Poluicao do ar aspectos tec e meio ambiente
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1. certamente o maior efeito vis vel na nossa atmosfera Existem entretanto v rios outros efeitos conhecidos ou postos de lado alguns dos quais podem ser potencialmente mais s rios S o eles a Aumento da forma o de neblina normalmente a neblina ocorre quando a umidade relativa alcan a 100 Entretanto certos particulados tais como sulfatos e nitratos atraem gua e podem formar neblina com umidade relativa levemente abaixo de 100 b Aumento na precipita o A maioria dos particulados de pequeno tamanho serve como um excelente n cleo na forma o de nuvens de gotas Consequentemente isto pode causar o aumento na precipita o jusante de grandes fontes de material particulado c Altera o da temperatura global da Terra existem dois fatores opostos para serem considerados primeiro as concentra es de di xido de carbono COz vem aumentando constantemente nas ltimas d cadas O di xido de carbono emitido por todos os processos de combust o entretanto n o considerado um poluente do ar Uma vez que o CO dificulta a passagem do aquecimento solar na baixa atmosfera o aumento de CO pode induzir ao aumento da temperatura global da Terra Alguns cientistas acham que isto poderia levar a um derretimento parcial da calota 13 F polar o que causaria um aumento no n vel dos oceanos com ocorr ncia de enchentes em certas cidades costeiras O segundo fator para ser considerado o efeito dos particulados2. nio carregados eletricamente em uma solu o A escala abaixo mostra o pH de alguns componentes Suco de vinagre chuva agua soda Limao acida destilada c ustica am nia Alcalino pH 2 3 pH 12 pH 0 5 6 14 A chuva caindo atrav s de uma atmosfera limpa tem pH de 5 6 a 7 unidades de pH A chuva cida tem um pH abaixo de 5 6 Em geral quanto mais baixo o pH mais polu da e mais corrosiva a chuva se tornar Centenas de lagos nos Estados Unidos e na Escandin via se tornaram t o cidos que nao mais possuem vida aquatica Mais de 90 lagos no Estado de Nova York na regi o de Adirondacks ja nao possuem mais peixes devido as condi es cidas No Brasil uma das nicas regi es onde se mediu chuva cida foi em Cubat o e em Santa Catarina na regi o carbon fera No centro leste dos Estados Unidos os n meros de pH chegam aos valores de 4 a 4 2 A chuva cida vem contribuindo para destrui o dos monumentos de pedras em todo o mundo Efeitos adversos na agricultura e nas florestas t m sido muito suspeitados mais n o foram ainda completamente documentados D FONTES DE POLUI O DO AR Os poluentes do ar originam se principalmente da combust o incompleta de combust veis f sseis para fins de transporte aquecimento e produ o industrial Entretanto em adi o aos processos de combust o a polui o do ar causada por vaporiza o a mudan a do l quido para o estado gasoso atrito opera es de redu o de ta
3. vel do solo O oz nio tamb m produzido por rel mpago mas como uma fonte menor H uma terceira maneira de produ o de oz nio por rea es fotoqu micas envolvendo xido de nitrog nio e hidrocarbonetos naturalmente emitidos pela vegeta o Exemplos de hidrocarbonetos naturais s o os terpenos que s o compostos qu micos produzidos pelas rvores con feras Essas reas possuem um odor associado a elas Em m dia o oz nio produzido naturalmente representa mais da metade das concentra es de oz nio medidas O oz nio um constituinte muito importante do smog fotoqu mico Durante os meses de ver o quando a luz solar mais forte o oz nio produzido pelas rea es fotoqu micas pode ser significativamente maior do que aquele produzido por fontes naturais C 3 L QUIDOS A chuva cida ou a precipita o cida tem recentemente recebido muita aten o devido ao impacto ecol gico severo que pode causar em reas bastante extensas Em decorr ncia da combust o de enorme quantidade de combust veis f sseis tais como carv o e leo no Brasil s o descarregadas anualmente na atmosfera milh es de toneladas de compostos de enxofre e xido de nitrog nio Atrav s de uma s rie complexa de rea es qu micas estes poluentes podem ser convertidos para cidos os quais podem retornar terra como componentes de uma chuva A acidez medida em unidades de pH O s mbolo pH representa a concentra o de ons hidrog
4. de pequeno tamanho que interceptam parte da energia do sol impedindo a de alcan ar a superf cie da Terra Isto poderia promover uma diminui o da temperatura da superf cie terrestre Essas teses ainda n o foram confirmadas Entretanto como as emiss es aumentam existe uma grande probabilidade de que alguns destes efeitos se confirmem rapidamente Esgotamento do oz nio na atmosfera 25 quil metros acima da superf cie da terra na estratosfera existe uma camada natural de oz nio Esta camada de oz nio extremamente importante para a vida porque ela absorve a maioria da radia o ultra violeta do sol A maior parte da vida na Terra pereceria se essa camada fosse eliminada Os gases de exaust o das aeronaves que voam na estratosfera os avi es super s nicos e os fl or carbono s o principalmente respons veis pela diminui o do oz nio O fl or carbono t m v rios usos Os mais comuns s o o sistema de ar condicionado e de refrigera o usos industriais e latas de aeros is Estes produtos qu micos s o extremamente inertes e n o destru dos facilmente pelo processos naturais exceto pela radia o ultra violeta Consequentemente como os fl or carbono s o liberados na atmosfera eles se acumulam Esses fl or carbonos eventualmente migram para a camada de oz nio N o conhecido quanto de oz nio ser destru do por este processo mais alguns cientistas pensam que isso resultar em um aumento do c ncer de pele Con
5. dos olhos vis o emba ada tontura dor de cabe a irrita o na garganta espirros al rgicos e tosse e diminui o de desempenho corporal Os poluentes naturais que causam afeitos sobre a sa de humana s o os a roal rgicos Os aeroal rgicos consistem principalmente de p lens mas tamb m incluem bact rias mofos p ros poeira de casa fibras vegetais etc Acima de 10 da popula o exposta afetada por aeroal rgicos O principal efeito sobre a sa de rinite al rgica e ou asma br nquica com altera o do tecido revers vel Estes poluentes naturais atrav s de complica es infecciosas podem agravar os efeitos sobre a sa de causados pelos poluentes gerados pelo homem Os p lens das plantas em particular alguns produzem o mais importante dos al rgicos V rias medi es de p lens s o realizadas diariamente nos Estados Unidos principalmente nas esta es onde h maior ocorr ncia Essas medi es servem como um indicador das quantidades de al rgicos do ar Os animais podem tamb m ser afetados pelos poluentes do ar No passado quando epis dios agudos da polui o do ar produziam doen as nos homens v rios animais tamb m tornavam se seriamente doentes e alguns morriam Entretanto os efeitos parecem ocorrer de forma variada de acordo com a esp cie do animal As tabelas A B C D E e F mostram os efeitos dos poluentes atmosf ricos sobre a sa de humana A tabela G mostra os padr es de qualidade do ar ad
6. gravidade far sua deposi o no solo em poucas horas Entretanto aqueles particulados grosseiros que se encontram entre 2 5 a 15u em di metro podem ser importantes para o ponto de vista de sa de das pessoas com problemas respirat rios e que sempre respiram pela boca Para pessoas que respiram normalmente pelo nariz esses particulados n o causam problema uma vez que s o bloqueados na passagem nasal Os particulados reduzem a visibilidade e a absor o e dispers o da luz E o caso do nevoeiro em muitas reas urbanas que pode causar redu o de luz do sol Tamb m a dispers o de luz devido aos particulados pode produzir um c u avermelhado que algumas vezes visto no nascer ou p r do sol C 2 GASES O segundo grupo de poluentes do ar composto de gases Enquanto somente uma relativa pequena porcentagem de gases na atmosfera poluente eles exercem um papel importante porque s o perigosos e possuem efeitos desagrad veis Alguns poluentes gasosos s o liberados na atmosfera por meio de processo de combust o outros s o liberados por processo de vaporiza o mudan a de um l quido para um estado gasoso ou s o formados por rea es qu micas na atmosfera Os principais poluentes gasosos na atmosfera podem ser categorizados como gases contendo carbono enxofre nitrog nio e oz nio a Os gases contendo carbono s o os poluentes do tipo mon xido de carbono CO hidrocarbonetos hidrocarbonetos oxigenados Mon xido d
7. nas partes altas a noite flui para o fundo do vale pela manh Como resultado o ar pr ximo do ch o estar mais frio que o ar acima dele Nestes casos temos a invers o t rmica Existem alguns formatos de topografia que podem ser um efeito vari vel na polui o do ar O topo das montanhas geralmente tem melhores condi es de vento e nos locais pr ximos do mar geralmente formam se as brisas mar timas Os ventos fortes nos topos das montanhas produzem condi es que dispersam os poluentes enquanto que a natureza complexa da brisa marinha pode at resultar em um aumento na concentra o dos poluentes C TIPO DE POLUENTES DO AR Particulado Gases e L quidos Os poluentes do ar gerado pelo homem s o emitidos diretamente na atmosfera poluentes prim rios ou s o formados na atmosfera por rea es qu micas envolvendo poluentes prim rios poluentes secund rios Durante sua transforma o qu mica para poluente secund rio o composto qu mico pode mudar de estado ofensivo para um outro que pode ser danoso em altas concentra es como por exemplo xido para di xido de nitrog nio Os poluentes do ar tamb m s o produzidos pela natureza Exemplo p lens poros bact rias poeiras do ch o sal marinho gases e material s lido resultante da erup o vulc nica e fuma a de queima de florestas Os poluentes no ar s o usualmente divididos em dois grupos maiores particulados e gases Recentemente uma terceira forma de po
8. nio Concentra o do NO em ppm Efeitos 150 ppm 5 a 8 minutos Potencial fatal 50 a 100 ppm 1 hora Pode causar broncopneumonia com prov vel recupera o 10 a 40 ppm exposi o intermitente Pode causar fibrose cr nica e enfisema pulmonar 0 05 a 0 10 ppm exposi o cr nica Evid ncia de aumento de bronquite cr nica 0 05 ppm exposi o longa Evid ncia de aumento de doen as do pulm o e cora o em geral d Di xido de Enxofre Concentra o do SO em ppm 0 52 com particulados m dia de 24 horas Aumento da mortalidade 0 25 com fuma a 3 a 4 dias m dia de 24 Aumento da mortalidade horas 0 25 com particulados 3 a 4 dias m dia Aumento de doen as nos idosos de 24 horas 0 19 com baixa concentra o de Aumento de mortalidade particulados 0 11 a 0 19 com baixa concentra o de Aumento de interna o particulados v rios dias de epis dios 0 037 a 0 092 com fuma a exposi o Aumento de problemas respirat rios e cr nica doen as do pulm o 19 e Mon xido de Carbono Concentra o de CO em ppm Efeitos Concentra es maiores que 100 ppm stress fisiol gico em pacientes com doen as do cora o 100 ppm intermitente diminui o de desempenho em teste psicomotor 50 ppm para 90 minutos diminui o no intervalo de tempo de discrimina o para n o fumantes 30 ppm acima de 12 horas carbono elevado nos n veis de hemoglobina com redu o do transport
9. OS TOXICOS QUIMICOS JA ESTUDADO 100 HAZARDOUS EM VIAS DE LISTAGEM 10 HAZARDOUS LISTADOS 8 HAZARDOUS LEGAIS 6 23 QUADRO 1 PROGRAMA DE AVALIA O E CONTROLE DE PTA s EPA Prioriza o Estudo Regulamenta o Regulamenta o Hazardous Hazardous de sa de detalhado Estudo Final Proposto Legal Preliminar Ox Propileno Emiss es de Ars nio forno coque asbestos Amonpa Acetaidedo tPOM TBenzeno Diisocianato de Tolueno Cloreto de dietila Metacrilato de metila Mangan s Clorobenzeno Cloreto Vinilideno Hexaclorociclopen tadieno Cloropreno Cromo cadmio 1 3 Butadieno xido de etileno CL de metileno percloroetileno cloroformio tricloroetileno Anidrido ft lico Isocianato de metila Fibras minerais Anidrido Acrilonitrila maleico dicloreto etileno 24 BIBLIOGRAFIA 1 Williamson S J The Atmosphere pp 56 69 in Fundamentals of Air Pollution Addison Wesley Publishing Co Reading MA 2 FAITH W and A A Atkisson Jr Meteorology pp 30 59 in Air Pollution Wiley Interscience NY 1972 3 U S Environmental Protection Agency Air Quality Criteria for Particulate Matter and Sulfur Oxides Office of Research and Development Research Triangle Park NC 1980 4 U S Environmental Protection Agency Air Quality Criteria for Ozone and other Photochemical Oxidants EPA No 600 8 78 004 Washington DC 1978 5 U S Environmetal Prot
10. POLUICAO DO AR Joao Baptista Galvao Filho Aspectos T cnicos e Econ micos do Meio Ambiente 21 08 89 a 01 09 89 7 INDICE A Atmosfera da Terra B Meteorologia e sua Rela o com a Polui o do Ar C Tipos de poluentes do Ar E 1 Sobre a Sa de A ATMOSFERA DA TERRA A Terra coberta por uma camada de ar de aproximadamente 800 quil metros de espessura A for a de gravidade atrai aproximadamente 6 quatrilh es de ar para a Terra Aproximadamente metade desse ar atra do e se concentra nos primeiros 6 quil metros do espa o terrestre e mais de 99 de todo o ar se localiza numa faixa de 40 quil metros Como se pode perceber os restantes 760 quil metros s o formados por uma atmosfera extremamente rarefeita O ar invis vel sem odor e sem gosto uma mistura de nitrog nio 78 1 oxig nio 20 9 variando as quantidades de vapor de gua uma pequena quantidade de di xido de carbono 0 03 e outros gases residuais Na primeira camada desse grande cobertor de ar vive o homem O ser humano dependente desse ar e cada indiv duo respira cerca de 22 mil vezes por dia Se esse cobertor de ar fosse removido o homem n o sobreviveria mais do que cinco minutos Entretanto o homem pode usar este recurso precioso para descartar a maioria dos seus res duos ou contaminantes Se esses contaminantes tiverem efeitos adversos tais como a diminui o da nossa sa de redu o da visibilidade danos as plantas e
11. a deve ser o local melhor escolhido construir chamin s mais altas que diluiriam os poluentes do ar pela dispers o sobre uma rea maior embora a quantidade total de poluente do ar a ser emitida continue a mesma deve ser mencionado que este 15 m todo era muito empregado no passado Recentemente entretanto foi descoberto que em muitos casos essa pratica aumentou as concentra es de poluentes a muitos quil metros a jusante da fonte 3 Controlar os poluentes do ar antes deles atingirem a atmosfera a V rios equipamentos de controle podem ser instalados para eliminar coletar ou alterar os poluentes do ar Esses equipamentos s o descritos a seguir Os particulados menores podem ser removidos em c maras de sedimenta o Esses particulados suspensos passar o rapidamente atrav s de um duto estreito e entrar o em uma c mara de sedimenta o maior onde a gravidade promover a sua queda ao fundo do equipamento Os particulados menores devem ser removidos por equipamentos de controle da polui o do ar mais efetivos tais como coletores inerciais Os coletores cicl nicos s o um tipo de coletor inercial no qual o fluxo de poluentes suspensos no ar introduzido em uma c mara cil ndrica girando a alta velocidade Isto for aria muitos desses particulados contra a parede da c mara cil ndrica fazendos os cair e serem coletados Os filtros de manga tamb m removem os particulados eles s o basicamente grandes aspir
12. adas e necr ticas Nitrato de Espelhamento prateamento ou 0 01 50 6 horas bronzeamento na parte inferior MIWSSS das folhas Di xido de Les es irregulares brancas ou marrons 2 5 4 700 4 horas no tecido intercostal e pr xima a margem das folhas Fluoreto de Queimaduras nas pontas e nas 0 1 ppb 0 08 5 semanas hidrog nio margens Diminui o do crescimento Abcesso na folha faixa estreita vermelha amarronzada separa reas necrosadas do tecido verde Etileno Necrose de parte do c lice em 0 05 58 6 horas orqu deas anormalidades nas folhas queda de flores e falta de abertura das folhas Abcesso Cloro Branqueamento entre veias das folhas 2 horas Queimadura nas pontas e margens Abcesso nas folhas danos similares ao da ozona Am nia Apar ncia verde forte tornando sel 20 14000 4 horas marrom ou verde comum ao secar pode ocorrer escurecimento geral em algumas esp cies cido clor drico Necrose tipo cida queimadura de 5 10 11200 2 horas pontas em algumas esp cies necrose da margem das folhas de plantas tipo folhas largas G s sulf drico Chamuscamento bosal e marginal 20 28000 cido sulf rico Pontos necr ticos na superf cie superior da folha similar a les es de compostos cidos ou b sicos 22 FIGURA 1 PIRAMIDE INVERTIDA DA EPA PRODUTOS QU MICOS COMERCIALMENTE EM USO NOS EUA Milhares POLUENTES T XICOS EMITIDOS Centenas LISTA EPA DE DANOS AGUDOS 402 I PRODUT
13. adores de p Os poluentes suspensos no ar passam atrav s do filtro de tecido que segura o particulado na sua fibra O mais efetivo e tamb m mais caro m todo para o controle dos particulados o precipitador eletrost tico o qual em situa es reais pode remover 99 9 de todos os particulados que entram em contato com ele Como os poluentes do ar suspensos passam atrav s do precipitador eletrost tico os particulados recebem uma carga el trica Assim eles ser o atra dos atrav s de tubos ou placas coletoras onde s o neutralizados e depositados em um coletor de particulados Os lavadores s o tamb m conhecidos como coletores de particulados de pequeno tamanho Entretanto eles podem criar problemas de polui o nas guas quando o l quido residual contaminado tiver sido disposto Existem v rios tipos de lavadores envolvendo v rias t cnicas que usam o l quido para lavar ou dissolver os poluentes Os poluentes gasosos s o removidos por absor o incinera o ou oxida o e condensa o Na absor o os poluentes gasosos s o 16 removidos atrav s de passagem por um liquido que reage com ele quimicamente A absor o remove certos poluentes gasosos no ponto da sua passagem atrav s de um s lido poroso tal como o carv o ativado O g s atra do e acaba aderindo a esse s lido Na incinera o ou oxida o os hidrocarbonetos n o queimados s o convertidos para di xido de carbono e gua O processo de inci
14. cont nuas O enfisema pulmonar caracterizado pela quebra das paredes do alv olo Durante essa doen a um dano irrevers vel aos tecidos ocorrer O alv olo aumenta perde a sua resili ncia e se desintegra Respira o curta sintoma dessa doen a No c ncer do pulm o existe um crescimento anormal de c lulas originando a membrana mucosa do br nquio Embora improv vel que c ncer do pulm o seja produzido por uma s causa os poluentes do ar podem paralisar a c lia e permitir que subst ncias carcinog nicas permane am em contato com as c lulas do br nquio mais tempo que o normal Alguns poluentes 10 do ar t m sido identificados como substancias capazes de causar cancer por hidrocarbonetos arom ticos benzeno benzopireno Existe uma associa o pr xima entre o sistema respirat rio e circulat rio Se o sistema respirat rio afetado por uma doen a e n o pode trocar os gases no sangue completamente o cora o precisa trabalhar mais intensamente para bombear sangue suficiente para repor as perdas de oxig nio Como resultado o cora o e os vasos saguineos estar o sob stress e poder o surgir algumas mudan as como aumento do tamanho do cora o Porque o mon xido de carbono pode reduzir o conte do de oxig nio no sangue este poluente pode exigir uma carga maior para pessoas com anemia ou doen as cardio respirat rias Os poluentes do ar podem ter outros efeitos que incluem ardimento e lacrimejamento
15. corre uma invers o t rmica Normalmente a temperatura do ar decresce com o aumento da altitude Entretanto durante uma inversa t rmica a temperatura do ar aumenta com a altitude Os poluentes emitidos em condi es normais s o mais quentes e menos densos que o ar a sua volta Como resultado eles sobem e s o dispersados Em uma situa o de invers o os poluentes sobem somente at o ponto onde eles encontram um ar que mais quente do que eles Quando essa camada de ar quente esta a baixa altitude os poluentes se concentram pr ximo do n vel do solo porque n o podem penetrar na camada de ar quente Existe um tipo de invers o t rmica facilmente reconhec vel chamada invers o noturna que pode ser vista nas manh s claras e calmas Este tipo de invers o formada durante a noite quando o solo perde calor mais rapidamente do que o ar O solo torna se mais frio que o ar acima dele e o resfria Nas manh s em que essa invers o ocorre comum a exist ncia de orvalho geadas ou neblina Nesses dias observe a fuma a que sai de uma chamin ou do escapamento de um carro Voc vai verificar que ela demora para se dispersar Esta situa o usualmente desaparece pelo meio da manh em geral depois das 10 00 horas quando o sol aquece a terra e o calor destr i essa invers o A topografia pode ter uma influ ncia importante no vento e na dispers o ou acumula o dos poluentes Consideremos a cidade em um vale O ar frio que formado
16. e carbono t xico sem cor sem odor e resultado da combust o incompleta de combust veis Os hidrocarbonetos s o uma classe de compostos formados pela combust o incompleta e pela evapora o da gasolina leo combust vel e solvente Eles s o compostos de carbono e hidrog nio em v rias propor es Os hidrocarbonetos oxigenados s o compostos que cont m oxig nio em adi o ou carbono e hidrog nio Alguns deles s o formados pela combust o enquanto outros s o poluentes secund rios formados de rea es qu micas entre hidrocarbonetos e oxig nio na presen a da luz solar Muitos dos hidrocarbonetos e hidrocarbonetos oxigenados s o carcinog nicos Um exemplo de hidrocarboneto carcinog nico o benzeno existentes em refinarias e petroqu micas b O principal poluente contendo enxofre o di xido de enxofre SO2 Quando os combust veis contendo enxofre s o queimados o enxofre tira o oxig nio do ar e produz di xido de enxofre o qual em altas concentra es um g s irritante O di xido de enxofre reage como os materiais na atmosfera para formar part culas de cido sulf rico e part culas de sais de sulfato O cido sulf rico perigoso e um poluente altamente corrosivo comum em per odos de estagna o do ar a forma o de di xido de enxofre e cido sulf rico em altas concentra es produzindo s rios problemas pulmonares Epis dios cr ticos como em Donora Pensilv nia em 1948 nos Estados U
17. e de oxig nio f Oxidantes Fotoquimicos Concentra o emppm Efeitos 0 10 30 minutos Irritagao nos olhos 0 13 24 horas Agravamento das doen as respirat rias Diminui o de performance f sica 0 09 1 hora Diminui o de capacidade respirat ria 20 PADROES DE QUALIDADE DO AR G PADR ES DE QUALIDADE DO AR ADOTADOS PELA CETESB IBAMA Poluente Di xido de enxofre Part culas totais em suspens o Part culas respir veis em suspens o Mon xido de carbono Hidrocarbonetos menos metano Di xido de nitrog nio Tempo de Padr o prim rio amostragem ug m 24 hs 365 m dia aritm tica 80 anual 24 hs 240 m dia geom trica 80 anual 24 hs 150 m dia geom trica 50 anual 1h 8 hs 40 000 35 ppm 10 000 9 ppm 235 0 12 ppm 3 hs 160 0 24 ppm 6 h as 9h M dia aritm tica M todo de medi o Pararosanilina Amostrador de grande volumes Amostrador de grandes volumes PM 10 Infra vermelho N o dispersivo Quimioluminescencia Cromatogrfia gasosa ioniza o de chama anual 90 dias 100 Quimioluminescencia 1 5 Absor o at mica Chumbo Padr o adotado pela EPA 21 H EFEITOS DA POLUI O DO AR NA VEGETA O M nima concentra o para dano Poluentes Sintomas caracter sticos Tempo de exposi o i descoloridas entre veias clorose amarelamento E esbranqui adas pigmenta o 0 as pontas das con feras tornam se amarronz
18. ection Agency Acid Rain EPA 600 8 79 028 Office of Research and Development Washington DC 1979 6 LEDBETTER J O Air Pollution Part A Analysis Marcel Dekker Inc NY 424 pp 1972 7 LEWIS A Pollution Disasters pp 35 38 in Clean the Air MacGraw Hill 1965 8 LEDBETTER J O Air Pollution 1972 9 STERN A C ed Air Pollution 2 ed Academic Press New York NY 1968 10 WILLIAMSON S J Fundamentals of Air Pollution Addison Wesley Pub Co Reading MA 1973 25
19. es dentro das esp cies diferem na sua suscetibilidade a poluentes particulares Os principais poluentes que causam danos s plantas e algumas das esp cies que s o afetadas est o listadas na tabela H resumo de poluentes sintomas e vegeta o afetada E3 Materiais Os poluentes do ar podem corroer e escurecer metais quebrar a borracha sujar roupas m veis pr dios etc erodir pr dios monumentos etc descolorir v rios tipos de materiais enfraquecer algod o l e fibra de seda e destruir o naylon Os gases reativos tais como o oz nio e o di xido de enxofre assim como os cidos tais como n trico e sulf rico s o principalmente respons veis por danificar tecidos descolorir tingimentos escurecer metais enfraquecer a borracha e erodir pr dios O material particulado o principal respons vel pela sujeira do nosso meio ambiente E 4 Tempo A polui o do ar pode reduzir visibilidade e criar danos para o transporte A diminui o da visibilidade facilmente observada e especialmente danosa para locais com paisagens tur sticas tais como o Grande Canyon das Montanhas Rochosas nos Estados Unidos tornando as menos vis veis A diminui o da visibilidade tamb m reduz o alcance visual dos objetos do nosso meio Se os poluentes ou as coisas naturais n o estivessem presentes o alcance visual ao 12 nivel do mar seria limitado somente pela topografia ou pela dispersao de luz ou gases e neblina que ocorre natural
20. ias na ind stria na gera o de energia no aquecimento de ambientes e tamb m provenientes dos ve culos automotores Os xidos de nitrog nio s o os principais componentes requeridos na forma o do smog fotoqu mico e da chuva cida Al m do xido n trico e do di xido de nitrog nio existem alguns compostos org nicos hidrogenados Um exemplo o nitrato de peroxi acetila comumente conhecido como PAN que formado de rea es qu micas e smog fotoqu mico O PAN um fit xido isto causa danos s plantas d O oz nio um gas composto de tr s tomos de oxig nio enquanto o oxig nio que utilizamos para nossa respira o cont m dois tomos de oxig nio O oz nio um g s sem cor com um caracter stico cheiro de ar fresco em geral percebido durante as trovoadas com tempestades Ele ocorre na atmosfera naturalmente mas tamb m pode ser formado por rea es qu micas envolvendo os xidos de nitrog nio e hidrocarbonetos na presen a de luz solar pr ximo da superf cie da Terra As rea es qu micas envolvendo a luz solar s o chamadas de rea es fotoqu micas Existem tr s fontes naturais de oz nio A principal delas est na estratosfera onde a produ o de oz nio ocorre com a rea o fotoqu mica da luz ultravioleta com oxig nio O oz nio estratosf rico frequentemente trazido da superf cie da Terra por corrente de ar e pode constituir em uma grande quantidade de oz nio observado ao n
21. l do ve culo Se a rela o de ar combust vel for muito alta quantidades maiores de xidos de nitrog nio ser o emitidas enquanto que com rela es de ar combust vel baixa aumentar a quantidade de mon xido de carbono e hidrocarbonetos assim como aumento do consumo de combust vel Carros n o mantidos significam alto consumo de combust vel e dessa forma desperd cio de dinheiro e maior emiss o de poluentes A combust o incompleta a maior causa da polui o do ar embora a combust o completa resulte na emiss o de compostos n o danosos de di xido de carbono vapor de gua e cinzas Nenhum processo de combust o completo Alguns poluentes s o ainda liberados independentes se eles s o provenientes da queima de carv o e leo em termoel tricas f bricas ve culos a gasolina lixo em incineradores e queima de vegeta o Entretanto se no mundo n s n o mais queim ssemos combust veis a maioria da nossa eletricidade e transporte estaria parada principalmente nos pa ses frios onde a necessidade de aquecimento priorit ria Os processos industriais tem uma grande participa o na polui o no ar Devido a tremenda diversidade dos produtos das ind strias seus processos geram uma grande taxa de poluentes As principais ind strias que contribuem para polui o do ar s o as ind strias de petr leo e combust veis a de produtos qu micos e a metal rgica As emiss es provenientes da queima de res duos s
22. lidos s o relativamente pequenas mas dever o cada vez mais aumentar a sua signific ncia devido aos problemas da destina o de res duos s lidos E EFEITOS DA POLUI O DO AR E 1 Saude humana A polui o do ar pode afetar o homem e seu ambiente de diversas formas Quando a concentra o dos poluentes do ar aumenta sem ser o mesmo adequadamente disperso devido a meteorologia topografia e outros fatores s rios problemas de sa de acabam ocorrendo Alguns epis dios agudos ocorreram no passado Exemplo Vale do Rio Meuse na B lgica em 1930 Donora Pensilv nia em 1948 Londres Inglaterra 1952 e na cidade de Nova York 1966 Em cada caso uma invers o t rmica segurou os poluentes pr ximos da superf cie da terra causando mais morbidade e mortalidade do que o usual especialmente entre os mais velhos e naqueles j possuidores de condi es cardiol gicas e pulmonares deficit rias Embora as estimativas de mortalidade devido polui o do ar variem de 0 1 para 10 mesmo o efeito de 0 1 da polui o do ar corresponderia a 15 mil mortes anuais Estes dados s o indicativos da polui o norte americana e estimados pela Academia Nacional de Ci ncias do Estados Unidos No Brasil tais informa es n o existem e principalmente nas grandes cidades deveriam ser levantadas As pessoas que vivem nas reas urbanas t m um maior risco por estarem expostas aos poluentes do ar que podem afetar o seu bem estar O trato respira
23. lui o tem sido reconhecida que o estado l quido C 1 PARTICULADOS Os poluentes s o suspens es existentes no ar de subst ncias fixas s lidas e ou l quidas Existem dois termos para design los part culas e aeros is As part culas referem se somente s subst ncias s lidas os aeros is podem ser tanto l quidos como subst ncias s lidas suspensas no ar Alguns exemplos de particulados s o fuligem part culas do solo gotas oleagionosas poeiras n voas cidas fuma a fumos e neblina Os particulados podem ser produzidos na queima incompleta moagem corte purifica o etc Na atmosfera os particulados ocorrem com v rios tamanhos e formas Usualmente eles s o classificados em particulados finos aqueles com di metros menor que 2 5u Os particulados finos s o mais importantes porque podem ser inalados pelo homem e animais e entrar nos pulm es Nos trabalhos de engenharia ambiental o particulado fino aquele abaixo de 10u Tamb m os particulados finos 0 3 1 0u s o respons veis pela redu o da visibilidade Os particulados finos s o formados primeiramente pela combust o incompleta e ou rea es qu micas de poluentes prim rios na atmosfera Eles s o leves em peso e podem persistir na atmosfera por dias Os particulados grosseiros s o formados primeiramente pela resuspens o de poeiras do solo processos de moagem e brisa mar tima Eles causam menos problemas que os particulados finos uma vez que a
24. manhos tais como moagem corte perfura o etc combust o de materiais residuais rea es qu micas na atmosfera envolvendo poluentes prim rios e dando como forma o poluentes secund rios e numa menor extens o fontes naturais tais como poliniza o e vulc es As principais categorias de fontes de polui o do ar feitas pelo homem s o transporte combust o e fontes estacion rias processos industriais e res duos s lidos Estas fontes s o classificadas como fontes m veis e estacion rias O nosso sistema de transporte atual se baseia na queima de combust veis consequentemente a polui o do ar um subproduto Estas fontes de transporte incluem autom veis nibus caminh es avi es equipamentos de fazenda trens navios etc Devido ao grande n mero os autom veis s o a fonte principal desta categoria Nos Estados Unidos desde 1963 quando o sistema de ventila o positiva do carter foi instalada os autom veis t m sido projetados com equipamento de controle da polui o do ar proporcionando uma diminui o das emiss es dos tanques de gasolina carburadores al vios de carter e do cano de escapamento Para estes controles trabalharem efetivamente necess rio que o motor regulado e o carburador seja ajustado adequadamente Um motor regulado inadequadamente resultar altas emiss es de mon xido de carbono e hidrocarbonetos e uma baixa economia de combust vel O carburador controla a rela o ar combust ve
25. materiais esses res duos s o chamados de poluentes A polui o do ar definida como a presen a de um ou mais contaminantes colocados na natureza ou atividades do homem em quantidades que podem causar dano ao homem animais plantas ou propriedades ou que possam interferir negativamente no bem estar das pessoas na vida das plantas e animais no meio f sico ou na propriedade Outra defini o conceitual polui o do ar a presen a ou lan amento de mat ria e energia no ar que possa a vir danificar os uso desse recurso natural previamente definido pela comunidade ou pa s que o cont m Quando o homem polui sua atmosfera ele pode causar um dano maior a outros ambientes e n o aquele imediato Alguns poluentes podem percorrer centenas de quil metros da sua emiss o original e interagem com outros poluentes nesse caminho A atmosfera n o capaz de efetuar uma dispers o imediata do poluente pr ximo ao seu lan amento Somente depois de decorrido algum tempo e em fun o das condi es meteorol gicas que estar o mais ou menos distribu dos uniformemente na atmosfera B METEOROLOGIA E SUA RELA O COM A POLUI O DO AR No come o da hist ria do homem a natureza podia tomar conta das suas pr prias polui es naturais tal como a erup o de um vulc o ou a queima de uma floresta Havia ventos suficientes chuvas e correntes de ar para dispersar estes poluentes Entretanto como o homem aumentou o volume dos seu
26. mente A polui o do ar pode tamb m causar a descolora o da atmosfera Isto pode ser observado em varias cidades do Brasil mais principalmente na cidade de Sao Paulo com a sua nuvem marrom escurecida Esta nuvem particularmente observ vel porque impede a vista de toda cidade a uma dist ncia de mais de 15 quil metros A diminui o da visibilidade e a cor amarronzada em S o Paulo e algumas cidades do Brasil s o causadas pela dispers o da luz por particulados bastantes pequenos para serem vistos sem o aux lio de um microsc pio Estes particulados t m di metros entre 0 3u 1 33 000 do cent metro at 1 0u 1 1 000 do cent metro Em alguns lugares a descolora o amarronzada aumentada pelo di xido de nitrog nio que amarronzado As fontes m veis estacion rias emitem material particulado em geral muito pequeno que permite dispers o da luz Tamb m sobre certas condi es o di xido de enxofre e hidrocarbonetos e o di xido de nitrog nio emitidos destas fontes podem promover rea es qu micas na presen a da luz e produzirem muito mais particulados Isto leva a forma o de grandes reas com centenas de quil metros totalmente encobertas por um n voa Para complicar o cen rio o processo de remo o destes particulados da atmosfera extremamente lento na aus ncia de chuva Eles podem viajar centenas de quil metros das suas fontes e afetar outras reas incluindo reas rurais com poucas fontes de poluentes
27. nera o produz combust o completa pelo uso de equipamentos chamados p s queimadores que destroem hidrocarbonetos a altas temperaturas com o adequado tempo de reten o e de mistura Outros equipamentos de oxida o s o chamados conversores catal ticos onde os hidrocarbonetos e mon xido de carbono passam sobre um material catal tico s lido que causar sua rea o com o oxig nio para formar di xido de carbono e gua No processo de condensa o os poluentes gasosos s o resfriados at sua condensa o na forma l quida quando ent o s o removidos 17 ANEXOS EFETIVOS DOS POLUENTES ATMOSFERICOS SOBRE A SAUDE HUMANA a Particulas nao Toxicas em ug m2 2 000 g m com 0 4 ppm de SO m dia Aumento de mortes devido a de 24 horas v rios dias de epis dio bronquite 1 000 g m com 0 25 ppm de SO gt Aumento da mortalidade devido durante epis dios doen as respirat rias e card acas 300 g m com 0 21 ppm SO m dia de Aumento na frequ ncia e gravidade 24 horas das doen as do trato respirat rio 130 g m com SO m dia anual Aumento de incid ncia de bronquites 100 200 g m com 0 05 a 0 08 ppm SO Aumento de incid ncia de bronquites r m dia dos n veis da esta o b Ozona Concentra o de ozona Efeitos em ppm 0 10 1 hora Dificuldade de respirar 0 30 8 horas Irritagao no nariz garganta e dores no peito 2 00 2 horas Tosse muito forte c Di xido de Nitrog
28. nidos e na Inglaterra em Londres em 1952 causaram altos ndices de mortalidade Na grande S o Paulo em 1976 iniciou se um processo de aten o e de alerta que denunciava a possibilidade de ocorr ncia de epis dios cr ticos semelhantes O controle de grandes quantidades de materiais particulados cerca de 1500 toneladas por dia e tamb m di xido de enxofre possibilitaram uma melhoria acentuada na qualidade do ar na capital paulista Os outros poluentes do ar contendo enxofre s o mercaptanas carbono enxofre e composto de hidrog nio e sulfato de hidrog nio H gt S os quais podem ser produzidos pela decomposi o de mat ria org nica As mercaptanas e o sulfato de hidrog nio n o s o poluentes comuns mas quando eles est o presentes podem ser distinguidos pelo seu odor caracter stico de repolho e ovo podre c Os gases contendo hidrog nio s o poluentes que incluem o di xido n trico e o di xido de nitrog nio O xido n trico sem cor relativamente n o perigoso e produto da queima de combust vel a altas temperaturas Mas ele pode reagir com tomos de oxig nio para formar o di xido de nitrog nio Esta rea o ocorre especialmente na presen a e condi es de forma o do smog fotoqu mico O di xido de nitrog nio tem odor ligeiramente doce e cor marrom amarelada Em concentra es altas pode parecer marrom As duas maiores fontes de gera o de xido de nitrog nio s o combust o em fontes estacion r
29. otados pela EPA Environmental Protection Agency U S A O quadro 1 e a figura 1 apresentam o programa de avalia o e controle de PTA s poluentes t xicos do ar e pir mide invertida de PTA Verificamos que a atual tend ncia no mundo a de controlar polui o atrav s da qualidade do contaminante ou seja a sua toxicidade 11 E 2 Vegetacao Varias plantas sao sensitivas para os poluentes do ar Algumas sao usadas como indicadores de poluentes do ar porque elas demostram um tipo caracteristico de dano para um poluente especifico Os poluentes do ar entram nas folhas das plantas principalmente atrav s dos seus poros ou est matos A extens o dos danos varia devido a v rios fatores as caracter sticas dos poluentes concentra o dura o propriedades f sicas e qu micas etc condi es clim ticas temperatura intensidade de luz precipita o etc condi es do solo umidade nutrientes etc e fatores biol gicos est gio de desenvolvimento composi o gen tica insetos doen as etc Os poluentes do ar afetam v rios tipos de vegeta o incluindo as planta es na agricultura Eles tamb m afetam a agricultura atrav s da diminui o do valor do produto a qualidade pode ser afetada e a poca de venda pode ser adiantada ou atrasada ou aumenta o custo da produ o decr scimo do valor da planta o pela necessidade de uso de fertilizantes e irriga o etc Diferentes esp cies de vegeta o e variedad
30. s poluentes esta auto depura o natural do ar n o pode se manter e a polui o aumentou aos n veis atuais V rios fatores devem ser levados em conta na determina o do atual est gio do problema da polui o do ar 1 Tipos e quantidades de poluentes produzido pelas atividades comunit rias 2 Topografia 3 Condi es do tempo tais como velocidade e dire o do vento luz solar precipita o nuvens neblina umidade relativa temperatura o aumento ou diminui o da temperatura do ar com o aumento da altitude bem como o n vel de polui o existente nas massas de ar que chegam ao local de estudo Voc j reparou que o ar pode parecer um dia polu do e outro dia limpo mesmo sabendo que pode estar ocorrendo a emiss o da mesma quantidade de poluentes Condi es de ventos ou precipita es de chuva podem ajudar a dispers o dos poluentes Entretanto ventos fracos ou polui es est veis podem permitir mesmo com quantidades pequenas de poluentes o seu ac mulo na atmosfera Tempo regular sistema alto de press o e tempestades sistemas de baixa press o usualmente movem se num padr o de comportamento de oeste para leste com cerca de 30 a 45 quil metros por hora A essas velocidades a maior parte dos poluentes do ar ser o dilu dos e levados para longe Entretanto quando o sistema de alta press o torna se estacion rio h muito pouco vento para levar os poluentes para longe Os poluentes aumentam quando o
31. sequentemente os fl or carbonos est o sendo proibidos em muitos dos seus usos M TODOS DE CONTROLE DA POLUI O DO AR N s estamos expostos a nossa atmosfera todo dia Uma vez que n s somos contribuidores e receptores da polui o no ar n s temos a responsabilidade de manter o nosso ar o mais limpo poss vel O controle da polui o do ar necess rio para prevenir a ocorr ncia de danos sa de Com o aumento do desenvolvimento industrial urbaniza o e aumento do uso automotivo etc foram adotadas legisla es e regulamentos locais estaduais e federais para limitar a quantidade de poluentes no ar Como resultado medidas de controle s o usadas para manter as emiss es de poluentes dentro destes limites O monitoramento da polui o do ar feito por ag ncias de controle da polui o e firmas privadas para determinar a efic cia destas medidas de controle 14 A polui o do ar pode ser controlada de v rias formas a Prevenindo a forma o de poluentes de ar alterar ou substituir o combust vel ou uso da mat ria prima exemplo troca de combust vel de alto conte do de enxofre para um de baixo conte do de enxofre uso de g s natural ou combust vel dessulfurizado ao inv s de carv o ou combust vel com alto conte do de enxofre altera o na forma de um produto de maneira que na sua produ o possamos produzir menor polui o mudan a no processo de fabrica o exemplo redu o do excesso de ar q
32. t rio afetado pela polui o do ar A cilia do nariz e das superf cies internas que levam at os pulm es pode coletar as part culas maiores dos poluentes entretanto as part culas menores e os gases s o capazes de entrar nos pulm es Quando n s respiramos os alv olos transformam o oxig nio em di xido de carbono A polui o pode causar em alguns desses alv olos o aumento de seu volume alterando sua resili ncia de forma que a respira o fica mais dif cil Os poluentes do ar podem tamb m diminuir ou at parar a a o das c lias que normalmente carregam muco e os poluentes no trato respirat rio O muco pode engrossar ou aumentar e as vias respirat rias podem ficar entupidas Os problemas de respira o podem aparecer por causa de uma ou mais dessas rea es Tamb m os microorganismos e outros materiais estranhos podem ser suficientemente removidos fazendo o trato respirat rio suscet vel a infec es A polui o do ar tem sido associada com doen as respirat rias cr nicas Os poluentes do ar podem causar ataques de asma br nquica Durante tais ataques ocorre o estreitamento tempor rio das vias reas menores bronqu olos produzido por um espasmo do m sculo um aumento das secre es de mucos ou encolhimento da membrana mucosa Os poluentes do ar agravam tanto a bronquite cr nica como o enfisema pulmonar Na br nquite cr nica uma quantidade anormal de muco produzida no br nquio resultado de tosses
33. uando na queima com combust veis f sseis com o intuito de reduzir a forma o e emiss o de xido de nitrog nio mudan a do equipamento exemplo troca de um forno velho por um outro projetado para uma combust o mais completa melhoria nos procedimentos de opera o e manuten o exemplo manter os ve culos automotores adequadamente regulados e os fornos e incineradores adequadamente ajustados operar a caldeira de acordo com as especifica es do seu fabricante enclausaramento de uma opera o exemplo uso de tetos flutuantes ao inv s de tetos fixos em tanques de armazenamentos de leos combust veis e outras subst ncias vol teis em refinarias b Diminui o das concentra es dos poluentes de ar pelo aumento da sua dispers o Selecionar o lugar que tenha boa ventila o exemplo as condi es do tempo tais como velocidade do vento e altura da camada de invers o variam consideravelmente de lugar para lugar Consequentemente antes de uma ind stria ser constru da a sua localiza o deve ser escolhida de modo a se obter uma boa ventila o fortes ventos e uma pequena ocorr ncia de invers es t rmicas Por exemplo nos vales haver a grande possibilidade de uma baixa ventila o devido ocorr ncia de invers es de baixo n vel eventos calmos s o comuns na chegada da noite e nas manh s Tais condi es produziram o tamponamento dos poluentes pr ximos superf cie da Terra Uma colina bem ventilad
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