Este documento discute vários tópicos da química atmosférica, incluindo a camada de ozônio, chuva ácida e efeito estufa. Também aborda as principais fontes de poluição atmosférica e legislações brasileiras relacionadas à qualidade do ar.

1. QUI 106 Química Analítica Ambiental (2017/1)
Departamento de Química – UFJF
www.ufjf.br/baccan
Aula 6: Química Atmosférica (Parte 2)
 Principais problemas ambientais;
 Legislações brasileiras.
Estagiária: Náira da S. C. Almeida
Juiz de Fora, 10 de maio de 2017

2. Relembrando...
2
1. Composição química e a poluição da atmosfera;
2. “Regiões da atmosfera”;
3. Transporte de substâncias e os Ciclos biogeoquímicos.

3. 3

4. Vamos falar sobre...
Camada de Ozônio;
Chuva Ácida;
Efeito Estufa;
Legislações Brasileiras (CONAMA).
4

5. Poluição atmosférica
5

6. Principais fontes de poluição
6
Combustíveis
Fósseis
Resíduos orgânicos
Vegetação florestal
 PRINCIPAIS POLUENTES:
 SO2;
 NO e NO2 (chamados NOx);
 CO;
 Material particulado em suspensão.

7. Química da Camada de Ozônio
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Constituinte
Poluente

8. Química da Camada de Ozônio
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 Absorção da Radiação UV
+ calor
Reações fotoquímicas e são espontâneas:

9. Depleção da Camada de Ozônio
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 POLUENTES: podem reagir fotoquimicamente degradando O3
 Ex.: CFCs, HCFCs
.

10. Depleção da Camada de Ozônio
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Concentração de ozônio e ClO
em função da latitude no Pólo Sul.
(Adaptado de Baird, 1998)
ClO.
O2

11. Ozônio como Poluente Smog Fotoquímico
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 Inversão térmica quando há baixa
temperatura e POLUIÇÃO no ar
São Paulo
Londres
 Em épocas “frias”, pode ocorrer a
formação de uma camada de ar fria
abaixo da camada de ar quente que
contém os poluentes.
 Na atmosfera, os óxidos de nitrogênio podem reagir com o
oxigênio sob ação da luz solar formando gás ozônio.
Moscou
 óxido nítrico e os hidrocarbonetos,
provenientes da queima incompleta dos motores
de combustão interna

12. Legislação-Depleção Camada de Ozônio
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1985 Convenção de Viena
(Áustria)
A proteção da saúde humana e do
meio ambiente contra os efeitos nocivos das
alterações da camada de ozônio
1987 Protocolo de Montreal
(Canadá)
Documento complementar estabelecendo
etapas para a redução (e proibição) do uso de
substâncias degradadoras da camada de
ozônio.
1990 Emenda de Londres
(Inglaterra)
Abandono total da produção e consumo de
CFCs até 2000 (até então o acordo era de
reduzir em 50%).
1992 Emenda de Copenhague
(Dinamarca)
Banimento total da produção e utilização dos
HCFC’s até 2030, que estavam sendo
utilizados como substitutos dos CFC’s
Atualmente 197
países assinaram o
protocolo;
BASIL: 1990

13. Chuva Ácida
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A chuva é naturalmente ÁCIDA
pH~5,5
AUMENTO
DA ACIDEZ
DA CHUVA
H2SO4 HNO3
Com valor de pH entre 5,0 e 2,2
POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA!
Gases SO3 e NOx

14. Chuva Ácida-reações
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 Reações dos óxidos de nitrogênio
2 NO + O2 → 2NO2
2 NO2 + H2O → HNO2 + HNO3
2 HNO2 + O2 → 2 HNO3
 Reações dos óxidos de enxofre
SO2 +
1
2
O2 → SO3
SO3 + H2O → H2SO4

15. Chuva Ácida-como ocorre?
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 Precipitação em
local distante da
emissão dos
poluentes
 Causa dano em
diferentes
ambientes (áreas
urbanas e rurais)

16. Chuva Ácida-efeitos e danos
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A) Monumentos e construções
 Estátuas de calcário
 Construção civil: corrosão a
metais e tintas

17. Chuva Ácida-efeitos e danos
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B) Fauna
 A maioria dos rios e lagos
possuem um pH entre 6,0 e 8,0 e
podem atingir valores próximos de
5,0 quando os solos e a água não
tem capacidade de neutralizar a
acidez das chuvas.

18. Chuva Ácida-efeitos e danos
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C) Flora
Alemanha, 1970 – 1983
Efeito da precipitação ácida sobre uma floresta
 A acidez das gotas libera
íons de alumínio e cádmio,
que são tóxicos para
plantas e animais.
 No solo, a chuva ácida dissolve os principais
nutrientes das plantas e carrega-os na enxurrada.
 No Brasil, sabe-se que ocorrem com maior
intensidade nas cidades de Cubatão, São Paulo
e Rio de Janeiro.

19. Efeito Estufa: o que é?
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Fenômeno NATURAL
Sem este fenômeno,
T seria cerca de
30°C menor!
 Contenção de CALOR promovida por moléculas
gasosas específicas mantendo a temperatura do
planeta numa faixa conveniente para a vida

20. Efeito Estufa: “agravamento”
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“Gases estufa”
 Contenção de CALOR promovida por moléculas gasosas específicas mantendo
a temperatura do planeta numa faixa conveniente para a vida
CO2, CH4, H2O e O3
absorvem e vibram na
frequência da radiação
Infravermelha
O acréscimo de gases estufa na
atmosfera modifica a quantidade
do calor retido.
oA camada de ozônio na
atmosfera superior absorve a
maior parte da luz
ultravioleta.
oNa atmosfera inferior, o
CO2 e H2O fazem com que a
atmosfera seja “opaca” aos
raios infravermelhos e a
radiação tem “dificuldade”
em voltar ao espaço.

21. Efeito Estufa: “gases estufa”
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CO2 – Dióxido de Carbono: ~ 60% do efeito estufa. Usado como referência métrica
padrão para determinar o potencial de aquecimento global dos demais gases do efeito
estufa.
N2O – Óxido nitroso: - ~ 5% do efeito estufa, potencial de aquecimento 300x > CO2
Um dos precursores da destruição da Camada de ozônio !!
CH4 – Metano: ~ 15% do efeito estufa, potencial de aquecimento 25x > CO2
O3 – Ozônio: ~ 8% do efeito estufa, tóxico para os seres vivos
SF6 – Hexafluoreto de enxofre (hexafluoreto)
potencial de aquecimento 22000x > CO2
HFCs – Hidrofluorcarbonetos: substitutos dos CFCs (que danificam a camada de
ozônio), PORÉM: potencial de aquecimento 120 - 12000x > CO2
PFCs – Perfluorcarbonetos: alto poder de aquecimento (6500 - 9200x > CO2)

22. Efeito Estufa: “gases estufa”
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https://climate.nasa.gov/climate_resources/7/

23. Efeito Estufa: “aquecimento global”
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 Aumento da temperatura média dos
oceanos e da atmosfera da Terra causado
por massivas emissões de gases que
intensificam o efeito estufa!
Não é um consenso entre os pesquisadores!
 Derretimento das calotas polares
 Alagamento de regiões costeiras
 Mudanças climáticas: longos períodos de seca, períodos
de enchentes.
ENTRETANTO, não há ainda medidas que
determinem inequivocamente que ele existe !

24. “Aquecimento global”: alguns dados
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Aumento da temperatura global ao longo dos anos
https://climate.nasa.gov/climate_resources/9/
https://climate.nasa.gov/climate_resources/139/

25. “Aquecimento global”: alguns dados
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Derretimento de calotas polares
Emissão de CO2
https://climate.nasa.gov/climate_resources/4/
https://climate.nasa.gov/climate_resources/142/

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COP 21 - 21ª Conferência das Partes – ONU Paris em 2015
Reconhece as mudanças climáticas provocadas pela emissão de gases do efeito estufa.
Limita o aumento do aquecimento global em até 2°C até 2100.
(A referência é temperatura média do período pré-industrial).
 Em 3 de setembro de 2016, China e EUA ratificaram o Acordo de Paris.
 Maiores emissores de gases do efeito estufa do mundo.

27. 27
Legislação: qualidade do ar
 Estabeleceu os padrões nacionais de qualidade do ar;
 Definiu a forma de amostragem;
 Definiu os métodos para o monitoramento de diferentes parâmetros
- Partículas totais em suspensão - SO2 – CO - O3
- Fumaça - Partículas inaláveis - NO2

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Legislação: qualidade do ar
 Padrões estabelecidos (precedentes):
- Preservar a saúde da população
- Evitar/minimizar danos à fauna e à flora
 Define que “poluente atmosférico” é qualquer forma de matéria ou energia que afete o ar alterando seus
padrões de qualidade.
 Objetiva manter ou atingir os padrões de qualidade exigindo estratégias de controle das emissões.
 Métodos de análise propostos pelo INMETRO e na
ausência deles recomendados pelo IBAMA
 Indica que a monitoração de partículas e
espécies químicas é importante e
frequentemente necessária.

29. 29
O caso de Cubatão
“Chegou um momento em que o coveiro do cemitério de Cubatão se recusou a enterrar as
crianças com anencefalia, ele ficou muito assustado. Graças à percepção desse homem,
Cubatão ganhou atenção nacional e internacionalmente (...)”
“Episódio Crítico de Poluição do Ar”: presença de altas
concentrações de poluentes na atmosfera, em curto período de
tempo, resultante da ocorrência de condições meteorológicas
desfavoráveis à dispersão dos mesmos.

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Legislação
“Controlar” a poluição do ar por veículos automotores
- Exigências tecnológicas (prazos)
- Limites máximos permitidos de poluentes

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Legislação
“...enquanto um carro roda em média
30 km/dia, as motos de entrega
percorrem até 180 km/dia, poluindo
tanto quanto os automóveis...”

32. Referências Bibliográficas
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https://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/
https://nacoesunidas.org/cop21/
https://climate.nasa.gov/climate_resources/142/
http://www.valor.com.br/brasil/2570976/vale-da-morte-foi-o-simbolo-de-cubatao
Rocha, J. C; Rosa, A. H. e Cardoso, A. A, Introdução a Química Ambiental, Porto Alegre Bookman, 2004.
Baird, C. Quimica Ambiental; Tradução Maria Angeles Lobo Recio e Liz Carlos M. Carrera, 2 ed, Porto
Alegre, Bookman, 2002.
Nascentes, C. C; Costa, L. M. Química Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, 2011.
Tolentino, M., Filho, R.C. . A Química no efeito estufa. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola. 1998