média=12 Km (20Km no equador e 8Km nos pólos).
A temperatura  c/ altura―taxa=6,5oC/Km. O ar mantém-se
bem misturado devido à convecção vertical.
Estratosfera→ se estende até 50Km. Por 20Km a
temperatura permanece cte, mas depois aumenta até o topo
devido a absorção de radiação UV pelo ozônio.
Mesosfera→ de 50Km até 85Km. A temperatura  p/ -90oC
(ponto mais frio).
Termosfera→ é a camada superior da atmosfera. Densidade
molecular=103moléculas/cm3. Não tem limite superior
definido. A temperatura é cte no início e depois aumenta
rapidamente.
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Fontes de Poluição Atmosférica
 Fontes naturais poluição originada por
fenômenos biológicos e geoquímicos como é o
caso das reações químicas na atmosfera.
 Fontes antropogênicas poluição originada
pela atividade humana (industrial ou urbana):
-Fontes estacionárias (ou fixas): combustão,
processo industrial, queima de resíduos
sólidos.
-Fontes móveis: veículos automotores, barcos,
trens, etc.
Fontes de Poluição Atmosférica
São classificadas em:
 Específicas 
ocupam na
comunidade uma
área limitada. São
fontes fixas ou
estacionárias.
 Múltiplas  estão
dispersas na
comunidade. Podem
ser fixas ou móveis.
Fixas Móveis
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Poluentes Atmosféricos
A determinação sistemática da qualidade do ar deve
ser limitada a um restrito número de poluentes
definidos de acordo com sua importância.
Grupo de poluentes considerados como indicadores 
da qualidade do ar 
- Material particulado (MP) 
- Dióxido de Enxofre (SO2)
- Monóxido de Carbono (CO)
- Oxidantes fotoquímicos, como o ozônio (O3)
- Hidrocarbonetos (HC)
- Óxidos de Nitrogênio (NOX)
Poluentes Atmosféricos – MP
MP – material particulado
 Qq substância que existe como líquido (exceto
H2O pura) ou sólido na atmosfera e tem
dimensões ≤100µm.
 Classificam-se em:
Finos- dp<2,5 µm
Grossos- dp>2,5 µm
 Partículas Totais em Suspensão (PTS<50 µm)
 MP Inalável- dp<10 µm (MP10)
 Origem: primária ou secundária (a partir de
reações químicas).
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Poluentes Atmosféricos – MP
 Produzido por:
Fontes naturais finos e poeiras do solo, sal
marinho e cinzas vulcânicas
Fontes antropogênicas cinzas de processos
de combustão, finos e poeiras de processos
industriais, aglomeração de moléculas e
condensação de gases na atmosfera.
Poluentes Atmosféricos – SO2
 Gás incolor com odor irritante e azedo.
 É altamente solúvel em água (10,5 g/100ml)
 chuva ácida
 Produzido por:
Fontes naturais digestão anaeróbia,
vulcões e atividades geotérmicas.
Fontes antropogênicas queima de
combustíveis fósseis, oxidação de minerais
sulfurosos e refino de petróleo.
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Poluentes Atmosféricos – CO
CO- monóxido de carbono
 Possui uma afinidade pela hemoglobina 210
vezes > oxigênio
 Fonte antropogênica combustão incompleta
de combustíveis fósseis (veículo à gasolina).
 Níveis de CO elevados foram observados em
locais de muitos acidentes  diminuição dos
reflexos.
Poluentes Atmosféricos – O3
O3  oxidantes fotoquímicos
 Mistura de poluentes secundários formados
pela reação dos hidrocarbonetos (HC) e NOX na
presença de luz solar- o principal é o O3.
 É um poluente secundário e um irritante
severo dos olhos, nariz e garganta.
 Controle através da [HC] e [NOX].
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 São gases e vapores resultantes da queima
incompleta e evaporação de combustíveis e de
outros produtos orgânicos voláteis.
 Muitos são tóxicos (ex: dietil sulfato, chumbo
tetraetila) e alguns são carcinogênicos (ex:
benzeno, cloreto de vinila) .
 Participam ativamente das reações de formação
da “névoa fotoquímica”.
 Fonte antropogênica combustão incompleta de
combustíveis fósseis.
Poluentes Atmosféricos – HC
Poluentes Atmosféricos - NOX
NOX - óxidos de nitrogênio: NO e NO2
 É um dos principais componentes da chuva
ácida e tem papel importante na formação de
oxidantes fotoquímicos como o O3.
 Produzido por:
Fontes naturais relâmpagos, atividade
microbiana no solo, oxidação da amônia e
processos fotolíticos ou biológicos nos oceanos.
Fontes antropogênicas queima de
combustíveis fósseis e de biomassa.
 Sumidouros  precipitações e deposição seca.
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Principais fontes de 
poluição/poluentes do ar
FONTES POLUENTES
COMBUSTÃO
MP, SO2, SO3, CO, HC e NOX
FONTES
PROCESSO
INDUSTRIAL
MP: fumos, poeiras, névoas
Gases: SO2, SO3, HCl, HC
ESTACIONÁRIAS
QUEIMA RESÍDUOS
SÓLIDOS
MP
Gases: SO2, SO3, HCl, NOX
OUTRAS MP e HC
FONTESMÓVEIS
Veículos: gasolina,
diesel, álcool, aviões,
moto, barcos, trens
MP, CO, NOX, HC, aldeídos e ác.
orgânicos.
FONTES NATURAIS
MP: poeiras
Gases: SO2, H2S, NOX, HC
REAÇÕES QUÍMICAS NA ATMOSFERA.
Ex: HC + NOX + luz solar
Poluentes secundários: O3, aldeídos, ác.
orgânicos, nitratos orgânicos, aerosol
fotoquímico, etc.
Macropoluição – Deposição ácida
 A deposição ácida poder ser:
Seca  gases e partículas, cerca de metade da
acidez da atmosfera.
Úmida  chuva, neve e névoa. Esta é a forma
mais conhecida e denominada de chuva ácida.
 Causa: presença de SO2 e NOX na atmosfera
que reagem na atmosfera com H2O, O2 e outros
para formar ácidos.
SO2 + H2O → H2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3 
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Macropoluição – Deposição ácida
Chuva tem pH5,6
por causa da
dissolução do CO2
na água.
CO2+H2O → H2CO3
Chuva ácida pH<5,6.
Macropoluição – Deposição ácida
Principais efeitos
1908
1968Acidificação dos lagos  alterações na 
vida aquática.
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Macropoluição – Deposição ácida
1980 1996
Os poluentes podem permanecer no ar por 1 a 3 dias em média e
viajar de 400 a 1200 Km  cerca de 50% do SO2 precipitado no
leste canadense é proveniente do nordeste dos EUA.
Em 1986 os EUA e o Canadá reconheceram os efeitos da
deposição ácidamaior controle sobre as emissões de SO2 e NOX.
Macropoluição – Deposição ácida
Solução para o problema:diminuir as emissões
de SO2 e NOX Como?
 Maior controle sobre as emissões:
equipamentos de controle.
 Conservar energia: maior eficiência de
conversão.
 Utilizar fontes de energia menos poluentes:
energia hidrelétrica, solar, eólica...
 Incentivar o transporte coletivo.
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Macropoluição – Camada de ozônio
A radiação solar produz efeitos benéficos e efeitos danosos à pele.
Tipo de 
radiação solar
Faixa de comprimento 
de onda (λ) Observações
UVC 100-280 nm Não atingem a superfície.
UVB 280-315 nm É prejudicial às formas de vida.
UVA 315-400 nm Menos ativa que a UVB (1000x menos).
Visível 400-800 nm
Infravermelho >800 nm Responsável pelo aquecimento.
Macropoluição – Camada de ozônio
A camada de ozônio é uma camada fina de um gás venenoso
no alto da atmosfera (estratosfera).
 O ozônio(O3) é extremamente
raro na atmosfera (3 moléculas/10
milhões de moléculas de ar).
 Absorve quase toda a radiação
UV nociva que emana do sol.
OOUVO
OOO
OOUVO



23
32
2
12
Macropoluição – Camada de ozônio
OClClO
OClOOCl


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O ozônio doa, com facilidade, moléculas de O para
espécies de radicais livres como NO, OH, Br e Cl, logo
quimicamente temos:
onde Cl pode ser substituído por:
NO, OH e Br.
COMO SE FORMA O BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO?
Macropoluição – Camada de ozônio
As substâncias destruidoras de ozônio (SDOs) são:
 Clorofluorcarbonos (CFCs-11,12,113, 114 e 115)
 Halons (presentes nos extintores de incêndio- 1211,
1301, 2402)
 Tetracloreto de carbono
 Metil clorofórmio
 Brometo de metila
Estas substâncias podem atravessar intactas as
camadas mais baixas da atmosfera e se acumularem
nas camadas superiores onde a radiação UV irá
decompor as moléculas e liberar o Cl ou Br.
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ACOMPANHE A EVOLUÇÃO DO BURACO NA CAMADA DE
OZÔNIO NOS MESES DE SETEMBRO(1980-2017).
Macropoluição – Camada de ozônio
Um valor de 300 Unidades Dobson equivale a uma 
camada de ozônio de 3 milímetros de espessura. 
OS EFEITOS DA DIMINUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO
ATINGEM O HEMISFÉRIO SUL
 Aumento nos casos de câncer de pele e catarata em regiões
do hemisfério sul, como a Austrália, Nova Zelândia, África
do Sul e Patagônia.
 A Academia de Ciências dos Estados Unidos calcula que
apenas na Austrália, estejam surgindo anualmente 10 mil
casos de carcinoma de pele por causa da redução da camada
de ozônio.
 O Ministério da Saúde do Chile informou que desde o
aparecimento do buraco na camada de ozônio sobre o pólo
Sul, os casos de câncer de pele no Chile cresceram 133%;
atualmente o governo faz campanhas para a população
utilizar cremes protetores para a pele e não ficar exposta ao
sol durante as horas mais críticas do dia.
Macropoluição – Camada de ozônio
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SITUAÇÃO ATUAL DA CAMADA DE OZÔNIO
09/09/2000
29,9 milhões de Km2
O buraco na camada de ozônio sobre a Antártida está diminuindo! O
tamanho foi reduzido em ~10 milhões de Km2 desde 2000.
Protocolo de Montreal
Macropoluição – Camada de ozônio
28/09/2016
23,0 milhões de Km2
11/09/2017
19,6 milhões de Km2
Macropoluição – Camada de ozônio
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Macropoluição – Camada de ozônio
Macropoluição – Camada de ozônio
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Macropoluição – Camada de ozônio