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Poluição atmosférica e seus efeitos Apresentação dos conceitos e definições da poluição atmosférica, seus impactos para o meio ambiente e formas para seu monitoramento e controle. Prof. Ronaldo Augusto Granha 1. Itens iniciais Propósito Devido à crescente prática da engenharia verde e à busca pela redução de poluição e otimização da utilização da energia, é fundamental, para um profissional do meio ambiente, conhecer os principais conceitos sobre a poluição atmosférica, debatendo as suas causas e consequências para as empresas, para o meio ambiente e para a sociedade em geral. Objetivos Identificar a composição e a estrutura da atmosfera do nosso planeta. Descrever a qualidade do ar e as fontes poluentes. Reconhecer as consequências da poluição atmosférica. Reconhecer a importância das convenções sobre o clima e seus efeitos práticos. Introdução Olá! Antes de começarmos, assista ao vídeo e confira os principais pontos que serão abordados neste conteúdo. Introdução Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. • • • • 1. Composição e estrutura da atmosfera Vamos começar! Entendimento sobre a composição da atmosfera terrestre Veja os principais pontos que serão abordados sobre este assunto. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Estrutura da atmosfera Você sabe o que é a atmosfera? Se responder que é o ar a sua volta, estará certo. Mas, a atmosfera vai até que altura? Ela tem outros gases além do oxigênio? O ar é respirável até chegar ao espaço? Resposta A atmosfera é a camada de ar que cobre toda a Terra e nos envolve. À medida que a altitude aumenta, ela apresenta diferenças na composição, temperatura e pressão, e nos protege contra raios cósmicos nocivos, meteoritos e outros objetos que caem sobre a Terra. Quer saber como esse mecanimos funciona? Vamos lá! Composição da atmosfera Nas suas férias, você decidiu acampar com os amigos em uma reserva ecológica, no interior do Brasil. Por estarem fora do grande centro, vocês percebem como o ar da cidade é cheio de poluentes. O ar está puro, bom de respirar, livre de toda a poluição da cidade, não é? E é isso mesmo! Apesar da composição básica do ar ser a mesma em todo lugar, na cidade há, ainda, muito vapor de água e poluentes, como gases e materiais particulados flutuando à sua volta. E, é claro, que essa concentração de poluentes é muito reduzida no campo. Esses materiais particulados são, basicamente, qualquer material que estiver em suspensão no ar e que não é algum tipo de gás ou vapor de água. Isso inclui poeiras, fumaças, fumos e névoas. Eles costumam estar presentes no ar na cidade e no campo. Afinal, qual é composição básica do ar? Uma amostra pura e sem vapor de água (seca) inclui nitrogênio (78,08%), oxigênio (20,95%), argônio (0,93%), dióxido de carbono (0,04%), neônio (0,018%), hélio (0,0005%), ozônio (0,00006%), hidrogênio (0,00005%), criptônio (0,00011%), xenônio (0,00009%), Metano (0,00017%) (BARRY; CHORLEY, 2009, p. 29). Observe o gráfico: Gráfico: Composição da Atmosfera. A atmosfera apresenta a mesma composição básica do ar até a altura de 80km. Contudo, isso não quer dizer que você vai respirar bem nessa altura. Por quê? Quanto mais alto, menor será a pressão do ar e, portanto, a sua densidade. Assim, o ar estará mais rarefeito. Isso quer dizer que, quanto mais alto você subir, maior será a sua dificuldade para respirar. É por isso que aviões em altitudes mais altas são pressurizados. Camadas atmosféricas A amplitude da atmosfera vai desde o nível do mar até o espaço. E há vários fenômenos que só ocorrem dentro de altitudes determinadas. Assim, para se compreender melhor o funcionamento da atmosfera, é interessante analisá-la em camadas. Essas camadas, concêntricas em relação ao eixo da Terra, são divididas conforme as variações de temperatura, pressão atmosférica e altitude, acompanhe na sequência: Troposfera Camada atmosférica que inicia no nível do mar (zero) até 16km - 20km de altitude. Acompanhe sua descrição: Troposfera É a camada da atmosfera onde vivemos, assim como toda a biota da Terra; Contém cerca de 90% da massa total da atmosfera (maior densidade do ar), e concentra a maioria dos fenômenos atmosféricos; A temperatura média é decrescente, variando daquela onde vivemos (média de +15 °C), até cerca de -56°C, na Tropopausa; Concentra grande parte do ozônio (O3) presente na atmosfera; Retém parte da radiação solar, gerando o calor, as precipitações (ex.: neve, chuvas etc.) e ventos; Seu limite superior, a tropopausa, está mais próximo da superfície no equador do que nos polos; A pressão atmosférica varia de 1atm, na superfície, até 0,1atm no final da Tropopausa; A baixa temperatura na tropopausa minimiza a perda de vapor de água para o espaço sideral; Contém a maior parte da poluição atmosférica. Estratosfera Camada atmosférica que varia (em média) de 11km até 50km de altitude. Acompanhe sua descrição: Estratosfera A aviação comercial voa através da estratosfera, explorando as características do ar mais rarefeito; Sua temperatura varia de forma crescente, de -56°C até -2°C, devido à presença de ozônio (O3), que retém calor (energia); O ozônio (O3) presente nesta camada absorve parte da radiação ultravioleta, que é nociva tanto para nós quanto para a biota; Contém cerca de 10% da massa total da atmosfera; É nela que ocorre o chamado “efeito estufa”, que mantém a variação da temperatura constante e adequada ao desenvolvimento da vida; Seu limite superior é chamado de estratopausa. Mesosfera Camada atmosférica que varia (em média) de 50km até 85km de altitude. Acompanhe sua descrição: Mesosfera Sua temperatura varia de -2°C até -92°C na mesopausa; O atrito com gases, nesta camada, leva à queima e desintegração de meteoritos e outros materiais que caem na Terra; Seu limite superior é chamado de mesopausa. Termosfera • • • • • • • • • • • • • • • • • • Camada atmosférica que varia (em média) de 85km até 500km de altitude. Acompanhe sua descrição: Termosfera Sua temperatura varia de -92°C até +1.200°C. Essa temperatura muito elevada se dá pela retenção de radiações solares de alta energia, que são transformadas em calor; Também é conhecida como ionosfera, devido ao efeito de ionização causado pela passagem da radiação solar, e que gera efeitos visíveis, como a Aurora Boreal e a Aurora Austral, e libera calor na atmosfera. Exosfera Camada atmosférica que varia (em média) de 500km até cerca de 10.000km de altitude. Acompanhe sua descrição: Exosfera A última camada da atmosfera, e se estende até o espaço sideral; Concentra a magnestofera, ou seja, o campo magnético que envolve a Terra. Ela se estende até 65.000km, ou seja, além da exosfera, já no espaço sideral; Na magnetosfera, circulam as estações espaciais, os satélites artificiais, e as naves espaciais em órbita da Terra, aproveitando as suas propriedades eletromagnéticas. Funções da atmosfera A nossa atmosfera está estável há milhões de anos, o que contribuiu para a formação da nossa vida, assim como de toda a biota, e até dos fenômenos meteorológicos. Mas, como a atmosfera auxilia para a nossa sobrevivência na terra? Que funções ela exerce no nosso dia a dia? Vamos ver a seguir. Funções básicas da atmosfera A atmosfera mantém o equilíbrio entre a sua temperatura, a densidade do ar, e a pressão, permitindo se proteger até de ameaças, como raios solares ou meteoritos, por exemplo. Para entender como esse equilíbrio funciona, pesquisadores desenvolveram inúmeras invenções, teorias e descobertas científicas, ao longo dos últimos séculos, que permitiram estudar as características de toda as camadas da atmosfera. Exemplo Foi possível compreender como funcionam as variações de temperatura, as diferenças da pressão do ar, e as movimentações que provocam as massas de ar. Esse entendimento permite, por exemplo, que agricultores e administradores municipais se preparem para as chuvas e as suas possíveis consequências.• • • • • Imagine como seria caótico se não fosse possível prever grandes tempestades, nevascas, ciclones ou até furacões. As pessoas seriam pegas de surpresa por esses eventos, podendo perder, inclusive, seus pertences. Atualmente, é possível prever tais eventos com antecedência o suficiente para que as pessoas busquem proteção. Formação de tempestades. Após o estudo acerca das camadas atmosféricas, podemos observar o desenvolvimento de quatro diferentes funções: Filtragem A atmosfera terrestre serve como um filtro de radiações advindas do espaço. Entenda um pouco mais a seguir: Ameaça A Terra está exposta continuamente às radiações solares. Alguns desses raios são fundamentais para o desenvolvimento da vida, enquanto outros são extremamente danosos, causando doenças graves ou até inviabilizando essa mesma vida. Descrição da aplicação da função Os gases suspensos na atmosfera filtram esses raios, reduzindo seus impactos nocivos sobre a biota. O ozônio, por exemplo, filtra parcialmente os raios UVB e completamente o UVC, viabilizando, assim, a vida como conhecemos. Proteção A atmosfera terrestre serve também, como uma rede de proteção à corpos estranhos advindos do espaço. Entenda um pouco melhor a seguir: Ameaça A queda de meteoros ou partes de veículos espaciais ocorre constantemente. Essas quedas poderiam provocar desde pequenos danos materiais até grandes catástrofes, dependendo do tamanho e do conteúdo do objeto. Descrição da aplicação da função Os gases que compõem a atmosfera oferecem uma resistência (atrito) à passagem desses objetos. Essa resistência pode provocar a sua queima e desintegração, parcial ou total, antes que atinjam o solo, mitigando os seus impactos. Conservação A atmosfera terrestre serve também, como uma bolha de mantenimento de vida. Entenda um pouco melhor a seguir: Ameaça Sem atmosfera, os raios solares, aqueceriam o solo. E esse calor só existiria durante essa exposição, ou seja, de dia. À noite, ocorreria um frio extremo. Descrição da aplicação da função A atmosfera conserva o calor do sol à noite, reduzindo a sua dissipação, e deixando a temperatura viável para a vida à noite. Efeito estufa A atmosfera terrestre serve também, como uma rede de retenção de radiação infravermelha. Radiação esta, de extrema importância para a vida. O efeito estufa ocorre devido à quantidade de radiação infravermelha que fica aprisionada na atmosfera, devido à sua absorção graças a gases como por exemplo, o CO2. Entenda um pouco melhor a seguir: Ameaça A movimentação do planeta provoca variações diárias e periódicas da temperatura da Terra. O aumento dessa variação seria perigoso para a vida. Descrição da aplicação da função As características da atmosfera, particularmente da troposfera, limitam a amplitude na temperatura do planeta, relativamente pequena e propícia para a formação da vida. Transferência da energia do sol Se você já foi à praia ou trabalhou ao ar livre, com pouca roupa, ou sem utilizar um protetor solar, sob aquele sol escaldante de um dia de verão, por exemplo, deve ter acabado com a pele queimada e ardendo. Essa é uma das possíveis consequências da exposição aos raios solares. Esse calor é uma forma de energia luminosa transferida do sol para nós por meio dos seus raios, principalmente os infravermelhos e os ultravioleta. Parte desses raios são filtrados na atmosfera, graças ao ozônio da Estratosfera, que filtra completamente os raios UVC, parcialmente os UVA e UVB, protegendo os seres vivos de sua ação nociva (exemplo: câncer de pele, queimaduras de pele, danos aos olhos etc.). E o que ocorreria se tivéssemos uma exposição contínua e sem a filtragem da atmosfera? Resposta A energia luminosa trazida por esses raios nos atingiria “em cheio”, o que acabaria impedindo a vida como conhecemos, ou seja, não estaríamos aqui para ver. Podemos supor que haveria um calor muito forte durante o dia e um frio intenso à noite, como ocorre na Lua. Isso revela que a filtragem é uma barreira fundamental para a nossa sobrevivência. O fato é que os raios são filtrados, mas esses filtros deixam passar energia luminosa suficiente para manter a nossa vida, as águas em estado líquido, o gelo nos polos, e por aí vai. E essa energia é aproveitada de diversas formas. Por exemplo: Os seres humanos e os animais precisam da exposição à luz solar para se aquecer e manter o seu metabolismo; As plantas e as algas transformam essa energia luminosa em energia química, usada no seu crescimento e na fotossíntese, liberando o oxigênio que consumimos no processo; As pessoas têm aproveitado a energia luminosa para gerar energia elétrica, com o emprego coletores solares. Observe que esses raios solares não alcançam todas as áreas do nosso planeta da mesma forma, ou com a mesma intensidade. Como a Terra é um globo achatado nos polos, a intensidade dos raios solares varia entre as latitudes (vide imagem a seguir). É por isso que as temperaturas médias diminuem à medida que as latitudes aumentam, ou seja, nos afastamos do equador em direção aos polos. Distribuição dos raios solares sobre a Terra. Fenômenos atmosféricos e climáticos Outra consequência das diferentes incidências de raios solares sobre as diversas regiões da Terra está nas diferenças entre as temperaturas de cada uma delas. Em um mesmo dia e horário, por exemplo, podemos ter os seguintes cenários: • • • Cenário 1 Você está dando um mergulho na praia do Futuro, em Fortaleza, Ceará, para aliviar o calor de 35ºC. Cenário 2 Um amigo seu está andando no calçadão da praia de Copacabana, no Rio de Janeiro, com uma temperatura de 25ºC. Cenário 3 Outro amigo está longe da praia, andando em um shopping em Porto Alegre, no Rio Grande do Sul, se protegendo do frio de 10ºC. Veja que essas temperaturas também são afetadas por outros elementos, como: estações do ano; incidência de massas frias ou quentes que circulam pela atmosfera; umidade do ar; o relevo. A conjunção desses fatores pode aumentar ou diminuir essas temperaturas, aproximando-as ou até invertendo a situação, deixando Porto Alegre, em algum momento, mais quente do que o Rio de Janeiro, por exemplo. E esses mesmos elementos atuam na formação de fenômenos, como os ventos e chuvas. As chuvas, por exemplo, podem vir da movimentação de frentes quentes (massas de ar quente) de uma região para outra, enquanto o frio vem da movimentação de massas de ar frio. Por outro lado, há fenômenos atmosféricos globais de grande porte que influenciam o clima em regiões muito extensas, como é o caso do Efeito estufa, do El Niño etc. Atenção Você deve observar, desde já, que a poluição afeta essas variações no clima, já que podem agravar o efeito estufa, ao reter energia transmitida pelo sol, gerando calor. Vem que eu te explico! Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar. A importância da troposfera e da estratosfera para a nossa vida Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. • • • • As variações do clima e a poluição Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Verificando o aprendizado Questão 1 O ozônio (O3) é um ar de grande importância para os seres vivos. Sua principal função é a filtragem dos raios solares, reduzindo a nossa exposição aos raios ultravioleta. Essa filtragem ocorre em qual camada da atmosfera? A Mesosfera B Estratosfera C Exosfera D Troposfera E Termosfera A alternativa B está correta. Apesar da maior concentração do ozônio estar na troposfera, a concentração desse gás que filtra os raios ultravioleta do sol encontra-se na estratosfera. Questão 2 Suponha que um satélite artificial antigo caia sobre a Terra. Ele queimará na entrada na nossa atmosfera, e, conforme o caso, se desintegrará antes mesmo de chegar. A qual função da atmosfera esse exemplo se refere? A Filtragem B Efeito estufa C Proteção D Smog E Conservação A alternativa C está correta. Uma das funçõesda atmosfera é nos proteger contra a queda de objetos celestes, como meteoritos e restos de satélites. 2. Qualidade do ar e fontes poluentes Vamos começar! A medição da qualidade do ar nas cidades Veja a seguir os principais pontos que serão abordados sobre este assunto. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Fontes de poluentes Você já sabe que a Revolução Industrial ocasionou a migração de um grande contingente de mão de obra do campo para as cidades, onde as indústrias se instalaram. A melhora do padrão de vida da população levou ao crescimento de sua taxa de natalidade, acesso a produtos industrializados etc. Infelizmente, esses novos consumidores também aceleraram o lançamento de poluentes na atmosfera, na forma de gases, vapores, poeiras etc. E suas fontes envolviam tanto as empresas, quanto as residências da população. Entendendo a poluição atmosférica Você decidiu se mudar do bairro tranquilo e arborizado onde morava, para perto do seu trabalho, no centro comercial da sua cidade. Com isso, espera gastar pouco tempo entre a sua casa e a sua mesa de trabalho, e ter mais tempo para dormir, comer em casa etc. Na teoria, seria tudo ótimo, mas, logo, surgiu um problema: o ar no entorno de sua casa estava sempre pesado, com uma névoa malcheirosa pairando sobre a vizinhança. E havia muita poeira e fuligem no ar. O interior de sua casa estava sempre empoeirado. Nesse momento, você conclui que estava sofrendo os problemas derivados dos altos níveis de poluição das cidades, que se fazem mais presentes junto a áreas comerciais ou industriais. Próximo à sua casa, havia vias de grande movimento diário, fábricas, escritórios, e muitas outras fontes de poluentes. Só restava se acostumar com toda essa poluição, ou planejar a volta para o endereço antigo. Definindo a poluição atmosférica Neste ponto, é interessante estabelecer um entendimento sobre o que é a poluição. Uma boa definição foi apresentada pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), por meio da NBR 8969:1985 – Poluição do ar – terminologia: Indicador visual da qualidade do ar. Toda e qualquer forma de matéria e/ou energia que, segundo suas características, concentração e tempo de permanência no ar, possa causar ou venha a causar danos à saúde, aos materiais, à fauna e à flora e seja prejudicial à segurança, ao uso e ao gozo da propriedade, à economia e ao bem-estar da comunidade. (ABNT, 1985) Essa definição continua atual e consta na Resolução CONAMA nº 491, de 19 de novembro de 2018. Note que essa definição não diferencia agentes poluentes de origem natural ou da ação humana (antrópicas), ou ainda, pela sua composição química, ou ainda, pelo seu estado físico, ou seja, se estão em estado sólido, líquido ou gasoso. Ela também abrange os impactos econômicos da poluição, já que ela pode afetar a saúde e o bem-estar das pessoas, assim como as fontes de matérias-primas ou a produção das empresas. Qualidade do ar Você deve estar se perguntando: Como posso saber se o ar que estou respirando está poluído? E se estiver, vai me fazer mal? Resposta Você pode estar circulando por uma rua calma e arborizada, e estar exposto a concentrações de agentes poluentes que lhe trarão ou não problemas de saúde e não se dar conta disso, já que existem poluentes atmosféricos que são tão pequenos que não são visíveis a olho nu. O fato é que o ar pode conter diferentes concentrações de agentes poluentes. O dano que esses poluentes podem nos trazer depende da sua natureza, concentração, e tempo de exposição, por exemplo. Em muitas cidades, os altos níveis de poluição que ocorrem diariamente levaram autoridades municipais a criarem padrões de qualidade do ar aceitável, e fazerem medições constantes dessa qualidade, informando a população sobre os resultados. É por isso que muitas cidades divulgam relatórios diários na mídia sobre qualidade do ar por região. É comum o emprego de sinais luminosos ou letreiros nas ruas indicando ao público a qualidade do ar daquela área da cidade. Com isso, a população pode sair da área temporariamente ou até mesmo evitar ações que contribuam para a piora da situação. Os avisos das prefeituras normalmente indicam se a qualidade está boa, aceitável ou ruim. O que você faria se estivesse circulando por uma área onde a qualidade do ar está ruim? Se possível, saia logo do local. Atenção Há normatizações federais, estaduais e municipais que estabelecem limites de tolerância predefinidos, e que são utilizados para avaliar a qualidade do ar. Origem dos poluentes atmosféricos A poluição atmosférica pode ser originada pela natureza ou pelas ações das pessoas. Para que se possa tomar medidas que a previnam ou controlem, é importante compreender as suas origens. Poluentes atmosféricos de origem natural Os poluentes de origem natural circulam pela atmosfera há milhões de anos, ou seja, muito antes dos primeiros humanos circularem pela Terra. Você deve estar imaginando que a principal fonte da poluição natural está na poeira levada pelos ventos, e não está errado. Mas há outros poluentes e fontes, tais como: Cinzas, poeiras e gases vulcânicos (ex.: dióxido de enxofre, monóxido de carbono etc.). Gases liberados do solo naturalmente. Gases liberados pelo processo digestivo de animais ruminantes (ex.: gás metano). Bactérias e outros microrganismos. Aerossóis atmosféricos (ex.: poeiras, maresia, neblina, cinzas de incêndios de origem natural etc.). Os aerossóis atmosféricos são conjuntos de partículas líquidas ou sólidas muito pequenas, que se encontram concentradas na atmosfera, envolvendo materiais particulados. As poeiras são exemplos de aerossóis formados por partículas sólidas (materiais particulados). Já a neblina é um exemplo de aerossol líquido presente no ar. Os exemplos de poluentes listados incluem resíduos lançados pelo vulcanismo. Como isso se dá? Uma erupção de grandes proporções, ocorrida em outros países, pode lançar cinzas, poeiras, fumaça e gases a grandes altitudes, onde o ar menos denso, associado aos ventos, pode lançar esses poluentes a longas distâncias. Um fato interessante que você deve observar é que a natureza tem seus próprios meios de limpar a poluição que produz. Um exemplo disso está na fotossíntese realizada pelas plantas: o dióxido de carbono (CO2), ou gás carbônico, é retirado do ar por algas e árvores, que os utilizam no seu processo de produção de energia química, usando o carbono (C), devolvendo oxigênio (O2) para a atmosfera como parte desse processo. Poluentes atmosféricos de origem antrópica Para começar, vamos entender o que significa o termo “antrópica”. O prefixo “antro”, de origem grega anthropos, significa “homem”. Assim, temos que os poluentes foram gerados pelas ações humanas, indicando que eles tendem a estar mais concentrados em áreas muito populosas, principalmente se forem gases liberados pela queima de combustíveis fósseis, como gasolina, óleos ou carvão mineral, por exemplo. Talvez você mesmo possa ter gerado poluentes atmosféricos hoje, como resultados de suas ações em casa, na faculdade ou no trabalho. O simples ato de usar, para ir e/ou voltar de um desses lugares, um meio de transporte público ou privado movido por um motor de combustão interna já gerou o lançamento de poluentes derivados da queima do seu combustível. 1. 2. 3. 4. 5. Dentro desses ambientes, a energia elétrica que você está usando pode ter vindo de uma termelétrica, ou seja, da queima de mais combustível fóssil, como o diesel ou o carvão mineral, gerando mais gases poluentes da atmosfera. Claro que os motores de hoje estão muito aperfeiçoados. Sua performance melhorou muito, entregando mais potência com menor consumo. Porém, a poluição que causam ainda está presente na atmosfera. Meller e Oliveira (2017, p. 265) apresentam cinco tipos de gases derivados da queima de combustíveis fósseis como sendo os principais ofensores (agentes poluentes) da atmosfera, acompanhe: monóxido de carbono (CO); monóxido de nitrogênio (NO); dióxidode nitrogênio (NO2); dióxido de enxofre (SO2); hidrocarbonetos (HC). Como veremos mais adiante, esses gases são responsáveis pelo aumento do aquecimento do planeta, no entanto, existem outros gases produzidos pela ação humana e que são também grandes ofensores da atmosfera. Um bom exemplo está nos clorofluorcarbonos (CFC), que reagiam quimicamente com a camada de ozônio, reduzindo-a. E não podemos esquecer os inúmeros materiais particulados que produzimos diariamente, seja pelas atividades das fábricas, nas obras civis, ou mesmo pelas queimadas feitas para a lavoura, por exemplo. Indústria química. Dispersão dos poluentes da atmosfera As concentrações de poluentes atmosféricos são muito perigosas tanto para nós quanto para a biota em geral, principalmente se a exposição ocorrer por um período longo. O ideal seria evitar a sua formação, tratando as fontes emissoras de poluentes previamente. Após lançadas na atmosfera, teremos de esperar a ação de ventos e de chuvas para dispersá-las. Razões para as grandes concentrações de poluentes Vale ressaltar que as concentrações de poluentes se formam sobre áreas que concentram indústrias, minerações, siderúrgicas, e ainda sobre vias e rodovias onde o trânsito é intenso. Sua formação pode vir da combinação de fatores como: • • • • • Vale cercado por elevações. 1 Fator 1 O volume de poluentes lançados na atmosfera pela indústria, comércio, transportes, residências etc. 2 Fator 2 A própria maior ou menor concentração de indústrias ou cidades. 3 Fator 3 A distribuição do relevo, incluindo vales, montes, cadeias de montanhas (serras), rios ou até dos prédios mais altos das cidades. 4 Fator 4 As variações da temperatura da região, que aquecem ou esfriam as massas de ar, gerando assim os ventos que movimentam os poluentes para outras áreas, ou trazem ar puro de outras áreas ou altitudes para diluir as concentrações deles. 5 Fator 5 A ocorrência de inversões térmicas, ou seja, a formação de massas de ar frio dividindo massas de ar quente, e deixando uma delas retida junto ao solo, concentrando poluentes. 6 Fator 6 As maiores ou menores volumes de precipitações (chuvas) na região. Sobre a inversão térmica, vale observar que é muito comum em metrópoles como São Paulo ou Los Angeles (EUA), e causa um grande mal-estar e o agravamento de doenças respiratórias em várias regiões dessas cidades. Outro aspecto interessante é o efeito do relevo sobre as concentrações de agentes poluentes. Os ventos mais baixos podem empurrar esses poluentes para próximo de serras, muitas vezes distantes das suas fontes. Os poluentes retidos nos vales próximos ficarão por ali até que ventos mais fortes ou chuvas ocorram. Caso de Cubatão (SP) Um exemplo ocorrido no Brasil e que ilustra a influência do relevo na concentração de poluentes é o da cidade de Cubatão, em São Paulo. Localizada em um vale, próximo à Serra do Mar, essa cidade concentra, ao seu redor, diversas indústrias, transportadoras, empresas de logística e outros negócios relacionados à atividade portuária e de produção industrial. Concentração de poluição em área urbana. Relembrando Nos anos 1970 e 1980, a cidade ficou conhecida pelas altas concentrações de poluentes atmosféricos, mantidas pelas operações das empresas à sua volta. A maioria dessas empresas atuavam sem interrupções, ou seja, funcionavam 7 dias por semana, 24 horas por dia. Como você já deve imaginar, o ar de toda a cidade e dos arredores ficou extremamente poluído. E essa concentração foi agravada pela presença da Serra do Mar, que reduzia a ação dos ventos, retendo os poluentes sobre a região. Os danos para a população local, assim como para a Mata Atlântica, que cobria a Serra, foram enormes. As pessoas tinham muita dificuldade para respirar, e foram acometidas por diversos tipos de doenças. Já a biota, que constituía a Mata Atlântica da área, começou a desaparecer. Saiba mais Essa situação foi muito divulgada e debatida ao longo dos anos 1980. Seus efeitos levaram a uma mobilização de autoridades, de pesquisadores, da população e do empresariado, na busca de soluções urgentes que reduzissem a concentração de poluentes na região. Após muito esforço e investimento, as concentrações de poluentes foram reduzidas, melhorando o ar de toda a região. Vale fazer uma pesquisa a respeito! Dispersão dos agentes poluentes na atmosfera O caso de Cubatão demonstra um problema comum no mundo: a concentração de empresas que lançam grandes volumes de poluentes em determinada região. Já vimos que há vários fatores que facilitam ou agravam essas concentrações. A natureza mantém mecanismos que dispersam a poluição que ela mesma causa, e que têm funcionado há milhões de anos. Esses mecanismos incluem ventos, chuvas, variações de temperatura e até a ação de plantas e microrganismos. Esses fatores também diluem as concentrações de poluição atmosférica antrópica. Mas, como já vimos, há limitações para a sua ação. O noticiário recente tem mostrado casos de cidades no mundo que enfrentam graves problemas com as concentrações de poluentes. Entre as suas causas, pode-se encontrar a concentração de empresas que emitem esses poluentes. E entre as razões para que essas empresas atuem em uma mesma área, podemos citar a proximidade de: Empresas fornecedoras de recursos para a produção. Sistemas de transporte necessários para o suprimento de recursos e o escoamento de produtos da produção. Fontes de matérias-primas e insumos (água, energia, telecomunicações etc.). Mão de obra especializada permanente ou temporária. • • • • E vale lembrar que, como ocorre desde a primeira Revolução Industrial, essas concentrações de empresas geram também concentrações de população. O volume de poluentes lançados na atmosfera pela indústria, comércio, transportes, residências etc. A própria maior ou menor concentração de indústrias ou cidades. A distribuição do relevo, incluindo vales, montes, cadeias de montanhas (serras), rios ou até dos prédios mais altos das cidades. As variações da temperatura da região, que aquecem ou esfriam as massas de ar, gerando assim os ventos que movimentam os poluentes para outras áreas, ou trazem ar puro de outras áreas ou altitudes para diluir as concentrações deles. A ocorrência de inversões térmicas, ou seja, a formação de massas de ar frio dividindo massas de ar quente, e deixando uma delas retida junto ao solo, concentrando poluentes. As maiores ou menores volumes de precipitações (chuvas) na região. Vem que eu te explico! Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar. Os poluentes atmosféricos naturais e antrópicos Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. A importância da dispersão atmosférica Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Verificando o aprendizado Questão 1 Um fenômeno muito comum nas cidades é o(a) ________________. Esse fenômeno envolve a retenção de uma massa de ar quente sob uma massa de ar frio junto ao solo. Essa massa retida concentra poluentes, formando uma névoa cheia de poluentes. De qual fenômeno a definição trata? A Dispersão térmica B Inversão térmica C • • • • • • Aquecimento global D Estabilidade atmosférica E Profundidade da mistura A alternativa B está correta. A inversão térmica é o fenômeno caraterizado pela retenção de uma massa de ar quente junto ao solo. Essa massa fica retida pela formação de uma massa de ar frio acima dela, que demora a dissipar e retém agentes poluentes. Questão 2 O relevo pode influenciar a formação de concentrações de poluentes. Por qual motivo isso ocorre? A O relevo reduz a poluição produzida pela natureza. B O relevo limpa os agentes poluentes antrópicos. C O relevo limita a ação dos ventos, retendo os poluentes. D O relevo dispersa os poluentes produzidos pelas pessoas. E Por motivo nenhum. O relevo não está relacionado com a poluição. A alternativa C está correta. Os ventos levam os agentespoluentes até alcançar barreira como cadeias de montanhas, que retém esses agentes, concentrando-os. 3. Consequências da poluição atmosférica Vamos começar! Os impactos da poluição nas nossas vidas Veja a seguir os principais pontos que serão abordados sobre este assunto. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Principais poluentes atmosféricos A presença no ar de agentes poluentes em determinada região ou área urbana dependerá do conjunto de emissores locais desses agentes, que podem ser fábricas, termoelétricas, siderúrgicas etc., além dos meios de transporte que por ali circulam. É importante conhecer os poluentes e suas origens para poder tratá-los adequadamente. Principais poluentes da atmosfera A poluição atmosférica se tornou uma grande preocupação para a humanidade após estudos divulgarem os seus efeitos danosos, a partir da Conferência de Estocolmo (1972). Note que já havia pesquisas em curso sobre casos de poluição iniciados e concluídos muito antes desse evento, e que serviram para motivar a ONU a promover o evento. Relembrando Naquela época, após o alerta global sobre a ameaça da poluição atmosférica, casos como os da inversão térmica em São Paulo, ou da concentração de poluição em Cubatão, começaram a surgir em todo o planeta. Vale ressaltar que essa concentração envolve a mistura de agentes poluentes produzidos localmente, e que ficam retidos pelo relevo ou massas de ar mais frio, ou seja, geram impactos locais. Havia um conjunto de poluentes que causavam efeitos negativos para todo o planeta, o que lhes conferiu um destaque negativo. Esse era o caso dos poluentes dos gases derivados da queima de combustíveis fósseis, dos clorofluorcarbonos (CFC), e até do metano liberado pela biota. Mas existem muitos outros compostos químicos e materiais particulados na lista dos agressores da atmosfera. Você talvez se surpreenda com a presença de materiais arrolados nessas listas, mas eles também podem ser agressores globais, principalmente se atingirem altitudes mais altas. Considere o caso dos vulcões, em que a força gerada por suas erupções pode lançar cinzas e outros materiais nessas altitudes. Esses materiais podem tanto se dispersar pela atmosfera, quanto causar variações na temperatura regional ou global, já que podem reter energia luminosa dos raios solares, por exemplo. Impactos da poluição sobre a nossa saúde Trânsito pesado no final de um dia de semana. Se você caminhar pelo centro de uma grande cidade, principalmente nos horários de maior movimento de veículos, você estará respirando combinações variadas de poluentes (gases e materiais particulados), produzidos por descargas de automóveis, fábricas, obras civis, e outras origens próximas ou distantes. Esses gases e materiais particulados podem causar dores de cabeça, náuseas, dificuldades de respirar, alergias etc. A exposição continuada pode causar ou intensificar doenças mais graves. Não é à toa que habitantes de cidades pelo mundo que enfrentaram ou enfrentam as altas concentrações de poluição se acostumaram a usar máscaras ou mesmo parar de trabalhar quando a qualidade do ar atinge o nível mais crítico. Se esses agentes poluentes (gases e materiais particulados) já estão identificados e localizados, e já se conhece os seus impactos para a vida no planeta, por que eles ainda são lançados na atmosfera? Resposta Considere que as mudanças nos processos de produção ou dos hábitos da população levam muito tempo, e requerem tanto amparo legal regulamentar quanto disponibilidade financeira para realizar mudanças. Também há de se considerar as cobranças da opinião pública e de acionistas, além da evolução das pesquisas sobre novos meios de produção. O fato é que os poluentes do ar são continuamente estudados, visando identificar as suas origens e os seus efeitos. Muitos desses estudos exigem anos de observação e análise de seus impactos sobre as pessoas e a biota, sempre com o objetivo de determinar se ele faz ou não mal à saúde. Caso se comprove ser nocivo, são propostas ações para tratar ou eliminar essa ameaça. Um exemplo desse tipo de estudo é o caso do amianto. Trata-se de um daqueles elementos particulados que podem ser absorvidos pelo ar que respiramos. O Brasil foi um dos grandes produtores mundiais desse material, que tinha várias aplicações na construção civil. Ele era usado na produção de telhas, caixas d’águas entre outros produtos. Mas o crescimento de ocorrências de doenças levou os pesquisadores a avaliar a conexão entre esse material e as doenças identificadas. Os resultados desses estudos demonstraram que o manuseio ou a exposição a essas fibras causava doenças pulmonares e digestivas. Como resultado, vários países, incluindo o Brasil, proibiram o seu uso. Vale uma pesquise a respeito! Efeito estufa e aquecimento global Você já sabe vários fatos sobre o efeito estufa, como: É um efeito natural. Ocorre na estratosfera, envolvendo gases que a compõem. Envolve a retenção do calor transmitido pelos raios solares. Mantém a variação da temperatura média da Terra, dentro de um intervalo adequado para a nossa sobrevivência. Agora, suponha que gases lançados na atmosfera durante o processo de industrialização se concentrem junto aos gases lá existentes, e que também tenham a capacidade de reter calor. Com mais gases participando desse processo, mais calor será retido, aumentando a temperatura média da Terra. Temos, então, o chamado aquecimento global. Considere agora que se trata de vários tipos de gases, que estão se acumulando há mais de dois séculos, e que esses lançamentos cresceram exponencialmente nos últimos cem anos. Teremos, então, um volume enorme de gases acumulados na estratosfera, retendo ainda mais calor à medida que o tempo passa. • • • • O efeito . Assim, há um agravamento continuado do efeito estufa, com impactos sobre a temperatura média da Terra, ou seja, sobre o aquecimento global. Estudos afirmam que esse acréscimo de calor retido já elevou a temperatura do planeta em cerca de 0,5°C. Parece pouco, não é? Mas considere que essa variação representa a média de inúmeras variações que ocorrem por todo o planeta, do equador aos polos. Esse agravamento do aquecimento global pode provocar, por exemplo: Redução das geleiras nos polos, o que levará ao aumento do nível do mar. Alteração de ecossistemas, reduzindo a biota total ou parcialmente. Agravamento de fenômenos climáticos como tempestades, furações, secas etc. Smog fotoquímico É o efeito smog, ou seja, a combinação da fumaça com a neblina (smoke + fog, em inglês), presentes junto à superfície. Trata-se de um efeito local, que mistura a neblina (vapor de água) que ocorre em algumas horas do dia, com fumaças e gases poluentes lançados nas proximidades. Note que esse fenômeno não é inofensivo. Seus efeitos, combinados com a presença de massas de ar frio em baixa altitude, podem formar a inversão térmica. Ele pode gerar problemas respiratórios e agravar muitas doenças crônicas do pulmão. Controle da poluição A instalação de novas organizações em determinada área pode ser uma boa notícia, já que ela poderá criar oportunidades de negócio e empregos na região. Nesse contexto, os eventuais efeitos negativos para o meio ambiente podem parecer apenas o preço a pagar pelo crescimento econômico e social da região. Porém, as empresas de hoje precisam comprovar que compreendem quais são as degradações que podem causar, e mostrar quais as ações que vão tomar para evitá-las ou compensá-las. Histórico do controle de poluição do ar Ainda durante os anos 1970, muitas cidades começaram a estabelecer padrões de qualidade do ar, medir diariamente as concentrações de gases na atmosfera local, e publicar os resultados dessas medições. Os resultados dessas medições alarmaram autoridades e a população de várias cidades. Algo precisava ser feito, e rápido. Ainda naquela época, surgiram campanhas e programas governamentais e setoriais visando ao incentivo à: pesquisa e desenvolvimento de soluções quereduzissem a emissão de poluentes, seja pela melhoria ou inovação de métodos de produção; padronização de limites para a emissão de poluentes pela indústria e em seus produtos (ex.: veículos), além de objetivos para a sua redução; obrigação do emprego de sistemas de tratamentos de resíduos da produção; substituição de combustíveis fósseis por renováveis (ex.: álcool anidro, biomassa, eletricidade etc.); substituição do transporte motorizado individual pelos transportes público ou solidário. Note que essas iniciativas evoluíram e existem até hoje. Essas evoluções incluem desde os sistemas de produção, até as legislações e regulamentações sobre a poluição atmosférica, ou ainda a própria conscientização do público sobre os riscos desse tipo de poluição. Mas ainda hoje, vemos notícias sobre cidades, em diversas regiões do planeta, onde a poluição atmosférica ainda precisa ser controlada. Ainda há muito o que fazer nessa área! • • • • • • • • Poluição urbana. Caso de sucesso - A preservação da camada de ozônio Governos, empresários e cientistas do mundo todo debateram e acordaram mudanças que viriam reduzir a ameaça à camada de ozônio. Essa ameaça tinha sua origem a partir de determinado tipo de gás, os clorofluorcarbonetos, conhecidos pela sigla CFC. Até os anos 1970, o CFC era empregado como propelente de aerossóis caseiros usados por desodorantes, inseticidas e tintas. Ele também era empregado em geladeiras e sistemas de refrigeração. Estudos da época apontaram que a camada formada pelo gás ozônio presente na estratosfera, e que protege o planeta de parte dos raios ultravioleta, apresentava partes mais finas, ou até buracos. Os estudos alertavam que: o CFC era o principal ofensor dessa camada, pois reagia com o ozônio, gerando novos compostos; os raios ultravioletas já estavam passando por esses buracos sem a filtragem desse gás; esse problema estava aumentando. Agora, coloque-se no lugar das pessoas da época ao descobrirem que seu desodorante ou a sua geladeira poderiam estar contribuindo para esse problema. O que você faria? Deixaria de usar produtos que empregassem o CFC, é claro. E foi o que aconteceu. Logo o uso do CFC foi proibido, e a indústria buscou gases substitutos. Os produtos alterados foram relançados, com a indicação de que “não agrediam a camada de ozônio” em seus rótulos ou manuais. Comentário Atualmente, a camada de ozônio está se regenerando, mas lentamente. Se passarão décadas até que ela atinja o volume de cerca de cem anos atrás, quando o CFC chegou ao mercado. Técnicas de controle de poluição atmosférica A forma mais eficaz de tratamento de poluentes é a prevenção ou limitação de sua emissão. Isso ocorre porque, após lançados na atmosfera, restará pouco a fazer além de mover as pessoas para longe ou oferecer tratamento médico para os que forem atingidos. 1. 2. 3. Assim, a primeira linha de defesa contra a emissão de poluentes está dentro das empresas que lançam poluentes na atmosfera. Cada empresa precisa desenvolver uma análise de riscos de emissão dos poluentes, identificando as suas fontes e definindo as melhores práticas e/ou recursos necessários para mitigar os seus efeitos. Há vários métodos e práticas de produção que podem ser usados para mitigar o risco de lançamento de poluentes na atmosfera, e que estão à disposição da indústria. O poder público (federação, estados e municípios) pode utilizar as suas atribuições normativas e fiscalizadoras para obrigar as empresas a manterem mecanismos que reduzam a poluição, e monitorar as emissões de poluentes de cada empresa. Para realizar isso, podem ser empregados desde estações de monitoramento ambiental até inspeções e testes nas instalações de produção das empresas. Por outro lado, o mesmo poder público, com colaboração do empresariado, pode empregar o planejamento urbano como meio de reduzir a concentração de empresas atuais, e disciplinar a criação e instalação de novas empresas, vedando novas concentrações. Como se pode observar, há muito trabalho e investimento a fazer. Muito já foi feito, tanto que problemas como o de Cubatão ou do CFC foram reduzidos. Vem que eu te explico! Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar. As consequências do aquecimento global Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. O controle da qualidade do ar Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Verificando o aprendizado Questão 1 A concentração de poluentes derivados da queima de combustíveis fósseis tem contribuído muito para o chamado aquecimento global. Isso ocorre devido ao aumento do calor concentrado na atmosfera, gerado por um efeito que é normalmente benigno para a vida na Terra, trata-se do efeito A smog. B ozônio. C estufa. D tropopausa. E ácido. A alternativa C está correta. Trata-se do efeito estufa, que provoca a retenção, junto à superfície terrestre, do calor gerado por raios solares infravermelhos refletidos da Terra. O aumento do calor concentrado leva ao aquecimento global, e pode prejudicar a vida. Questão 2 Qual é o efeito comum nas grandes cidades que envolve a formação de uma névoa que mistura nevoeiros (vapor e água) com gases poluentes ou fumaça suspenso no ar? A Smog B Ozônio C Estufa D Tropopausa E Ácido A alternativa A está correta. O termo smog é a mistura dos termos em inglês smoke e fog, ou seja, fumaça e nevoeiro ou bruma. 4. Convenções climáticas e seus efeitos Vamos começar! A importância das conferências sobre o clima Veja a seguir os principais pontos que serão abordados sobre este assunto. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Emergência climática Até agora estudamos a poluição e seus efeitos para o clima. Neste módulo, vamos estudar o clima propriamente dito, entendendo como esse é afetado pela poluição. Inicialmente, precisamos compreender como funciona o clima, e quais são os principais efeitos da poluição sobre ele. Entendendo o clima O clima é um desses termos que usamos diariamente, mas que talvez nos pareça difícil definir de forma sintética e objetiva. Ele é considerado um sistema de alta complexidade, pois reúne os efeitos de diversos fatores locais, regionais e globais. Esse sistema determina as variações de temperatura e a incidência dos fenômenos atmosféricos, como a chuva e o vento em todo o planeta. Pelo que vimos até aqui, um fator chave para o clima é a temperatura. Um grau a mais na temperatura média pode gerar diversos problemas ambientais por todo o planeta, e representa, portanto, uma variação climática. As variações da temperatura de determinada área para outra geram os ventos, as chuvas, a umidade do ar, o efeito estufa e o aquecimento global, entre outros efeitos possíveis. Mas há outros aspectos que afetam o clima. Veja quais são: Movimentos da terra Os movimentos de rotação e de translação da terra em relação ao Sol, que aumentam ou diminuem a incidência de raios solares nas diferentes regiões da Terra. Relevo O relevo, que pode tanto afetar a direção horizontal dos ventos, já que oferece barreiras à sua movimentação nesse sentido, quanto a vertical, já que pode concentrar calor, que gera movimentações verticais na direção do ar mais frios das altitudes. Mares Os mares, que podem afetar as movimentações de frentes frias ou quentes pela movimentação de suas correntes marítimas etc. Acúmulo de gases e materiais particulados O acúmulo de gases e de materiais particulados de origem humana ou vulcânica na atmosfera (vide o efeito estufa). História da crise climática A expressão crise climática, também apresentada como emergência climática, tem sido muito usada para designar os efeitos da concentração de gases derivados da queima de combustíveis fósseis na atmosfera sobre a temperatura do planeta, ou seja, o aquecimento global. Países europeus já a decretaram em função das altas temperaturas e secas pelas quais têm passado nos últimos anos. Mas essaemergência climática começou a ser desenhada a partir da Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável, realizada em Estocolmo em 1972. Como você pode perceber, essa crise não se trata, portanto, de uma novidade para o mundo. Ela era previsível e foi anunciada diversas vezes ao longo de décadas. E, por isso, diversas ações preventivas já foram tomadas, mas ainda há muito o que fazer. As fortes variações no clima global que vemos atualmente provam isso. Atenção Há cinquenta anos, chegou-se a temer uma nova era glacial. Isso ocorreria em um cenário em que a poluição impedisse que os raios solares chegassem à Terra, baixando assim a temperatura dela. Mais tarde, o temor passou a ser o oposto, ou seja, o agravamento do já conhecido efeito estufa, com o aumento da temperatura média da Terra a níveis que poderiam derreter as geleiras dos polos, inviabilizar a agricultura e matar animais, por exemplo. Essa mudança de posição é um exemplo das evoluções nas pesquisas que estavam sendo realizadas. Mas, as soluções para essa crise eram e continuam sendo difíceis de identificar, de quantificar e, principalmente, de definir soluções e formas de sua implementação. Na época, havia inúmeras barreiras técnicas e financeiras a serem vencidas, como ainda existem hoje. Muitas pesquisas ainda precisavam ser feitas para consolidar o entendimento dos problemas causados pela poluição. Contudo, os investimentos e as preocupações com a poluição e o clima concorriam com outros temas globais complexos, tais como a Guerra Fria, a guerra do Vietnã, os conflitos entre os países árabes e Israel, a crise do petróleo, e a fome em várias regiões do globo. Busca por fontes de energia alternativas Por outro lado, a chamada “crise do petróleo”, dos anos 1970, causada por conflitos e questões políticas ocorridas no Oriente Médio, beneficiaram indiretamente o combate à poluição e a prevenção da degradação do clima. O preço mundial do petróleo subiu rapidamente e se manteve alto, sem perspectiva de queda a curto prazo. Vários países, incluindo o Brasil, perceberam o risco da dependência do petróleo em um cenário volátil, onde o seu preço poderia variar por questões políticas ou especulativas, e começaram a buscar por fontes alternativas de energia. Era preciso, portanto, mudar a matriz energética, entendida como sendo o conjunto de meios de produção de energia, com a substituição de fontes de energia baseadas na queima de derivados de petróleo (termelétricas). As opções de fontes de energia disponíveis incluíam o gás natural, a energia nuclear, energia hidráulica e as energias renováveis. Muitas questões técnicas precisavam ser resolvidas para se atingir essa meta. Grandes investimentos precisavam ser aplicados na busca de formas viáveis de exploração dessas alternativas de geração de energia. Vejamos a situação das opções de fontes de energia disponíveis: Energia nuclear Os países que já dominavam a energia nuclear decidiram investir mais nessa energia. Outros países também tiveram interesse nessa solução, incluindo o Brasil, que adquiriu tecnologia da Alemanha para a construção das usinas de Angra I, II e III. Mas essa opção se mostrou complexa devido a diversos fatores, tais como: O alto custo da instalação e manutenção de usinas nucleares; Os riscos de acidentes, que poderiam causar consequências catastróficas e aumentar a poluição ambiental; A grande dificuldade em se lidar com os resíduos radioativos da produção, que precisavam de métodos e instalações muitos específicos e caros para seu descarte; O controle sobre a sua operação, que exige inspeções de órgãos internacionais. Gás natural Países que tinham reservas de gás natural investiram nessa tecnologia. Ela exigia a produção de termelétricas movidas por esse combustível, e exigia toda uma infraestrutura de extração, transporte e guarda. Mas era uma energia poluente e não renovável. Os países que não possuíam essas reservas precisavam desenvolver negociações com países fornecedores, e construir meios de transportar o gás por longas distancias (ex.: gasoduto, navios tanque etc.). No longo prazo, muitos países, incluindo o Brasil, desenvolveram meios de usar o gás natural próprios ou de terceiros. • • • • Hidrelétricas É uma energia bem menos poluente que as demais. Mas dependia de alguns fatores, tais como: a disponibilidade de áreas a serem inundadas para o represamento de águas suficientes para movimentar as turbinas de geração de energia; disponibilidade de água suficiente para esse represamento; capital e tempo para construir as grandes obras de engenharia necessárias para sua geração e distribuição. O Brasil foi percebido na época como um exemplo de uso desse tipo de fonte de energia. Sua matriz energética já estava baseada em energia gerada por hidrelétricas que estavam em operação ou em construção. Vale destacar a entrada em operação de Itaipu, no Paraná. Energias renováveis Esse título reúne diversas fontes de energia que ainda estavam em desenvolvimento na época, incluindo o etanol, a biomassa, a energia eólica, e a energia solar. O Brasil foi percebido na época como um exemplo de uso dessas energias renováveis, graças ao emprego em larga escala do álcool (etanol) como combustível de motores à combustão, iniciada entre o final dos anos 1970 e o início dos anos 1980. Essas fontes renováveis estão em franca expansão hoje, tanto no Brasil quanto no mundo. Convenções climáticas Mudanças são sempre difíceis, e aquelas necessárias para proteger o clima não poderiam fugir a essa regra. O esforço e os investimentos a serem aplicados para reduzir os efeitos da poluição sobre o clima são altos e envolvem todos os países, indústrias e a sociedade. Para fazer essas mudanças começarem a acontecer, era preciso organizar e direcionar os esforços de todos. Os fóruns de debates internacionais se apresentam como ótimas oportunidades para debater problemas, definir ações e alocar investimentos. Esses fóruns têm ocorrido regularmente, e já geraram resultados bastante positivos. Necessidade de discussão dos efeitos das variações climáticas e a poluição As variações climáticas podem ser extremamente perigosas. Um pequeno aumento da temperatura média pode, por exemplo, derreter as geleiras existentes nos polos, ou no topo de cadeias de montanhas (ex.: Alpes), o que aumentaria a altura dos mares o suficiente para alagar cidades costeiras, ou até cobrir totalmente ilhas hoje habitadas. Pesquisadores já projetam o crescimento da temperatura média da Terra a níveis alarmantes até o fim deste século. Conferências globais sobre o clima se tornaram rotineiras. Nelas, são sempre discutidas as ações necessárias para tratar preventivamente as variações de temperatura global, e as suas consequências caso esses esforços não gerem os efeitos desejados. A pauta das conversas inclui a situação de risco de países insulares ou de cidades litorâneas, que poderão ser muito afetadas ou até desaparecer, caso os níveis do mar subam, após o derretimento das calotas polares, causando uma tragédia ambiental e humana gigantesca. • • • Também haveria ondas de calor e de frio mais intensas como as que têm ocorrido nos últimos anos na Europa e nas Américas, e que já deixam seus governos alarmados. E note que essas variações afetarão a todos os seres vivos no planeta. Reflexão É importante ter em mente que os danos causados à natureza podem levar décadas ou séculos para serem recuperados, e seus efeitos reduzidos. Daí, a emergência de seu tratamento. Primeiros debates sobre a crise climática A Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável, realizada em Estocolmo em 1972, promoveu a discussão de vários temas sobre o meio ambiente, e resultou na Declaração de Estocolmo, uma carta com 26 princípios para a preservação do meio ambiente, e também na criação do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), organização ligada a ONU e que existe até hoje. No entanto, se essa conferênciaalertou o mundo sobre o problema da poluição atmosférica, por que não resolveram isso logo? Por que foram necessárias outras conferências sobre o clima? E por que esse tema ainda hoje gera debates e discordâncias pelo mundo? Resposta Como já vimos, a agenda dos líderes mundiais da época já estava repleta de questões econômicas, políticas e militares. E que uma dessas questões, a crise do petróleo, gerou efeitos positivos para o combate à poluição e para a preservação do clima. A poluição atmosférica é uma ameaça global, sendo necessária a definição de estratégias para preveni-la, devendo traçar metas, ações, responsabilidades, financiamentos etc. Assim, novos fóruns e discussão sobre a poluição atmosférica precisaram ser programados, e várias questões complexas já estavam apresentadas para debate. Principais conferências sobre o clima – Eco 92 Visando tratar das inúmeras questões pendentes, foram organizados vários fóruns, encontros e conferências sobre o clima entre as décadas de 1970 e 1990. Entre os eventos, a ECO 92 se destacou como a maior conferência das Nações Unidas sobre o meio ambiente desde a Conferência de Estocolmo, em 1972. A presença de quase duzentos países nesse evento valorizou e reforçou a importância do tema meio ambiente e o definiu como uma preocupação de Estado. Também foi destacado o trabalho das organizações não governamentais (ONGs) sobre esses temas. O monitoramento da evolução das questões debatidas na ECO 92 ocorreu por meio da realização de duas outras conferências: a RIO + 10, em Joanesburgo, na África do Sul, e pela RIO + 20, no Rio de Janeiro. Um dos desdobramentos da ECO 92 foi a criação das COPs (Conferências entre as Partes), a serem realizadas anualmente. A primeira dessas conferências, a COP 1, foi realizada em Berlim, na Alemanha, em 1995. As COPs se tornaram frequentes, acontecem até hoje e se firmaram como fóruns de discussão de ações para a redução do aquecimento global. Entre os acordos negociados nesses eventos, Emissão de gases poluentes pela indústria. encontram-se compromissos com metas de redução de emissão de poluentes, financiamentos a produção ou compensações pelas degradações já ocorridas. Ressaltamos a importância desse tipo de conferência para o engajamento de todos os países na busca de soluções para a poluição atmosférica e seus efeitos. Por ser anual, e reunir organizações governamentais, não governamentais e privadas dos quatro cantos do mundo, as COPs permitem um acompanhamento constante da evolução das ações de redução das agressões ao clima, com o estabelecimento de metas e acompanhamento de indicadores e debates de todas as questões. Nesses eventos, cada país pode apresentar a evolução dos indicadores do clima, quais ações foram implementadas, quais foram os resultados alcançados em cada ação, quais novas ações são necessárias. Também se debate o financiamento e o apoio técnico a essas ações, lembrando que muitas mudanças exigem altos investimentos, empregando recursos que muitos países não dispõem. A COP 3, realizada em Kyoto, Japão, se destacou pela emissão do chamado Protocolo de Kyoto, no qual diversos países se comprometeram com metas de redução de emissão de poluentes que gerassem o agravamento do efeito estufa. Dificuldades técnicas e financeiras despertaram resistências de países, sobretudo os mais industrializados, a se comprometer com as metas, ou seja, de assinar esse documento. O atingimento dessas metas foi monitorado e debatido pelas COPs subsequentes. Vários problemas que dificultavam o seu atingimento foram identificados e debatidos. Em 2015, na COP 21, realizada em Paris, vários países renovaram seu compromisso com o combate ao aquecimento global, assinando o chamado Acordo de Paris. Vem que eu te explico! Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar. O reconhecimento da emergência climática Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. A importância das COPs Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Verificando o aprendizado Questão 1 Um dos principais efeitos das conferências e estudos sobre os efeitos da poluição sobre o clima ocorridas nos anos 1970 e 1980 foi percepção de que providências urgentes deveriam ser tomadas por governos, empresários e cientistas, para controlar o que foi chamado de crise climática. O problema central dessa crise pode ser sintetizado como sendo A o aumento da temperatura média global. B a perda de oxigênio para o espaço. C o aumento descontrolado do gás ozônio. D a redução da temperatura média global. E a redução do dióxido de carbono (CO2) da atmosfera. A alternativa A está correta. A crise climática ou emergência climática envolve o crescimento da retenção de calor na troposfera pelo efeito estufa, gerando o chamado aquecimento global. Questão 2 Seja pela crise do petróleo dos anos 1970, ou em resposta à crise climática que ainda vivemos, países buscaram fontes alternativas de energia. Uma delas foi muito empregada ainda nos anos 1970, mas acabou ficando de lado ou em segundo plano. Isso ocorreu em função de uma série de dificuldades que envolviam a sua operação. Estamos tratando da energia A antrópica. B solar. C carbônica. D eólica. E nuclear. A alternativa E está correta. Trata-se da energia nuclear, que se mostrou cara, e de operação complexa, principalmente em relação à destinação de seus resíduos. E eventuais acidentes poderiam causar consequências muito graves. 5. Conclusão Considerações finais Apresentamos neste conteúdo os principais conceitos sobre a poluição atmosférica. Debatemos as suas origens, a forma como ela ocorre, as suas consequências, e como governos, empresários, cientistas e o público em geral têm reagido aos seus impactos sobre o clima e, portanto, sobre a vida. Estabelecemos uma base de conhecimento sobre a atmosfera do nosso planeta. Vimos quais gases a compõem, as camadas em que ela se divide, e como cada camada afeta a nossa vida. Debatemos os significados da poluição e da qualidade do ar, apresentamos as origens dos poluentes e como eles podem ser classificados, viabilizando a sua análise e tratamento. Por fim, apresentamos o conceito de clima, e debatemos como as autoridades e as sociedades acadêmicas e civil reagiram aos primeiros estudos sobre a forma como o clima estava sendo atingido pela poluição descontrolada. Vimos as opções que foram consideradas para a substituição dos combustíveis fósseis, apreciando as caraterísticas de cada opção. Conhecemos os congressos e outros eventos já realizados, que visam reduzir os impactos da poluição e melhorar a atmosfera do nosso planeta. Você agora tem condições de compreender as origens e os impactos da poluição nas nossas vidas, quais são as providências já tomadas para reduzir os impactos da industrialização e promover a recuperação atmosférica. Podcast Para encerrar, ouça um resumo dos principais conceitos abordados neste estudo. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para ouvir o áudio. Explore + Confira as indicações que separamos especialmente para você! Para ampliar as discussões, sugerimos que visite o site mantido pela Nações Unidas – Brasil, e leia o artigo intitulado: Novas diretrizes da OMS sobre qualidade do ar reduzem valores seguros para poluição . Leia também o artigo publicado no site da CETESB, que traz considerações sobre a qualidade do ar: Padrões de qualidade do ar. Visite o site da UNEP (Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente) para ler o artigo: Você sabe como os gases de efeito estufa aquecem o planeta? Referências AGÊNCIA SENADO. COP. 2022. Consultado na Internet em: 1 ago. 2022. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT. NBR 8969: Poluição do ar. Rio de Janeiro: ABNT, 1985. BARRY, R. G.; CHORLEY, R. J. Atmosfera, tempo e clima. Porto Alegre: Grupo A, 2009. BRASIL. CONAMA. Resolução CONAMA nº 490. Brasília: 2018. Consultado na Internet em: 1 fev. 2021. COMPANHIA AMBIENTALDO ESTADO DE SÃO PAULO. CETESB. Padrões de qualidade do ar para o estado de São Paulo. 2022. Consultado na Internet em: 1 ago. 2022. DOS SANTOS, M. A. Poluição do meio ambiente. Rio de Janeiro: Grupo GEN, 2017. INSTITUTO DE PESQUISA ECONÔMICA APLICADA. IPEA. Rio-92: mundo desperta para o meio ambiente. 2022. Consultado na Internet em: 1 ago. 2022. LENZI, E.; FAVERO, L. O. B. Introdução à Química da Atmosfera - Ciência, Vida e Sobrevivência. 2. ed. Rio de Janeiro: Grupo GEN, 2019. MACHADO, V. de S. Princípios de Climatologia e Hidrologia. Porto Alegre: Grupo A, 2017. MELLER, G. S.; OLIVEIRA, K. F.; STEIN, R. T. et al. Controle da poluição. Porto Alegre: Grupo A, 2017. ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS. ONU. Acordo de Paris sobre o Clima. 2022. Consultado na Internet em: 01 ago. 2022. Poluição atmosférica e seus efeitos 1. Itens iniciais Propósito Objetivos Introdução Introdução Conteúdo interativo 1. Composição e estrutura da atmosfera Vamos começar! Entendimento sobre a composição da atmosfera terrestre Conteúdo interativo Estrutura da atmosfera Resposta Composição da atmosfera Camadas atmosféricas Troposfera Troposfera Estratosfera Estratosfera Mesosfera Mesosfera Termosfera Termosfera Exosfera Exosfera Funções da atmosfera Funções básicas da atmosfera Exemplo Filtragem Ameaça Descrição da aplicação da função Proteção Ameaça Descrição da aplicação da função Conservação Ameaça Descrição da aplicação da função Efeito estufa Ameaça Descrição da aplicação da função Transferência da energia do sol Resposta Fenômenos atmosféricos e climáticos Cenário 1 Cenário 2 Cenário 3 Atenção Vem que eu te explico! A importância da troposfera e da estratosfera para a nossa vida Conteúdo interativo As variações do clima e a poluição Conteúdo interativo Verificando o aprendizado 2. Qualidade do ar e fontes poluentes Vamos começar! A medição da qualidade do ar nas cidades Conteúdo interativo Fontes de poluentes Entendendo a poluição atmosférica Definindo a poluição atmosférica Qualidade do ar Resposta Atenção Origem dos poluentes atmosféricos Poluentes atmosféricos de origem natural Poluentes atmosféricos de origem antrópica Dispersão dos poluentes da atmosfera Razões para as grandes concentrações de poluentes Fator 1 Fator 2 Fator 3 Fator 4 Fator 5 Fator 6 Caso de Cubatão (SP) Relembrando Saiba mais Dispersão dos agentes poluentes na atmosfera Vem que eu te explico! Os poluentes atmosféricos naturais e antrópicos Conteúdo interativo A importância da dispersão atmosférica Conteúdo interativo Verificando o aprendizado 3. Consequências da poluição atmosférica Vamos começar! Os impactos da poluição nas nossas vidas Conteúdo interativo Principais poluentes atmosféricos Principais poluentes da atmosfera Relembrando Impactos da poluição sobre a nossa saúde Resposta Efeito estufa e aquecimento global Smog fotoquímico Controle da poluição Histórico do controle de poluição do ar Caso de sucesso - A preservação da camada de ozônio Comentário Técnicas de controle de poluição atmosférica Vem que eu te explico! As consequências do aquecimento global Conteúdo interativo O controle da qualidade do ar Conteúdo interativo Verificando o aprendizado 4. Convenções climáticas e seus efeitos Vamos começar! A importância das conferências sobre o clima Conteúdo interativo Emergência climática Entendendo o clima Movimentos da terra Relevo Mares Acúmulo de gases e materiais particulados História da crise climática Atenção Busca por fontes de energia alternativas Energia nuclear Gás natural Hidrelétricas Energias renováveis Convenções climáticas Necessidade de discussão dos efeitos das variações climáticas e a poluição Reflexão Primeiros debates sobre a crise climática Resposta Principais conferências sobre o clima – Eco 92 Vem que eu te explico! O reconhecimento da emergência climática Conteúdo interativo A importância das COPs Conteúdo interativo Verificando o aprendizado 5. Conclusão Considerações finais Podcast Conteúdo interativo Explore + Referências