Ambiental...ambiental, os indivíduos precisam de ter algum conhecimento sobre a química ambiental....

Ambiental

Química

Elaborado por Dr. DEJENE AYELE TESSEMA

African Virtual University U i i é Vi ll Af i i

Universidade Virtual Africana 1

Informação

Este documento foi publicado de acordo com as condições do Creative Commons http://en.wikipedia.org/wiki/Creative_Commons Atribuição http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ Licença (abreviatura “cc-by”), Versão 2.5.


Índice

I. Química Ambiental ____________________________________ 3

II. Pré-requisitos ou Conhecimento do Curso _____________________ 3

III. Tempo ____________________________________________________ 3

IV. Materiais _________________________________________________ 3

V. Fundamentos do Módulo ______________________________________ 3

VI. Conteúdo _________________________________________________ 4 6.1 Avaliação ___________________________________________ 4 6.2 Esboço _____________________________________________ 4 6.3 Organização Gráfica _____________________________________ 6

VII. Objectivo (s) Geral (ais) _______________________________________ 6

VIII. Actividades Específicas da Aprendizagem ____________________ 7

IX. Actividades de Ensino e Aprendizagem __________________________ 8

X. Actividades de Aprendizagem _________________________________ 13 XI. Glossário ______________________________________________ 89

XII. Leituras obrigatórias ________________________ 90

XIII. Lista de Conexões Úteis ________________________________ 93

XIV. Síntese do Módulo ____________________________________ 98

XV. Avaliação Sumativa ______________________________________ 99 XVI. Referências _____________________________________________ 107

XVII. Autor Principal do Módulo _________________________________ 108

XVIII. Registos do Estudante ____________________________________ 108


I. Química ambiental

Por Dr. Dejene Ayele Tessema

II. Pré-requisitos ou Conhecimento do manual

Antes de iniciar este manual, os estudantes devem rever as seguintes unidades do manual, de Introdução à química.

- Leis e propriedades dos gases - Soluções e unidades de concentração - Equilíbrio químico - Equilíbrio iónico - Reacções ácido-bases e equilíbrio

III. Tempo requerido para cada unidade

Unidade I. O Ambiente (25 hrs) Unidade II. Química atmosférica e poluição de Ar (35 hrs) Unidade III. Química aquática e poluição de Água (35 hrs) Unidade IV. Química e Poluição do Solo (25 hrs)

IV. Materiais

Para todas as unidades neste módulo os estudantes precisam de:

• Computador com facilidade de Internet para acessar às conexões e fazer cópia de materiais livres. • CD-ROM que acompanha este módulo para leituras de suplementos e conferir respostas dos exercícios cedidos em cada uma das actividades de aprendizagem.

V. Fundamentos do módulo De que é que o manual trata? Quantias volumosas de substâncias químicas produzidas por indústrias modernas dão ao reino animal um padrão sem precedente de qualidade de vida. Porém, isto também mostra o preço da degradação ambiental. Para dar um contributo para a melhoria da qualidade ambiental, os indivíduos precisam de ter algum conhecimento sobre a química ambiental. Espera-se que os professores de química conheçam e transmitam à sociedade, conhecimentos sobre o ambiente através dos seus estudantes.


A meta geral deste manual é promover uma compreensão dos processos químicos fundamentais que são centrais para uma gama de problemas ambientais importantes e utilizar este conhecimento para fazer avaliações críticas destes problemas. As metas específicas incluem:

- Uma compreensão da química da camada de ozono da estratosfera e dos importantes processos de desgaste de ozono; - Uma compreensão da química dos importantes processos da troposfera incluindo o smog fotoquímico e chuvas ácidas; - Uma compreensão das bases físicas do efeito estufa e das fontes, e emissão dos gases de estufa; - Uma compreensão da natureza, reactividade e destinos ambientais das substâncias químicas orgânicas tóxicas; - Uma compreensão das implicações sociais de alguns problemas ambientais.

VI. Conteúdo 6.1. Avaliação do Módulo

Em geral, este módulo aplica os princípios fundamentais de química para proporcionar um entendimento da fonte, destino, e reactividade dos compostos na natureza e ambientes poluídos. A primeira unidade discute e familiariza os estudantes com as várias divisões do ambiente e explica as possíveis consequências do uso excessivo dos recursos naturais para a partir disso fazer uma avaliação das consequências catastróficas da negligência da atitude humana. As unidades subsequentes dão ênfase a hidrosfera, atmosfera e a terra. Os assuntos ambientais que serão discutidos incluem as camadas atmosféricas e as reacções químicas que decorrem na atmosfera; desgaste do ozono; poluentes atmosféricos e suas fontes; efeito estufa e chuvas ácidas; mudanças climáticas; água e suas propriedades especiais; reacções químicas em solução aquosa; poluição de água e fontes de poluição; Solo – sua formação, características e poluição.

6.2 Estrutura do Módulo

Unidade I. O Meio Ambiente (25 hrs)

• Introdução • Consumo dos recursos naturais • Aumento populacional e o meio ambiente • Urbanização e o meio ambiente • Industrialização e o meio ambiente


Unidade II. Química Atmosférica e a poluição do Ar (35 hrs)

Química atmosférica

• Introdução • A Atmosfera da Terra • Temperatura e as camadas Atmosféricas • Características das Principais Regiões da Atmosfera • Reacções Químicas Atmosféricas

Poluição Aérea

• Classificação dos Poluentes do Ar, • Maiores Fontes de Poluentes do Ar, • Poluição Aérea e Chuva Ácida, • Poluição Aérea e Degradação da camada de Ozono, • Aquecimento Global, • Resolução de Problemas

Unidade III. Química Aquática e poluição de Água (35 hrs)

Química aquática

• Propriedades da água • Reacções Químicas em solução aquosa • Dissolução de gases em água • Fenómeno Ácido-base em solução aquosa • Reacções de Complexação em solução aquosa

Poluição da Água

• Qualidade da Água • Natureza e tipos de poluentes de água • Caracterização dos Desperdícios de Águas • Controle da Poluição da Água • Exigências de qualidade da Água

Unidade IV. Química do Solo e Poluição (25 hrs)

Química do solo

• Introdução • Composição do Solo • Formação do Solo • Características do Solo • Classificação do Solo • Erosão do Solo

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Poluição do Solo

• Fontes de Poluição do Solo • Efeitos da Poluição do Solo • Controle da Poluição do Solo

6.3 Organização Gráfica

Química Ambiental

Química Atmosférica

Química do Solo

Química Aquática

Poluição do Ar

Poluição da Água Poluição

do Solo

VII. Objectivo geral

Este módulo versa sobre assuntos ambientais e sobretudo a química que está por detrás disso. Ele exige que se aplique o conhecimento de química para entender os assuntos ambientais. A meta deste curso é proporcionar-lhe conhecimentos sobre como um químico pode melhorar a qualidade ambiental.


VIII. Objectivos específicos de aprendizagem

Unidade Objectivo (s) de Aprendizagem 1. O Meio Ambiente Familiarizar os estudantes com as várias

divisões do ambiente e explicar as possíveis consequências do uso inadequado dos recursos naturais para com isso avaliar as consequências catastróficas da negligência das atitudes humanas.

2. Química atmosférica e poluição do Ar

Explicar a composição dos gases no meio ambiente, a variação vertical da temperatura atmosférica e a química responsável pela variação observada, processos como; degradação da camada de ozono, efeito estufa, aquecimento global.

3. Química aquática e Poluição aquática

Prover um entendendo fundamental dos processos químicos orgânicos e inorgânicos controlando a composição química do ambiente aquático e o destino dos poluentes no ambiente aquático.

4. Química do Solo e Poluição Familiarizar os estudantes com a principal a constituição do solo e o modo como ele é formado. Introduzir algumas características importantes do solo, sua classificação e os vários modos como os solos são poluídos.


IX. Actividades de Ensino e aprendizagem

9.1 Pré-avaliação

Título

Teste diagnóstico para módulo de Química Ambiental.

Justificativa

Pretende-se com este teste, avaliar o nível dos seus conhecimentos de química que são os pré-requisitos para uma aprendizagem próspera deste módulo.

Questões

1. Uma solução contém 15g de sacarose (açúcar de mesa) e 60 g de água. Qual é o percentual em massa (massa/massa%) da solução de sacarose?

a) 20% b) 2% c) 0.2% d) 5%

2. Qual é a molaridade de uma solução preparada quando se acrescenta a água 11g de CaCl2 para perfazer 100 ml de solução?

A) 0.1 M B) 0.01 M C) 11.0 M D) 1.0 M

3. Uma solução tem [H3O+] igual a 1x10-5. Qual é a concentração dos iões OH- da solução?

a) 1.0x10-5 b) 1.0x10-8 c) 1.0x10-9 d) 1.0x10 - 7

4. Uma solução de amónio tem [OH -] igual à 1x10-3. Qual é o pH da solução de amónio? a) 8 b) 11 c) 3 d) 1.0 x 10-11

5. A parte da Terra na qual os humanos vivem e donde eles extraem a maioria dos seus alimentos, minerais e combustíveis é conhecido como:

a) Ambiente b) Geosfera c) Atmosfera d) Biosfera


6. O processo através do qual, as plantas fixam energia solar e carbono do CO2 atmosférico na forma de energia da biomassa, representado por (CH2O), é conhecido como:

a) Fixação b) Carbonização - solar c) Transpiração d) Fotossíntese

7. Quando uma mistura de gases entra em contacto com uma superfície líquida, a solubilidade de referido gás no líquido:

a) É proporcional à temperatura do líquido; b) É proporcional à pressão parcial do gás em contacto com o líquido; c) É proporcional à pressão total exercida pela mistura de gases; d) Nenhum.

8. Qual é o produto gasoso formado na combustão completa de um combustível fóssil?

a) Gás carbónico b) Monóxido de carbono c) Carbono d) Nitrogénio

9. Qual é o gás que na atmosfera contribui maioritariamente para o efeito estufa? a) Hidrogénio b) Nitrogénio c) Gás carbónico d) Monóxido de carbono

10. Qual destes fenómenos causa uma redução na camada de ozono? a) Aumento da queima de combustíveis fósseis; b) Aumento do smog fotoquímico em cidades; c) Aumento da temperatura do mar devido ao efeito estufa; d) Aumento do uso de substâncias químicas em refrigeradores e aerossol.

11. Qual dos fenómenos evidenciam um provável efeito estufa? a) Aumento da seca em regiões de África; b) Aumento de área de gelo nas regiões polares do Sul; c) Crescimento defeituoso das folhas de árvores da Europa do norte; d) Diminuição do banco de peixe no Oceano Atlântico.

12. O padrão de qualidade do ar para monóxido de carbono (baseado em 8hr de medida) é 9 ppm. Quando este padrão é expresso em mg/m3 a 1 atm e 250C, o seu valor será:

a) 0.01 mg/m3 b) 37 mg/m3 c) 0.009 mg/m3 d) 10.3 mg/m3


13. A atmosfera terrestre é uma camada de gases que cercam o planeta Terra e se mantém por gravidade da Terra. Qual dos gases seguintes é proporcionalmente maior?

a) Oxigénio b) Nitrogénio c) Hidrogénio d) Gás carbónico

14. A solubilidade de carbonato de cálcio pode ser calculada como se mostra:

O pH de CaCO3 nas condições de equilíbrio em água, na ausência de ar = 9.95 e a [Ca2+]= 1.26x10-4, enquanto quando na presença de ar o pH = 8.40 e a [Ca2+] = 3.98x10-4. A razão para o aumento observado da [Ca2 +] é:

a) Dissolução de CaCO3 pelo CO2 atmosférico dissolvido na água; b) Um deslocamento do equilíbrio à direita devido ao aumento da pressão; c) Um deslocamento do equilíbrio à direita devido a dissolução de O2 atmosférico; d) Nenhuma das alternativas.

15. Quando se move do nível do mar a altitudes mais altas, a temperatura atmosférica: a) Diminui sucessivamente; b) Aumenta sucessivamente; c) Diminui e aumenta alternadamente; d) Permanece constante.

16. Qual dos seguinte fenómenos é a razão para a preocupação da redução das concentrações de ozono da estratosfera?

a) Câncer adicional devido a radiações UV adicionais que alcançam a superfície da terra; b) Aumento de ozono na troposfera, que é um risco para a saúde dos humanos; c) O efeito de radiação de UV que alcança a superfície da terra em cianobacterias, bactérias das quais várias espécies de planta economicamente importantes dependem para a retenção de nitrogénio; d) Todas as alternativas.

17. A causa global da degradação da camada de ozono é associada com:

a) A presença de clorofluorcarbonetos e relacionado a halocarbonetos que servem de fonte de gases de cloro; b) Um aumento dos gases de efeito estufa; c) Um aumento da radiação UV solar; d) A presença de óxidos que servem de fontes de oxigénio.


18. Água tem várias propriedades únicas. Um destas propriedades únicas determina a transferência de calor entre a atmosfera e os corpos de água. Qual das seguintes se refere a essa propriedade?

a) Elevada constante dieléctrica de qualquer líquido comum; b) Elevado calor de evaporação que qualquer outro material; c) Máxima densidade como um líquido à 4oC; d) Elevada constante dieléctrica de qualquer líquido comum.

19. Aldeídos são moléculas altamente reactivas presentes no meio ambiente que também podem ser produzidos durante a biotransformação de senobiótica e do metabolismo endogénico. Qual das seguintes estruturas moleculares representa um aldeído?

a) b) c) d)

20. A Degradação bacteriana do desperdício da biomassa da água, {CH2O}, pode ocorreraerobiamente ou anaerobiamente. Qual das seguintes equações representa a degradação anaeróbia da biomassa?


Respostas

1. a) 20% 2. d) 1.0 M 3. c) 1.0 x 10-9 4. b) 11 5. b) Geosfera 6. d) Fotossíntese 7. b) É proporcional à pressão parcial do gás em contacto com o líquido. 8. a) Gás carbónico 9. c) Gás carbónico 10. d) Aumento no uso de substâncias químicas em refrigeradores e aerossol 11. a) aumento da seca em partes de África 12. d) 10.3 mg/m3 13. b) Nitrogénio 14. a) Dissolução de CaCO3 por CO2 atmosférico dissolvido na água 15. c) Diminui e aumenta alternadamente 16. d) Todas as alternativas 17. a) A presença de clorofluorcarbonetos e relacionado a halocarbonetos que servem de fonte de gases de cloro. 18. b) Elevado calor de evaporação que qualquer outro material 19. c)

20. C) 2 CH2O CO2 + CH4

Comentário Pedagógico Para Estudantes

Querido estudante, o pré-teste anterior serve para testar seus conhecimentos sobre alguns conceitos gerais da química como: cálculo de concentração, cálculo de pH, solubilidade e equilíbrio, química orgânica e alguns conceitos gerais da química ambiental, que são obrigatórios para a compreensão deste módulo de Química Ambiental. Se você tiver menos que 50% dos pontos neste teste, é aconselhado a fazer uma revisão dos capítulos mencionados antes que você proceda ao próximo capítulo.


X. Actividade de aprendizagem

Actividade de Aprendizagem 1

O Meio ambiente

Resumo da Actividade de Aprendizagem

Proporcionar ao estudante uma perspicácia clara dos componentes do ambiente. Esta actividade de aprendizagem apresenta uma avaliação da definição do ambiente e as partes que constituem o ambiente. Impactos ecológicos de uso inadequado dos recursos naturais, os impactos ambientais de industrialização, para além de descrever também o crescimento populacional e urbanização. No fim desta actividade de aprendizagem o estudante deve ser capaz de:

• Descrever as várias partes do ambiente; • Discutir as consequências ambientais do consumo dos recursos naturais; • Descrever os impactos ambientais do aumento populacional e urbanização; • Discutir a influência da industrialização na poluição ambiental.

Lista de Leituras Relevantes

Carl H. Snyder; Substâncias químicas, Poluição, e o Ambiente, o significado da poluição, em A Química Extraordinária de Coisas Ordinárias, terceira edição, John Wiley & Filhos, Inc, 1998.

Manahan, Stanley E. “Ciência Ambiental, Tecnologia, e Química” Química ambiental, 2000,

Química ambiental, http://www.chem1.com/chemed/digtexts.shtml

Lista de recursos Relevantes

Computador com facilidade de Internet para acessar às conexões e fazer cópia de materiais livres. CD-ROM que acompanha este módulo para leituras de suplementos e conferir respostas dos exercícios cedidos em cada uma das actividades de aprendizagem.


Lista de Conexões Úteis

Introdução à Ciência Ambiental, Livro de ensino Revolucionados: Fazendo a conexão fora de Livros em http://www.textbookrevolution.org/earth-ciências

Recursos aquáticos, Tratamento de água residual, Combustíveis Fósseis, em Livro De

Química Virtual, http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/index.html Pesquisa de Geobioquímica Ambiental, em Recursos para professores de Química, Textos

digitais, em http://www.chem1.com/chemed/digtexts.shtml. Esta ligação proporciona uma avaliação da “química ambiental” em seu mais

largo contexto: a evolução química e constituição da litosfera, hidrosfera, atmosfera, e biosfera.

1.1. Introdução

Unidade I. O Meio Ambiente (25 hrs)

• Introdução • Consumo de recursos naturais • Aumento Populacional e o Meio Ambiente • Urbanização e o Meio Ambiente • Industrialização e o Meio Ambiente

Todos os factores externos que afectam um organismo podem ser definidos como meio ambiente. Estes factores podem ser organismos vivos ou organismos não vivos variáveis, como água, solo, clima, luz e oxigénio. O meio ambiente nunca é estático. As forças físicas mudam continuamente a superfície da terra como temperatura, a acção de ondas e fenómenos naturais como vulcões. Ao mesmo tempo que introduzem gases, vapor e poeira na atmosfera. Os organismos vivos também desempenham um papel dinâmico como a respiração, excreção e no final de contas a morte e a deterioração, reciclando os elementos constituintes do seu meio ambiente. Da mesma maneira que as substâncias familiares do nosso universo físico são divididas em sólidos, líquidos e gases, por conveniência o nosso ambiente físico pode ser dividido em: a atmosfera, a geosfera, a hidrosfera, a biosfera, a troposfera e toda a fauna e a flora. Isto é ilustrado como segue, usando vários compartimentos do ambiente como entidades


1.1.1 A Atmosfera

A atmosfera é o envelope de gases que cerca o corpo sólido do planeta. Embora tenha uma espessura de cerca de mais de 1100 km, é sobre a metade que a sua massa está concentrada, abaixo de 5.6 km. A atmosfera: • É uma manta protectora que cria vida na Terra e a protege do ambiente hostil do espaço exterior; • É a fonte de dióxido de carbono para fotossíntese da planta e de oxigénio para a respiração; • Proporciona o nitrogénio que as bactérias fixadoras de nitrogénio e plantas produtoras industriais de amónio usam para produzir a ligação química do nitrogénio, como componente essencial de moléculas da vida; • Transporta água dos oceanos para a terra, agindo assim como condensador dos raios solares; • Tem uma função protectora vital, enquanto absorvedor da radiação ultravioleta prejudicial do sol e estabilizando a temperatura de Terra.

1.1.2 A Hidrosfera

A hidrosfera é a camada de água que, na forma de oceanos, cobre aproximadamente 70.8 por cento da superfície da terra. Água: • Cobre aproximadamente 70% da superfície da Terra e acima de 97% desta água existe dentro de oceanos; • Ocorre em todas as esferas do ambiente – em oceanos como um vasto reservatório de água salgada, na terra como água de superfície em lagos e rios; no subterrâneo como lençóis de água; na atmosfera como vapor de água; nos icebergs polares como gelo sólido e em muitos segmentos da troposfera como em caldeiras ou água de sistemas de distribuição municipal; • É uma parte essencial de todos os sistemas vivos e é o meio no qual evoluem e existem vidas; • Transporta energia e matéria em várias esferas do ambiente; • Constituintes solúveis de lixívia de matéria mineral e o seu transporte para o oceano ou seu depósito como minerais de pouca distância das suas fontes; ? • Leva nutrientes de planta do solo para o corpo das plantas por via das raízes de planta; • Absorve energia solar em oceanos e esta energia é levada como calor latente e liberta para a terra quando evapora dos oceanos. A liberação acompanhante de calor latente proporciona uma grande fracção de energia que é transportada das regiões equatoriais para os pólos terrestres e poderes das tempestades.


1.1.3 A Geosfera

A geosfera é a parte da Terra na qual os humanos vivem e da qual eles extraem a maioria dos seus alimentos, minerais e combustíveis. É dividida em camadas que inclue o sólido, camada interna rica em ferro, camada exterior fundida e a litosfera – que consiste num manto superior e a crosta.

Fig 1.1. Estrutura interna da terra

Ciência ambiental é maioritariamente dedicada a litosfera.

• A litosfera, estende a profundidades de 100 km e inclui duas porções — a crosta e o manto superior.

• A crosta (parte exterior da terra) é a camada que é acessível aos humanos e está extremamente fina quando comparada ao diâmetro da terra, variando de 5 a 40 km de espessura.

1.1.4 A Biosfera

A Biosfera é a zona da terra relativamente fina de ar, solo e água que são capazes de apoiar a vida, variando de cerca de 10 km na atmosfera para a zona mais profunda do oceano. A vida nesta zona depende da energia solar e da circulação do calor e de nutrientes essenciais. A biosfera • É virtualmente composta pela geosfera e hidrosfera na camada mais fina onde estas esferas ambientais se conectam com a atmosfera; • Influencia fortemente, e em troca é influenciada fortemente por outras partes do ambiente; • Influencia fortemente os corpos de água, produzindo biomassa necessária para a vida na água e mediante reacções de oxidação-redução na água; • É envolvida por processos atmosféricos que quebram as rochas na geosfera convertendo a matéria rochosa do solo.

Camada interna

Camada interna Descontinuidade de Gutenberg

Manto mais baixo

Zona de transição

Manto superior Descontinuidade de Mohorovich

Crosta

Litosfera Astenosfera

Zona de transição


• É baseado em fotossíntese de planta que fixa a energia solar (h) e carbono de CO2 atmosférico na forma de biomassa de alta energia, representada como {CH2O}:

1.1.5 A Troposfera

Este é um nome dado a parte do ambiente “feito” ou modificado pelo homem e usado para as suas actividades. De certeza, há alguma ambiguidade associada a esta definição. Claramente, a construção de uma fábrica usa-se para o processamento de uma parte da atmosfera, como num oceano o navio usado para o transporte de bens é feito numa fábrica. O oceano no qual ocorrem os movimentos do navio pertence a hidrosfera, mas é claramente usado pelos homens. A Troposfera

• É uma forte interconexão da biosfera. • Como forte influenciador da biosfera, muda-lhe drasticamente. Por exemplo, a destruição dos habitats da vida selvagem resulta na extinção de vasto número de espécies, em alguns casos mesmo antes destes serem descobertos; a bioengenharia de organismos com recombinação tecnológica de DNA e as mais velhas técnicas de selecção e hibridação estão causando grandes mudanças nas características dos organismos e promete resultar até mesmo em alterações mais notáveis no futuro. • É da responsabilidade do Homem fazer tais mudanças de forma inteligente, proteger e recriar a biosfera.

1.1.6 A Flora e a Fauna

Os termos fauna e flora são nomes colectivos dados a animais e plantas respectivamente. Há uma interacção contínua entre as várias secções do ambiente: a flora e fauna. Uma comunidade de organismos que interagem mutuamente e o seu meio ambiente no qual há troca de materiais de maneira largamente cíclica é conhecida como ecossistema. O ambiente no qual um organismo particular vive é designado habitat. Nós temos assim, para uma grande discussão, as diferentes partes da atmosfera. Embora para a conveniência do nosso estudo dividamos o ambiente em secções diferentes, existe uma interacção ilimitada entre estas partes. Toda a parte do ambiente é sujeita a mudanças drásticas devido ao uso inadequado dos recursos naturais pelo humano.


1.2 Consumo dos Recursos Naturais

Nos últimos dois séculos e meio, a revolução industrial mudou a face do planeta pelo uso dos recursos naturais a uma velocidade alarmante, especialmente combustível fóssil. Todos os anos, o consumo dos recursos naturais aumenta com o aumento da população humana e os padrões de vida eleva. De seguida nós discutiremos as possíveis consequências ambientais que acompanham o elevado consumo dos recursos naturais pelo Homem: combustível fóssil, madeira de florestas, água, solo e energia.

1.2.1 Combustível Fóssil

Combustíveis fósseis, que incluem o petróleo, o carvão e o gás natural são substâncias ricas em energia que se formam pela soterração, por vários anos, de plantas e microorganismos. Eles proporcionam a maior parte da energia usada pela sociedade industrial moderna. A gasolina que abastece o nosso carro, o carvão que dá poder a muitas máquinas eléctricas, e o gás natural que aquece as nossas casas, são todos combustíveis fósseis. Combustíveis fósseis são largamente compostos por hidrocarbonetos que são formados por organismos vivos que são soterrados debaixo de camadas de sedimentos por milhões de anos. Estes combustíveis são extraídos da crosta terrestre e refinados em produtos derivados do combustível, como gasolina, petróleo, e querosene. Alguns destes hidrocarbonetos também podem ser processados para a produção de plásticos, substâncias químicas, lubrificantes e outros produtos não combustíveis. Os combustíveis fósseis comuns e geralmente mais usados são o petróleo, o carvão e o gás natural. Uma vez extraído e processado, o combustível fóssil pode ser directamente queimado, tanto como energia para os carros como para calor nas casas, ou ainda pode ser queimado para a geração da corrente eléctrica.

Quais são as consequências? Dentro do último século, a concentração do gás carbónico na atmosfera aumentou dramaticamente, em grande parte, por causa da prática da queima de combustíveis fósseis. Isto resultou num aumento da temperatura global. As consequências do tal aumento da temperatura podem ser muito perigosas. Os níveis do mar subirão, inundando completamente um número de nações de ilhas e inundando muitas cidades costeiras. Muitas espécies de plantas e animais provavelmente poderão ser forçadas a se extinguir, as regiões agrícolas serão destruídas e a frequência da seca provavelmente aumente.

1.2.2 Floresta

Florestas são muito importantes para manter o equilíbrio ecológico e proporcionar muitos benefícios ambientais. Além de madeira e produtos de papel, a floresta proporciona habitat à vida selvagem, previne a inundação e a erosão do solo, promove a existência de ar limpo e água, e contém uma tremenda biodiversidade. As florestas são também uma importante arma de defesa contra as mudanças climáticas globais. As florestas produzem vidas que fornecem oxigénio e consomem dióxido de carbono, a combinação mais responsável pelo efeito estufa pela fotossíntese reduzindo assim os efeitos de efeito estufa


A B

Fig. 1.2. Desmatamento causa desertificação (A) Uma floresta conservada (B).

Florestas proporcionam habitat para uma larga variedade de plantas e animais e executam muitas outras funções importantes que afectam os Homens. O palio da floresta (as copas das árvores) e o sistema de raízes proporcionam filtros naturais para a água de lagos e rios que nós usamos. Quando chove o palio da floresta intercepta e redistribui a precipitação que pode causar inundação e erosão, usando a parte superior do solo. Alguns dos fluxos de precipitação descem sobre os troncos ou caules, o resto é filtrado pelos ramos e folhas. O palio também pode capturar nevoeiro, no qual se distribui a vegetação e o solo. As florestas também aumentam a habilidade da terra para armazenar água.

1.2.3 O Solo

Solo, uma mistura de minerais, plantas e materiais animais, é essencial para o crescimento da maioria das plantas e é o recurso básico para produção agrícola. No processo de desenvolvimento da terra e remoção da vegetação que mantém a água e o solo, a erosão devasta mundialmente a terra. O rápido desmatamento que acontece nos trópicos é, especialmente danificando, porque a camada fina da terra que permanece frágil é rapidamente destruída quando exposta a chuvas tropicais pesadas. Globalmente, a agricultura perfaz 28 por cento de quase 2 biliões de hectares de terra que é degradada pelas actividades humanas; a super população animal é responsável por 34 por cento e o desmatamento é responsável por 29 por cento.

1.2.4 A Água

Recursos de água doce limpa são essenciais para beber, tomar banho, cozinhar, irrigação, Indústria, e para a sobrevivência da planta e animal. Devido ao uso inadequado da maioria das fontes de água doce, estas causam a poluição e a degradação do ecossistema – água subterrânea (a água localiza-se debaixo da superfície de terra), reservatórios e rios – estão debaixo de uma severa e crescente tensão ambiental. Cerca de 95 por cento dos esgotos urbanos nos países em desenvolvimento é descarregado em águas da superfície como rios e portos (ser tratado).

Cerca de 65 por cento da água doce global é usada na agricultura e 25 por cento é usada na indústria. A conservação da água doce requer uma redução de práticas esbanjadoras, a irrigação ineficiente, reformas na agricultura e indústria, e controle rígido da poluição mundial.

Fig. 1.3. Um rio poluído


1.2.5 Energia

O ser humano produz e usa energia ao longo da história. O Homem usa a energia para a produção industrial, transporte, aquecimento, esfriamento, cozinha e iluminação. A energia mundial provida depende de recursos diferentes. Combustíveis tradicionais como por exemplo lenha e desperdício animal, são fontes significantes de energia de muitos países em desenvolvimento. Combustíveis fósseis fornecem mais de 90 por cento da produção global de energia, mas eles causam a poluição do ar e são considerados como sendo recursos problemáticos. Um dos factores mais significantes que agravaram a degradação ambiental é o crescimento populacional. A demanda para o acréscimo do alimento e habitação que acompanham o crescimento populacional, aumenta o desflorestamento, cultivo de mais terra, o uso de fertilizantes, o desvio de rios e urbanização. Estas actividades contribuem subsequentemente para o desequilíbrio ecológico global e para a poluição ambiental. Nas unidades seguintes, nós discutiremos de forma breve os impactos do crescimento populacional sobre o ambiente.

1.3 Crescimento Populacional e o Meio Ambiente

A população mundial está aumentando a uma velocidade alarmante. De 1930 até a actualidade, cresceu de 2 biliões a 5.3 biliões. E espera-se que suba novamente até mais de 8 biliões em 2050. A demanda do crescimento populacional culmina com o desejo da maioria das pessoas para um padrão de vida material mais alto resultando numa escala elevada de poluição mundial. Problemas ambientais conduzem à escassez de comida, água limpa, materiais para abrigo e outros recursos essenciais. Como as florestas, o solo, o ar e a água, são degradados, as pessoas que vivem directamente à base desses recursos naturais sofrem mais com os efeitos. A degradação ambiental global pode resultar de uma variedade de factores, incluindo a superpopulação e o uso inadequado da terra e outros recursos. Por exemplo, uso intensivo da agricultura, diminui a fertilidade do solo, assim os rendimentos da colheita decresce. A degradação ambiental também é o resultado da poluição. A poluição industrial inclui a mineração, geração de energia e a produção química. Outras fontes principais de poluição incluem automóveis e fertilizantes agrícolas. Em países em desenvolvimento, o desflorestamento é a razão particular do efeito ambiental devastador. Muitas pessoas rurais, particularmente de regiões tropicais, dependem das florestas como fonte de retirada de alimentos e outros recursos, e o desflorestamento danifica ou elimina estes materiais. As florestas também absorvem muitos poluentes e água das chuvas; sem florestas, a poluição aumenta e aumentam as inundações diminuindo a utilidade das áreas desflorestadas. O manejamento de terras pobres e a população crescente são factores que promovem o aumento da irrigação cultivo impróprio ou super cultivo e o aumento de números de vidas


Desde os últimos anos a urbanização de áreas rurais aumentou. Como a agricultura, muitos serviços locais tradicionais e a indústria em pequena escala dão lugar a indústrias modernas urbanas, e relacionam o comércio com o desenho das cidades que se baseia nos recursos de uma área para a extracção do seu próprio alimento e de bens por comercializar ou processar em fábrica. A urbanização está entre os factores mais significantes que agravam a degradação ambiental. Na subunidade seguinte, nós discutiremos de forma resumida os impactos da urbanização sobre o ambiente.

1.4 Urbanização e o Meio Ambiente Demograficamente, o termo urbanização denota uma redistribuição da população da zona rural para a urbana. O século XX testemunhou uma urbanização rápida da população mundial. A proporção global da população urbana subiu dramaticamente de 13% (220 milhões) em 1900 para 49% (3.2 biliões) em 2005. Também se projecta que o crescimento suba provavelmente até 60% (4.9 biliões) antes das 2030. A urbanização acontece naturalmente com o esforço no sentido de melhorar as oportunidades de emprego, educação, alojamento e transporte, e reduzir as despesas de transporte e viagens diárias. Viver em cidades permite que os indivíduos e as famílias levem vantagens das oportunidades de proximidade, diversidade e competição do mercado. Com um próprio planeamento e visão a longo prazo, os padrões de determinação oferecem economias de escala e isso pode reduzir a pressão sobre os recursos naturais pelo crescimento populacional e aumentar a eficácia energética. Desde que as pessoas vivam juntas e necessitem de menos espaços dentro das cidades, cada individuo requererá infra-estruturas menos críticas tais como esgotos, electricidade e estradas, do que em comunidades descentralizadas. Porém, com esse conjunto de benefícios sociais e económicos da urbanização vêm vários distúrbios ao ambiente. Em décadas recentes, valiosas terras de cultivo enfrentaram ameaças causadas pela urbanização de áreas rurais. As principais terras agrícolas foram transformadas em subdivisões e pavimentadas para criar parques de estacionamento e ruas. Um crescimento urbano desorientado conduz à necessidade de criar mais rodovias. Num círculo contínuo e vicioso, a disponibilidade de sistemas rodoviários novos pressupõe mais desenvolvimento. O resultado final deste padrão de desenvolvimento será a redução de uma área de cultivo de produtos agrícolas. As cidades do mundo são responsáveis por 75 por cento de consumo de energia global, 80 por cento de emissões de gás de estufa e uma parte desproporcionada de uso de recursos como alimentos, madeira e aço. Devido a estes factos, muitas cidades, na experiência mundial, são responsáveis pela poluição do ar como resultado da rápida industrialização e do aumento do parque automóvel. Calcula-se que a poluição mundial do ar urbano é a principal causa de cerca de um milhão de mortes prematuras a cada ano.


1.5 Industrialização e o Meio Ambiente

A população mundial está aumentando a uma velocidade alarmante. Desde 1930 até ao presente subiu de 2 biliões a 5.3 biliões. E espera-se que suba novamente até mais de 8 biliões em 2050. A demanda do crescimento populacional, está relacionada com o desejo da maioria das pessoas de ter um padrão de vida material mais alto o que intensifica a industrialização. Estas actividades industriais, com ajuda das tecnologias modernas, proporcionam alimento, abrigo e bens que o homem necessita para a sua sobrevivência e o seu bem-estar. Os processos de produção industrial podem consistir na síntese de uma substância química a partir da sua matéria-prima, proveniente da separação de metal ou plástico, ou qualquer outra coisa necessária para a síntese de um certo produto. Cada um destes processos tem consigo um potencial para causar a poluição significativa do ar e da água, e produzir desperdícios perigosos. Quanto mais cedo o desenho de um processo industrial prever o seu desenvolvimento tendo em conta as questões ambientais, mais “amigo do ambiente” será o processo industrial. Durante os últimos 30 anos, a produção industrial foi uma fonte principal de poluição nas áreas urbanas e um significante condutor para a intensificação do uso dos recursos.

1.5.1 Poluição Ambiental como Resultado da Industrialização Tente responder as seguintes perguntas estimulantes antes de você começar a leitura das notas dadas nesta subunidade e a seguir vai para o texto para encontrar as respostas. Você alguma vez viu o ar de uma grande cidade tornando-se nublado no céu? Como é que você pensa que é composto tal ar nublado? Como é formado?

1.5.1.1 Smog e Chuva Ácida

A maioria da poluição do ar provém de uma actividade humana: queima de combustíveis fósseis – gás natural, carvão e óleo – para obter energia para processos industriais e automóveis. Isto resulta numa emissão de uma quantidade enorme de compostos químicos prejudiciais como gás carbónico, monóxido de carbono, óxidos de nitrogénio, dióxido de enxofre e partículas – incluindo minúsculo sólido dos aditivos da gasolina – chamado material particulado. Várias substâncias orgânicas voláteis (VOCs), geradas da combustão incompleta na queima de combustíveis, também vão ao ar. O gás carbónico é um dos gases que contribui significativamente para o aquecimento global. As emissões de dióxido de enxofre e de óxido de nitrogénio são as principais causas das chuvas ácidas em muitas partes do mundo. O dióxido de enxofre e óxidos de nitrogénio emitidos para a atmosfera, são absorvidos pela chuva formando ácido sulfúrico e ácido nítrico. Estes ácidos são prejudiciais para os pulmões e atacam qualquer material feito de calcário, mármore ou metal. Smog (Fumaça) é um tipo de poluição de ar produzido quando a luz solar age sobre os gases lançados pelos automóveis formando substâncias prejudiciais como ozono (O3), aldeídos e peroxiaceytilnitatro (PAN). Antes do desgaste do automóvel, a maioria do smog provém da queima de carvão.


Devido ao poder luminoso solar, os óxidos de nitrogénio e os compostos orgânicas voláteis reagem na atmosfera produzindo o smog fotoquímico. O ozono quando em camadas atmosféricas mais baixas é um veneno – ele danifica a vegetação, mata árvores, irrita os tecidos pulmonares e ataca a borracha. O smog deteriora a visão e torna a actividade ao ar livre desagradável. Os efeitos do smog são desastrosos tanto para crianças assim como para pessoas mais velhas que sofrem de asma ou de doenças de coração. Smog, pode causar dificuldades respiratórias, dores de cabeça e vertigem. Em casos extremos, o smog pode conduzir para doenças e mortes em massa, principalmente pelo envenenamento por monóxido de carbono.

1.5.1.2 Poluição do Solo e da Água

A agricultura e indústria mineira contribuem profundamente para a poluição do solo e da água. A agricultura mudou rapidamente vastas áreas florestais e vegetativas em terras cultiváveis. As minas perturbam os aquíferos de águas subterrâneas. A água que sai das minas pode ser poluída. A Pirite, FeS2, é um mineral que geralmente está associado ao carvão. Quando associado ao carvão condiciona um dos efeitos mais comuns e prejudiciais nos cursos de água, pois quando este mineral está exposto ao ar é oxidado a ácido sulfúrico por acção bacteriana produzindo água ácida da mina. Quando os materiais mineiros são processados, vários outros processos benéficos são empregues na separação da fracção útil do minério, deixando resíduos de dejectos que carregam consigo várias substâncias químicas que poluem o solo e as correntes circunvizinhas de água. Por exemplo, os resíduos deixados pelos processos benéficos da produção de carvão são frequentemente enriquecidos em pirite, FeS2, que é oxidado microbiologicamente e quimicamente para produzir ácido, danificando e drenando (água ácida da mina) que pode poluir o solo, águas superficiais e subterrâneas.

1.5.1.3 Mudanças climáticas

As actividades humanas estão alcançando um ponto no qual estas podem estar afectando adversamente o clima. O efeito estufa, causado pela emissão de grandes quantidades de gás carbónico, e outros gases de estufa à atmosfera resulta numa mudança climática significativa. Outra forma é pela libertação de gases, particularmente clorofluorcarbonetos, que pode causar a destruição vital da estratosfera de ozono.


Avaliação Formativo

1. A parte do geosfera que entra em contacto directo com a atmosfera é: a) Camada exterior, b) Manto mais baixo, c) Manto superior, d) Nenhuma

2. A camada da geosfera que é a mais afectada pela actividade humana é: a) Litosfera b) Manto superior c) Manto mais baixo d) Camada exterior

3. A zona relativamente fina da atmosfera, geosfera e hidrosfera que são capazes de suportar a vida é conhecida como: a) Troposfera b) Biosfera c) Ambiente d) Litosfera

4 Qual dos seguintes factores não contribui para o efeito estufa? a) Desflorestamento c) Uso de combustíveis fósseis como fonte de energia b) Reflorestamento d) a & b

5. Uma degradação global do ambiente pode resultar em: a) Super população b) Existência de grandes áreas cobertas por florestas naturais c) Agricultura intensiva d) Protecção da vida selvagem

6. Comparando as concentrações descentralizadas humanas, qual dos seguinte factos constitui vantagem da urbanização com respeito ao ambiente? a) Reduzir a pressão sobre os recursos naturais e aumentar a eficiência energética b) Maior exigência das infra-estruturas básicas por pessoa c) Conversão das principais terras agrícolas em parques de estacionamento e ruas d) Rápida industrialização e aumentado do parque automóvel


7. As principais emissões que causam as chuvas ácidas em muitas partes o mundo são: a) Oxigénio e dióxido de carbono c) metano e dióxido de carbono b) Dióxido de enxofre e óxido de nitrogénio d) monóxido de carbono e dióxido de carbono

8. Hoje, a principal fonte de smog na maioria das regiões é: a) Fertilizantes e praguicidas usados nas práticas agrícolas modernas b) Gases poluentes que evaporam de grandes correntes de água c) Disposição insegura de poluentes orgânicos voláteis d) Combustão da gasolina em automóveis

9. Qual dos seguintes factores não é um efeito do smog? a) Torna difícil a respiração c) Pode causar morte b) Causa dores de cabeça d) Nenhum

10. A exposição da Pirite ao ar conduz à formação de: a) Enxofre c) Ácido nítrico b) Ácido sulfúrico d) Ácido clorídrico

Respostas

1. d) Nenhum 2. a) Litosfera 3. b) Biosfera 4. b) Reflorestamento 5. c) Agricultura intensiva 6. a) Reduzir a pressão sobre os recursos naturais e aumento na eficiência energética. 7. b) Dióxido de enxofre e óxido de nitrogénio 8. d) Combustão da gasolina em automóveis 9. d) Nenhum 10. b) Ácido sulfúrico



Química Atmosférica e poluição do Ar


A atmosfera proporciona uma ligação directa entre a actividade industrial, a biosfera, a litosfera, o oceano e os seres humanos. Como estudante de química ambiental, você deve ser capaz de focalizar assuntos actuais como: mudanças climáticas, poluição de ar, o destino de emissões industriais, desgaste da camada de ozono na ciência atmosférica a um nível alto. Então, ao completar esta secção você deve ser capaz de:

• Explicar a extensão de química atmosférica e descrever a composição da atmosfera terrestre; • Explicar as regiões da atmosfera definidas à base da temperatura; • Discutir as características das principais regiões da atmosfera; • Descrever as reacções químicas que ocorrem na atmosfera; • Definir a poluição do ar e descrever as suas fontes naturais e antropogénicas; • Explicar os vários modos de classificação dos poluentes do ar; • Explicar a relação entre a poluição do ar e a chuva ácida; • Descrever a influência da poluição do ar no desgaste da camada de ozono e no aquecimento global.

Lista de Leituras Pertinentes

A.R. MEETHAM. D. W. Assente, e S. Cayton, Poluição Atmosférica, 3º ed. Nova York: A Companhia de MacMillan, 1964.

Carl H. Snyder; Substâncias químicas, Poluição e o Ambiente, o significado da poluição, em A Química Extraordinária de Coisas Ordinárias, terceira edição, John Wiley & Filhos, Inc, 1998,

Assuntos ambientais, http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/index.html, J. Greyson, Carbono, Poluente de Nitrogénio e de Enxofre e sua Determinação no Ar e

Água. Nova Iorque: Marcel Dekker, 1990.


Lista de recursos pertinentes

• Computador com facilidade de Internet para acessar às conexões e fazer cópia de materiais livres. • CD-ROM que acompanha este módulo para leituras de suplementos e conferir respostas dos exercícios cedidos em cada uma das actividades de aprendizagem. Lista de ligações úteis e pertinentes

Efeito estufa, chuva ácida, Desgaste da camada de Ozono, em Livro de Química VIRTUAL, no http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/index.html

Efeito estufa e Mudanças Climáticas, no http://www.gcrio.org/gwcc/index.htm, apresenta discussões pertinentes em partes um e dois. A parte um discute o mecanismo da queima do carvão, óleo e gás natural libertando CO2 para a atmosfera, resultando no efeito estufa. Além disso, são também enfatizadas outras actividades humanas que contribuem para o efeito estufa. A segunda parte discute os impactos do efeito estufa. É profundamente descrito como é que o aquecimento, o esfriamento, o uso de água e o nível da água do mar são afectados pelo efeito estufa, e o efeito de uma grande ou rápida mudança climática sobre as plantas e animais num ambiente natural.

Tarefas de Leitura

a) Rever o capítulo de leis de gás no seu módulo de química geral. b) Ler capítulo 9 em Manahan. c) Ler o documento “Comp-R-poluentes do ar” nas leituras obrigatórias para aprender mais sobre a formação de óxidos na atmosfera.


Unidade II: Química Atmosférica e poluição do Ar (35 hrs)

Química atmosférica

• Introdução • A Atmosfera Terra • Temperatura e as camadas Atmosféricas • Características das Principais Regiões da Atmosfera • Reacções Químicas Atmosféricas

Poluição do Ar

• Classificação dos Poluentes de Ar; • Maiores Fontes de Poluição do Ar; • Poluição do Ar e Chuvas Ácidas; • Poluição do Ar e Desgaste do Ozono; • Efeito estufa; • Resolvendo problemas.


2.1 Química Atmosférica

O Homem induziu a poluição Atmosférica

Poluição é a mudança da atmosfera terrestre de forma que deixe entrar mais radiação solar prejudicial. O aumento da temperatura, conhecido como efeito estufa, afecta a provisão mundial de alimento, altera o nível do mar, torna a temperatura mais extrema, e aumenta a difusão de doenças tropicais. Como professor de química, espera-se que você contribua para a solução do aquecimento global causado pela poluição atmosférica. Você deverá ser capaz de descrever a composição atmosférica, o principal contribuinte para a poluição atmosférica e a forma como estes poluentes são acumulados na atmosfera. Nesta unidade, discutiremos a química da atmosfera e os principais poluentes da atmosfera; descrever o modo como estes poluentes são formados e acumulados na atmosfera; e as ameaças colocadas pelos poluentes.

2.1.1 Introdução

Química atmosférica: é a parte da ciência atmosférica na qual a química da atmosfera da Terra e de outros planetas são estudados. A composição e a química da atmosfera são importantes por várias razões, mas principalmente por causa das interacções entre a atmosfera e os organismos vivos. A composição da atmosfera terrestre foi mudada pelas actividades humanas e algumas destas mudanças são prejudiciais à saúde do homem, às colheitas e ao ecossistema. Exemplos de problemas que foram identificados através da química atmosférica incluem a chuva ácida, smog fotoquímico e efeito estufa. A química atmosférica procura entender as causas destes problemas, através da obtenção de um entendimento teórico destes, permitindo testar possíveis soluções e os efeitos das mudanças das políticas governamentais de avaliação.


2.1.2 Atmosfera Terrestre

A atmosfera da terra é uma camada de gases que cercam o planeta Terra e retida pela gravidade da Terra. Contém aproximadamente 78% de nitrogénio, 21% de oxigénio, 0.93% de árgon, 0.04% de gases carbónicos, e o resto são quantidades de outros gases além de vapor de água. Esta mistura de gases é geralmente conhecida como ar. A atmosfera protege a vida na Terra absorvendo radiação UV solar e reduzindo temperaturas extremas entre o dia e a noite. Os gases ozono, vapor de água, e gás carbónico são componentes secundários da atmosfera, mas eles têm um efeito enorme na Terra absorvendo radiação. O ozono nas camadas superiores da atmosfera filtra a luz ultravioleta de aproximadamente 360 nm que são perigosos para os organismos vivos. Na troposfera o ozono é um poluente indesejável. Ele é tóxico para os animais e plantas e também danifica materiais. A atmosfera fica lentamente mais fina e diminui em espaço. Neste sentido, não há nenhum limite definido entre a atmosfera e espaço exterior. Setenta e cinco por cento da massa da atmosfera ocupa 11 km da superfície planetária.

2.1.3 Temperatura e as camadas Atmosféricas

Embora a pressão atmosférica diminua de um modo regular a altitudes mais altas, o gráfico da temperatura em função da altitude é muito complexo. A temperatura da atmosfera terrestre varia com a altitude e a relação matemática entre a temperatura e a altitude varia entre as várias camadas atmosféricas:

Fig. 2.1 Variação da Temperatura com a altitude


Quatro regiões da atmosfera: a troposfera, estratosfera, mesosfera e termosfera, foram definidas na base da curva de temperatura ilustrada na figura 2.1.

A Troposfera é a região mais próxima da superfície da terra. Esta é a região entre a superfície da terra e 7 km de altitude aos pólos e 17 km ao equador com alguma variação devido a factores de temperatura. A temperatura do ar baixa uniformemente com a altitude a uma velocidade de aproximadamente 6.5° Centígrado por 1000 metros. O topo é alcançado a uma média de temperatura de -56.5°C. Na estratosfera, a temperatura permanece constante com altura nos primeiros 9 quilómetros (chamada camada isoterma) e depois aumenta. Sobre a estratosfera, na região de aproximadamente 50 a 80 km, a temperatura novamente diminui na mesosfera. A atmosfera alcança suas temperaturas mais baixas (cerca de -90°C) na camada mais alta da mesosfera (uma altura de cerca de 80km). A atmosfera superior é caracterizada pela presença de níveis significantes de electrões e iões positivos. Por causa das condições rarefeitas, estes iões podem existir na atmosfera superior por períodos longos antes da recombinação para formar espécies neutras. À altitudes de aproximadamente 50 km e mais, os iões são tão prevalecentes que a região é chamada ionosfera. A luz ultravioleta é a produtora primária de iões na ionosfera. Na escuridão, os iões positivos lentamente recombinam-se com os electrões livres. O processo é mais rápido em regiões baixas da ionosfera onde a concentração de espécies é relativamente alta. A temperatura atmosférica novamente aumenta na termosfera. A temperatura nesta camada pode ser tão alta até 1200°C. Os limites entre estas regiões são designados tropopausa, estratopause, mesopausa e termopausa. A temperatura comum da atmosfera na superfície da Terra é de 14 °C. Os aviões de passageiros voam regularmente próximo do topo da troposfera a altitudes de 10 a 12 km, e o registo de altitude mundial para aeronave é de 37.65 km - asperamente no meio da estratosfera.

2.1.4 Características das Principais Regiões da atmosfera

2.1.4.1 A Troposfera

Esta é a região próxima da superfície da Terra. Exclui vapor de água, os maiores componentes gasosos da atmosfera nesta região são N2 (78.1%), O2 (21%), Ar (0.9%), CO2 (0.03%) e quantidades variáveis de CH4, NO2, CO, N2O, H2, SO2, Kr, Ne e O3. Aproximadamente 80% da massa total da atmosfera nesta camada é contida na atmosfera. Na troposfera, a temperatura do ar decresce uniformemente com altitude a uma velocidade de aproximadamente 6.5° Centígrado por 1000 metros. O topo é alcançado a uma temperatura comum de -56.5°C.


2.1.4.2 A Estratosfera

A estratosfera contém aproximadamente 19.9% da massa total da atmosfera. A camada fina da estratosfera superior (conhecida como a camada de ozono) tem uma elevada concentração de ozono. O ozono absorve a luz ultravioleta muito fortemente na região de 220-330 nm. Assim, o ozono converte a energia da radiação para aquecer e é responsável pela temperatura máxima encontrada no limite entre a estratosfera e a mesosfera a uma altitude de aproximadamente 50 km. A região de máxima concentração de ozono é encontrada a uma distância de 25-30 km acima da estratosfera onde pode alcançar 10 ppm. Porém, a temperatura máxima acontece a uma altitude mais alta. Isto acontece devido ao facto de que o ozono é um absorvente efectivo da radiação UV e a maioria desta radiação é absorvida na estratosfera superior onde gera calor. Só uma pequena fracção alcança as mais baixas altitudes, onde o ozono está mais concentrado e que permanece relativamente fria. Esta camada é a principal responsável pela absorção da radiação ultravioleta do sol. As temperaturas mais altas são encontradas em regiões superiores da estratosfera, isso acontece por causa da localizada concentração de moléculas do gás ozono. As moléculas de ozono absorvem os raios UV criando energia em forma de calor que aquece a estratosfera.

2.1.4.3 A Mesosfera Mesosfera: A camada a seguir a estratosfera é conhecida como o Mesosfera e esta camada tem uma extensão de aproximadamente 50 a 80 km. Ela está separada do termosfera por uma camada fina conhecida como o mesopause. A temperatura vai diminuindo da mesosfera a atmosfera alcançando temperaturas mais frias (aproximadamente -90°C) no fim da mesosfera (a uma altura de cerca de 80km).

2.1.4.4 A Termosfera

Esta é parte da atmosfera que está a 80 km de altitude. No espaço exterior da termosfera, a maioria das partículas consistem em átomos únicos, H, Ele, e O etc. A altitudes baixas (200 - 100 km), estão presentes moléculas de diatómicas N2, O2, NO, etc. As temperaturas altas nesta camada são geradas pela absorção da intensa radiação solar através de moléculas de oxigénio (O2). Nesta região da atmosfera, a temperatura parece extrema, a quantidade de energia calorífica envolvida é muito pequena. As moléculas que podem armazenar calor são pequenas em quantidade. (Nota: esse calor armazenado é directamente proporcional a quantidade de substância). O ar na termosfera é extremamente franzino com grandes distâncias entre as moléculas gasosas. Isto torna o processo de medição da temperatura da termosfera muito difícil com um termómetro.


2.1.5 Reacções químicas na Atmosfera

Dois componentes de extrema importância na química atmosférica são a energia radiante do sol, predominantemente na região ultravioleta do espectro e o radical hidróxilo, HO•. O primeiro proporciona um modo para bombear um nível elevado de energia numa única molécula de gás para começar uma série de reacções químicas atmosféricas e o segundo é o mais importante reagente intermediário dos fenómenos químicos atmosféricos diários. Dióxido de nitrogénio, NO2, é uma das espécies fotoquímicas mais activas presentes numa atmosfera poluída. Uma espécie como NO2 pode absorver a luz para produzir uma molécula electricamente excitada.

Uma molécula electricamente excitada é uma molécula que absorveu energia de radiação electromagnética na região do UV-visível do espectro.

Moléculas electricamente excitadas, radicais livres e iões que consistem em átomos electricamente carregados ou fragmentos moleculares são as três espécies reactivas relativamente instáveis que são encontradas na atmosfera. Eles são fortemente envolvidos em processos químicos atmosféricos.

A) Formação de Radicais Livres

Radicais livres são átomos ou grupos de átomos com electrões desemparelhados. Tais espécies podem ser produzidos pela acção da radiação electromagnética enérgica em átomos neutros ou moléculas. As fortes tendências de emparelhando dos electrões desemparelhados tornam os radicais livres altamente reactivos e são envolvidos com muita significância com os fenómenos químicos atmosféricos. O radical de hidroxilo, HO•, é a única espécie intermediária reactiva mais importante em processos químicos atmosféricos. É formado através de vários mecanismos. À altitudes altas é produzido através da fotólise da água:

Numa troposfera relativamente não poluída, o radical hidróxilo é produzido como resultado da fotólise de ozono,

O radical Hidróxilo é retirado da troposfera através da reacção com metano ou monóxido de carbono:


O átomo de hidrogénio produzido na segunda reacção reage com O2 para produzir radical hidroperóxilo que em troca pode reagir com outro radical hidroperóxilo ou hidróxilo.

ou reacções com regeneração do radical de hidróxilo:

B) Reacções Ácido – Base na Atmosfera

A atmosfera é ligeiramente ácida por causa da presença de um baixo nível de dióxido de carbono que se dissolve nas gotinhas de água da atmosfera e se dissocia ligeiramente:

Em termos de poluição, pese embora, ácidos fortes, HNO3 e H2SO4, formados pela oxidação atmosférica de óxidos de N, SO2 e H2S são mais importantes porque eles conduzem à formação de chuva ácida que é prejudicial. Espécies básicas são relativamente menos comuns na atmosfera. Particularmente óxido de cálcio, hidróxido e carbonato podem ser obtidos na atmosfera a partir de cinza e rochas e pode reagir com ácidos como mostra a seguinte reacção:


A espécie básica mais importante na atmosfera é a fase gasosa de amoníaco, NH3. A principal fonte de amoníaco atmosférico é a biodegradação de nitrogénio constituinte da matéria biológica e bactérias redutoras de nitrato:

O amoníaco é a única base solúvel em água presente em níveis significantes na atmosfera. Isto faz dele uma base particularmente importante no ar. Quando dissolvido nas gotinhas de água da atmosfera, desempenha um papel importante, neutralizando os ácidos atmosféricos:

C) Reacções de Oxigénio na Atmosfera

Além de O2, a atmosfera superior contém átomos de oxigénio, O; moléculas de oxigénio excitadas, O2*; e ozono, O3. Oxigénio atómico, O, é principalmente estável na termosfera onde a atmosfera é rarefeita, assim as colisões dos três corpos necessários para que a reacção química de oxigénio atómico ocorra raramente acontece. Oxigénio atómico é produzido por uma reacção de fotoquímica:

À altitudes que excedem aproximadamente 80 km, o peso molecular comum do ar é mais baixo que 28.97 g/mole observado ao nível do mar por causa da elevada concentração de oxigénio atómico. Esta condição divide a atmosfera numa secção mais baixa com um peso molecular uniforme (homosfera) e uma região mais alta com peso molecular não uniforme (heterosfera). O oxigénio molecular e átomos de oxigénio excitados (O*) são produzidos devido a fotolise de ozono atmosférico

ou através de reacções químicas altamente enérgicas como:


Iões de oxigénio, O+, que podem ser produzidos por radiação ultravioleta que age sobre os átomos de oxigénio,

é o ião positivo predominante em algumas regiões da ionosfera. Pode reagir com oxigénio molecular ou nitrogénio para formar outros iões positivos:

Em regiões de intermediário da ionosfera o O2+ é produzido pela absorção da radiação

ultravioleta de comprimentos de onda de 17-103 nm.

e pela reacção entre N2+ e O2:

O ozono atmosférico é produzido pela dissociação fotoquímica de oxigénio molecular seguido de três reacção sucessivas

na qual M é a outra espécie, como a molécula de N2 ou O2, que absorve o excesso de energia emitida pela reacção e permite que a molécula de ozono fique unida. Além de sofrer decomposição pela acção da radiação ultravioleta, o ozono da estratosfera reage com oxigénio atómico, radical hidróxilo e NO:

O radical HO• é regenerado do radical HOO• como mostra a seguinte reacção,


D) Reacções de Nitrogénio na Atmosfera

Diferentes ? do oxigénio, as moléculas de nitrogénio não se dissociam facilmente pela acção da radiação ultravioleta. Porém, à altitudes que ultrapassam aproximadamente 100 km, o nitrogénio atómico é produzido através de reacções fotoquímicas:

Outras reacções que podem produzir nitrogénio monoatómico são:

Em regiões acima de 105 km da ionosfera ocorre uma sequência de reacções plausível da qual se forma o NO+:

Em regiões mais baixas da ionosfera que se estende de aproximadamente 50 km a 85 km de altitude, o NO+ é produzido directamente da ionização pela radiação:

Nota: Tente resolver o exercício seguinte e confira a resposta no arquivo ‘Comp-R -Resp-para-exer ' no CD que o acompanha.


Exercício 1

1. Emissões de gases como óxidos de nitrogénio são conhecidas como contribuintes para a formação do ozono atmosférico. Mostre o mecanismo para a formação de ozono a partir deste gás. Mostre a relação entre óxidos de nitrogénio favoráveis para a formação e destruição de ozono atmosférico.

E) Dióxido de Carbono Atmosférico

Embora, só aproximadamente 0.035% (350 ppm) de ar consista em gás carbónico, ele é a espécie atmosférica “não poluente” de maior preocupação. Contudo, quimicamente e fotoquimicamente é uma espécie comparativamente insignificante por causa da sua baixa e relativa concentração e baixa reactividade fotoquímica. Uma das reacções fotoquímicas significantes que sofre, e uma fonte principal de CO à altitudes mais altas, é a fotodissociação de CO2 pela energia da radiação UV solar na estratosfera:

F) Água da Atmosfera

O conteúdo de vapor de água do troposfera normalmente encontra-se no intervalo de 1–3% por volume, com uma média global de cerca de 1%. Porém, o ar pode conter no mínimo 0.1% ou máximo 5% de água. A percentagem de água na atmosfera diminui rapidamente com o aumento da altitude. O frio da tropopausa serve como barreira para o movimento da água na estratosfera. Assim, pouca água é transferida da troposfera para a estratosfera, e a principal fonte de água na estratosfera é a oxidação fotoquímica de metano:

A água produzida serve como fonte de radicais hidróxilos da estratosfera como mostra a seguinte reacção:


2.2 Poluição do Ar

A poluição do ar pode ser definida como a adição de substâncias prejudiciais para a atmosfera resultando em danos ao ambiente, saúde humana e a qualidade de vida. A poluição do ar causa problemas respiratórios e provoca câncer. Prejudica as plantas, animais e os ecossistemas nos quais eles vivem. Alguns poluentes do ar voltam a Terra em forma de chuva ácida e neve, que corroem estátuas e edifícios, danificam colheitas e florestas e torna os lagos e fluxos de água inadequados para o peixe e vida de outras plantas e animais.

Fig 2.2. Um cidade africana poluída

Poluentes que resultam especialmente do uso da combustão como fonte de energia: óxidos de enxofre, óxidos de nitrogénio e monóxido de carbono.

2.2.1 Classificação dos Poluentes do Ar

Há vários modos para classificar os poluentes de ar. Geralmente eles são classificados com base em: 1) diferenças nas suas características físicas ou químicas, 2) pela sua origem, 3) pela natureza dos efeitos que deles advêm, 4) pelo seu estado legal.

1) Baseando nas diferenças das suas características físicas ou químicas Aerossóis: - são partículas minúsculas dispersas no gás e inclui partículas líquidas e sólidas. A terminologia da poluição do ar relativamente aos aerossóis atmosféricos inclui pós, poeira, fumos, neblinas, névoas, material particulado, smog, fumaça e fuligem.

Gases e vapores: - são compostos por moléculas extensas separadas, livres e em movimento que se expande para preencher um recipiente maior e exercer pressão em todas as direcções. A substância é um verdadeiro gás se for largamente retirado do estado líquido (i.e. a temperatura da substância está abaixo do seu ponto crítico). O vapor é uma substância no estado gasoso que não está longe de ser um líquido (i.e. pode ser relativamente fácil condensar a um líquido).


2) Baseado na sua origem

Poluentes do ar são classificados de modo diferente baseado na sua origem. Estes são:

A) Fontes Móveis e Estacionárias

As fontes móveis de emissões incluem automóveis, comboios e aviões enquanto as fontes estacionárias incluem todas as outras fontes. Energia eléctrica, indústrias químicas, faixa profunda de ar e operações de extracção de vapores do solo são exemplos de fontes estacionárias.

B) Directo e Indirecto

Uma fonte directa emite poluente directamente enquanto fontes indirectas não emitem directamente os poluentes mas atrai fontes móveis (por exemplo o supermercado, estádio de atletismo).

C) Fonte de ponto e fonte Área

Uma fonte de ponto é definida como uma fonte estacionária cujas emissões têm um impacto significativo na qualidade do ar. Fonte área é aquela que, individualmente não tem impacto significante sobre a qualidade de ar mas, é significante quando em conjunto (por exemplo queimadas descontroladas).

3) Baseado no modo como os poluentes chegam a atmosfera

Poluentes de ar são classificados como poluentes primários e secundários baseados no modo como estes chegam a atmosfera.

Poluentes primários são aqueles que são emitidos directamente para atmosfera de uma fonte identificável. Os exemplos incluem o monóxido de carbono e dióxido de enxofre. Poluentes secundários, de outro lado, são aqueles que são produzidos como resultado de reacções químicas na atmosfera. Por exemplo, ozono, que é o componente principal do smog urbano, formado como resultado de reacções fotoquímicas entre óxidos de nitrogénio, VOCs e outros componentes atmosféricos, é um poluente secundário. No caso de poluentes secundários, os seus percursores são geralmente regulados.

4) Baseado no seu estado legal

Baseado na forma como eles são regulados ou o seu estado legal, seis poluentes foram identificados pelo EPA como poluentes porque eles são ambos comuns e prejudiciais a saúde humana. São eles: material particulado com diâmetros de menor ou igual a10µm (PM10), dióxido de enxofre, monóxido de carbono, dióxido de nitrogénio, ozono e chumbo. Para cada poluente, a EPA estabeleceu um padrão de qualidade primário e secundário para o ambiente aéreo. O propósito do padrão primário é proteger a saúde pública enquanto o padrão secundário é fixado para proteger o bem-estar público de efeitos adversos. Colectivamente, estes padrões são conhecidos como Padrão Nacional de Qualidade do Ambiente Aéreo (ou NAAQS).


2.2.2 Principais Fontes de Poluição do Ar

Actividades humanas como: queima de carvão e de produtos de petróleo (gasolina, querosene, óleo combustível, etc.), condução de carro e actividades industriais, como produtos industriais ou geração de electricidade são as principais fontes de poluição de ar. A geração de energia pela combustão de combustíveis fósseis produz bastante água e gás carbónico que contribui para o efeito estufa.

Quando o carvão, gasolina e combustíveis são queimados, os hidrocarbonetos e outras impurezas contidas nele são oxidadas. O enxofre da pirite que resta do carvão por exemplo, oxida a dióxido de enxofre, um gás, com um odor severo e irritante. A reacção para a oxidação é:

4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 pirite oxigénio óxido de ferro (III) dióxido de enxofre

Os óxidos formados nessas condições combinam com vapores de água no ar para formar ácidos, que retornam ao solo como chuva ácida. Pelo poder da luz solar, os óxidos de nitrogénio e compostos orgânicas voláteis reagem na atmosfera para produzir smog fotoquímico. O smog contém ozono, uma forma do gás, oxigénio composto por moléculas com três átomos de oxigénio ao invés dos normais dois átomos. Na porção inferior da atmosfera o ozono é um veneno – ele danifica a vegetação, mata árvores, irrita tecidos pulmonares e ataca a borracha. A severidade do smog é determinada, medindo o nível de ozono na fumaça. Quando o nível de ozono é alto outros poluentes, incluindo monóxido de carbono, estará sempre presente em níveis altos. Os mais novos, os mais velhos e as pessoas que sofrem de asma ou doença de coração, são seriamente afectados pelo smog. O smog pode causar dores de cabeça ou vertigem e pode causar dificuldades respiratórias. Em casos extremos, pode conduzir a um estado extremo da doença ou a morte, principalmente de envenenamento pelo monóxido de carbono. Um outro poluente, um produto da combustão incompleta de carbono ou de compostos orgânicos como os hidrocarbonetos da gasolina, um que não podemos ver e que não produz nenhum senso de irritação, é monóxido de carbono, CO. Este gás é conhecido como assassino silencioso porque é inodoro, insípido e invisível. Seu sintoma principal é a sonolência, às vezes acompanhada por dor de cabeça, vertigem, e náuseas. CO é o poluente primário nas cidades e normalmente flutua com o fluxo de tráfico.


B) Fontes Naturais

Alguns dos poluentes que também são o resultado de actividades humanas provêm de fontes naturais. Por exemplo, os Compostos Orgânicas Voláteis (VOCs) são emitidos para a atmosfera da queima de floresta ou simplesmente pela evaporação. O poluente de ar comum VOCs inclui;

• Componentes voláteis de hidrocarboneto de produtos de consumo como vernizes de pintura, piche de telhado e compostos envidraçados que são frequentemente embalados em rótulos de ingredientes como produtos da “destilações de petróleo,”

• Solventes que evaporam e produtos de cuidado pessoal e produtos domésticos como polimento de unha, desodorizantes, loções para barbas e insecticidas,

• Acetato de etilo e aditivos mais exóticos que exalamos quando nós mascamos pastilhas, a respiração que exalamos é chamada “respiração fresca e limpa.”

Vulcões libertam dióxido de enxofre e grandes quantias de cinzas vulcânicas. Os poluentes que não resultam da actividade humana, porém, estes poluentes ocorrem naturalmente e tendem a permanecer na atmosfera por pouco tempo e não conduzem a mudanças atmosféricas permanentes.

2.2.3 Poluição do Ar e Chuva Ácida

Tarefa: leitura 1. Leia o arquivo “Comp-R-poluentes do ar” nas leituras obrigatórias. A leitura dá-lhe

uma breve explicação sobre como a presença natural de gás carbónico na atmosfera torna a chuva ácida com ou sem poluição de ar.

A água da chuva que foi no passado considerada a forma de água mais pura disponível, é agora conhecida por ser frequentemente contaminada pelos poluentes do ar. Na presença de humidade atmosférica, os gases dióxido de enxofre e óxidos de nitrogénio, que resultam de emissões industriais, se transformam em gotinhas de ácido puro que se junta ao smog, conhecido, como chuva ácida.


Estes ácidos, uma vez no ar, são prejudiciais aos pulmões e atacam qualquer material feito a base de calcário, mármore ou metal. Florestas e lagos que se encontram longe das actividades industriais podem ser danificados pelas chuvas ácidas que resultam de poluente que podem ser movimentados pelos ventos na troposfera e caindo na forma de ácido, normalmente como chuva ou neve. As folhas de plantas são queimadas e os lagos tornam-se muito ácidos para a sobrevivência de peixes e outros organismos vivos devido a precipitação ácida. Nota: Tente resolver o exercício seguinte e conferirá a resposta no arquivo “Comp-R- Resp-do-exer” no CD acompanhante. Exercício 2

Chuva ácida tem um pH abaixo de 5.6 principalmente devido à reacção de vapor de água com dióxido de enxofre e óxidos de nitrogénio. Óxidos de nitrogénio, particularmente dióxido de nitrogénio, (NO2) reagem com água para formar ácido nitroso (HNO2) e ácido nítrico (HNO3):

2NO2(g) + H2O(l) ----- > HNO2(aq) + HNO3(aq)

Qual é a massa de água de chuva que deve reagir com NO2 para formar 277.2 g de HNO3?

Sugestão: Use seu conhecimento da química geral relacionado com a estequiometria.

2.2.4 Poluição do Ar e Desgaste do Ozono

A mais baixa porção da estratosfera de aproximadamente 15 km a 35 km sobre a superfície da terra contém concentração alta, mais de 90%, do ozono (O3) na atmosfera terra. Esta parte da atmosfera da terra é conhecida como camada de ozono. Quase toda, 97-99%, alta-frequência da radiação UV do sol, que é potencialmente prejudicador da vida na Terra, é absorvida nesta camada. Vários poluentes atacam a camada de ozono. Porém, os clorofluorcarbonetos (CFCs) são conhecidos como sendo entre eles o principal. Moléculas de CFC são estáveis, virtualmente indestrutíveis até que eles alcançam a estratosfera. Nesta, as moléculas de CFC são quebradas pela acção da intensa radiação ultravioleta e liberta os átomos de cloro que contêm. Estes átomos de cloro reagem com ozono, quebrando-os e formando moléculas de oxigénio ordinárias que não absorvem a radiação UV.


Reacção global: 2 O3 3 O2

O cloro age como um catalisador, fazendo parte de várias reacções químicas – no fim da reacção permanece inalterado e capaz de reagir novamente. Por isso, age como catalisador. Um único átomo de cloro pode destruir até 100,000 de moléculas de ozono na estratosfera. Além de CFCs, outros poluentes, como óxido nitroso oriundo de fertilizantes e o brometo de metil de praguicida, também atacam o ozono atmosférico. Com isso, os cientistas acham que esta agressão está diminuindo a camada de ozono protectora da estratosfera.

2.2.5 Aquecimento Global

Quais as são as razões?

A energia que ilumina e aquece a Terra provém do Sol. A maioria desta energia é emitida em forma de radiação de onda curta. A superfície da terra, em troca, liberta algum deste calor em forma de radiação infra-vermelha de ondas longas. Muita radiação infra-vermelha emitida volta ao espaço, mas uma porção fica permanece na atmosfera da Terra. Certos gases na atmosfera, inclusive o vapor de água, gás carbónico e metano, proporcionam uma barreira. Absorvendo e reflectindo radiações de ondas infra-vermelhas através da Terra, estes gases conservam o calor como o copo faz numa estufa e são conhecidos como gases de estufa. Quando a atmosfera fica mais rica nestes gases, ela se torna num excelente isolador, retendo mais calor provido ao planeta pelo Sol. O resultado observado é muito calor recebido do sol e pouco retorna ao espaço, um fenómeno conhecido como “efeito estufa.” Por causa deste efeito estufa, a temperatura média da superfície da Terra é mantida a uma temperatura relativamente confortável de 15°C. Não era este o caso, a temperatura da superfície devia ser em média de -18°C. O problema com o aquecimento global é que o homem está acrescentando e mudando os níveis dos gases de estufa e isto aumenta este aquecimento.

No presente, a Terra parece estar enfrentando um aquecimento rápido, que a maioria dos cientistas acreditam ser resultado, pelo menos em parte, das actividades humanas. Tal aumento da média da temperatura da atmosfera, oceanos e massa de Terra em geral é conhecido como aquecimento global.


Fig. 2.5 Gases de emissões Industriais

O gás carbónico (CO2) é o gás que aumenta o efeito estufa significativamente. A respiração de plantas e a decomposição da matéria orgânica liberta 10 vezes mais CO2 do que o que se liberta pelas actividades humanas, mas estes sempre estiveram, geralmente, em equilíbrio antes da revolução industrial. A revolução industrial aumentou drasticamente as quantias devido à combustão de combustível fóssil (óleo, gás natural e carvão) através de indústria pesada e outras actividades humanas, como transporte e desflorestamento. Outros factores retardam o aquecimento, mas não no mesmo grau.

Quais são os efeitos?

i) Espera-se que o mundo tenha uma temperatura mais extrema, com muita chuva durante períodos húmidos, secas mais longas e tempestades mais poderosas;

ii) Derretimento de gelo de regiões polares, conduzindo a uma elevação do nível de mar. Tal elevação vai inundar as cidades litorais, forçando as pessoas a abandonar as ilhas e inundando completamente terras húmidas do litoral. Doenças como malária podem se tornar mais comuns em regiões do globo entre os trópicos e as regiões polares, chamadas zonas temperadas;

iii) Mudanças climáticas podem causar a extinção de muitas espécies de planta do mundo e de espécies animais que não podem facilmente trocar os seus territórios como seu habitat crescendo mais devagar.

2.2.6 Resolução de Problemas

O que pode ser feito em relação à chuva ácida e outras formas de poluição de ar? Várias opções estão disponíveis, incluindo:

• O uso de fontes de energia alternativas;

• Remoção de poluente dos produtos de combustão;

• Melhoria da eficiência do próprio processo de combustão e

• Conservação de energia.

Daremos uma breve vista de olhos para os primeiros dois, que fazem uso de substâncias químicas e processos químicos. Há várias fontes de energia alternativas para automóveis. Destes, o gás natural é particularmente apelado devido ao seu pequeno potencial para poluir o ar. Este combustível contém poucas impurezas de enxofre; queima completamente com pequena formação de enxofre ou óxidos de nitrogénio. Enquanto os carros eléctricos movidos através de baterias pode parecer uma alternativa completamente isento de poluentes, o seu uso só poderá trocar a preocupação ambiental de uso de uma fonte para outra. Afinal de contas, nós só havíamos de trocar da máquina de combustão interna para baterias eléctricas


como uma fonte de energia, a quantidade total de energia agora proporcionada pela gasolina, diesel e produtos de refinaria semelhantes, teria que ser substituída por uma quantidade equivalente de electricidade, que seria necessário para recarregar as baterias dos transportes introduzidos. A necessidade de produzir esta quantidade adicional de electricidade teria que ser levado a cabo pelos geradores de energia eléctrica existentes ou novos, que vai, em si mesmo, introduzir novas preocupações ambientais. Nos Estados Unidos, os carros e outros veículos são responsáveis por menos que a metade das emissões totais de SOx e NOx (mas a maioria do CO). Necessidades eléctricas e outras instalações estacionárias produzem a maioria destes poluentes. Contudo estas plantas poderiam ser projectadas para usar fontes de energia alternativas, incluindo a energia nuclear, mais práticas ou mais aproximações imediatas incluindo o melhoramento da eficiência do processo de combustão removendo os poluentes dos gases emitidos antes que estes alcancem a atmosfera. São usadas várias aproximações diferentes para reduzir poluente nas emissões industriais, incluindo precipitação electrostática, filtração e retentores. A precipitação electrostática remove o particulado e aerossóis, que são partículas pequenas de líquidos e sólidos dispersas na fumaça. (Partículas menores, menos de 10-3 mm de diâmetro, fazem os aerossóis; as partículas maiores são o particulado). Emissões gasosas passam por dois pratos verticais carregados ou eléctrodo. As partículas apanham electrões fornecidos pelo eléctrodo negativo e os movem ao mais positivo. Lá, as partículas líquidas são acumuladas e fluem no fundo do colector; com a agitação as partículas sólidas caem.

2.3 Avaliação Formativa

1. Qual das seguintes disciplinas estuda a química da atmosfera da terra? a) Química de Terra c) Química de efeito estufa b) Química Atmosférica d) Química de chuva ácida 2. Um problema ambiental que a química atmosférica não aborda é: a) Água ácida de mina c) Smog fotoquímico b) Chuva ácida d) Aquecimento global 3. Qual dos seguintes não é afectado pela poluição aérea? a) Animais Aquáticos c) Ecossistema b) Sementes d) Nenhum


4. O maior componente gasoso da atmosfera é: a) oxigénio b) dióxido de carbono c) nitrogénio d) vapor de água 5. Ozono é:

a) Desejável na troposfera b) Um poluente indesejável na estratosfera c) Filtro de radiação UV prejudicial a estratosfera d) Nenhum

6. Qual das seguintes características da atmosfera é crucial para a protecção da vida na terra?

a) Redução de temperaturas extremas entre o dia e a noite b) Reacções de neutralização ácido-base que ocorrem na troposfera c) Existência de O3 na troposfera d) Produção de O2 pelas plantas

7. Qual das seguintes afirmações é verdadeira acerca da pressão atmosférica?

a) Aumento da pressão atmosférica quando se progride da troposfera para a estratosfera b) Diminuição da pressão atmosférica de um modo regular quando se progride de baixas a altas altitudes c) Aumento da pressão atmosférica de um modo regular em altitudes altas d) Nenhum

8. As radiações UV prejudiciais são bloqueadas pela camada de ozono: a) mesosfera b) troposfera c) estratosfera d) termosfera 9. A temperatura alta da termosfera é devido a:

a) Existência de maior concentração de moléculas gasosas que podem absorver energia radiante do que outras camadas. b) A absorção de intensa radiação solar através de moléculas de oxigénio (O2). c) A absorção de intensa radiação UV através do ozono d) Tudo


10. Radicais livres são altamente reactivos pelo facto de: a) Eles são livres para se mover na atmosfera b) O electrão desemparelhado de um radical livre tem uma forte tendência de se emparelhar. c) Eles contêm átomos de oxigénio e hidrogénio que são altamente reactivos d) a & b

11. Qual das espécies atmosféricas seguintes não é uma espécie instável?

a) Moléculas electronicamente excitadas b) Radicais livres c) Átomos que têm iões electricamente carregados d) Nenhum

12. A mais importante reactividade que intermedeia fenómenos químicos atmosféricos dos períodos diários é: A) O• B) HO• C) H3C• D) HOO• 13. A reacção, H2O + hv → HO• + H, representa:

a) A formação de radical hidróxilo a altitudes altas b) Formação do radical hidróxilo numa troposfera relativamente não poluída. c) Uma forte reactividade do radical hidróxilo d) Destruição do radical hidróxilo a altas altitudes

14. Qual das reacções seguintes não representa a remoção do radical hidróxilo da troposfera? 15. A atmosfera é ligeiramente ácida por causa da:

a) Presença de um baixo nível de gás carbónico b) Existência de elevada quantidade de nitrogénio c) Formação de ácido clorídrico pela dissolução do gás cloro em água d) Presença de baixo nível de amoníaco


16. As espécies básicas mais importantes na atmosfera são: a) Fase gasosa de monóxido de carbono b) Fase gasosa de amoníaco, NH3 c) Carbonato de Cálcio d) Óxido de Cálcio

17. Uma reacção química altamente enérgica entre três átomos de oxigénio pode produzir :

a) Molécula de ozono e radical oxigénio b) Oxigénio molecular e átomo de oxigénio excitados c) Molécula de ozono d) Todas alternativas

18. Em altitudes que excedem 80 km, o peso molecular comum do ar é mais baixo que 28.97 g/mol observado ao nível de mar. Qual das seguintes justificativas pode ser a razão deste facto?

a) O ar na parte superior da atmosfera é rarefeito b) O oxigénio atómico é estável na parte superior da atmosfera como forma molecular de oxigénio na parte mais baixa da atmosfera c) Átomos e moléculas gasosas são mais pesadas na parte superior da atmosfera do que na parte mais baixa da atmosfera d) Todas as alternativas

19. A heterosfera é a camada da atmosfera:

a) Que não contém átomos de oxigénio b) Com peso molecular uniforme do ar c) Onde existe excesso de oxigénio molecular d) Nenhuma das alternativas

20. Os poluentes do ar que são emitidos directamente para atmosfera de uma fonte identificável são designados:

a) Poluentes primários c) VOCs b) Aerossóis d) Todas alternativas


Respostas

1. b) Química atmosférica 2. a) Água ácida de mina 3. d) Nenhuma alternativa 4. c) Nitrogénio 5. c) Filtros de radiação UV prejudiciais a estratosfera 6. a) Redução de temperaturas extremas entre o dia e a noite 7. b) Diminuição da pressão atmosférica de um modo regular quando se progride de baixas a altas altitudes 8. c) Estratosfera 9. b) A absorção de intensa radiação solar através de moléculas de oxigénio (O2) 10. b) O electrão desemparelhado de um radical livre tem uma forte tendência de se emparelhar. 11. d) Nenhuma alternativa 12. B) HO• 13. a) A formação de radical hidróxilo a altitudes altas 14. C) NH4 + HO• → H3N• + H2O 15. a) Presença de um baixo nível de gás carbónico 16. b) Fase gasosa de amoníaco, NH3 17. b) Oxigénio molecular e átomo de oxigénio excitados

18. b) O oxigénio atómico é estável na parte superior da atmosfera como forma molecular de oxigénio na parte mais baixa da atmosfera

19. d) Nenhuma alternativa 20. a) Poluentes primários



Química Aquática e Poluição da Água

Lago Tana (Etiópia) Um rio seco na Etiópia central

“Quando o bem seca, nós sabemos o valor de água”


Nesta actividade de aprendizagem, são descritas as várias propriedades químicas e físicas da água que as tornam única entre todos líquidos e a importância destas propriedades no ambiente ecológico. As reacções químicas que acontecem na água, as mudanças que ocorrem na forma das substâncias químicas em solução e como a acidez e a complexação controlam a distribuição e destino das substâncias químicas no ambiente aquático. São também descritos a poluição da água e os parâmetros usados para definir a qualidade da água, a natureza e os tipos de poluentes da água e o modo como estes entram nos cursos de água, a qualidade de água para os diversos fins e o controle da poluição da água. Então, ao fim desta actividade de aprendizagem você deve estar habilitado a:

• Discutir as várias propriedades da água que faz dele único entre os líquidos • Definir acidez e alcalinidade • Diferenciar a alcalinidade e basicidade • Calcular a alcalinidade da água a partir da informação dada em relação as concentrações de CO3

2-, HCO3- e pH.

• Definir reacções de complexação, estabilidade de complexos e formação da constante • Calcular as concentrações das espécies em equilíbrio envolvidas em reacções de complexação em solução aquosa • Descrever os parâmetros físicos e químicos usados para descrever a qualidade da água


Lista de Pertinente Leituras

Howard, Alan G., Química Ambiental aquática, Imprensa Universitária Oxford, Oxford, REINO UNIDO, 1998.

Carl H. Snyder; Substâncias químicas, Poluição e o Ambiente, o significado da poluição, em A Química Extraordinária de Coisas Ordinárias, terceira edição, John Wiley & Filhos, Inc, 1998,

Conselho de Pesquisa Nacional, Definindo Prioridades para Água para Beber, Imprensa académica nacional, Washington, D.C., 1999. Poluição da água e a Sociedade,

http://www.umich.edu/~gs265/society/waterpollution.htm Assuntos ambientais, http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/index.html, Estrutura e comportamento da água, http://textbookrevolution.org/química /estrutura e comportamento da água Lista de recursos Pertinentes

Lista de ligações úteis e pertinentes

Recursos aquáticos, Tratamento de água residual, em LIVRO VIRTUAL DE QUIMICA, em http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/index.html

Química aquática em Recursos para Professores de Química, Textos Digitais, em

http://www.chem1.com/chemed/digtexts.shtml

Esta ligação proporciona discussões detalhadas sobre Ácido-base da química dos sistemas naturais aquáticos, Equilíbrios de Carbonato em Águas Naturais e sistema carbonato-CO2;

Ciência e estrutura de água, em http://www.lsbu.ac.uk/water/index2.html, Provê uma discussão detalhada das várias propriedades da água que torna única em relação aos outros líquidos.



Unidade III. Química Aquático e a Poluição da Água (35 hrs)

Química aquática

• Propriedades da água • Reacções Químicas em solução aquosa • Gases dissolvidos em água • Fenómenos Ácido-base em água • Reacções de Complexação em Água

Poluição da água

• Qualidade da água • Natureza e tipos de poluente da água • Caracterização dos desperdícios de água • Controle da Poluição da água • Requisitos de qualidade da água

3.1 Química Aquática

Exercício 1

Antes de você começar a leitura dos conteúdos desta sub-unidade, tente dar seus comentários em relação às seguintes perguntas que estão relacionadas às propriedades únicas da água. Vai notar como estas propriedades são vitais para a existência da vida no nosso planeta. Depois de escrever seus comentários, leia a nota dada no arquivo “Comp-R-Resp-para –Exer” no CD acompanhante.

Faça um comentário sobre os significados das seguintes propriedades da água para a existência de vida e o consequente resultado de a água não ter tal propriedade.

1. A diferença entre os pontos de fusão e de ebulição da água é maior do que as de muitos outros líquidos (100oC). Qual seria a consequência, em geral, para os organismos vivos se este não fosse o caso?

2. Diferente de outros líquidos, a água fica mais clara quando congela. Qual é a vantagem deste fenómeno na vida aquática?

3. O calor de vaporização da água é extremamente alto. Qual é o significado deste fenómeno na temperatura global?

4. A água pode dissolver maior número de substâncias do que qualquer outro líquido. Qual


3.1.1 Propriedades da Água

A água é uma substância vitalmente importante em todas as partes do ambiente. Cobre aproximadamente 70% da superfície da Terra e ocorre em todas as esferas do ambiente. É uma parte essencial de todos os sistemas vivos. A água transporta energia e matérias para as várias esferas importantes do ambiente. Ela carrega nutrientes das plantas da terra a diferentes partes das plantas por meio das raízes das mesmas. As propriedades da água seriam melhor entendidas se se considerar a estrutura e as ligações que unem as moléculas de água.

Fig 3.1 Uma molécula dipolar de água

Numa molécula de água nós temos dois átomos de hidrogénio ligados covalentemente a um átomo de oxigénio. Os três átomos estão dispostos numa estrutura em forma-V com um ângulo de 105°. Por causa dessa estrutura curvada e o facto de o átomo de oxigénio atrair mais fortemente os electrões do que os átomos de hidrogénio, uma molécula de água se comporta como um dípolo que tem cargas eléctricas opostas. O dípolo da molécula de água pode ser atraído por iões carregados positivamente ou negativamente como Na+ ou Cl- durante a dissolução de NaCl.

Fig. 3.2 Dissolução de cristais de cloreto de sódio em água


A água tem a habilidade de formar pontes de hidrogénio. As pontes de hidrogénio são um tipo especial de ligação que se pode formar entre os átomos de hidrogénio, parcialmente carregados positivamente e átomos de oxigénio de uma outra molécula de água com carga parcial negativa. As pontes de hidrogénio mantêm fortemente unidas as moléculas de água e também ajudam a manter algumas moléculas de soluto ou iões em soluções.

Fig. 3.3 Pontes de hidrogénio entre os pólos negativos e positivos das moléculas de água

Você deve ter uma compreensão clara sobre a poluição da água e ser capaz de descrever as interacções químicas que acontecem nas grandes correntes de água. Na secção seguinte do módulo são descritas: as reacções químicas em solução aquosa, a solubilidade dos gases atmosféricos em correntes abertas de água, as reacções químicas que são responsáveis pelas características ácido-base de água, as reacções de complexação e os seus equilíbrios, cálculos da constante de estabilidade e de concentrações de espécies em equilíbrio. Também são discutidos de forma resumida a poluição da água e os parâmetros físicos e químicos usados para descrever a poluição, as fontes de poluição da água e o controle da poluição da água.

3.1.2 Reacções químicas em solução aquosa

As interacções químicas em sistemas aquosos naturais são muito complexas e muito variáveis e deveriam ser tomadas em conta para descrever o comportamento químico. Eles são sistemas dinâmicos abertos e têm variáveis contribuições de energia e massa. Então, é difícil obter uma verdadeira condição de equilíbrio dentro deste tipo de sistema. Por causa disto, tais sistemas são descritos frequentemente através de modelos simplificados. Tal modelo pode nos dar generalizações úteis e perspicácias da natureza desses processos químicos aquáticos, e proporcionar directrizes para a descrição e medição desse sistema aquoso natural. A figura 3.5 é um modelo que ilustra as principais categorias dos fenómenos químicos aquáticos

Fig. 3.4 Criança indo buscar água para beber numa região rural da Etiópia


Figo. 3.5 Os principais processos químicos aquáticos

3.1.2.1. Dissolução de Gases em Água

Os sistemas naturais de água contêm vários gases dissolvidos. Entre estes gases o O2 e CO2 são vitais para as plantas e animais aquáticos. Por exemplo O2 é essencial para os peixes e CO2 para as algas fotossintéticas. Alguns gases na água também podem causar problemas, como a morte de peixes, as bolhas de nitrogénio formada no sangue.

A) Oxigénio em Água

A maioria do oxigénio elementar que encontramos dissolvido em água provém da atmosfera e também da acção das algas fotossintéticas. Como muitos tipos de organismos aquáticos requerem oxigénio para a sua existência, soluções aquosas deveriam conter níveis apreciáveis de oxigénio dissolvido. O oxigénio dissolvido pode diminuir devido a diferentes razões. Parte do oxigénio provém da fotossíntese de algas durante o dia, por exemplo, é usado pelas algas como parte dos seus processos metabólicos. Por causa disto, a contribuição de oxigénio dissolvido por fotossíntese de algas não é eficiente. A degradação da biomassa proveniente de algas mortas e de outra matéria orgânica também consome oxigénio dissolvido. Então, a habilidade das correntes de água de se reoxigenar no contacto com a atmosfera é uma característica importante.


B) Dióxido de carbono em Água

O Dióxido de carbono está virtualmente presente em todas as águas naturais e residuais, e é o mais importante ácido fraco em água. O CO2 em água provém da dissolução de CO2 atmosférico e da decadência microbiana da matéria orgânico. O gás carbónico e os seus produtos de ionização têm influência extremamente importante na química de água. Muitos minerais são depositados como sais de iões de carbonato. Embora o CO2 dissolvido seja representado frequentemente como H2CO3 só uma pequena fracção de CO2 dissolvido está realmente presente como H2CO3. Então, para distinguir um gás carbónico não ionizado em água é simplesmente designado por CO2. O equilíbrio para a dissolução de CO2 em água é representado pelas seguintes equações:

Então, o CO2 dissolvido contém no equilíbrio: CO2, iões bicarbonato (HCO32-). As

espécies predominantes formadas por CO2 dissolvidos em água dependem do pH. Isso é bem mostrado por um diagrama de distribuição das espécies com pH como um padrão de variabilidade como ilustrado na Figura 3.6.

Da figura 3.5 nós podemos ver que o ião hidrogenocarbonato (bicarbonato) (HCO3-) é a

espécie predominante na escala de pH encontrado na maioria das águas, com a


3.1.3 Fenómenos Ácido-base em água

No módulo de química geral você estudou as várias definições de ácidos e bases dadas por diferentes cientistas. Nesta secção, nós usamos a definição dada por Bronsted e Lowry. De acordo com a definição de Bronsted-Lowry, ácidos são descritos como espécies químicos que numa reacção perdem iões H+ e bases como espécies químicas que aceitam iões H+ cedidos pelos ácidos. O ião bicarbonato, HCO3

-, é uma espécie importante na química ácido-base da água. Em água, pode agir como um ácido ou uma base:

HCO3- CO3

2- + H+ (HCO3 - agindo como um ácido) (3.6) HCO3

- + H+ CO2 (aq) + H2O (HCO3 - agindo como uma base) (3.7)

Acidez como factor da água natural e residual é a capacidade da água de neutralizar os iões OH-, e a alcalinidade é a capacidade de neutralizar os iões H+. Embora virtualmente toda a água tenha alguma alcalinidade; água ácida não é frequentemente encontrada, com excepção de casos de poluição severa. A existência de ácidos fracos, particularmente CO2, e algumas vezes H2PO4, H2S, proteínas e ácidos gordos são em geral a razão para a acidez da água. Iões metálicos ácidos, como Fe3+, também podem contribuir para a acidez da água. O carácter ácido de alguns iões metálicos hidratados como Al(H2 O)6

3+ também pode contribuir para a acidez da água:

Alcalinidade é importante no tratamento da água e nos processos químicos e biológicos naturais da água. No tratamento da água, nós precisamos frequentemente de saber a alcalinidade da água para calcular as quantidades de substâncias químicas por adicionar. A água que é altamente alcalina ou um pH alto e geralmente contém níveis elevados de sólidos dissolvidos que as torna inadequadas para serem usadas em caldeiras, processamento de comida e sistemas de água municipais. Alcalinidade serve como regulador de pH e reservatório de carbono inorgânico, que ajuda a determinar a capacidade da água para suportar o crescimento das algas e outras vidas aquáticas, assim pode ser usado para medir a fertilidade da água. Em geral, os iões bicarbonato, carbonato e hidróxido são espécies básicas responsáveis pela alcalinidade de água (Veja as reacções a baixo).

Alcalinidade pode ser expressa usando a alcalinidade fenolftaleínica (bicarbonato) ou alcalinidade total. A alcalinidade fenolfatleínica é determinada através de titulação da água com ácido num pH ao qual o ião HCO3

- é a espécie carbonato predominante (pH 8 3) porém a alcalinidade total é determinada através da titulação com ácido usando o


Para o cálculo da alcalinidade total da água num pH 7, a concentração de iões H+ na água deve ser subtraída desde que a sua concentração seja significativamente alta. Em média, os únicos contribuintes para a alcalinidade são HCO3

-, CO32- e OH-, assim, a alcalinidade

é calculada usando a equação seguinte:

A concentração de CO32- é multiplicada por 2 porque cada ião CO3

2- pode neutralizar 2 iões H+.

A alcalinidade é determinada em função de Mol H+/L ou Equivalentes/L ou mg/L de CaCO3, baseado na reacção de neutralização ácida: CaCO3 + 2H+ Ca 2+ + CO2 + H2O.

A água natural tem uma alcalinidade típica, aqui designou “[alk]” de 1.00 x 10-3

equivalentes por litro (eq/L), significando que o soluto alcalino em 1 litro de água neutraliza 1.00 x 10-3 moles de ácido.

Exemplo: A alcalinidade de um rio foi determinada e é igual a 5 x 10-3 moles de H+ /L e seu pH é 8.0. Calcule as concentrações de CO3

2- e HCO3- no rio.

Solução: [alk] = [HCO3-] + 2[CO3

2-] + [OH-] - [H+]

Usando o valor de pH dado nós podemos calcular [H+] e [OH -]

pH = -log [H+]

8 = -log [H+] => [H+] = 10-8

KW = [H+] [OH-] = 10-14 => [OH-] = 10 -14 = 10 -6

10 -8

Substituindo os valores das concentrações de H+ e OH- na equação de alcalinidade teremos:

Da equação para a segunda constante de dissociação de H2CO3 podemos calcular a concentração de HCO3

- em termos de CO32-.


Substituindo 213.22 [CO32-] no lugar de [HCO3

-] temos:

Note que basicidade é diferente de alcalinidade. A basicidade é um factor de intensidade que indica o valor de pH (alta basicidade => alto valor de pH; baixa basicidade indica baixo pH); considerando que alcalinidade é um factor que indica a capacidade de aceitar H+. Considere uma solução de 1.00 x 10-3 M de NaOH e uma solução de 0.100 M de HCO3

-. A solução de hidróxido de sódio é bastante básica, com um pH de 11, mas um litro desta só irá neutralizar 1.00 x 10-3 moles de ácido. O pH da solução de bicarbonato de sódio é 8.34, muito mais baixo que o do NaOH. Porém, um litro da solução de bicarbonato de sódio neutraliza 0.100 moles de ácido; então, sua alcalinidade é 100 vezes mais do que a solução básica de NaOH. Nota: Tente resolver o seguinte exercício e confira a sua resposta no arquivo “Comp - R-Resp-para-exer” no CD acompanhante.

Exercício 2

O pH esperado de uma corrente de água em equilíbrio com a atmosfera, e que não contém rochas calcárias é ácida. Explique porque o pH da maioria das correntes de água que contém rochas calcárias, CaCO3, é alcalino.


3.1.4 Reacções de Complexação em água

A água contém diferentes tipos de iões metálicos que existem em numerosas formas. Uma água não poluída e os sistemas biológicos contêm iões metálicos: Mg2+, Ca2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Cu2+, Zn2+, VO2+ e numa água contaminada existem os seguintes iões metálicos Co2+, Ni2+, Sr2+, Cd2+, e Ba2+. Todos os iões de metais em água existem ligados, ou coordenados a outras espécies como água ou outras bases mais fortes que estejam presentes na água. Os metais também podem existir reversivelmente em água como aniões inorgânicos ou compostos orgânicos como metais complexos. Por exemplo, o ião cianeto pode unir o ferro (II) dissolvido pela doação de um par de electrões:

Uma das moléculas de água é Fe(H2O)62+ é substituído por um ião cianeto para formar

FeCN(H2O)5+. A adição de iões cianetos pode substituir as restantes moléculas de água

formando respectivamente Fe(CN)2(H2O)4, Fe(CN)3(H2O)3-, Fe(CN)4(H2O)2

2-, Fe(CN)5(H2O)3

- e Fe(CN)6 4-. O tipo de reacção que aconteceu entre os iões CN- e

hidratado Fe2+ é chamado complexação. O produto da reacção, FeCN(H2O)5+ da equação

anterior, é conhecido como um complexo, ião complexo ou compostos de coordenação. As espécies que doam o par de electrões ao ião metálico central, CN- no exemplo anterior, é chamado ligante. Neste exemplo o ião cianeto doa o único par de electrões ou possui somente um local que liga o ião metálico, e é conhecido como ligante unidentado. Existem ligantes que possuem mais de um local (mais do que um átomo) para formar a ligação com o ião metálico. Esses ligantes formam estruturas anelares complexas e são conhecidos como agentes quelados. As espécies formadas são conhecidas como quelados. Agentes quelados são potências poluentes da água. Eles ocorrem em afluentes de esgotos e águas residuais industriais como metais que abundam em água residual. A complexação pode ter vários efeitos sobre a água. Pode causar mudanças no estado de oxidação do ião metálico e pode resultar na formação de uma espécie de metal mais solúvel de um composto insolúvel. Compostos complexos insolúveis removem os iões metálicos de solução. Por causa da sua capacidade de solubilizar metais pesados de chumbo, e de depósitos que contêm os agentes metálicos complexantes pesados e são principalmente interessantes na água residual. A complexação pode aumentar o lixiviamento de metais pesados de desperdício de locais de disposição e reduz a eficiência, com a qual os metais pesados são retirados com barro, em forma de desperdício num tratamento biológico convencional.


3.1.4.1 Estabilidade dos Complexos

A formação de um complexo de metal – ligante é descrita por uma constante de formação, Kf. O valor da constante de formação expressa a estabilidade do complexo. A constante de formação para a reacção de complexação entre Cd2+ e NH3, por exemplo é dado por:

A reacção de complexação entre Cd2+ e NH3 que incluindo muitas outras, acontece de uma forma discreta e lenta. Por exemplo, a reacção entre Cd2+ e NH3 envolve quatro reacções sucessivas que são mostradas pelas equações dadas abaixo:

Considerando que não está claro, que reacção é descrita pela constante de formação, as anteriores reacções sucessivas criam um problema. Para evitar isto, as constantes de formação são divididas em etapas com constantes de formação parciais e constantes de formação cumulativas ou globais. As Constantes de formação parciais, designadas Ki para a primeira etapa, descreve a sucessiva adição de ligantes para o complexo de metal–ligante formado na primeira etapa e a constante de formação global ou cumulativa, que são designadas por ßi, descreve a adição de ligantes i para o ião metálico livre. Assim, as constantes de equilíbrio para as reacções 3.15 - 3.18 são, respectivamente, K1, K2, K3, e K4. As constantes de formação expressas para cada um dos passos são determinadas através das equações 3.19–3.22.


A expressão da constante de equilíbrio dada pela equação 3.14, é correctamente identificada como ß4, onde:

ß4 = K1 x K2 x K3 x K4

Em geral ßi = K1 x K2 x K3 x……… Ki

A constante de formação dada em 3.14, por exemplo, é determinada por:

Em valores de pH de 11 ou mais, o EDTA é completamente ionizado nos quatro locais da forma negativa, Y4-, como é ilustrado a seguir: Um dos vários agentes complexantes encontrados em solução aquosa é ácido etilenodiaminotetra acético (EDTA). Muitos metais são conhecidos pelo facto de formarem quelatos com EDTA. Formando a estrutura dada abaixo:

O EDTA contém quatro átomos de hidrogénio substituíveis e dependendo do pH ele contém H4Y, H3Y

-, H2Y2-, HY3- e Y4- em proporções diferentes. Em água, os iões

metálicos e de hidrogénio competem por Y4-. A valores mais baixos de pH, a forma protonada de EDTA domina a forma não protonada, porém, com o aumento do pH, a fracção de Y4- livre que pode ser complexada pelos iões metálicos aumenta. A valores de pH de 11 ou mais, o EDTA é completamente ionizado na forma tetranegativa, Y4-.


Exemplo: O Cobre reage com EDTA para formar CuY2- de acordo com a reacção Cu2+ + Y4- CuY2- K1 = 6.3 X 1018

Uma água residual foi analisada para determinar a quantidade relativa de complexos EDTA-cobre e de Cobre não complexado livres e os resultados foram os seguintes:

pH = 11 Total Cu (II) = 5.0 mg/L

Excesso de EDTA livre = 200 mg/L (expresso como sal dissódio, Na2H2C10H12O8N2•2H2O fórmula e peso 372).

A maioria do cobre estará presente como complexo EDTA ou na forma não complexa? Calcule a concentração do ião Cobre (II) hidratado no equilíbrio?

Solução A pH 11, o EDTA existe na forma não complexa, como Y4-. Sua concentração molar, [Y4-] é determinado por: [Y4 -] = 0,2 g.L-1 = 5,4 .10-4 372 g.mol-1 A constante de formação para a reacção, Cu2+ + Y4- CuY2-, é determinada por K1 = [CuY2-] = 6,3.1018

[Y4-] [Cu2+] Desta equação, a razão entre o complexo de cobre e o cobre não complexo será:

[CuY2 -] = 6,3.1018 x [Y4-] [Cu2+]

Substituindo a [Y4 -] por 5,4.10-4 temos:

[CuY2 -] = 6,3.1018 x 5,4.10-4 = 3,4 x 1015 [Cu2+]

Este resultado indica que, o cobre que existe como ião complexo é extremamente maior que o cobre que existe na forma não complexa ou essencialmente, todo o cobre está presente na forma de ião complexo.


Teste Individual

Antes de ler os seguintes sub-tópicos escreva um parágrafo acerca do que você entende pela seguinte declaração: “A poluição da água é avaliada dependendo do seu uso!” E avalia até que ponto você entendeu o resultado.

3.2 Poluição da Água

De todos os recursos que existem no nosso planeta a água é indubitavelmente o mais precioso. Sem isso, a vida na Terra não existiria: é essencial para todo o no nosso planeta, para o crescimento e prosperidade. Embora reconheçamos este facto, nós desconsideramos isto, poluindo os rios, lagos e oceanos. Consequentemente, nós estamos seguramente prejudicando lentamente o nosso planeta até ao ponto em que os organismos estão morrendo a uma velocidade muito alarmante. Além dos organismos inocentes estarem a extinguir-se, a nossa água para beber se tornou muito afectada pela poluição. Para combater a poluição da água, nós temos que entender os problemas e se tornar parte da solução.

3.2.1 Qualidade Água A qualidade de água que usamos para diferentes propósitos na vida pode ser avaliada usando parâmetros físicos e químicos. Os indicadores de qualidade através de parâmetros químicos e físicos são descritos na sub-unidade seguinte.

“A qualidade da água é avaliada dependendo de seu uso planejado!”


3.2.1.1 Parâmetros Físicos da Qualidade da Água

Os parâmetros físicos definem as características da água que respondem ao senso de visão, tacto, gosto ou cheiro. Os Sólidos suspensos, a turvação, a cor, o gosto e odor também fazem parte desta categoria.

A) Sólidos suspensos – Fontes e impactos

Os sólidos podem ser dispersos em água, ambos dissolvidos e suspensos. Embora alguns sólidos dissolvidos possam ser percebidos pelo senso físico, eles estão mais próximos da categoria de parâmetros químicos. Sólidos suspensos em água podem consistir de substâncias inorgânicas como barro e lodo ou partículas orgânicas como fibras de planta, algas e restos bacterianos. Por causa da capacidade filtradora da terra, o material suspenso raramente é um componente de águas subterrâneas. Outro material suspenso também pode resultar de:

- Uso da água pelo homem - Uso industrial

A água residual doméstica normalmente contém grandes quantidades de sólidos suspensos que são principalmente de natureza orgânica. Materiais suspensos na água tornam esta esteticamente desagradável e proporciona absorção de substância química e de agentes biológicos. A degradação biológica de sólidos orgânicos suspensos resulta em subprodutos desagradáveis. São biologicamente activos, os sólidos suspensos podem incluir agentes causadores de doença como também organismos produtores de toxinas como algas. Os sólidos suspensos podem ser divididos em resíduos filtráveis e resíduos não filtráveis. Sólidos suspensos, nos quais é provável que tais materiais sejam orgânicos e/ou biológicos da natureza, é um parâmetro importante da água residual. O parâmetro sólidos suspensos é usado para medir a qualidade da água residual dos afluentes, para monitorar os vários processos de tratamento e medir a qualidade do afluente. EPA fixou um padrão máximo de sólidos suspensos, de 30 mg/L para a maioria das descargas de água residual tratada.


B) Turvação: Fontes e impactos

Turvação é a medida do grau de absorção ou espalhamento da luz por partículas suspensas em água. A absorção e o espalhamento são influenciados pelo tamanho e características superficiais do material suspenso. Então, a turvação não pode ser uma medida quantitativa directa dos sólidos suspensos. Por exemplo, uma pequena pedra num copo de água não produz nenhuma turvação. Porém, se esta pedra for esmagada em partículas pequenas de tamanho coloidal ela produz uma quantidade mensurável de turvação, embora a massa da pedra não mude. A turvação das águas superficiais é resultado da erosão da terra. As residências e indústrias produzem águas residuais contendo sabões, detergentes e agentes emulsionantes que produzem colóides estáveis que resulta em turvação. Impactos A turvação torna a água para o consumo esteticamente desagradável e os materiais coloidais associados a turvação proporcionam locais de absorção de substâncias químicas que podem ser prejudiciais ou causar gostos indesejáveis e odores, e para os organismos biológicos que podem ser prejudiciais para saúde.

C) Coloração e suas fontes

A água pura não apresenta nenhuma coloração. Porém, devido a presença de materiais estranhos a água natural está frequentemente colorida. Os ácidos tânicos são levados para cima através de águas filtradas de escombros orgânicos suspendidos como folhas, ervas daninhas, ou madeira, dão uma coloração amarelado-marrom à água. Substâncias não filtradas como óxidos de ferro tornam a água avermelhada. Desperdícios de industriais têxteis e operações de tinturaria, polpa e produção de papel, processamento de comida, produção química e mineira, refinação e operações de matadouros podem acrescer significativamente a coloração da água em meio receptor. Em geral, parte da coloração da água proveniente da filtração de materiais suspensos são designados coloração aparente e os que contribuem pelos sólidos dissolvidos, que permanecem após a remoção do material suspenso é conhecido como coloração verdadeira.

Impactos

Semelhante à turvação da água, para o público em geral, a coloração da água torna-lhe esteticamente inaceitável. Uma água altamente colorida é inadequada para lavar, tinturaria, produção de papel, fabrico de bebida e produção de leite. Então, água colorida é menos comerciável tanto para uso doméstico como industrial.


D) Sabor e odor

O sabor da água é o sabor que a água nos dá quando a pomos na boca, e a qualidade de água que percebemos pelo nosso senso de cheiro é o odor. Os consumidores podem atribuir uma larga variedade de gosto e odores a água. Substâncias que produzem odor na água tornam quase sempre invariável o sabor desta. Porém, a conversação não é verdade, pois nela existem muitas substâncias minerais que produzem sabor, mas não o odor. Materiais orgânicos ou, a sua decomposição biológica é conhecida como produtora de ambos problemas de gosto e odor na água. Estes são os principais produtos de enxofre reduzidos que dão o odor e sabor semelhante ao “ovo podre”. Também, certas espécies de algas segregam uma substância oleosa que pode criar gosto e odor. A combinação de duas ou mais substâncias, na qual nenhuma delas produz gosto ou odor por si só, podem por vezes resultar em problemas de sabor ou de odor. Minerais alcalinos dão um gosto amargo a água, enquanto sais metálicos podem dar um gosto salgado ou amargo.

Fig. 3.7 Putrefacção da água

Impactos

O sabor e o odor tornam a água esteticamente desagradável aos consumidores. Alguma das substâncias que dão mau sabor e odor a água podem ser cancerígenas.

E) Temperatura e suas fontes

A temperatura não é usada como um parâmetro para avaliar a potabilidade da água potável ou residual. É porém, um dos parâmetros mais importantes na superfície dos sistemas aquáticos naturais. A temperatura de águas de superfície possibilita uma grande extensão de presença de espécies biológicas e velocidade de suas actividades. Também influencia a maioria das reacções químicas, isso acontece em sistema de águas naturais em relação à solubilidade de gases na água. Geralmente, correntes de água superficiais são mais afectados pela temperatura ambiente (temperatura da atmosfera circunvizinha) que são as correntes de água mais profundas. A água usada para a dissipação de calor desperdiçado pela indústria e subsequente descarga da água aquecida pode resultar num aumentando da temperatura dos fluxos receptores, localizados próximos desta fonte. A remoção de folhas de árvore em floresta e em fluxos de retorno de irrigação também podem resultar num aumento da temperatura de fluxo.


Impactos

Temperaturas baixas favorecem actividades biológicas de velocidade mais lentas. Proporcionando nutrientes essenciais, a actividade biológica é duplicada com um aumento de aproximadamente 10 0C. Com o aumento das taxas metabólicas, os organismos que são eficientes na utilização de comida e na reprodução vigorosa, enquanto outras espécies por vezes não se adaptam e são eliminadas completamente. O crescimento de algas é frequentemente acelerado em água morna e pode se tornar num problema quando se formam cachos em tapetes de algas. Secreção natural de óleos pelas algas nos tapetes e os produtos da degradação de células de algas mortas podem resultar em problemas de sabor e odor da água. Espécies de ordem alta como peixes são dramaticamente afectados pela temperatura e pelo nível de oxigénio dissolvido que é uma função de temperatura. Os peixes, geralmente requerem temperaturas mais frescas e níveis de dissolução de oxigénio mais altos. As mudanças de temperatura afectam a velocidade da reacção e o nível de solubilidade de substâncias químicas. A maioria das reacções químicas que envolvem dissolução de sólidos é acelerada por um aumento da temperatura. Por outro lado, a solubilidade dos gases diminui com o aumento da temperatura. Assim, com um aumento da temperatura o nível de oxigénio dissolvido diminui. Esta é uma situação indesejável, pois a oxidação biológica da matéria orgânica nos fluxos são dependentes de quantidades adequadas de oxigénio dissolvido.

3.2.1.2 Substância química água e parâmetros de qualidade A água foi designada solvente universal, e os parâmetros químicos estão relacionados à capacidade solvente da água. Sólidos totais dissolvidos, dureza alcalina, fluoretos, metais, e nutrientes orgânicos são parâmetros químicos a ter em conta em relação à qualidade da água administrada. Aconselha-se amavelmente aos leitores para fazerem uma revisão de alguns tópicos da química básica para facilmente entender as ideias aqui apresentadas.

Tarefa de leitura

1. Há muitos homens que fazem e dirigem a poluição da água na natureza. Para facilitar o estudo, estes poluentes da água são classificados de diferentes modos dependendo da sua natureza química, ou dos perigos que eles apresentam e assim por diante.

Leia o arquivo em pdf “Comp-R-poluentes de água-e diretrizes do WHO” e escreva um resumo sobre os principais poluentes da água. 2. Água residual, é conhecida como poluidor de águas superficiais e subterrâneas quando

libertada sem um prévio tratamento. Leia o arquivo em pdf “Comp-R-poluentes de água-e diretrizes do WHO” e responda às seguintes perguntas:

a) O que é água residual e quais as suas fontes? b) Quais são as características da água residual? c) Quais são as principais categorias de tratamento da água residual?


3. A composição da água varia amplamente tendo em conta as condições geológicas locais. Não interessando quão puro ela é, a água contém pequenas quantidades de gases, minerais e matéria orgânica. A definição da pureza de água permite que a água contenha diferentes níveis de substâncias dependendo do propósito para o qual a água será usada.

Leia o arquivo em pdf “Comp-R-poluentes de água-e diretrizes do WHO” e descreva porque a água para o consumo é exigida que contenha diferentes níveis, alto, médio, baixo ou mesmo, baixos níveis de substâncias diferentes.

3.3 Avaliação Formativa

1. Qual dos seguintes gases é vital para as plantas aquáticas? A) N2 B) O2 C) CO2 D) SO2

2. A principal fonte de oxigénio elementar que nós encontramos dissolvido em água provém de:

a) Oxigénio atmosférico b) Acção de fotossíntese de algas c) Da auto dissociação da água d) Todas as alternativas

3. Oxigénio dissolvido que contribui para a fotossíntese de algas não é considerado eficiente devido ao fato de: a) Ser muito pequeno

b) Sua solubilidade ser muito menos que a do oxigénio que provém do ambiente c) Parte deste oxigénio ser usada pelas algas como parte do seu processo metabólico d) Nenhuma das alternativas

4. A degradação da biomassa que provém da matéria orgânica aquática:

a) Aumenta a dissolução de oxigénio b) Diminui a dissolução de oxigénio c) Não afecta o nível de oxigénio dissolvido d) Nenhuma das alternativas


5. Na distribuição do diagrama de espécies para o CO2–HCO3-–CO3

2- em sistemas aquáticos as espécies que dominam em valores mais altos de pH é: A) H2CO3 B) HCO3

- C) CO32- D) CO2

6. Como é aplicada à água natural e água residual, a acidez é definida como: a) A capacidade da água para neutralizar H+ b) A capacidade da água para neutralizar OH- c) A capacidade da água para doar electrões d) A concentração de H+ em água

7. Água que é altamente alcalina:

a) Tem um baixo valor de pH b) Tem um alto valor de pH c) Contém baixos níveis de sólidos dissolvidos d) a & c

8. A alcalinidade de água pura é 1,00.10-3 eq/L. Isto significa que:

a) Água pura contém 1,00.10-3 equivalentes de OH- em um litro b) Solutos alcalinos em 1 litro de água pura neutralizarão 1,00.10-3 moles de ácido sulfúrico c) Solutos alcalinos em 1 litro de água pura neutralizarão 1,00.10-3 moles de H+ d) Solutos ácidos em 1 litro de água pura neutralizará 1,00.10-3 moles de OH-

9. A alcalinidade é determinada pela equação, [alk] = [HCO3-] + 2[CO3

2-] + [OH-] - [H+]. Nesta equação, a razão para a duplicação da concentração de CO3

2- é: a) CO3

2- é um álcali muito forte b) Um mole de CO3

2- pode neutralizar 2 moles de H+ c) Um mole de CO3

2- pode neutralizar 2 moles de OH- d) Todas as alternativas

10. Na equação de alcalinidade, a subtracção da concentração de H+ é principalmente requerida para calcular:

a) Alcalinidade total b) Alcalinidade da fenolftaleina c) Alcalinidade de bicarbonato d) b & c


11. Qual das seguintes afirmações é verdadeira sobre a basicidade e alcalinidade?

a) Alcalinidade é um factor de intensidade que indica valor de pH b) Basicidade é um factor de intensidade que indica valor de pH c) Alta basicidade indica baixo pH e baixa basicidade indica pH alto d) Alcalinidade é um factor de capacidade que indica a capacidade de doar H+

12. Na formação discreta e lenta de Cd(NH3)42+

(aq), a expressão de equilíbrio para K3 é determinada pela equação:

13. Qual das seguintes afirmações descreve a razão da preocupação em relação aos agentes complexantes na poluição da água?

a) Os agentes complexantes podem reagir com poluente de metal pesados de desperdício locais e formas complexas solúveis que são lixiviadas à água superficial ou subterrâneas. b) Os agentes complexantes fortes em correntes de água podem formar complexos metálicos mais tóxicos e mais estáveis deslocando os agentes complexantes mais fracos c) Os agentes complexantes fortes em correntes de água podem formar complexos metálicos menos tóxicos e mais estáveis deslocando os agentes complexantes mais fracos d) Todas as alternativas

14. Uma constante de formação menor de um complexo indica que: a) O complexo é menos tóxico b) O complexo é mais dissociado c) O complexo é altamente tóxico d) a & b

15. Uma corrente de água é considerada poluída quando:

a) Não é própria para beber b) Não é própria para qualquer propósito planeado c) Contém elementos metálicos d) Não é puro H2O


3.3 Respostas da Avaliação Formativa

1. c) CO2

2. a) Oxigénio atmosférico

3. c) Parte deste oxigénio é usada pelas algas como parte do seu processo metabólico

4. b) Diminui a dissolução de oxigénio

5. c) CO32-

6. b) A capacidade da água para neutralizar OH-

7. b) Tem um alto valor de pH

8. c) Solutos alcalinos em 1 litro de água pura neutralizarão 1,00.10-3 moles de H+

9. b) Um mole de CO32- pode neutralizar 2 moles de H+

10. a) Alcalinidade total

11. b) Basicidade é um factor de intensidade que indica valor de pH

12 b) K3 = [Cd(NH3)32-]

[NH3] [Cd(NH3 )22+]

13. d) Todas as alternativas

14. b) O complexo é mais dissociado

15. b) Não é própria para qualquer propósito planeado


Actividade Aprendizagem 4

Química e Poluição do Solo


Esta actividade de aprendizagem proporciona uma avaliação dos mecanismos de formação do solo e sua composição. Os horizontes do solo e as suas características físicas e químicas, poluição do solo e seu controle são também discutidos de forma resumida. Então, no fim desta actividade de aprendizagem você deverá ser capaz de:

• Discutir os mecanismos de formação do solo; • Explicar a composição do solo; • Descrever as propriedades físicas e químicas do solo: • Explicar as características químicas das várias classes de solo; • Discutir a poluição do solo e suas fontes; • Explicar os modos de controlo da poluição do solo.

Lista de leituras pertinentes

MURRAY N. McBride; Química Ambiental dos Solos, imprensa universitária Oxford Inc, 1994,

Carl H. Snyder; Substâncias químicas, Poluição, e o Ambiente, o significado da poluição, em A Química Extraordinária de Coisas Ordinárias, terceira edição, John Wiley & Filhos, Inc, 1998,

Stanley E. Manahan, A Geosfera e Geoquímica em ‘Química Ambiental’, 8º Ed., CRC Press, 2005,

Stanley E. Manahan, Solo e Química Agrícola, em ‘Química Ambiental’, 8º Edn., CRC Press, 2005,

Lista de conexões úteis e pertinentes

Geoquímica ambiental, http://www.ronstoessell.org/geoquímica_ambiental.htm#propriedade_água

Contaminação da água, http://en.wikipedia.org/wiki/contaminação_solo

Poluição, http://en.wikipedia.org/wiki/Poluição


Solo e o Ambiente, http://solo.gsfc.nasa.gov/env.htm

Química ambiental,

http://www.tutorvista.com/content/química/química-iii/química_ambiental/química_ambiental.php

Tópicos cobertos

Unidade IV Química e Poluição do Solo (25 hrs)

Química do Solo

• Introdução • Composição do Solo • Formação do Solo • Características do Solo • Erosão Solo

Poluição do Solo

• Fontes de Poluição do Solo • Efeitos da Poluição do Solo • Controlo da Poluição de Solo

Lista de recursos pertinentes



4.1 Química do Solo

4.1.1 Introdução

Solo é uma mistura de minerais, plantas e materiais animais formados durante um longo processo que pode levar milhares de anos. Em geral, o solo é uma combinação não consolidada, ou solta, de materiais inorgânicos e orgânicos. É necessário para o crescimento da maioria das plantas e é essencial para toda produção agrícola. Os componentes inorgânicos do solo são principalmente produzidos pelo desgaste de pedras e minerais. Os materiais orgânicos são compostos de escombros de plantas e de decomposição de muitas formas de vida minúsculas que habitam a terra. A composição química e a estrutura física do solo são determinadas por um número de factores como: os tipos de pedras, minerais e outros materiais geológicos do qual a terra é originalmente formada. A vegetação que cresce no solo também é importante. As fontes de alimentos que crescem no solo são predominantemente compostos por carbono, hidrogénio, oxigénio, fósforo, nitrogénio, potássio, sódio e cálcio. As plantas levam estes elementos da terra e convertem-nos em alimentos reconhecidos em plantas. Cada planta tem a sua exigência nutricional que é obtida pelas raízes do solo. Os nutrientes são armazenados no solo em “locais de troca” de componentes orgânicos e barro. Cálcio, magnésio, amoníaco, potássio e a vasta maioria de micro-nutrientes estão presentes como catiões debaixo da maioria pHs de solo.

4.1.2 Composição do Solo Solos incluem uma mistura de componentes inorgânicos e orgânicos: minerais, ar, água, planta e material animal. Partículas minerais e orgânicas compõem geralmente aproximadamente 50 por cento do volume do solo. Os outros 50 por cento consistem em poros – áreas abertas de várias formas e tamanhos. As redes de água e os poros do solo também proporcionam um meio de transporte de água. Oxigénio e outros gases movem-se pelos espaços poros no solo. Os poros também servem como meios de passagem de animais pequenos e proporcionam espaços para o crescimento de raízes de planta.

A) Material Inorgânico

O componente mineral do solo é constituído por um arranjo de partículas que são de diâmetro menor que 2.0 mm. Cientistas do solo dividem as partículas do solo em três principais grupos em relação ao tamanho: areia, lodo e barro. De acordo com o esquema de classificação usado pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), as designações dos tamanhos são: areia, 0.05 a 2.00 mm; lodo 0.002 a 0.05 mm; e barro, menos de 0.002 mm. Dependendo dos materiais da rocha mãe dos quais eles foram derivados, estas partículas minerais libertam as substâncias químicas das quais as plantas dependem para a sua sobrevivência, como potássio, cálcio, magnésio, fósforo, enxofre,


B) Material Orgânico Material orgânico constitui outro componente essencial do solo. Algum deste material provém de resíduo de plantas – por exemplo, os restos de raízes de planta, presentes no solo ou materiais que caiem ao chão, como folhas em floresta. Estes materiais tornam-se parte de um ciclo de decomposição e se deterioram, um ciclo que proporciona nutrientes importantes ao solo. Em geral, a fertilidade do solo depende de um alto conteúdo de materiais orgânicos.

C) Água

O solo também é caracterizado de acordo com, efectivamente, o que ele retêm e transporta água. Uma vez a água no solo proveniente de chuva ou irrigação, por gravidade ela entra gotejando aos solos. Os solos diferem na sua capacidade de reter humidade contrariando o fluxo causado pela gravidade e através de raízes de planta. Solos grossos, como os constituídos principalmente de areia, tendem a reter menos água que as terras com melhores texturas, como os que têm uma maior proporção de barro. A água também se move por poros do solo por acção capilar. Este é o tipo de movimento no qual as moléculas de água se movem porque elas são mais atraídas às paredes do poro do que de um ao outro. Tal movimento tende a acontecer de regiões mais húmidas para as mais secas do solo. A atracção de moléculas de água de um lado para o outro é um exemplo de coesão. A atracção de moléculas de água por outros materiais, como solo ou raízes de planta, é um tipo de adesão.


4.1.3 Formação do Solo

Formação do solo é o processo pelo qual as pedras são progressivamente quebradas em partículas menores e misturado com material orgânico deteriorado. A rocha base começa a se desintegrar como é sujeitado a ciclos congelamento-descongelamento, chuva e outras forças ambientais (I). A rocha quebrada em material parietal que se torna em partículas minerais menores (II). Os organismos, numa área, contribuem para a formação do solo facilitando o processo de desintegração, pois eles vivem e adicionam matéria orgânica para o sistema quando eles morrem. Como o solo continua se desenvolvendo, formam-se camadas horizontais (III).

Fig. 4.1 Perfil do solo que mostra os horizontes do solo

O horizonte A, o horizonte do topo, é normalmente mais rico em matéria orgânica, enquanto a camada mais baixa, o horizonte C, contém mais minerais e ainda se parece muito com o material de rocha parietal. O solo, eventualmente, alcançará um ponto onde pode apoiar o grosso de cobertura de vegetação e circula seus recursos efectivamente (IV). Nesta fase, o solo pode caracterizar um horizonte B onde os minerais lixívia estão coleccionados. A formação do solo é um processo contínuo que procede pelos efeitos combinados de cinco factores de formação do solo: material parietal, clima, organismos vivos, topografia e tempo. Cada combinação dos cinco factores produz um tipo de solo que pode ser identificado pelas características das suas camadas, chamadas horizontes. A formação do solo é também conhecida como pedogénesis (do grego fórmula pedon, para “chão,” e

é i ifi d “ i t ” “ i ”)


A) Material Parietal

O primeiro passo em pedogénesis é a formação de material parietal do qual o solo se forma. Aproximadamente 99 por cento dos solos do mundo são derivados de mineral - baseado no material parietal que é resultado de desgaste, desintegração física e decomposição química da rocha de base exposta. A própria rocha de base não forma directamente o solo. Porém, o desgaste gradual da rocha de base, por processos físico e químico, produz uma camada de escombros de pedra chamada regolite. Um desgaste mais adiantado destes escombros, conduz à formação de partículas mais pequenas e melhores, finalmente resultando na criação do solo.

B) Clima

O clima afecta directamente a formação do solo. Água, gelo, vento, calor e frio causam desgaste físico pela quebra e separação de rochas. A água em fendas de rochas se expande quando gelada, causando a quebra das rochas. As rochas são destruídas pela acção de água e vento, e fundamentalmente pelo lento movimento de pedaços glaciares. O clima também determina a velocidade do desgaste químico do material parietal, um processo no qual, existindo minerais, estes são quebrados em componentes minerais novos. O desgaste químico é rápido em climas quentes, húmidos e mais lento em climas frios e secos.

C) Organismos Vivos

Com a acumulação do material parietal os organismos vivos gradualmente ganham uma posição segura nele. A chegada de organismos vivos marca o começo da formação do verdadeiro solo. Musgos, líquenes e as formas mais pequenas de planta aparecem primeiro. Como eles morrem, os seus restos se acrescentam ao solo em desenvolvimento até a formação de uma camada fina de húmus. Os resíduos de materiais animais acrescentam nutrientes que são usados pelas plantas. As plantas maiores podem eventualmente ser capazes de se estabelecer com a acumulação de mais húmus acumulados. A presença de húmus nas camadas superiores do solo é importante porque o húmus contém grandes quantidades de elementos necessários para as plantas.

D) Topografia

Topografia ou morfologia é outro factor importante na formação do solo. O grau de inclinação do local onde o solo se forma ajuda a determinar a quantidade de chuva que se escapa pela superfície e a quantidade que o solo vai reter.

E) Horizontes

A maioria dos solos, se desenvolve organizando-se em séries de camadas, conhecidas como horizontes. Estes horizontes, começam da superfície do solo e descendo mais profundamente abaixo, reflectindo as diferentes propriedades e diferentes graus de resistência.


Os cientistas do solo designaram vários tipos principais de horizontes. O horizonte da superfície normalmente chamado, camada O; ele é constituído por matéria orgânica solta como partes arruinadas e outra biomassa. Debaixo deste está o horizonte A, contendo uma mistura de materiais minerais inorgânicos e orgânicos. A seguir está o horizonte E, uma camada de barro, ferro e óxidos de alumínio deixados pelo processo de lixiviamento. Esta forma de remoção de materiais, é conhecida como eluição, processo que dá nome ao horizonte E. Por baixo do horizonte E está o horizonte B, no qual a maioria do ferro, barro e outros materiais lixiviados se acumulam. A afluência desses materiais é designada eluição. Debaixo desta camada está o horizonte C, que consiste parcialmente de desgaste da rocha base, e por fim, o horizonte R constituído de rocha base duro. Este arranjo de camadas, uma sobre a outra é conhecido como perfil do solo. O perfil do solo muda constantemente, mas normalmente muito lentamente. Em condições normais, o solo da superfície é corroída lentamente, mas constantemente substituída por novo solo que é criado pelo material parietal no horizonte C.

4.1.4 Características do Solo Os cientistas podem aprender muito sobre a composição e origem do solo, pela examinação de várias características do solo. Cor, textura, agregação, porosidade, conteúdo de ferro e pH são as características importantes do solo.

A) Cor

Os solos possuem uma vasta gama de cores. Na superfície dos horizontes do solo, uma coloração escura normalmente indica a presença de matéria orgânica. Solos com conteúdo de material orgânico significante apresentam-se com cor marrom escuro ou preto. As cores mais comuns dos solos estão entre o vermelho ao amarelo, obtendo essa coloração de minerais de óxido de ferro que cobrem as partículas do solo. Os óxidos de ferro de cor vermelha predominam solos altamente resistentes. Solos frequentemente saturados por água se apresentam cinzentos, azuis ou verdes porque os minerais que lhes dariam as cores vermelhas e amarelas são lixiviados.

B) Textura A textura de um solo depende do conteúdo dos três principais componentes minerais do solo: areia, lodo e barro. A textura é a percentagem relativa de cada tamanho de partícula dentro do solo. Solos com partículas predominantemente grandes tendem a escoar rapidamente e têm baixa fertilidade. Os solos com boa textura podem ser pouco escoadas, tendem a ser instáveis a água, e não são muito apropriados para a agricultura. Solos com uma textura média e uma proporção relativamente de todos os tamanhos de partículas são muito versáteis. Uma combinação de 10 a 20 por cento de barro, misturado com areia e lodo em quantidades aproximadamente iguais, e uma boa quantidade de material orgânico, é considerado uma mistura ideal para um solo produtivo.

C) Agregação

As partículas individuais da terra tendem a se unir formando unidades maiores chamadas agregados ou solo agrupado Os agregados acorrem como resultado de forças químicas


orgânica no solo agem como fixadores das partículas que se unem. Solos agrupados variam de tamanho muito fino – menos que 1mm - para muito grosso – mais do que 10 mm.

D) Porosidade

A parte do solo que não é sólida é composta de poros de vários tamanhos e espessura – por vezes pequeno e separados, por vezes consistindo em tubos contínuos. O tamanho, número, e arranjo dos poros do solo são conhecidos como porosidade do solo. A porosidade afecta grandemente o movimento de água e a troca de gases. Solos muito agregados têm numerosos poros que são importantes para os organismos que vivem no solo e requerem água e oxigénio para sobreviver. O transporte de nutrientes e de contaminantes também são afectados pela estrutura e pela porosidade do solo.

E) Conteúdo Iónico

Os solos também têm características químicas fundamentais. As superfícies de certas partículas do solo, particularmente o barro, possuem grupos de átomos conhecidos como iões. Estes iões são carregados negativamente. Como o íman, estes iões negativos (chamados aniões) atraem iões positivos (chamados catiões). Catiões, incluindo os de cálcio, magnésio e potássio, que estão presos às partículas do solo, num processo conhecido como troca catiónica. As reacções químicas na troca catiónica torna possível para cálcio e o outros elementos serem mudados para a forma solúvel em água de modo a que as plantas usem como alimento. Assim, a capacidade de troca catiónica de um solo é uma medida importante da sua fertilidade.

F) pH

Outra medida química importante é o pH do solo que depende da acidez ou alcalinidade do solo. O pH do solo irá frequentemente determinar se certas plantas podem crescer com sucesso.

4.1.5. Erosão do Solo

Para a maioria da história humana, o solo nunca foi tratado como um recurso não renovável valioso e, essencialmente, que ele é. A erosão devastou solos mundialmente como resultado de uso indevido e abusivo. Nos anos recentes, fazendeiros e peritos agrícolas aumentaram o interesse na administração do solo.

A) Erosão

A erosão é o prenúncio de desperdício de materiais na superfície da terra pelo vento, água ou gravidade. Na natureza, a erosão acontece muito lentamente, como desgaste natural e processos geológicos de remoção de rochas, material parietal ou solo da superfície da terra. A actividade humana, por outro lado, aumenta grandemente a velocidade da erosão.


Nos campos de cultivo onde o capim é colhido, o solo é frequentemente deixado sem nada, sem protecção dos elementos, particularmente água. Pingos de chuva caem sobre o solo, desalojando as partículas do solo. A água carrega essas partículas. Este movimento pode tirar a forma de longos fluxos de terras cruzadas conhecido como camada de erosão. Mais frequentemente, a corrosão do solo é concentrada em canais pequenos ou córregos, produzindo assim – erosão do córrego. A gravidade intensifica a erosão por água. A erosão pelo vento acontece em solos secos, descobertos e expostos ao vento. As partículas muito pequenas do solo podem ser suspensas no ar e levadas pelo vento. Muitas partículas são soltas ao longo do chão num processo chamado soltração.

4.2 Poluição do Solo

Os maus métodos de gestão dos solos degradaram seriamente a qualidade do solo, causando a poluição do solo e aumentando a erosão. Além de outras práticas humanas, o uso de fertilizantes químicos, pesticidas e fungicidas, perturbam os processos naturais que ocorrem no solo, resultando na poluição do solo. A poluição do solo é a formação de compostos químicos tóxicos, sais patogénicos ou materiais radioactivos que podem afectar a vida das plantas e animais. A preocupação em relação à contaminação do solo tem principalmente em conta os riscos para a saúde, através do contacto directo ou de contaminação secundária das fontes de água. Todos os tipos de poluentes do solo são originários de uma fonte. A fonte é particularmente importante porque ela é, geralmente, o local lógico para eliminar a poluição. Depois que um poluente é libertado de uma fonte, ele pode agir num receptor. O receptor é qualquer objecto que é afectado pelo poluente. A subunidade seguinte descreve algumas das fontes mais comuns de poluição do solo.

4.2.1. Fontes de Poluição do Solo

Os poluentes tóxicos mais comuns do solo incluem metais e seus compostos, compostos orgânicos, óleos e piches, pesticidas, explosivo e gases tóxicos, materiais radioactivos, materiais biologicamente activos, materiais combustíveis, amiantos e outros materiais perigosos. Estas substâncias geralmente surgem de ruptura de tanques de armazenamento subterrâneo; uso de fertilizantes químicos, pesticidas e fungicidas; filtração de águas superficiais contaminadas pela sub superfície; lixiviamento de desperdícios de aterros de lixo ou descarga directa de desperdícios industriais para o solo, etc.

4.2.1.1. Poluição por metais pesados

Os metais pesados contaminantes do solo como cádmio, chumbo, crómio, cobre, zinco, mercúrio e arsénico são de elevada preocupação. Naturalmente, todas as terras contêm metais pesados. Porém, os seus níveis são acrescidos por:


- Indústrias (indústrias não ferrosas, processamento de plantas, ferro, aço e químicas); - Agricultura (irrigação com água poluída e uso de fertilizantes minerais); - Incineração de resíduos; - Combustão de combustíveis fósseis; e - Tráfico em estradas.

4.2.1.2 Poluição por Pesticidas e Contaminantes Orgânicos

Pesticidas que são usados em práticas agrícolas poluem directamente o solo afectando os organismos que nele residem. Poluentes orgânicos entram no solo pela deposição atmosférica, propagação directa na terra, contaminação através de águas residuais e resíduos desperdiçados. Contaminantes orgânicos incluem pesticidas e muitos outros componentes, como óleos, piches, hidrocarboneto clorados, PCBs e dioximas. O uso de pesticidas pode conduzir a:

• Destruição da micro-flora e da fauna no solo, conduzindo à deterioração tanto física quanto química; • Redução severa do rendimento nas colheitas; e • Lixiviamento de substâncias químicas tóxicas em correntes subterrâneas e potencial ameaça sobre os recursos de água para o consumo.

4.2.2. Efeitos da Poluição no Solo

A existência de ecossistemas requer a existência de plantas. Os humanos e animais podem não sobreviver sem plantas. O solo não é somente uma fonte de nutrientes, mas também um lugar onde as plantas crescem. A poluição de solos agrícolas por metais pesados é conhecida como factor de redução do rendimento agrícola e aumentam os níveis de toxicidade destes metais pesados nos produtos agrícolas e assim da sua introdução na cadeia alimentar. Vegetais e plantas de colheita nesses solos levam consigo estes elementos tóxicos e põem em risco a saúde humana e animal que se alimentam destas plantas. A principal preocupação, em relação à poluição do solo, é que há muitos solos sensíveis usados onde as pessoas entram em contacto directo com o solo fazendo residências, parques, escolas e pátios de recreio. Outras formas de contacto incluem contaminação de água para o consumo ou inalação de contaminantes vaporizados do solo. Há um conjunto de consequências à saúde pela exposição em solos contaminados dependendo do poluente existente e a vulnerabilidade da população exposta.


“Animais ingerindo qualquer planta no local onde eles estão pastando, retirando-as do solo.”'

Poluentes orgânicos que são aplicados directamente no solo ou depositados na atmosfera podem ser levados por plantas ou podem ser lixiviados pelas correntes de água. No final de contas, quando presentes no alimento ou na água, que os humanos e animais comem e bebem, eles afectam a saúde destes. Pesquisas mais recentes revelaram que há muitos poluentes químicos, como DDT e PCBs, hormonas sexuais e outros que interferem nas funções reprodutivas e de desenvolvimento do corpo humano. Estas substâncias são conhecidas como deturpadores endócrinos. Outro exemplo interessante é a contaminação do leite que aconteceu recentemente no Hawaii em 1982. Onde se notou que o leite de várias fontes em Oahu continha níveis elevados de heptacloro. Este é um pesticida que causa câncer e desordens do fígado em ratos e é suspeito ser cancerígeno para humanos. A fonte do heptacloro era localizada em folhas de abacaxi que se usaram para alimentar o gado. O solo Pode ser menos afectado pela poluição quando comparado à água e ar. Porém, tratar solos poluídos é mais difícil, complexo e caro que a água e o ar. A recuperação do solo é uma actividade muito cara. Além de seus efeitos na economia, saúde e recursos naturais, a poluição tem implicações sociais. Uma pesquisa mostrou que as populações de baixa renda não recebem a mesma protecção em relação à contaminação ambiental como as de alta renda. Incineradoras de desperdício tóxicos, processos químicos e resíduos sólidos são frequentemente encontrados em comunidades de baixa renda por falta de organização, do envolvimento da comunidade em processos de tomada de decisões municipais.

4.2.3. Controle da Poluição do Solo

A prevenção da poluição do solo requer um planeamento de uso da terra e provisão de infra-estruturas ambientais. Por exemplo, indústrias que podem causar descarga acidental de poluente e substâncias tóxicas não podem ser instalados em locais com correntes de água.


Uma vez estabelecidas as medidas preventivas, o controle é estritamente obrigatório para assegurar a manutenção correcta e operacional do equipamento de controlo da poluição, e estandardizados por padrão de emissão e descarrega dos efluentes. A qualidade do ambiente é regularmente monitorada para assegurar que estas medidas de controlo da poluição sejam adequadas. Meios biológicos de controle de pestes e doenças na agricultura, na qual se usa predadores naturais do que no lugar de substâncias químicas como um método de controlo da poluição do solo. O mais importante na prevenção da poluição do solo ou outra poluição é educando as pessoas. Campanhas anti-poluição–? , por exemplo, pode educar as pessoas sobre os destinos a dar ao lixo.

4.3. Avaliação Formativa

1. O componente do solo que provém do desgaste de pedras constitui: a) O componente inorgânico da terra b) O componente orgânico da terra c) Não necessário para o crescimento de plantas d) Nenhuma alternativa

2. Qual das seguintes afirmações não contribui para a composição química do solo? a) A natureza química de rochas subjacentes b) Actividade vulcânica c) Chuva d) Nenhum alternativa

3. Os componentes do solo que são facilmente lixiviadas através da chuva e absorvidos pelas plantas são armazenados:

a) Em todas as partes da terra b) Nos locais de troca de componentes orgânicos e barro c) Na fracção de silicatos da terra d) Só na fracção orgânica da terra

4. Qual tem menor tamanho de partícula das que se seguem? a) Areia b) Lodo c) Barro d) Pedregulho


5. Solos que contêm uma maior proporção. Qual dos seguintes componentes tende a escoar facilmente em relação aos outros? a) Areia b) Lodo c) Barro d) Pedregulho

6. Organismos vivos no solo:

a) Contribuem para o componente orgânico do solo b) Não tem nenhum papel na formação do solo c) Facilita o processo de desintegração de rochas na formação do solo d) a & c

7. O horizonte de terra que é rico em minerais é: a) Horizonte A b) Horizonte B c) Horizonte C d) Camada O

8. Qual é o primeiro passo na pedogenesis?

a) Desintegração de material parietal b) Formação do material parietal c) Decadência de materiais de planta d) Formação de horizontes do solo

9. Regolite é:

a) Rocha base b) Terra formada pelo desgaste de rochas c) Uma camada de escombros de rocha formada pelo desgaste gradual da rocha base d) O componente orgânico do solo

10. A camada do solo no qual a eluição de barro, ferro e óxidos de alumínio ocorre pela lixiviação é: a) Horizonte A b) Horizonte B c) Horizonte C d) Horizonte E

11. O uso de métodos de gestão insustentáveis do solo resultam em: a) Degradação da qualidade do solo c) Aumento da erosão. b) Poluição do solo d) Todas as alternativas


12. A maioria dos poluentes tóxicos comuns do solo podem surgir de:

a) Lixiviamento de desperdícios de aterros de lixo b) Aplicação de esterco animal para o solo c) Chuva ácida d) Deterioramento de plantas

13. Qual das seguintes actividades humanas não aumenta o nível de metais pesados no solo?

a) Actividades Industriais e agrícolas b) Incineração de desperdício c) Combustão de combustíveis fósseis d) Nenhuma alternativa

14. Poluentes orgânicos entram no solo por:

a) Desgaste da rocha base b) Decomposição de planta e restos de animal c) Deposição atmosférica d) Todas as alternativas

15. A poluição de solos agrícolas através de metais pesados pode:

a) Aumentar o rendimento agrícola proporcionado às plantas em quantidades suficientes de metais essenciais b) Introduzir metais pesados tóxicos na cadeia alimentar c) Aumentar o número de microorganismos do solo que podem impulsionar o rendimento agrícola d) Todas as alternativas


4.4 Respostas da Avaliação Formativa

1. a) O componente inorgânico da terra

2. d) Nenhum alternativa

3. b) Nos locais de troca de componentes orgânicos e barro

4. c) Barro

5. a) Areia

6. d) a & c

7. c) Horizonte C

8. b) Formação de material parietal

9. c) Uma camada de escombros de rocha formada pelo desgaste gradual da rocha base

10. d) horizonte E

11. d) todas as alternativas

12. a) Lixiviamento de desperdícios de aterros de lixo

13. d) Nenhuma alternativa

14. c) Deposição atmosférica 15. b) Introduzir metais pesados tóxicos na cadeia alimentar.


XI. Glossário Ambiente: Todos os factores externos que afectam um organismo.

Atmosfera: Mistura de gases que circundam qualquer objecto que se encontra no céu, que tem um campo de gravidade bastante forte prevenindo os gases que escapam; especialmente a porção gasosa da Terra.

Ecossistema: organismos que vivem num ambiente particular e as partes físicas do ambiente que os afectam.

Geosfera: Terra sólida, incluindo o solo que suporta a vida da maioria das plantas.

Hidrosfera: Água da Terra.

Biosfera: Todos os organismos vivos da Terra.

Troposfera: Parte do ambiente feita ou modificada pelo homem e usada para suas actividades.

Fauna e Flora: Conjunto de Animais e Plantas.

Camada de ozono: Uma fina camada superior da atmosfera que é rico em moléculas de O3 e serve de protector da Terra contra os raios ultravioletas prejudiciais do Sol.

Combustível fóssil: Matéria orgânico de madeira, ou hidrocarbonetos de gás natural, carvão, petróleo, etc. que se formam a partir da deterioração parcial de matéria animal e vegetal dos organismos vivos que habitaram a Terra ao longo de épocas passadas.

Poluição: Presença de uma substância em excesso, gerada pelas actividades humanas num local não adequado do ambiente.

Chuva ácida: Chuva que tem acidez alta como resultado de interacções com poluentes atmosféricos.

Smog fotoquímico: Poluição do Ar produzido quando a luz solar incide sobre os produtos da combustão de hidrocarbonetos em automóveis e óxidos de nitrogénio.

Efeito estufa: Aquecimento do planeta pelo calor solar causado pelo efeito isolante de gases atmosféricos.

Aquecimento Global: Aumento da temperatura global da atmosfera.

Poluição da água: Contaminação de correntes de água, lagos, água subterrânea, água de baías ou oceanos através de substâncias prejudiciais aos organismos vivos.

Poluição do Ar: adição de substâncias prejudiciais a atmosfera que resulta em danos para o ambiente, saúde humana e a qualidade de vida.

Desperdícios perigosos: Sólidos, líquidos ou resíduos gasosos que podem causar morte, doença ou dano às pessoas ou ainda destruir o ambiente se tratado, armazenado, transportado ou descartado impropriamente.

Horizontes do Solo: Desenvolvimento do solo em camadas em série.

Clima: Condição do tempo prevalecente numa região particular


XII. Lista Resumida de Leituras obrigatórias

Leitura #1

Poluição do ar e Reacções químicas na Atmosfera em “Comp-R-poluiçaodear” no CD acompanhante. Resumo: Esta leitura proporciona principalmente uma discussão do problema de poluição do ar. Esta trata dos altos níveis típicos de fumaça e dióxido de enxofre que resultam da combustão de combustíveis fósseis que contêm enxofre. A principal ameaça para a poluição do ar provém de emissões do tráfego. Em todos os casos, excluindo piores situações, as fontes de poluente industrial e doméstico, em simultâneo com o seu impacto sobre a qualidade do ar, tendem a se manter estáveis ou melhorar com o passar do tempo. Porém, os problemas de poluição relacionados com o tráfico estão mundialmente aumentando. Os principais poluentes produzidos ao nível industrial, doméstico e tráfego como: dióxido de enxofre, óxidos de nitrogénio, monóxido de carbono, partículas finas, ozono, micro poluentes tóxicos orgânicos, compostos orgânicos voláteis, etc. também estão proporcionados nesta fonte de leitura. Razão: Esta leitura é escrita para lhe proporcionar uma discussão bastante detalhada sobre os principais poluentes do ar no ambiente e as várias reacções que estes poluentes sofrem. A leitura também proporciona a definição de chuva ácido e detalha como estes resultam. Discute a razão por que toda a água da chuva, até mesmo a água de chuva que provém de uma atmosfera não poluída é ácida. Também se discute com detalhes a temperatura, pressão, e a variação da composição química das várias camadas da atmosfera. Leitura #2

Natureza e Tipos de Poluentes da Água; “Comp-R-poluiçaoda água_edirectrizes WHO” no CD acompanhante. Resumo: Esta leitura proporciona uma descrição dos principais poluentes da água. Com base na sua natureza, os principais poluentes da água são classificados como químicos, biológicos ou físicos que retiram a qualidade da água. Baseado no conjunto de perigos que eles apresentam, eles também são classificados em oito categorias: Produtos de Petróleo, Pesticidas e Herbicida, Metais Pesados, Desperdícios Perigosos, Excesso de matéria Orgânica, Sedimento, Organismos infecciosos e Poluentes térmicos. Uma breve discussão sobre cada uma das categorias pode ser vista nesta leitura. A água, drenada pelas residências, centros de negócios e indústrias de uma comunidade depois de usada para vários propósitos é designada água residual. Inclui a água usada para lavar nossa roupa, nossa loiça, nossos alimentos como também água dos banheiros. Água residual não tratada é um potencial poluente para as superfícies, assim como para o solo e tem que ser tratada antes de ser liberta para os meios receptores.


Tratamento de água residual pode ser dividido em três categorias principais:

• Purificação para uso doméstico • Tratamento para aplicações industriais especializadas • Tratamento para lhe tornar aceitável ao despejo ou à nova aplicação

Razão: Esta leitura proporciona-lhe definições da poluição de água e os parâmetros que descrevem a pureza da água. Apresenta breves descrições sobre a água residual e suas fontes, o método de tratamento da água residual antes de ser despejada no meio receptor. Um estudante de Química Ambiental deveria entender que a água para o consumo deve conter quantidades relativamente altas de alguns elementos (minerais) e nível de metais pesados e tóxico devem ser baixos. Também consta desta leitura, os limites de cada uma destas substâncias na água potável estabelecido pelo WHO.

Leitura #3

Dióxido de Carbono e Chuva Ácida, arquivo em pdf “Comp-R- acidezdaágua” no CD acompanhante. Resumo: Água de superfície, água subterrânea ou água que existe em qualquer meio têm carácter ácido, neutro ou alcalino. A definição mais simples de acidez, pH, consta desta leitura. Neste caso, “acidez” está relacionada com a concentração de protões e o pH é definido como o logaritmo negativo de base 10 da concentração de iões hidrogénios na solução. A dissolução do gás carbónico é conhecida como sendo a fonte mais comum da acidez da água. Este entra para a água através do equilíbrio atmosférico. O tratamento detalhado deste equilíbrio também consta da leitura. O pH de uma corrente de água que não contém lodo será diferente daquela que contém lodo. Os valores de pH destes tipos de água podem ser calculados considerando os vários equilíbrios existentes na água. Nesta leitura há uma breve discussão sobre o cálculo de pH de tais correntes de água, aplicando a Lei de Henry. A capacidade de uma corrente de água de neutralizar H+ é definida como sua alcalinidade. É semelhante à capacidade tampão num meio alcalinidade mais alta, que é associado à habilidade de uma corrente de água de “ se saturar” em protões sem alterar o pH e é diferente de basicidade, que é directamente relacionada ao pH. Quanto mais alto for o pH, mais básico é a água.

Razão: O pH é um dos parâmetros que descreve a pureza da água. Porém, como estudante de química ambiental você precisa descrever as razões que estão por detrás do nível de acidez das correntes de água. Nesta condição, esta leitura é essencial, pois proporciona sumários, discussões claras sobre a principal fonte de acidez da água, o equilíbrio que existe nas correntes de água e que são responsáveis pela acidez desta. Também consta, de forma profunda, suficiente para o nível, a definição de alcalinidade que é um conceito importante para o entendimento dos efeitos da chuva ácida


Leitura #4

Química verde, Prevenindo a poluição, arquivo em pdf “QuímVerde” no CD acompanhante. Resumo: A prevenção da poluição é indubitavelmente melhor que as medidas ou acções para remediar depois da poluição. A química verde é uma filosofia química que encoraja o processamento de produtos e processos que reduzem ou eliminam o uso e a geração de substâncias perigosas. É simplesmente declarado o uso de técnicas e metodologias químicas que reduzem ou eliminam o uso ou a geração de alimentos, produtos, subprodutos, solventes, reagente, etc., que são perigosos à saúde humana ou ambiental e maximizar a eficiência de qualquer escolha química. A principal meta da Química Verde é reduzir e prevenir poluição na sua fonte. É assim, a química do futuro e a química de hoje. Razão: Como estudante de química, você pode ser exigido a descrever o modo nobre para parar a poluição na sua fonte. Esta leitura proporciona-lhe algumas práticas amigas do ambiente, de síntese de algumas substâncias e outras práticas que não são amigas do ambiente e vice-versa. A leitura lhe dará uma perspicácia no empenho em relação à química para travar a poluição ambiental na sua fonte do que tentar procurar métodos para remediar depois da poluição.


XIII. Lista resumida de conexões Úteis

Conexão útil # 1

Química IB Química Ambiental – livrosWiki, colecção livro de ensino de conteúdo-aberto Título: IB Nota I de Química Ambiental. Poluição primária do Ar

URL: http://en.livroswiki.org/wiki/IB_Química_Ambiental_Química Descrição: Este local proporciona informação pertinente sobre a poluição atmosférica. Mais, estudantes e outras visitas interessados pelo tópico de química ambiental, Química IB Química Ambiental para tornar a página valiosa na pesquisa de informações ou respostas que estão pesquisando e são encorajados a desfrutarem desta página.

Razão: Os estudantes são aconselhados a visitar esta conexão porque proporciona leituras pertinentes que são úteis para o fortalecimento da compreensão dos tópicos sobre a química atmosférica, especificamente sobre a poluição atmosférica.

Conexão útil # 2

Química ambiental - Wikipedia, a enciclopédia livre, Título: Química Ambiental URL: http://en.wikipedia.org/wiki/quimica_ambiental

Descrição: Neste site constam as definições e descrições detalhadas da maioria dos termos mencionados neste módulo. O local também proporciona as diferenças entre a química ambiental e a química verde que estão criando muitas dúvidas em muitos estudantes de química. Razão: A química ambiental envolve primeiro o entendimento do funcionamento de ambientes não contaminados, que substâncias químicas e em que concentrações estas estão naturalmente presentes e com que efeitos. Sem isso, seria impossível a precisão do estudo dos efeitos humanos sobre o ambiente pelo uso e libertação de substâncias químicas. Os estudantes são aconselhados a visitar esta conexão porque proporciona leituras úteis sobre a contaminação e relacionando as concentrações naturais dos contaminantes. Também descreve os impactos antropogénicos sobre o ambiente.


Conexão útil # 3

Química ambiental.com

Título: Química Ambiental & Materiais Perigosos, Notícias, Carreiras & Recursos

URL: http://químicaambiental.com /

Captura da fonte

Ambiente, Química & Notícias de Materiais Perigosas,

Carreiras & Recursos

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Assuntos ambientais, Saúde do Consumidor & Preocupações em relação à Segurança Química Alimentar

Descrição: Este local proporciona sumários e importantes descrições de todos os tópicos tratados neste módulo. Este local também oferece conexões á sites relacionados.

Razão: Os estudantes são aconselhados a visitarem este site com vista a ter descrições detalhadas de todos os tópicos que não são discutidos profundamente no módulo. Os tópicos cobertos no site são pertinentes às discussões deste módulo: química da estratosfera (a camada de ozono); poluição do ar; química da atmosfera; o efeito estufa e aquecimento global.

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Conexão útil # 4

Química ambiental: Terceira Edição Título: Química Ambiental

URL: http://bcs.whfreeman.com/quimamb3e/falta.asp?s=&n=&i=&v=&o=&ns =0&uid=0&ra

Descrição: Este website é um livro companheiro para o site relacionado com a “química Ambiental”, terceira edição (publicou por W H Freeman). Este site foi desenvolvido para servir como um recurso adicional livre para os estudantes e instrutores que usam o livro de ensino. Razão: Este é um website útil para os estudantes, oferece exercícios e conexões para os sites relacionados. Os tópicos: química da estratosfera (a camada de ozono); baixo nível de poluição do ar; química detalhada da atmosfera; o efeito estufa e aquecimento global; mudanças climáticas no futuro (predições, consequências e controles); combustíveis alternativos e a economia do hidrogénio; a química de águas naturais; a poluição e purificação de água; metais pesados tóxicos; desperdícios perigosos e municipais e a contaminação de solos e de sedimentos são bem discutidos neste site.

Conexão útil # 5

Livro de Química virtual Título: Química Ambiental

URL: http://www.elmhurst.edu/~quim/vlivroquimica/

Captura da fonte

Descrição: Este site cobre extensivamente todos os tópicos de introdução ambiental do curso de química. O local provê sugestões da ordem da pesquisa no local, mas o estudante pode seleccionar qualquer tópico que ele deseja aprender. Razão: O site proporciona excelentes materiais de leitura que ajudam o estudante a estudar todos os tópicos cobertos neste módulo. Para além de materiais de leitura pertinentes, pode se explorar o jogo de questões que ajuda ao estudante a fazer uma auto-avaliação.

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Conexão útil # 6

Glossário de Química geral: Química Ambiental Título: Química Ambiental URL: http://antoine.frostburg.edu/quim/senese/101/ambietal/glossario.shtml Descrição: Esta página proporciona um glossário geral dos termos da química ambiental, com breves definições e hyperlinks relacionados com os termos. Razão: Esta página web proporciona breves definições de quase todos os termos mencionados neste módulo. Os estudantes encontrarão a página útil quando eles estiverem procurando breves definições de termos que não podem ser definidos no módulo. A página web também proporciona ligações úteis para a química ambiental. Conexão útil # 7

Ciência, Engenharia e Tecnologia Título: Química Ambiental URL: http://www.intute.ac.uk/ciencia/cgi-bin/procura.pl?term1=quimica+ambiente& limite=0 Captura da fonte

Descrição: Esta página web proporciona em geral uma gama de discussões de tópicos incluindo: química aquática, poluição de água, química atmosférica e poluição, efeito estufa e química verde. Razão: Os materiais de leitura proporcionados neste site são muito importantes e relevantes para estudar o assunto abordado nas principais linhas deste módulo. Os estudantes podem acessar claramente aos materiais apresentados que discutem conceitos de fundo sobre a química aquática, química atmosférica, efeito estufa e aquecimento global, e desgaste de ozono. Os conteúdos do material são bem organizados e podem ser facilmente acessados.


Conexão útil # 8

Pacote verde

Título: Pacote Verde: Componentes Ambientais

URL: http://gpacoteverde.rec.org/solo/indice.shtml

COMPONENTES

AMBIENATAIS

PRESSÃO E

AMEAÇAS

ACTIVIDADES DESAFIO AVALIAÇÃO

HUMANAS GLOBAL

Descrição: Este local proporciona uma colecção de materiais instrutivos para a educação ambiental. Possui tópicos extremamente importantes sobre a componente ambiental, subsecção que é relevante para as actividades de aprendizagem proporcionada pelo módulo. Razão: Em relação aos componentes ambientais nos ternos: Ar, água, terra e biodiversidade. As discussões proporcionadas em todos estes tópicos são extremamente relevantes para as actividades de aprendizagem deste módulo. Os estudantes são aconselhados a visitarem esta conexão para fortalecer a sua compreensão em relação à qualquer um dos tópicos: química atmosférica, química aquática, solo e poluição.


XIV. Síntese do Módulo

Este módulo é projectado para equipar os estudantes com conceitos gerais sobre a química ambiental. Cria condições para aplicação dos conhecimentos de química para entender o conteúdo ambiental. O módulo inclui quatro actividades de aprendizagem. Antes de lidar com os detalhes químicos dos três principais componentes de ambiente, os estudantes devem ser capazes de definir e discutir as várias partes do ambiente, apreciar os usos abusivos dos recursos naturais e o modo como esses recursos naturais são ameaçados pelas actividades humanas. Assim, a primeira actividade de aprendizagem proporciona uma discussão geral sobre o ambiente. As ameaças do consumo dos recursos naturais pelos seres humanos, aumento da população, industrialização e poluição são discutidos nesta unidade. A actividade de aprendizagem 2 é uma discussão da atmosfera e sua poluição. Nesta unidade são discutidos com detalhes a classificação da atmosfera baseada na variação da temperatura com altitude, composição das diferentes regiões da atmosfera e as reacções químicas que têm lugar na atmosfera. Além disso, o assunto mais urgente do século XXI, a poluição atmosférica, é dada a devida ênfase nesta unidade. A maior classe de poluentes de ar e as suas fontes, o desgaste da camada de ozono, chuva ácida e aquecimento global são características do resultado da poluição do ar e são suficientemente discutidos. A 3ª actividade de aprendizagem está relacionada com a hidrosfera e a poluição da água. As propriedades da água que as tornam únicas em relação às outras substâncias, as reacções químicas que acontecem nas correntes de água, os factores que influenciam as propriedades ácidas naturais das correntes de água e a poluição da água são os focos principais discutidos nesta actividade de aprendizagem. A 4ª actividade de aprendizagem está relacionada com a química do solo e a poluição do solo. Os processos de formação de solo, os principais componentes do solo e a sua classificação, a erosão e seus impactos, a poluição do solo e as fontes de poluição do solo, efeitos da poluição do solo são também discutidos nesta unidade.


XV. Avaliação sumativa

1) Qual das seguintes afirmações é falsa em relação à atmosfera?

a) Nos permite ter a temperatura ambiente absorvendo parte da radiação que chega à terra b) Protege a vida na terra das radiações prejudiciais de espaço exterior c) É a fonte de dióxido de carbono para fotossíntese de planta e de oxigénio para a respiração d) Nenhuma alternativa

2) A geosfera é dividida em diferentes camadas. Qual destas camadas é mais importante para ciências ambientais?

a) A litosfera b) A crosta e manto superior c) A porção interior d) a & b

3) A produção de alta energia pela biomassa através da fotossíntese de planta é representada por qual das seguintes reacções?

a)

b)

c) d)Nenhuma alternativa

4) O uso excessivo de combustíveis fósseis resulta em:

a) Aumento do nível global de CO2 b) Diminuição da temperatura global c) Diminuição do nível de mar d) Aumento do nível de gelo dos icebergs

5) O maior componente gasoso da atmosfera da terra é: a) Oxigénio b) Dióxido de carbono c) Nitrogénio d) Dióxido de enxofre


6) Pressão atmosférica:

a) Aumenta com o aumento da altitude b) Diminui com o aumento da altitude c) Não varia com a altitude d) Aumenta com altitude na estratosfera

7) Com altitude crescente na troposfera,

a) Temperatura e pressão aumentam b) Temperatura diminui enquanto a pressão estiver aumentando c) Temperatura e pressão diminuem d) Temperatura aumenta enquanto a pressão estiver diminuindo

8) Com um aumento da altitude, a temperatura atmosférica:

a) Aumenta na estratosfera e vai diminuindo na mesosfera b) Aumenta na troposfera e diminui na estratosfera c) Aumenta na mesosfera e diminui na termosfera d) Aumenta na troposfera, mesosfera e termosfera

9) Temperatura atmosférica alcança seu valor mínimo no fim de:

a) Estratosfera b) Mesosfera c) Troposfera d) Termosfera

10) A camada Isotermal é a:

a) Camada atmosférica a seguir a termosfera. b) Camada da atmosfera onde a temperatura aumenta continuamente. c) Camada da atmosfera onde a temperatura diminui continuamente. d) Camada da atmosfera onde a temperatura permanece constante.

11) Na termosfera, enquanto a temperatura parece extrema, a quantidade de energia na forma de calor envolvido é muito pequena. Qual das seguintes afirmações é a razão para este facto?

a) Calor armazenado pelas moléculas é perdido como resultado de alta velocidade e frequente colisão entre moléculas na termosfera. b) Não existe um grande número de moléculas que podem armazenar calor. c) As moléculas gasosas encontradas na termosfera não são boas armazenadoras de calor como as moléculas encontradas em outras partes da atmosfera. d) T d l i


12) Qual das seguintes reacções mostra a remoção do ião hidróxilo da troposfera?

13) O Amoníaco é uma importante base no ar porque:

a) Não há nenhuma outra base no ar para neutralizar os ácidos atmosféricos excluindo o amoníaco. b) É uma base fraca. c) É solúvel em água e pode neutralizar ácidos atmosféricos. d) É a única base que pode neutralizar ácidos encontrados no ambiente.

14) Chuva ácida é um resultado de:

a) Dissolução de oxigénio libertado pelas plantas na humidade atmosférica. b) Dissolução de gases poluentes, como dióxido de enxofre de emissões industriais na chuva ou humidade atmosférica. c) Dissolução do amoníaco de emissões industriais em chuva ou humidade atmosférica. d) Todas alternativas.

15) Água de chuva coleccionada de uma atmosfera não poluída será:

a) ácido b) alcalino c) neutro d) nenhum

16) Por que razão os CFCs são considerados destruidores perigosos do O3? a) Moléculas de CFC são estáveis e pode alcançar a estratosfera sem serem destruídas. b) Um único átomo de cloro de CFC pode fazer parte de várias reacções químicas que destroi o O3. c) CFCs são os únicos destruidores químicos de O3. d) a & b.


17) Qual dos seguintes factos é um resultado do aquecimento global?

a) Um aumento do nível de gelo dos icebergs. b) Um aumento de espécies animais. c) Um aumento de produtividade. d) Inundação de cidades litorais.

18) Qual das seguintes práticas pode reduzir a chuva ácida e outras formas de poluição de ar? a) Uso de fontes de energia alternativas.

b) Remoção de poluentes dos produtos de combustão. c) Melhoramento da eficiência do processo de combustão. d) Todas as alternativas.

19) Gás natural é recomendado como uma fonte de energia alternativa para automóveis porque:

a) Contém poucas impurezas de enxofre. b) O mundo tem uma reserva enorme. c) É uma fonte de energia sustentável especial para automóveis. d) a & b.

20) A maioria das propriedades únicas da água é devido ao:

a) Seu peso molecular. b) Seu momento de dipolar e habilidade para formar pontes de hidrogénio. c) Sua estrutura molecular. d) Nenhuma alternativa.

21) Água a 0oC é mais denso que a 4oC. Qual das seguintes é uma vantagem desta propriedade única da água?

a) Protege cidades litorais de inundações. b) Têm mais gelo nos icebergs polares. c) Dá água fria que é boa para beber. d) Protege os animais aquáticos do gelo no Inverno.


22) Uma vez a água na terra proveniente das gotas de chuva, ela desce mais abaixo por:

a) Irrigação b) Acção de gravidade c) Acção capilar d) b e c

23) A atracção de moléculas de água por uma outra é um exemplo de:

a) Coesão b) Adesão c) Ligação iónica d) Ligação covalente coordenada

24) Se a quantidade de sais dissolvidos em água é alta:

a) A captação da água pelas raízes de planta e sementes aumentará b) A captação de água pelas raízes de planta e sementes será reduzida c) A terra não reterá água d) b e c

25) Qual das propriedades únicas da água serve como distribuidor de calor de uma parte do globo para outra?

a) Sua baixa densidade quando congelado b) A grande diferença dos seus pontos de fusão e ebulição c) Sua elevada capacidade calorífica específica d) Sua habilidade de dissolver muitas substâncias

26) Qual é o principal impacto negativo do crescimento de plantas e algas em correntes de água?

a) Elas consomem o nutriente inorgânico na água b) Elas impedem a chegada da luz solar sobre outra vida aquática c) A sua decomposição consome oxigénio dissolvido que é essencial para os animais aquáticos d) A sua decomposição consome dióxido de carbono dissolvido que é essencial para os animais aquáticos


27) Poluição térmica pode matar animais aquáticos pois:

a) Diminui o nível de oxigénio dissolvido b) Diminui a quantidade de água em correntes de água por evaporação c) Aumenta o nível de gases dissolvidos na água d) Todas as alternativas

28) Qual das seguintes reacções mostra a natureza ácida do ião bicarbonato na água?

d) Todas alternativas

29) O pH de um rio foi determinado sendo igual a 8 e concentração dos iões CO32 – era de

2,5.10-5 M. Dada a constante de dissociação do ião bicarbonato de 4,7.10-11, qual será a alcalinidade do rio? a) 5,37.10-2 5

b) 5,32.10-5

c) 5,37.10-3

d) 5,32.10-3

30) Eutrofização é: a) A dissolução de oxigénio em correntes de água até ao nível que suporta a vida aquática b) O desgaste de oxigénio de correntes de água para níveis mortais c) O desgaste de dióxido de carbono de correntes de água d) b & c


Respostas

1) d) Nenhuma alternativa

2) d) a & b

3) a)

4) a) Um aumento do nível global de CO2.

5) c) Nitrogénio

6) b) Diminui com o aumento da altitude

7) c) Temperatura e pressão diminuem

8) a) Aumenta na estratosfera e diminui na mesosfera

9) b) A mesosfera

10) d) Camada da atmosfera onde a temperatura permanece constante

11) b) Não existe um grande número de moléculas que podem armazenar calor

12) B) CH4 + HO· → H3C· + H2O

13) c) É solúvel em água e pode neutralizar ácidos atmosféricos

14) b) Dissolução de gases poluentes, como dióxido de enxofre de emissões industriais na chuva ou humidade atmosférica

15) a) Ácido

16) d) a & b

17) d) Inundação de cidades litorais

18) d) Todas as alternativas

19) a) Contém poucas impurezas de enxofre

20) b) Seu momento de dipolar e habilidade para formar pontes de hidrogénio

21) d) Protege os animais aquáticos do gelo no Inverno

22) d) b e c

23) a) Coesão

24) b) A captação de água pelas raízes de planta e sementes será reduzida

25) c) Sua elevada capacidade calorífica específica

26) c) A sua decomposição consome oxigénio dissolvido que é essencial para os animais aquáticos

27) a) Diminui o nível de oxigénio dissolvido


30) b) O desgaste de oxigénio de correntes de água para níveis mortais.


XVI. Referências

Viagem sobre a Ciência Atmosférica e Clima, Comissão de Geosciencia, Ambiente e Recursos, Conselho de Pesquisa Nacional, A Ciência Atmosférica: Entrando no Vigésimo primeiro Século, Imprensa Nacional Académica, Washington D.C., 1998.

Boubel, Richard W., Donald L. Raposa, e D. Bruce Turner, Fundamentos da Poluição do Ar, 3º ed., Imprensa académica, Orlando, FL, 1994.

BrAdy, Nyle C. e Ray R. Weil, A Natureza e Propriedades do Solo, Prentice hall, Rio de sela superior, N.J., 1996.

David Krantz e Brad Kifferstein, Poluição de Água e a Sociedade, http://www.umich. edu/~gs265/sociedade/poluiçãodaagua.htm, acessado em 3 de Março de 2008,

Karen Mancl, Tratamento de águas residuais. Princípios e Regulamentos, http://ohioline. osu.edu/aex-fact/0768.html, acessado em 06 de Março de 08.

Liou, Raycharn, James H. Johnson, e John P. Tharakan, “Declorinação Anaeróbio e Degradação Aeróbia de PCBs nas camadas do solo Terra,” Desperdícios industriais Perigoso, 29, 414-423 (1997)

Manahan, Stanley E., “Substâncias Humico e os Destinos dos Desperdícios de químicos Perigosos, “Capítulo 6 em Influência de Substâncias Aquáticas de Humico em Destino e Tratamento de Poluente, Séries Avançadas em Química 219, Sociedade química americana, Washington, D.C., 1989, pp,. 83-92

Murray B. McBride, “Poluentes Orgânicos no Solo” Capítulo 10 em Química Ambiental

do solo, Imprensa Universitária Oxford, Oxford 1994, pp. 342 - 393

Phyllis Buell e James Girard, Química, uma perspectiva ambiental, Prentice hall, Englewood Cliffs, N.J., 1994.

Stanley E. Manahan, Química Ambiental, Lewis Publishers, Chelsea, Mi - chigan, 2000.

Stevens, Willia M K., “Expectativa Aparte, o Uso da Água em U .S. Está Mostrando um Declinio”, New York Times, 10 de Novembro de 1998, pág., 1.

Stevenson, F. J., Química do Húmus, 2º ed., John Wiley e Filhos, Somerset, NJ, 1994. Theodore Panayotou, Phanu Kritiporn, Krerkpong Charnpratheep, Industrialização e o

Ambiente na Tailândia: Um NIC a Que Preço? http://www.info.tdri. or.th/livraria/espaco/texto/s90_4.htm

Thomas G. Spiro e William M. Stigliani, Química do Ambiente, Prentice Hall, 2ª ed. 2003.

WHO, Directrizes para a Qualidade de água potável - Segunda Edição - Volume 1–Recomendações, Genebra, 1993,

Wolt, Jeffrey D., Química de Solução do Solo: Aplicações para Ciência Ambiental e A i lt J h Wil & Filh N I 1994

Nome do estudante

Marca no teste 1, unidades I e II (30%)

Universidade Virtual africana _0_

XVII. Autor principal do Módulo

Formação Académica

B.Sc em Química; Universidade de Asmara, Asmara, Eriteria (1985)

M.Sc em Química Analítica; Universidade de Adis Ababa, Etiópia (1990)

PhD em Química Analítica Ambiental; Universidade de Karlfranzens, Graz, Áustria (2001)

Pós doct. Universidade Hebreu de Jerusalém, Israel (2004)

Dr. Dejene concebeu vários módulos de Química ambiental para a licenciatura e mestrado na Universidade de Jimma na Etiópia. Ele é actualmente Professor associado de Química. Ele foi, por muitos anos, chefe de departamento e actualmente ele é o decano do corpo docente de Educação em Universidade de Jimma.

XVIII. Registos de estudante

Nome do documento em Excel: Registos do Grau do Estudante

Marca no teste 2, unidades III e IV (30%)

Marca da soma. Avaliação (40%)

Total

Ambiental...ambiental, os indivíduos precisam de ter algum conhecimento sobre a química ambiental....

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