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QUÍMICA AMBIENTAL

QUÍMICA AMBIENTAL. Prof. : Jorge Luiz Química. 1992: Rio de Janeiro, Brasil, Conferência da O.N.U. sobre o Desenvolvimento e Meio Ambiente, Rio-92:

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QUÍMICA AMBIENTAL

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  1. QUÍMICA AMBIENTAL Prof. : Jorge Luiz Química

  2. 1992: Rio de Janeiro, Brasil, Conferência da O.N.U. sobre o Desenvolvimento e Meio Ambiente, Rio-92: a Educação Ambiental é considerada fundamental para que se atinja o desenvolvimento sustentável por parte de um país;

  3. Obs.: AGENDA 21: preconiza o desenvolvimento sustentável dos países para o século XXI, compatibilizando a conservação ambiental, a justiça social e o crescimento econômico.

  4. MEIO AMBIENTE : • é o conjunto de condições, leis, influências, alterações e interações de ordem física, química e biológica, que permite, abriga e rege a vida em todas as suas formas (art. 3º, I, da Lei 6.938, de 31.8.81).

  5. O HOMEM X MEIO AMBIENTE : • o homem é um grande modificador do meio • início: domínio do fogo (queima de matas e florestas para o plantio e obtenção de combustível) • modificação do meio de acordo com suas necessidades e crescimento vertiginoso da população • conseqüências: erosão e desertificação do solo e poluição do meio ambiente em geral • resultado: não poderá suportar indefinidamente os subprodutos introduzidos em seu meio ambiente natural.

  6. POLUIÇÃO DO AR

  7. Gases % em Volume Nitrogênio Oxigênio Vapor de água Argônio Dióxido de Carbono Neon Hélio Metano 78.1% 21% varia de 0 - 4% 0.93% por volta de 0.3% abaixo dos 0.002% 0.0005% 0.0002% COMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICA

  8. PRINCIPAIS POLUENTES DO AR CO2 CH4 NO NO2 CFCs, HCFCs, HFCs CO SO O3

  9. DIÓXIDO DE CARBONO (CO2) • FONTES • respiração, decomposição de plantas e animais e queimadas naturais de florestas; • queima de combustíveis fósseis, desflorestamento, queima de biomassa e fabricação de cimento • CONCENTRAÇÃO • antes 1750 - 280 ppmv (partes por milhão por volume ) • em 1992 – 355 ppmv • atualmente – 400 ppmv • EFEITOS • Principal gás do “efeito estufa”

  10. METANO (CH4) • FONTES • Matéria orgânica em decomposição • Cultivo de arroz, queima de biomassa, queima de combustíveis fósseis • CONCENTRAÇÃO • Atual – 1,72 ppmv • Antes Revolução Industrial – 0,8 ppmv • EFEITOS • Pulmões • Sistema cardiovascular e sistema nervoso

  11. ÓXIDOS DE NITROGÊNIO (NO, NO2) • FONTES • Oceanos, florestas tropicais • Produção de nylon, ácido nítrico, atividades agrícolas, queima de biomassa e queima de combustíveis fósseis • CONCENTRAÇÃO • Em 1993 – 310 ppbv (partes por bilhão por volume) • Antes Revolução Industrial – 275 ppbv • EFEITOS • Inflamações do sistema respiratório • Chuva ácida • Reduz fotossíntese

  12. HALOCARBONOS (CFCs, HCFCs, HFCs) • FONTES • Produção de aerossóis, espuma, indústria de ar condicionado • CONCENTRAÇÃO • Em 1992 - CFC 11 – 280 pptv (partes por trilhão por volume) - CFC 12 – 484 ppt - CFC 113 – 60 pptv • EFEITOS • Destruição da camada de ozônio (CFCs e HCFCs) • Efeito estufa • Radiação ultravioleta (queimaduras de pele, câncer de pele)

  13. MONÓXIDO DE CARBONO (CO) • FONTES • Tráfego (veículos) • Indústrias • Vegetação • CONCENTRAÇÃO • A partir dos anos 80, a emissão de CO pelos automóveis passou de 33 gCO/Km para 0,43 gCO/Km o que resultou numa queda progressiva na poluição, mesmo com o aumento da frota de veículos. Contudo em 2000 apresentou um pequeno crescimento.

  14. EFEITOS

  15. DIÓXIDO DE ENXOFRE (SO2) • FONTES • Combustão (petróleo e carvão mineral) • Veículos à diesel • Erupções vulcânicas • EFEITOS • Sistema respiratório • Problemas cardiovasculares • Chuva ácida

  16. A CHUVA É, NATURALMENTE, UM POUCO ÁCIDA! • os animais e o homem, ao respirarem, liberam gás carbônico (CO2) na atmosfera. • então quando chove: • CO2(g) + H2O(l)  H2CO3(aq) • deixando a chuva ligeiramente ácida (pH = 5,7), já que se trata de um ácido fraco

  17. as chuvas ácidas são causadas principalmente pelos: 1. óxidos de nitrogênio: (NO e NO2) N2(g) + O2(g)→ 2NO(g) 2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) 3NO2(g) + 3H2O(l) → 2H3O+(aq) + 2NO3-(aq) +NO(g)

  18. 2. óxidos de enxofre: (SO2) SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq) 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq) • consequências: • A água dos rios e lagos se torna ácida e, conseqüentemente, imprópria para à vida de peixes e outras espécies.

  19. corrosão do ferro pelo ácido sulfúrico • Fe(s) + H2SO4(aq) H2(g) + FeSO4(s) • corrosão do mármore pelo ácido sulfúrico • H2SO4(aq) + CaCO3(s) CaSO4(aq) + H2CO3(aq)

  20. OZÔNIO (O3) • FONTES • reação dos hidrocarbonetos e óxido de nitrogênio na presença de luz solar • CONCENTRAÇÃO • 0,3 ppmv • EFEITOS • Irritação dos olhos e vias respiratórias • Envelhecimento precoce e corrosão dos tecidos

  21. EFEITO ESTUFA E BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO

  22. EFEITO ESTUFA Mocinho ou vilão?

  23. ENTENDENDO O EFEITO ESTUFA

  24. A TERRA: UMA GRANDE ESTUFA Efeito Estufa natural (“mocinho”): grande parte se deve a presença de água na atmosfera (em forma de vapor, 85% e água líquida 12%) Em conseqüência da poluição (“vilão”): Se deve principalmente pelo (CO2), (CH4), (N2O), clorofluorcarbonetos (CFCs), hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs) e (SF6)

  25. O SUPERAQUECIMENTO GLOBAL E SUAS CONSEQÜÊNCIAS

  26. INVERSÃO TÉRMICA E SMOG : • Smog = smoke (fumaça) + fog (neblina)

  27. em 1952, em Londres, o smog provocou a morte3,5 a 4 mil pessoas

  28. Derretimento de geleiras

  29. Inundações

  30. Desertificação

  31. Furacões

  32. Ondas gigantes

  33. Fome e miséria

  34. O PROTOCOLO DE KYOTO (1997) • entre 2008 e 2012, os países industrializados devem diminuir a emissão de gases poluentes a um nível 5,2% menor que a média de 1990. • E.U.A. se recusam a ratificar o acordo em 2001 METAS DE REDUÇÃO Países da União Européia – 8% Estados Unidos – 7% Japão – 6% Para a China e os países em desenvolvimento, como Brasil, Índia e México, ainda não foram estabelecidos níveis de redução.

  35. BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO ESTAMOS PERDENDO PROTEÇÃO

  36. O QUE É A CAMADA DE OZÔNIO? • formada por um gás levemente azulado de odor bastante forte • situada na estratosfera (10 a 50Km da superfície terrestre) • COMO A CAMADA DE OZÔNIO PROTEGE A TERRA? • absorve a radiação ultravioleta (UVA, UVB, UVC) do Sol, impedindo que a maior parte dela atinja a superfície terrestre

  37. CONHEÇA AS RADIAÇÕES ULTRAVIOLETAS

  38. QUIMICAMENTE TEMOS: • equilíbrio natural entre formação e destruição do ozônio

  39. COMO SE FORMA O BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO? • os CFCs sobem lentamente para camadas superiores à camada de ozônio. Os raios ultravioletas decompõe os CFCs, liberando átomos de Cloro (Cl). O cloro como é mais denso, desce, voltando para a camada de ozônio, destruindo-a.

  40. MECANISMO REACIONAL:

  41. ACOMPANHE A EVOLUÇÃO DO BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO (1980-1991)

  42. Em setembro de 2000, com 29,78 milhões de Km2 Em setembro de 2003, com 28,2 milhões de Km2 SITUAÇÃO ATUAL DA CAMADA DE OZÔNIO

  43. 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. • 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.

  44. Em Queensland, no nordeste da Austrália, mais de 75% dos cidadãos acima de 65 anos apresentam alguma forma de câncer de pele; a lei local obriga as crianças a usarem grandes chapéus e cachecóis quando vão à escola, para se protegerem das radiações ultravioletas. • 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.

  45. AÇÕES PREVENTIVAS REDUZEM A CONCENTRAÇÃO DE POLUENTES

  46. CONTROLE DE EMISSÃO DE POLUENTES POR VEÍCULOS AUTOMOTORES • Uso de combustíveis menos poluidores, o gás natural por exemplo • Instalação de catalisadores • Operação e manutenção adequadas do veículo • Rodízio de carros

  47. CONTROLE DE EMISSÃO DE POLUENTES PELAS INDÚSTRIAS • Altura adequada das chaminés de indústrias, facilitando a dispersão dos poluentes • Uso de matérias primas e combustíveis que resultem em resíduos gasosos menos poluidores • Melhoria da combustão: quanto mais completa a combustão, “menor a emissão de poluentes” • Instalação de filtros nas chaminés • Tratamento de resíduos químicos

  48. O QUE PODEMOS FAZER PARA CONTRIBUIR COM A DIMINUIÇÃO DE POLUENTES? • Evitar queimar compostos orgânicos ou lixo de um modo geral • Plantar mais árvores • Reduzir e reciclar o lixo • Fazer vistorias constantes em seus veículos e se empresário, em suas indústrias. • Buscar utilizar fontes renováveis deenergia

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