influÊncia humana sobre o meio ambiente - ufjf.brmica-do-meio-ambiente.pdf · poluiÇÃo poluente:...

INFLUÊNCIA HUMANA SOBRE O MEIO AMBIENTE

Industrialização

Efeitos sobre Efeitos sobre

habitat e saúde

Preocupação

ambiental

POLUIÇÃO

Poluente: substância presente em concentrações maiores que as

naturais como resultado da atividade humana, e que tem efeito

negativo sobre o ambiente ou algo de valor no ambiente.

Contaminante: substância que resulta em desvio da composição

normal do ambiente. Só será um poluente se causar efeito

negativo.

POLUENTE

Fonte: origem do poluente.

Receptor: objeto de atuação do poluente.

Dreno: mecanismo de deposição “permanente”.

Ex: uma parede de calcário pode ser um dreno para H2SO4

atmosférico (CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2)

Manahan, S. E., Environmental chemistry. 8th ed.; CRC Press, 2005

POLUENTES NO MEIO AMBIENTE

Mestres, R. Environ. Sci. Poll. Res. Int.(2005), 12(3), 128-132.

Fluxo de materiais Fluxo de poluentes

QUÍMICA AMBIENTAL

MOVIMENTO FÍSICO E ACUMULAÇÃO DOS CONTAMINANTES

Vallero, D., Fundamentals of Air Pollution, 4ed., Elsevier, 2008.

QUAIS SÃO OS GRANDES

PROBLEMAS AMBIENTAIS PROBLEMAS AMBIENTAIS

HOJE?

OZÔNIO

Brasseur, G. P.; Orlando, J. J.; Tyndall, G. S., Atmospheric chemistry and global change, Oxford, 1999.

http://www.theozonehole.com/

CAMADA DE OZÔNIO

http://www.theozonehole.com/

ESPECTRO DA AÇÃO DO DANO CAUSADO PELA RADIAÇÃO UV AO

TECIDO VIVO

Spiro T. G. and Stigliani W. M. , Química Ambiental, 2ª ed., Pearson, 2008.

OZÔNIO TROPOSFÉRICO

VOCs +

NOx + hν

Ozônio

troposférico

A QUÍMICA DO OZÔNIO TROPOSFÉRICO

Na ausência de VOCs

Na presença de VOCs

Jenkin, M. E. and Clemitshaw, K. C.; Atmospheric Environment 34 (2000) 2499-2527

A QUÍMICA DO OZÔNIO TROPOSFÉRICO

Jenkin, M. E. and Clemitshaw, K. C.; Atmospheric Environment 34 (2000) 2499-2527

A QUÍMICA DO OZÔNIO ESTRATOSFÉRICO

Sidney Chapman (cientista britânico) propôs, em 1930, que o ozônio é

continuamente produzido através da fotólise de O2 na alta estratosfera (ciclo de

Chapman).

A formação do ozônio ocorre na Estratosfera a uma altitude média de 30 km onde

a radiação solar ultravioleta tem tamanho de onda menor que 242 nm

O + hν → O + O (F)O2 + hν → O + O (F)

O átomo de O reage rapidamente com O2 na presença de uma terceira molécula M

(O2 ou N2), para formar o Ozônio

O + O2 + M → O3 + M (F)

Na presença de radiação na faixa de 240 a 320 nm tem-se:

O3 + hν → O2 + O (D)

E também pode-se ter a seguinte reação:

O3 + O → O2 + O2 (D)

Rocha et. al., Introdução à química ambiental, Bookman, 2004.

A destruição de Ozônio no ciclo de Chapman é dado por

X + O3 → XO + O2

XO + O → X + O2

O3 + O → O2 + O2

onde X pode ser H, OH, NO, Cl ou Br.

A QUÍMICA DO OZÔNIO ESTRATOSFÉRICO

onde X pode ser H, OH, NO, Cl ou Br.

•A fonte atmosférica de OH é, de longe, o vapor de água.

•A fonte natural de NOx na Estratosfera é o N2O.

•Os ciclos do HOx, do NOx e do ClOx que tem o papel de

destruir O3 podem ser interrompidos quando OH, NO2, Cl e

ClO estão participando de outras reações.

BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO

CFCs + hν

Destruição

do ozônio


http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EarthPerspectives/page3.php

http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/monthly/index.html

Considera-se que existe um

“buraco” na camada de

ozônio quando há menos de

220 DU (unidades Dobson)

de ozônio entre a superfície e

o espaço.


Estudo: Por que a destruição da camada de ozônio ocorre sobre a Antártica?

AQUECIMENTO GLOBAL

Emissão de gases

estufa

Aumento da

temperatura

global

BALANÇO DE ENERGIA DA TERRA

http://www.ipcc.ch/

Irradiação de radiação infravermelha terrestre por gases estufa

Spiro T. G. and Stigliani W. M. , Química Ambiental, 2ª ed., Pearson, 2008.

TEMPERATURAS MÉDIAS DA TERRA

http://www.ipcc.ch/

FATORES QUE AFETAM O CLIMA

http://www.ipcc.ch/

EFEITO ESTUFA

http://www.ipcc.ch/

EMISSÃO DE GASES ESTUFA

http://www.ipcc.ch/

COMBUSTÃO

Combustível + O2 Produtos + energia

Geração de energiaGeração de energia

Térmica

Mecânica

Elétrica

CONTAMINAÇÃO

Liberação de

poluente /contaminante

Efeitos diversos

DERRAMAMENTO DE PETRÓLEO

MEIO AMBIENTE E POLUIÇÃO

ÁREA CONTAMINADA

Riscos a bens:

-à saúde humana;

-à fauna e flora;

-à qualidade do solo;-à qualidade do solo;

-águas e ar;

-à ordenação do uso e ocupação do solo;

-à segurança e ordem pública.

CONSEQÜÊNCIAS

Danos econômicos:

- Remediação é cara;

- Meio físico raramente atinge padrões ambientais similares

às condições anteriores à poluição;às condições anteriores à poluição;

- Imagem corporativa.

MEIO AMBIENTE E POLUIÇÃO

TIPOS DE CONTAMINANTES

•Nutrientes (n)

•Carga orgânica (o)

•Patógenos (p)

•Metais pesados (m)•Metais pesados (m)

•Compostos inorgânicos (i)

•Hidrocarbonetos (alifáticos, aromáticos e poliaromáticos) (hc)

(PAHs)

•Orgânicos sintéticos (os)

FONTES DE CONTAMINAÇÃO –AMBIENTE URBANO

•Saneamento in situ (n, p, o)

•Vazamentos de sistema de esgoto (n, p, o)

•Lixões de resíduos domésticos (m, i, o, p)Lixões de resíduos domésticos (m, i, o, p)

•Cemitérios (n, p, o)

•Tanques de combustível (hc)

•Acidentes rodoviários (hc, os)

•Lavanderias, oficinas mecânicas (hc, os, m)


Sistema de esgotos (n, p, o)

Saneamento in situ (n, p, o)


Cemitérios (n, p, o)

Lixões (m, i, o, p)


Tanques de combustível (hc)

Gasolina → derramamentos na superfície, vazamentos de

tanques subterrâneos e rupturas de oleodutos

Antes de 1980: tanques subterrâneos ⇒ aço

quase metade apresentou corrosão nos

primeiros 15 anos de uso

http://www.cetesb.sp.gov.br/emergencia/acidentes/postos/atendimento_invest_postos_c.asp

Leitura: http://www.cenedcursos.com.br/postos-de-combustiveis-contaminacao-de-aquiferos.html

Contaminantes orgânicos típicos de águas subterrâneas

•solventes clorados

•hidrocarbonetos BTX (benzeno, tolueno, xileno)

�contaminação generalizada (1940-1980)

depósitos de lixos, vazamentos de tanques, descarte intencional

normalmente substâncias sofrem degradação ou são imobilizadas

número de compostos com persistência e mobilidade para

deslocar-se até o lençol freático → relativamente pequeno

comportamento dos compostos orgânicos que migram para o

lençol freático → densidade relativa

-líquidos menos densos ⇒ formam uma massa que flutua sobre

parte superior do lençol freático

compostos de massa molar baixo ou média (hidrocarbonetos,

BTX, etc.)

-líquidos mais densos ⇒ tendem a descer até a parte mais

profunda dos aquíferos

policlorados: cloreto de metileno, tetracloreto de carbono , etc.

lençol freático ≠ rio


Acidentes rodoviários (hc, os)


Ferrovias

Lavanderias a seco (hc, os, m)

Oficinas mecânicas (hc, os, m)

FONTES DE CONTAMINAÇÃO –AMBIENTE INDUSTRIAL

•Vazamentos de tanques e tubos enterrados (hc, os, m)

•Derramamentos acidentais (hc, os)

•Lagoas de infiltração (i, m, os, hc)•Lagoas de infiltração (i, m, os, hc)

•Aterros industriais (i, m, os, hc)

•Disposição inadequada de resíduos (i, m, os, hc)

FONTES DE CONTAMINAÇÃO –AMBIENTE INDUSTRIAL

FONTES DE CONTAMINAÇÃO –PRÁTICAS AGRÍCOLAS E MINERAÇÃO

•Aplicação de defensivos (os)

•Aplicação de fertilizantes (n)

•Aplicação de esterco (n, o)Aplicação de esterco (n, o)

•Lagoas de efluentes (i, m, o, n)

•Pilhas de estéril (m, i)

•Lagoas de infiltração (m, i)

TRATAMENTO / REMEDIAÇÃO

Tipo de recurso hídrico, contaminante, fonte, localização, etc.

Aqüífero:

sistema de bombeio e tratamento ⇒ água do aqüífero bombeada

para a superfície, tratada e devolvida para subsolo ou outro

corpo d’águacorpo d’água

•volume de água → enorme

•recontaminação da água devolvida ao aqüífero

•transferência de fase → evaporação / adsorção

•custo alto

SISTEMA DE BIORREMEDIAÇÃO

http://www.tecnohidro.com.br/biorremediacao.htm

SISTEMA DE BIOSPARGING

http://www.tecnohidro.com.br/air-sparging.html

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