Poluição do Ar - Área de Engenharia de Recursos Hídricos

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Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais
Área de Engenharia de Recursos Hídricos
Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental
Poluição do Ar
Disciplina: Ciências do Ambiente
Estagiário Docente: José Guimarães
Professora Doutora Márcia Maria
Atmosfera
• Camada gasosa que envolve o planeta, fruto de
processos físicos-químicos e biológicos de milhões, e
milhões, de anos.
• Responsável pela manutenção da temperatura global
(efeito estufa).
• Absorve nível de radiação perigosos.
• Existência de vários gases
–
–
–
–
78% nitrogênio (N2)
20% oxigênio (O2)
1%Argônio (Ar)
1% outros
• 0,033%CO2
– Vapor d’água pode variar entre 1 a 4%
• Desertos e florestas tropicais
Uso do Ar
• Manutenção da vida (recurso usado para
manter o metabolismo dos seres vivos);
• Manutenção de fenômenos naturais
importantes relacionados com o clima;
• Comunicação;
• Transporte;
• Combustão;
• Receptor e transportador de resíduos
Camadas da Atmosfera
• Troposfera
– Onde acontece os fenômenos climáticos
– 90% do ar
• Estratosfera
– Presença da camada de ozônio
• Mesosfera
– Destruição dos meteoros
• Termosfera / Ionosfera
– Ocorrência da “Aurora Boreal”
– Importante na área de telecomunicação
Poluição Atmosférica
• Presença de um ou mais gases ou partículas,
em concentrações e duração tais que sejam,
ou tendam a ser, prejudiciais aos seres
humanos, às plantas, à vida animal e aos bens
materiais
• Poluição Atmosférica = f(uso)
Composição do Ar
Protocolo de Montreal
• Evidenciação da poluição atmosférica
– Realizado em 1987
• 16 de Setembro - Dia Internacional para a Preservação
da Camada de Ozônio
– Fragilização da camada de ozônio
• Metas de redução de gases impactantes a camada de
ozônio.
– Adesão de mais de 150 países
• Mais bem sucedido acordo internacional
Fontes Naturais
• Vulcões – as erupções vulcânicas lançam para a atmosfera
grandes quantidades de poeiras e cinzas, bem como enxofre e
cloro.
•
Pólen – as plantas produzem grandes quantidades de pólen que
são responsáveis por alergias e outros problemas de saúde.
•
Tempestade de areia – lançam areia e pó a grandes distâncias,
colocando uma enorme quantidade de partículas na atmosfera.
•
Incêndios florestais – responsáveis pela emissão de monóxido e
dióxido de carbono, bem como fumos e cinzas.
• Atividade de plantas e animais – emissão de metano.
Fontes Antrópicas
• Fontes estacionárias – Centrais termoelétricas, fábricas, incineradoras, etc.
•
Fontes móveis – Meios de transporte.
•
Incêndios florestais controlados ou outros causados pelo Homem.
•
Queima doméstica de lenha, carvão, gasóleo ou outros combustíveis para
cozinhar ou para aquecimento.
•
Substancias voláteis libertadas de tintas, vernizes, solventes,
revestimentos, eletrodomésticos, aerossóis.
•
Resíduos em aterro – libertam metano.
•
Atividades militares – liberam substâncias radioativas e gases tóxicos.
• Lagos de represas – liberam metano e dióxido de carbono.
Fatores Influentes
• Condições Meteorológicas: a temperatura, a
precipitação (chuva), a umidade e os ventos;
– Inversão térmica
– Chuva ácida
• Condições Topográficas: irregularidades
naturais (morros) e artificiais (edifícios).
Classificação
• Estado
– Gás
– Partículas em suspensão
– Aerossóis (0,001 a 100 microns)
• Origem
• Primário
• Secundário
– Produto de reações entre poluentes primários e/ou
constituintes naturais da atmosfera
Classificação
Extensão dos Danos
• Local:
– Tabagismo
– Poeiras domésticas
• Regional
– Queimadas
– Chuva Ácida
– SMOG
• Global
– Efeito Estufa
– Destruição da Camada de Ozônio
Monóxido de Carbono
tempo de exposição 5 a 10hrs
O CO é um poluente altamente tóxico,
pois afeta a capacidade do sangue de
transportar oxigênio, este composto
reage com a hemoglobina que
apresenta afinidade 210 vezes maior
pelo CO do que pelo O2
Dióxido de Enxofre
tempo de exposição 1 a 10hrs
SMOG
• “Smoke” + “Fog” = Fumaça + Neblina
• Smog Industrial
– SO2 + Material Particulado
– Regiões frias e úmidas
– Em 80% dos casos com altas
concentrações de SO2 ocorrem com
visibilidade menor que 5 km.
• Smog Fotoquímico
– NO2 + CO + Luz
– Regiões quentes e secas
Inversão Térmica
Inversão Térmica
Chuva Ácida
• Aquela com pH inferior a 5,6
• Reação de poluentes com o vapor d’água
originando ácidos
– CO2 + H2O ⇒ H2CO3 (fraco)
– SO3 + H2O ⇒ H2SO4
(forte)
– 3NO2 + H2O ⇒ 2HNO3 + NO (forte)
Conseqüências
• Nos corpos d´água (pH 6,5 a 7,0) - 5,5 -> já pode matar larvas,
pequenas algas e insetos -> prejudicando toda a cadeia alimentar;
4,0 – 4,5 -> intoxicação da maioria das espécies de peixes -> morte;
•
Nos solos - aumenta lixiviação -> maior arreste de metais pesados
do solo para as águas -> intoxicação dos organismos aquáticos
(principalmente em solos pobres em calcário e cal);
•
Nos animais – diminui a resistência do organismo às infecções,
além de problemas respiratórios (NOx); provoca problemas como
coriza, irritação na garganta e olhos e até afetar o pulmão de forma
irreversível (SOx);
•
Nos materiais – pode danificar a superfície de monumentos
históricos e edifícios feitos de mármore (CaCO3) por causa da
reação com o ácido.
Efeito Estufa
• Emissão de gases potencializadores do efeito
estufa
– Absorção da radiação
– Sem este fenômeno, temperatura da Terra seria
em torno de 18º Celsius negativos
– Dióxido de Carbono, Metano (CH4), Óxido Nitroso
(N2O) e CFC´s
Concentração de CO2, em ppm, por ano.
Elevação do desvio médio da
temperatura por ano.
O Caso das Barragens
• No caso da Hidrelétrica de Tucuruí em 1991,
considerando as suposições relativas às
porcentagens liberadas do CH4 desta água,
liberou um total de 0,7-1,2 × 106 toneladas de
gás CH4.
Protocolo de Quioto
• Tratado internacional que visa a redução da
emissão de gases do efeito estufa
– Proposto em 1997
• Brasil assina em 1998
– Em execução desde 2005
Mercado de Carbono
Mecanismo de Desenvolvimento Limpo
Camada de Ozônio
• Responsável pela absorção da radiação ultravioleta –
ondas curtas.
– Grande energia.
– Degradação através da emissão dos Cloro-FluorCarbonetos (CFC´s)
• uma molécula de CFC pode chegar a provocar a destruição de
100000 moléculas de ozônio!
• CFCℓ3 (CFC-11)
• CF2Cℓ2 (CFC-12)
• C2F3Cℓ3 (CFC-13)
• C2F4Cℓ2(CFC-14)
• C2F5Cℓ (CFC-15)
Formação do Ozônio e a interferência
dos CFC´s
Índice de Qualidade do Ar
• Pela CETESB (Companhia Ambiental do Estado
de São Paulo)
Razão entre a concentração do poluente
medida no local e o seu padrão multiplicado
por 100.
– Valor 100 significa limite de qualidade.
Índice de Qualidade do Ar
Medidas de Controle
• Planejamento Territorial
• Redução ou eliminação das emissões
• Controle das emissões
Planejamento Territorial
• Localização adequada da fontes polidoras em
relação a outra áreas;
• Utilização de barreiras a propagação dos
poluentes;
• Distribuição adequada das edificações;
• Melhoria da circulação dos veículos e
incentivo ao uso de transporte coletivo.
Cinturão Verde
Redução ou Eliminação das Emissões
• Uso de matéria prima e combustíveis menos
polidores;
• Uso de energia elétrica no transporte;
• Modificação dos processos industriais;
• Operação e manutenção adequada dos
equipamentos e processos.
Controle das Emissões
• Diluição de poluentes mediante o uso de
chaminés altas;
• Instalação de equipamentos de retenção de gases
e partículas: filtros de manga, coletores inerciais,
coletores gravitacionais, ciclones, precipitadores
eletrostáticos, torres de borrifo/enchimento, pósqueimadores catalíticos (catalisadores),
condensadores de vapores...
Vídeos
• Aurora Boreal
– http://www.youtube.com/watch?v=XO8LSFA9X1Y
• Reportagem Globo Repórter
– http://www.youtube.com/watch?v=-kN3K4lZ4-Y
• Jornal Hoje
– http://www.youtube.com/watch?v=9BmWtUfiYOM&feature=rel
ated
• Jornal Nacional
– http://www.youtube.com/watch?v=n532ysapps0&feature=relat
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