Química Ambiental: Ozônio e Poluição Atmosférica

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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 atmosfera é dividida em: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera. Na camada da estratosfera concentram-se gases como nitrogênio, oxigênio e ozônio. O ozônio está presente em maior concentração, por isso forma a camada de ozônio. 
As moléculas de ozônio são formadas e destruídas em reações fotoquímicas não catalíticas. Sua formação acontece quando a radiação solar, em comprimentos de onda ultravioleta e infravermelho, dissociam as moléculas de oxigênio, formando o oxigênio atômico (O) que reage com O2, formando então o ozônio (O3). 
Esse ozônio formado, em contato com a luz UV com comprimento de onda menor que 320 nm, se dissocia transformando-se em outras moléculas de oxigênio atômico e O2, ou seja, ele é destruído. No entanto, existe outra forma do ozônio ser destruído, quando o oxigênio atômico (O) ao invés de reagir com O2, se associa com a molécula intacta do ozônio, realizando o processo inverso. 
2- Quais são as principais substâncias destruidoras de ozônio (SDOs)?
As substâncias destruidoras de ozônio (SDOs) são: clorofluorcarbonos (CFCs), hidroclorofluorcarbonos (HCFCs), halons (que contem bromo), brometo de metila, tetracloreto de carbono (CTC), metilcloroformio e hidrobromofluorcabonos (HBFCs). 
3- Quais as medidas discutidas no Protocolo de Montreal sobre emissões atmosféricas? 
Com a descoberta do buraco na camada de ozônio e de como as emissões antrópicas o afetavam, foi criado o Protocolo de Montreal. Consiste em um tratado internacional que impõe obrigações específicas para a progressiva redução da produção e consumo das substâncias destruidoras de ozônio (SDOs) até sua total eliminação. 
Em 1989, quando o Protocolo de Montreal entrou em vigor, as substâncias mais emitidas pelas atividades antrópicas eram os clorofluorcarbonetos (CFCs). Por isso, naquela época o tratado internacional tinha por objetivo eliminar totalmente os CFCs substituindo por outros compostos. Os substitutos temporários foram os hidroclorofluorcabonetos (HCFCs), mas em 2007 o Protocolo de Montreal iniciou nova fase voltada para a eliminação da produção e consumo dos HCFCs, visto que também causam depreciação da camada de ozônio.
AULA 02- A QUÍMICA DA TROPOSFERA
1- Quais são os principais poluentes encontrados na Troposfera?
Os principais poluentes da troposfera são: monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), óxidos de enxofre (SO3 E SO2), óxidos de nitrogênio (NOx), compostos orgânicos voláteis (COVs), material particulado (MP), amônia (NH3), gás sulfídrico (H2S), pesticidas e herbicidas. 
2- Explique como ocorrem os seguintes problemas ambientais resultantes da poluição atmosférica:
a) Smog Fotoquímico: consiste em reações entre os poluentes emitidos antropicamente por meio da ação da luz, no qual produz níveis elevados de ozônio troposférico. Ou seja, é uma mistura de névoa com partículas de fumaça que se acumulam nas proximidades do solo em vez de subir. Os reagentes responsáveis por esse processo são o óxido nítrico, COVs e ácido nitroso. Comumente ocorre em grandes centros urbanos, onde há emissão elevada desses poluentes, necessita de luz solar incidente, altas temperaturas, ventos calmos e umidade. A equação abaixo resume como ocorre o smog fotoquímico:
COVs + NO + O + luz solar mistura de O3, HNO3 e compostos orgânicos
b) Inversão Térmica: Esse processo ocorre quando o ar frio (mais denso) é impedido de circular por uma camada de ar quente (menos denso), provocando uma alteração na temperatura. A camada de ar fria fica retida nas regiões próximas à superfície terrestre com uma grande concentração de poluentes. Na intersecção entre ar quente e frio, cria-se uma camada de inversão que impede que os poluentes subam para camadas superiores da atmosfera. Para que esse fenômeno ocorra é preciso baixa umidade do ar, baixas temperaturas e pouco vento. 
c) Chuva Ácida: a chuva ácida é formada pela reação entre dióxido de enxofre (SO2) e nitrogênio (NOx) com vapor d’água, formando ácidos sulfúricos e ácidos nítricos que diferem do gás carbônico. Assim acidificam (pH abaixo de 7) a água da chuva. 
3- Cite medidas e métodos de controle e minimização de concentração de poluentes na troposfera. 
Para reduzir a concentração dos poluentes atmosféricos são necessárias tanto medidas preventivas como corretivas. São elas: 
· Controle da poluição ambiental;
· Estabelecimentos de limites de qualidade do ar ambiente (medição da quantidade de material particulado no ambiente);
· Definição de normas de emissão;
· Licenciamento das fontes poluidoras;
· Incentivo a utilização de tecnologias no controle de emissões;
· Utilização de equipamento de redução de emissões;
· Controle dos locais de exposição de resíduos sólidos;
· Utilização de redes de monitoramento da qualidade do ar;
· Estabelecimento de planos de emergência para situações de poluição atmosférica graves;
· Criação de serviço de informação e auxilio as populações sujeitas ou afetadas pela poluição atmosférica. 
AULA 03- EFEITO ESTUFA E AQUECIMENTO GLOBAL
1- O que é o efeito estufa?
O efeito estufa é um fenômeno natural ocasionado pela concentração de gases na atmosfera, formando uma camada protetora que impede que a radiação escape para o espaço, aumentando a temperatura global. Esse fato é de grande importância, pois sem ele o planeta apresentaria temperaturas muito baixas. 
2- Devido à intensificação do efeito estufa ocorre o aquecimento global. Como podemos definir o aquecimento global? 
É um fenômeno climático de larga extensão, que indica um aumento da temperatura média superficial global, provocado por fatores internos/externos.
 
3- Quais são os principais gases efeito estufa (GEEs)?
Os gases responsáveis pelo efeito estufa são: vapor d’água, dióxido de carbono, o metano, os óxidos de nitrogênio e o ozônio. No entanto, de acordo com o Ministério do Meio Ambiente, os principais gases do efeito estufa são: dióxido de carbono (CO2), gás metano (CH4), óxido nitroso (N2O), derivados de enxofre, hidrofluorcabonos (HFCs) e perfluorcabonos (PFCs). 
AULA 04- SUBSTÂNCIAS TÓXICAS
1- O que é uma substância tóxica? 
São substâncias capazes de causar dano a um sistema biológico, alterando seriamente sua função ou levando-o a morte. 
2- Quais são os efeitos que as substâncias tóxicas podem gerar no homem? 
Os efeitos prejudiciais que as substâncias tóxicas podem causar a saúde humana são: efeitos mutagênicos (mutações no DNA), carcinogênicos (causar câncer) e teratogênicos (substancias presentes na mãe que podem passar para o feto).
 
3- Como sabemos qual é a toxidade das substâncias químicas de interesse? 
Para saber qual a toxicidade de uma substância química é preciso do método DL 50 que consiste em medir quantitativamente o grau de toxicidade de uma substância. Isso é realizado por meio da estatística, onde obtém-se a dose de um agente toxico capaz de produzir a morte de 50% da população em estudo. Assim um agente será tanto mais toxico, quanto menor for sua DL 50.
4- Explique os tipos de intoxicação. 
As intoxicações podem ser classificadas quanto ao tempo de exposição e quanto a severidade. 
Quanto ao tempo de exposição podem ser:
· Aguda: que é o rápido aparecimento do sintoma, sendo de imediato ou no decorrer de alguns dias;
· Crônica: que é o efeito toxico após exposição prolongada a doses cumulativas do toxicante, num período prolongado;
E quanto a severidade podem ser:
· Leve: 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 suficientemente severas para produzir lesões graves ou morte.