Poluição Atmosférica

Constituição da atmosfera:

Troposfera – camada mais baixa da atmosfera e a mais densa, ao longo da qual há um arrefecimento acentuado. Existem correntes de ar que possibilitam a ascensão dos contaminantes. É o local onde se origina o nosso clima e ocorrem os fenómenos climáticos. As substâncias que nela se encontram podem regressar à superfície terrestre por precipitação;

Estratosfera – sobrepõe-se à troposfera, é mais rarefeita e contém uma menor concentração de vapor de água e uma maior concentração de ozono. Como as correntes de ar são insignificantes e a quantidade de vapor de água é reduzida, as substâncias que alcançam esta camada permanecem aí durante muito tempo;

Mesosfera;

Termosfera.


Os poluentes atmosféricos podem ser classificados como:

Poluentes primários – se são emitidos directamente para a troposfera numa forma potencialmente perigosa. Resultam directamente da combustão ou evaporação do carvão e derivados do petróleo.

Partículas, compostos orgânicos voláteis, CO, NOx, SOx e chumbo.

Poluentes secundários – se resultam da reacção dos poluentes primários com os componentes do ar (combustão), formando novos poluentes. A energia para que estas reacções ocorram provém da luz solar, daí se designarem também por oxidantes fotoquímicos.

Ozono, H2O2, H2SO4, HNO3 e diversos compostos orgânicos voláteis.

A poluição atmosférica, mesmo quando originada por fontes locais, atinge facilmente uma dimensão regional ou global, como consequência da mobilidade horizontal do ar atmosférico.


Particularização dos fenómenos de poluição atmosférica

• Smog: com a Revolução Industrial e a utilização intensiva de carvão como fonte de calor e energia, aparece o «smog industrial» - densas neblinas constituídas por uma mistura de óxidos de carbono, compostos azotados e vapor de água, que se formaram onde se concentravam as indústrias.
  

A partir dos anos 50, com o uso crescente de veículos motorizados, as grandes áreas urbanas começaram a ficar envoltas numa neblina denominada «smog fotoquímico».

Inversão térmica – uma das principais causas de intensificação do smog.

Em condições normais, a temperatura é mais elevada junto ao solo (devido ao facto de os raios solares incidirem na superfície); o ar quente eleva-se, arrastando consigo os contaminantes, promovendo a sua dispersão.

De noite, esta corrente pára. A formação de uma camada de ar mais fria à superfície, limitada superiormente por uma camada mais quente, ocorre durante a inversão térmica.

Quando estas inversões térmicas ocorrem de um modo prolongado, os contaminantes atingem concentrações perigosas, pelo que, nestes casos, as autoridades de saúde aconselham as pessoas com problemas respiratórios a permanecerem em casa e a protegerem-se.


Consequências do Smog:

• dores de cabeça;
• náuseas;
• irritação nos olhos e na garganta;
• agravamento dos problemas respiratórios;
• morte.

• Chuvas Ácidas:
  

Deposição à superfície da Terra de substâncias com pH inferior a 5,6 que ocorre, geralmente, por precipitação.

As chuvas ácidas passaram rapidamente de um problema de poluição regional, de zonas do globo muito industrializadas e com muitos carros, para um problema de poluição global.

Os poluentes primários emitidos para a atmosfera podem ser transportados pelos ventos dominantes, percorrendo distâncias de várias centenas de quilómetros.

Causas:

• O dióxido de enxofre (SO2) e os óxidos de azoto (NOx) produzidos pelas actividades humanas, particularmente a queima de combustíveis fósseis em centrais termoeléctricas, a indústria e os transportes rodoviários, reagem com o vapor de água atmosférico e originam ácido sulfúrico e ácido nítrico. Estas substâncias são depositadas à superfície da Terra com a precipitação ou a seco.

Consequências:

• destruição de florestas, por acção directa sobre as plantas ou indirecta pela acidificação do solo;
• desequilíbrios nos ecossistemas aquáticos provocados pela morte de peixes, aumento da concentração de alumínio e formação de metilmercúrio;
• aumento da frequência e gravidade de doenças respiratórias em seres humanos, como a bronquite e a asma;
• aumento da frequência e gravidade de doenças respiratórias em seres humanos, com a bronquite e a asma;
• libertação de metais pesados, como cobre e chumbo, das canalizações para a água de consumo público;
• degradação de monumentos, particularmente de calcário e mármore.
  

Medidas a adoptar para minimizar as emissões de poluentes:

• instalação de depuradores (filtros líquidos) – ao passar os fumos da combustão por estes filtros, que têm água e cal, obtém-se um precipitado, com diminuição da emissão de poluentes;
• costrução de centrais e equipamentos de energia alternativa;
• redução do consumo de electricidade.
  

• Efeito de Estufa:

O efeito de estufa é um fenómeno natural que tem vindo a ser acentuado pela libertação de gases com origem em actividades humanas.

O efeito de estufa impede a ocorrência de oscilações térmicas significativas, a que a maioria dos planetas do nosso sistema solar se encontra sujeito, tendo possibilitado o aparecimento e desenvolvimento da vida.

Da radiação solar que incide na Terra, uma parte é reflectida pela atmosfera ou absorvida pelo ozono estratosférico. A que atinge a superfície terrestre gera calor, que é irradiado sob a forma de radiação infra-vermelha. Os gases de estufa absorvem parte desta radiação e libertam mais radiação infra-vermelha, de maior comprimento de onda.

O CO2, vapor de água e outros gases têm função análoga à dos vidros numa estufa, deixando entrar as radiações, mas dificultando a saída dos raios Infra-vermelhos (IV).

Causas: a emissão de gases de estufa com origem antropogénica tem vindo a aumentar desde a Revolução Industrial.

CO2 – tem origem na queima de combustíveis fósseis e na queima de florestas para obtenção de terrenos agrícolas. Anualmente, verifica-se uma oscilação da concentração de CO2 por estação, reflexo da fotossíntese e da respiração nos ecossistemas aquáticos e terrestres (predominante no final do Outono e Inverno).

Metano (CH4) – proveniente das reacções microbianas de fermentação e de explorações petrolíferas.

Óxido nitroso (N2O) – tem origem em combustíveis fósseis, fertilizantes químicos e na pecuária.

Clorofluorcarbonetos (CFC) – utilizados como propulsores em aerossóis e em gases de refrigeração. Têm uma capacidade de absorção dos raios IV superior ao CO2.

Vapor de água

Ácido nítrico (HNO3) - proveniente da queima de biomassa e uso de fertilizantes químicos na agricultura.

Consequências do efeito de estufa:

• Aquecimento Global;
• aumento do nível dos oceanos, devido à expansão térmica da água e à fusão das calotes polares;
• alterações climáticas que afectam a disponibilidade de recursos hídricos (as taxas de evaporação e precipitação são alteradas) e a produção de alimentos;
• aumento da frequência e intensidade dos fenómenos extremos, como secas prolongadas, vagas de calor, inundações e tempestades;
• alterações na localização e na estrutura dos ecossistemas;
• extinção de espécies;
• alastramento de algumas doenças típicas das regiões tropicais.
  

A atmosfera terrestre também está sujeita a factores de arrefecimento.

As nuvens cobrem aproximadamente 50% da superfície terrestre e reflectem para o espaço cerca de 21% da radiação solar – esta reflexão denomina-se albedo e impede que ocorra o aquecimento.

A actividade vulcânica também arrefece a Terra, pois, durante as erupções, nuvens enormes de partículas e de aerossóis podem entrar na atmosfera, reflectindo e dispersando as radiações, o que causa uma diminuição da temperatura.

Assim, a temperatura resulta do equilíbrio entre factores de aquecimento e de arrefecimento do planeta.


Medidas de prevenção e minimização do efeito de estufa:

• estabelecimento e cumprimento de um máximo mundial para as emissões de CO2, mediante limitações do uso de combustíveis fósseis na indústria e nos transportes;
• efectuar acordos internacionais para pôr fim à emissão de CFC;
• deter a desflorestação e incrementar a plantação de árvores em vastas áreas actualmente desflorestadas;
• sensibiliar para a conservação de energia e apostar em formas de energia renováveis;
• fomentar a escolha pelos transportes públicos.

• Rarefacção do ozono estratosférico:

A camada de ozono que se localiza na estratosfera, filtra cerca de 95% das radiações UV do Sol.

A rarefacção do ozono estratosférico atinge praticamente todas as zonas da Terra (os trópicos são a excepção) e é particularmente grave sobre os polos onde se verifica uma acentuada redução sazonal.

O frio intenso e o grande turbilhão de ventos polares acima da Antárctida provocam, em cada Inverno, um decréscimo localizado na espessura de ozono. Contudo, na Primavera seguinte, com o Sol, o ozono volta a formar-se e a espessura normal é reconstituída. À perda sazonal de ozono durante o verão da Antárctida foi chamado o buraco do ozono.

O ozono troposférico, também chamado ozono fotoquímico, é um poluente secundário, com efeitos nocivos sobre o sistema respiratório. Resulta da oxidação de poluentes primários, como os óxidos de azoto, por acção da luz solar.

Causas: libertação de CFC's para a atmosfera

Os CFC são compostos estáveis e inodoros constituídos por átomos de carbono, cloro, e flúor. Foram amplamente usados como propulsores em aerossóis e em gases de refrigeração.

Na estratosfera, as radiações UV causam a quebra das moléculas de CFC e libertam átomos de cloro radioactivos. Os átomos de cloro causam a quebra da molécula de O3 em O2 e O, numa cadeia cíclica de reacções que conduz a uma distribuição de O3 mais rápida que a sua formação.

Cada molécula de CFC pode permanecer na estratosfera por dezenas de anos e converter um grande número de moléculas de O3 em O2.


Consequências: a redução do ozono estratosférico permite uma maior incidência das radiações UV sobre a Terra, o que provoca:

• aumento da incidência de queimaduras solares, cancros de pele e cataratas em seres humanos;
• supressão de funções do sistema imunitário, o que aumenta a susceptibilidade a doenças infecciosas e cancros;
• diminuição da produção de certas culturas, como milho, arroz, sorgo e trigo;
• diminuição da produção florestal de muitas espécies de árvores sensíveis às radiações UV.