CAPÍTULO 10
O Meio AtmosfO Meio AtmosfO Meio AtmosfO Meio Atmosfééééricoricoricorico
Características e composição
• Inicialmente formada por CO2 e água.
• Algas e vegetais � produção de CO2 até os níveis atuais
0,033Gás carbônico (CO2)
0,93Argônio
20,95Oxigênio (02)
78,11Nitrogênio (N2)
%Gases
Composição de gases da atmosfera
Neônio, hélio, criptônio, xenônio, hidrogênio, metano, ozônio, dióxido de nitrogênio
Características e composição
• Vapor de água – 1 a 4%
• Partículas (pólen, microorganimos, poeiras inorgânicas)– Coalescência – formação de nuvens
• Ar: troposfera (10 a 12 km)
Troposfera
Estratosfera
Mesosfera
Termosfera (ionosfera)
Mesopausa
Estratopausa
Tropopausa10
50
80
Km
16,5 Km
8,5 Km
10,5 Km
Troposfera
Características e composição
Características e composição
Poluentes atmosféricos:
• Gases, partículas, calor e som
• Primários: lançados diretamente (CO2, SO2, NOx, CO, poeira)
• Secundários: produzidos em reações químicas
Chuva Ácida
SO2 + O2 � SO3 + H2O � H2SO4 (ácido súlfúrico)
Poluentes
• CO: Combustão incompleta de carbono• CO2: Combustão completa de combustíveis e outros
compostos com carbono, respiração• Óxidos de Enxofre (SO2 e SO3): queima de combustíveis
com enxofre, processos orgânicos• Óxidos de Nitrogênio: processos de combustão e descargas
elétricas na atmosfera• Hidrocarbonetos: Queima incompleta de combustíveis e
solventes orgânicos• Oxidantes fotoquímicos: Reação entre hidrocarbonetos e
NOx• Material pariticulado: Poeira, fuligem, óleos, pólen• Asbesto: mineração de amianto
Poluentes
• Metais: Mineração, combustão e siderurgia• Gás fluorídrico (HF): produção de alumínio, fertilizantes e
petróleo• Amônia (NH3): Indústrias químicas, fertilizantes, processos
biogênicos• Gás sulfídrico (H2S): refino de petróleo , ind. Química,
celulose e papel, manguezal• Pesticidas e herbicidas: agricultura (organoclorados,
organofosforados e carbamatos• Substâncias radioativas: depósitos naturais, usinas
nucleares, armamento nuclear e queima de carvão.• Calor: emissão de gases quentes• Som: estilo de vida industrial e urbano
Poluição do ar em diferentes escalas
• Fontes móveis � cargas difusas
• Fontes estacionárias � cargas pontuais
• Problemas locais
• Problemas globais (esforço mundial)
Poluição global do ar
• EFEITO ESTUFA
• DESTRUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO
• CHUVA ÁCIDA
Poluição global do ar
• EFEITO ESTUFA
15 15 15 15 OOOOCCCC
Poluição global do ar
• EFEITO ESTUFA
AquecimentoAquecimentoAquecimentoAquecimentoGlobalGlobalGlobalGlobal
Gases Gases Gases Gases EstufaEstufaEstufaEstufa
Outras evidências
Contribuição para o aquecimento
global (1999)
5,8 7,6
25,4 26,2
2 3,2
29,8
0
5
10
15
20
25
30
Norte daÁfrica eOrienteMédio
África eOceania
Europa A. Norte A. Central A. Sul Ásia
Brasil: 1,3% Mundo: 23.172.200
O caso brasileiro...
DesflorestamentoDesflorestamento e e focosfocos de de queimadasqueimadas na Amazoniana Amazonia
Desflorestation in Amazonia 1977-2006 in km² per year
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
77/
88*
88/8
9
89/9
0
90/9
1
91/9
2
92/9
4
94/9
5
95/9
6
96/9
7
97/9
8
98/9
9
99/0
0
00/0
1
01/0
2
02/0
3
03/0
4
04/0
5
05/0
6
Desflorestation (km² per yea
r)
* média annual da década Dados do INPE, 2005
Number of fire spots in Brazil 1999 - 2006NOAA-12 satellite images
0
50000
100000
150000
200000
250000
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Number of fire spots in
Brazil
Emissão brasileira de CO2 em 1994 por setor
23%
3%
0%
74%
0%
Energia Processos IndustriaisAgropecuária Desmatamento e queimadasTratamento de resíduos
v
Maiores emissores globais de CO2 em 1994
5272
2960
16601200 1030 861
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
EstadosUnidos
China Russia Japão Brasil Índia
Emissõ
es de CO2 (m
illhões
de t)
O Brasil é o quinto maior emissor mundial de CO2 em 1994, valor que é maior em 2005.Sem as emissões de queimadas seria o 16º.
A maior parte (74%) das emissões brasileiras está relacionada ao desmatamento e queimadas.
InventInventáário de emissões de COrio de emissões de CO22 do Brasildo Brasil
Diferentes
Projeções
As linhas tracejadas são diferentes cenários do IPCC.
Science, Feb 2007
Efeitos do aquecimento global
Derretimento do gelo e elevação do nível dos oceanos
Upsala, Patagônia Argentina
1940
2000
Groenlândia
Eventos climáticos extremos
Furacões:
• Temperatura do mar acima de 26oC leva a formação de furacões. Simulações mostram que um aquecimento de 2oC é suficiente para aumentar a intensidade de furacões em 12%.
Furacões
Efeitos diretos sobre a saúde
• Temperatura
• Eventos climáticos extremos
• Desastres naturais
• Proliferação de algas tóxicas
• Contaminação da água
1961-90 2071-2100, B2 2071-2100, A2
Aumento na freqüência de noites quentes até 2100
Índice TN90 (Noites quentes) presente (1961-90) e futuro (2071-2100)
Aumento na freqüência de noites quentes entre 1961-
2000
HadRM3
OBSV
Capacidade adaptativa
A capacidade adaptativa precisa ser melhorada em todo o mundo; os impactos recentes de furacões e ondas de calor mostraram que mesmo os países de renda alta não estão preparados para lidar com os eventos climáticos extremos
Enchentes:
• Chuva em áreas desmatadas levam a enchentes que podem levar a :
• Mortes por afogamento;• Interrupção dos sistemas de água e esgoto,
levando a contaminação da água e doenças;• Liberação e disseminação de tóxicos de locais de
armazenamento e eliminação;
Enchentes:
• Contaminação de alimentos armazenados e desorganização na distribuição, levando a desnutrição em crianças;
• Formação de corpos de água estagnados e aumento de doenças por vetores;
• Aglomeração em abrigos e aumento de doenças respiratórias.
Enchentes:
• Assentamentos populacionais de alta densidade, sem proteção a enchentes, sem abrigos adequados ou acessíveis são especialmente vulneráveis aos efeitos das tempestades.
Aumento do nível do mar:
• O aquecimento da superfície do mar irá causar um aumento no nível do mar de 14 a 80cm até 2100, levando a inundação de muitas regiões costeiras.
Wilson Barbosa Neto2 m acima do nível do mar atual
Aumento do nível do mar
Seca
• Altas temperaturas levam a um aumento na precipitação, mas o aumento da média de temperatura leva a diminuição da umidade do solo e seca devido a aumento da evaporação.
Seca
• Secas têm um efeito dominó para a saúde:
• Redução da produção de alimentos, fome e desnutrição;
• Imigração e surgimento de favelas e locais sem saneamento;
Seca – efeito dominó
• Depleção de fontes de água, consumo de água contaminada gerando:
• Desnutrição
• Raquitismo
• Infecções respiratórias oportunistas
• doenças virais
• Bacterianas
• parasitárias.
Seca – efeito dominó
• Aumento de queimadas e incêndios florestais:
– queimaduras
– diminuição da qualidade do ar
– doenças cardio-respiratórias
Mundo (2080)
• 3,2 bilhões sem acesso à água
• 600 milhões em regime de escassez alimentar
• 2-7 milhões deslocados por inundações costeiras
IPCC, 2007
América Latina (2080)
• 178 milhões sem acesso à água
• Redução de 30% da produção agrícola
• 85 milhões sujeitos à insegurança alimentar
IPCC 2007
Brasil - vulnerabilidades
Endemias: mudanças nos períodos de transmissão e na distribuição espacial
•Malária
•Dengue
•Leishmanioses
(WHO, 2000)
Vulnerabilidade
Os impactos adversos na saúde serão maiores nos países de renda baixa. Os grupos populacionais sob maior risco, em todos os países, incluem as populações pobres de zonas urbanas; idosos; crianças; as sociedades tradicionais; agricultores de subsistência e comunidades costeiras
Ações necessárias
• Informar a população sobre possíveis riscos
• Aumentar eficácia dos programas de controle de endemias
• Melhoria do sistema de saúde
• Estabelecimento de sistemas de alerta precoce
••Uma excelente oportunidade para a humanidade utilizar seus recurUma excelente oportunidade para a humanidade utilizar seus recurUma excelente oportunidade para a humanidade utilizar seus recurUma excelente oportunidade para a humanidade utilizar seus recurUma excelente oportunidade para a humanidade utilizar seus recurUma excelente oportunidade para a humanidade utilizar seus recurUma excelente oportunidade para a humanidade utilizar seus recurUma excelente oportunidade para a humanidade utilizar seus recursos sos sos sos sos sos sos sos
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••Reduzir drasticamente as queimadas na Amazônia.Reduzir drasticamente as queimadas na Amazônia.Reduzir drasticamente as queimadas na Amazônia.Reduzir drasticamente as queimadas na Amazônia.Reduzir drasticamente as queimadas na Amazônia.Reduzir drasticamente as queimadas na Amazônia.Reduzir drasticamente as queimadas na Amazônia.Reduzir drasticamente as queimadas na Amazônia.
••Brasil tem importantes vantagens estratBrasil tem importantes vantagens estratBrasil tem importantes vantagens estratBrasil tem importantes vantagens estratBrasil tem importantes vantagens estratBrasil tem importantes vantagens estratBrasil tem importantes vantagens estratBrasil tem importantes vantagens estratéééééééégicas (gicas (gicas (gicas (gicas (gicas (gicas (gicas (áááááááálcool, energia hidrellcool, energia hidrellcool, energia hidrellcool, energia hidrellcool, energia hidrellcool, energia hidrellcool, energia hidrellcool, energia hidreléééééééétrica, trica, trica, trica, trica, trica, trica, trica,
recursos de energia solar e erecursos de energia solar e erecursos de energia solar e erecursos de energia solar e erecursos de energia solar e erecursos de energia solar e erecursos de energia solar e erecursos de energia solar e eóóóóóóóólica abundantes. lica abundantes. lica abundantes. lica abundantes. lica abundantes. lica abundantes. lica abundantes. lica abundantes.
O futuro
As mudanças ambientais continuarão ocorrendo.A mortalidade e morbidade de doenças aumentarão.
• Vigilância e análise deste processo são necessárias para se identificar regiões em risco.
• Políticas e programasO fracasso de Kyoto (MDL – Mecanismos de Desenvolvimento Limpo– Mercado de Carbono– Pagar para poluir mais??
Destruição da Camada de Ozônio
OOOO3333
UVA: pouco nocivoUVB: nocivo bloqueado pelo O3UVC: muito nocivo, mas absorvido pelo O3 e O2
Clorofluorcarbonos (CFC) – uso quase banido o mundo
1 molécula de Cl destrói 10mil de O3.
Espectro de Radiação
Destruição da Camada de Ozônio
O buraco é cíclico aumentando no inverno e diminuindo no verão
Chuva ácida
Gases nitrogenados e sulfonados � ác. Nítrico e sulfúrico
pH< 5,6
Europa: pH 3
América do Sul: pH 4,7
Chuva ácida natural: decomposição e queima de biomassa (Amazônia) com produção de H2S
Consequências da chuva ácida
• Acidificação dos solos – lixiviação e morte de organismos
• Acidificação da água – desgaste de concreto, tubulações, turbinas e bombas de hidrelétricas.
• Morte de peixes e plâncton• Destruição de vegetação• Destruição de monumentos históricos
– Atenas deterioração de 2000 anos em 40.
• Problemas respiratórios (NH4)2SO4
• Exemplo: Cubatão, SP
• Destruição de esculturas
Controle da chuva ácida
•Controle de emissão de NOx e S02.
•O problema é global– Florestas da escandinávia destruídas por poluição da
Inglaterra e Alemanha.
– 50% da chuva ácida do Canadá é dos EUA
Poluição local
• “Smog” industrial
• “Smog” fotoquímico
Dependem dos poluentes e das condições climáticas
Industrial: SO2 e Material particulado (MP) da queima de carvão em clima frio.
Partículas > 10 µm – deposição
Partículas < 1 µm – dispersão pela atmosfera e precipitação (aumento do albedo)
Poluição local
• “Smog” industrial
Compostos de flúor, mercúrio e asbestosAcidentes: Índia, 1984 – Union Carbide (milhares de vítimas)
SmogSmogSmogSmog fotoqufotoqufotoqufotoquíííímicomicomicomico: Picos de poluição em cidades com sol e clima quente e seco.
• Poluição de veículos• Marrom avermelhado
• Pico entre 10 e 12h• Os dois smogs podem ocorrer simultaneamente.
Smog fotoquímico
Dispersão de poluentes na atm
• A dispersão vertical depende da temperatura.• À medida que o ar poluído sobe, ele esfria, e se a
temperatura da atmosfera for menor, levará os poluentes para cima.
• O poluente pode se dissipar ou permanecer estável• Inversão térmica: quando o ar fica mais quente que
o solo (manhã ou noite), fica estável e aprisiona os poluentes aos 100m aprox, criando o smog.
• Pode ser formada também pela vento marinho que esfria o ar no nível do solo à noite.
Processos de dispersão
• A fumaça forma uma pluma que vai dispersar dependendo da densidade, vento, topografia, etc.
• Modelos matemáticos podem prever como o poluente se dispersa no ar e prever impactos.
Padrões de qualidade do ar
• IQA: Índice de qualidade do ar
• Baseia-se na concentração de cada poluente em um determinado período
• Nivel primário: seguro para grupos sensíveis (crianças e idosos)
• Nível secundário: seguro para agricultura, visibilidade, animais e conforto
IQA
Crítica�400
Péssima300-399
Má200-299
Inadequada101-199
Aceitável51-100
Boa0-50
Qualidade do arIQA
Níveis de alerta
• Nível de atenção: baixa resistência física, agravamento de doenças cardiorespiratórias– Pessoas idosas ou doentes devem ficar em casa e reduzir
atividades físicas
• Nível de alerta: aparecimento prematuro de doenças, agravamento de sintomas, decréscimo de resistência física de pessoas saudáveis– Idosos e pessoasdoentes devem ficar em casa e evitar esforço
físiso. Evitar atividades exteriores
• Nível Crítico: morte prematura de idosos e doentes. Sintomas em pessoas saudáveis.– Permanecer em casa sem fazer esforço físico, minimizar
atividades e evitar tráfego.
Dificuldades em criar limites
• Grande número de poluentes
• Detecção de polentes tóxicos em baixa concentração
• Efeito sinérgico
• Falta de registros agravos por poluição
• Difícil correlacionar doenças comuns com poluição
• Extrapolação de testes com cobais para o homem.
Controle de poluição do ar
• Diminuir demanda de energia• Substituir combustíveis fósseis• Reduzir emissão de enxofre• Liquefazer e purificar o carvão• Usar carvão com menor teor de S• Remover o S antes da queima• Usar chaminés muito altas• Emissão intermitente de poluentes• Taxar a poluição• Corrigir o pH do solo• Melhorar eficiência da combustão
Controle de poluição do ar
• Transporte de massa menos poluente (VLT)
• Catalizador
• Usar dispositivos de remoção de MP
• Modificar estilo de vida (planejamento urbano)
• Motores menos poluentes
• Aumentar eficiência dos combustíveis
• Brasil: PROCONVE – Programa Nacional de Controle de Poluiçao por Veículos Automotores.
PLANO DIRETOR DETRANSPORTE E
MOBILIDADE URBANADA CIDADE DE VITÓRIA
Jd. América (Cariacica)Terminal Vila Velha
Terminal Laranjeiras (Serra)
VLT
VLT
VLT
Itália
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