Qualidade do ar- aula 1

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1ºAula
A atmosfera, composição, poluição 
natural e antropogênica
Objetivos de aprendizagem
Ao término desta aula, vocês serão capazes de: 
•	 identificar as camadas da atmosfera;
•	 diferenciar a poluição natural e antrópica;
•	 classificar as fontes de contaminação da atmosfera.
Caros(as) alunos(as)!
Nesta aula, abordaremos a formação da atmosfera, os 
principais gases constituintes e suas camadas, e discutiremos 
a diferença de poluição natural para a antrópica. Assim, 
atendendo aos objetivos de aprendizagem propostos no plano 
de ensino desta disciplina, vamos refletir acerca da formação da 
atmosfera.
Desejo a todos(as) uma excelente aula. Boa leitura!
Bons estudos!
6Qualidade do Ar
1 – A atmosfera: formação e caracterização.
2 – A atmosfera: classificação das camadas.
3 – Fontes de poluição: natural e antrópica.
1 - A atmosfera: formação e 
caracterização
A constituição da atmosfera passou por estágios em sua 
formação, um processo que durou pelo menos 4 bilhões de 
anos; nosso planeta era pouco mais que um disco de gás e 
poeira que girava ao redor do Sol.
Nessa época, a parte sólida da Terra estava em plena 
formação. A pequena gravidade do planeta teria atraído do 
espaço elementos pesados como metano, amônia e vapor 
d’água, que foram fundamentais para se iniciar a formação do 
planeta Terra.
Com o derramamento das lavas vulcânicas, se formavam 
as rochas e se obtinha a liberação direta de gases devido ao 
resfriamento do material. Conforme esses discos do sistema 
solar se esfriavam, formavam-se blocos de rocha cada vez 
maiores, que futuramente se tornariam os planetas.
A maior parte das moléculas que mais tarde formariam 
a atmosfera estavam presas nessas rochas. Os gases originais 
liberados pelo processo de resfriamento eram o hidrogênio, 
hélio, metano e nitrogênio; notava-se a inexistência do 
oxigênio, gás vital para os homens.
Junto com a liberação dos gases na Terra, surgiram 
as primeiras camadas da formação da atmosfera, o que 
favoreceu a retenção de umidade e se iniciou o ciclo da água. 
Com a presença da alta umidade favoreceu a precipitação e 
começaram a aparecer as primeiras formas de vida, tais como 
as bactérias, algas e microrganismos, isso há cerca de 3,5 
milhões de anos. 
Com o resfriamento da Terra, surgiram as primeiras 
Seções de estudo
formas de vida, constituídas por organismos anaeróbicos, 
que não necessitavam de oxigênio para seu crescimento. No 
decorrer do tempo, esses organismos estavam expostos à luz 
solar, e, muitos deles sofreram mutações e se transformaram 
em vegetais (algas e plantas).
Os vegetais, em seu processo de fotossíntese, utilizavam 
o dióxido de carbono e água, para obter glicose através 
da energia da luz solar e comtemplar seu crescimento e 
desenvolvimento. Com isso, possibilitou o aparecimento de 
outras formas de vida na Terra, devido à transformação do 
gás carbônico em gás oxigênio.
Nessa atmosfera primordial, a crosta terrestre estava cheia 
de elementos capazes de sugar oxigênio, como compostos de 
enxofre e de ferro. Assim, a Terra levou dois bilhões de anos 
para que esses minerais ficassem saturados e o gás oxigênio 
produzido pela fotossíntese das bactérias e algas começasse a 
se concentrar na atmosfera.
Surge, assim, a formação da atmosfera, que favoreceu a 
retenção de umidade na terra e iniciou o ciclo dos organismos 
aeróbicos, que dependem do oxigênio para obter energia, há 
cerca de 1,7 bilhão de anos. 
O oxigênio se livrou dos minerais sugadores que 
necessitavam do oxigênio para sua sobrevivência e começaram 
a ser estocados na atmosfera. A estabilidade da atmosfera e a 
disponibilidade de água turbinaram a fotossíntese e elevaram 
o nível de oxigênio no ar para o patamar atual, cerca de 21%, 
e o dióxido de carbono começou a ser absorvido pelo solo e 
por bactérias que faziam fotossíntese.
Após a formação da camada do oxigênio surge a camada 
de ozônio (O3), a partir do oxigênio extra liberado por reações 
químicas nas camadas mais altas da atmosfera em formação. 
A camada de ozônio teve um fator importante na formação 
da Terra, pois ela protege a superfície dos raios ultravioleta, 
o que permitiu o surgimento das plantas terrestres, há 400 
milhões de anos. 
Com a proteção da camada de oxigênio contra a 
desintegração solar, boa parte do vapor d’água passa a 
se condensar na forma de água líquida em rios e mares, 
favorecendo assim o aparecimento de mais espécies como 
peixes, plantas terrestres, anfíbios e insetos (Figura 1)
 
Figura 1. Esboço da formação das espécies na Terra. Disponível em: https://segredosdomundo.r7.com/primeiros-seres-vivos-quais-eram-como-e-ha-quanto-tempo-
surgiram/. Acessado em 24 de fevereiro de 2021.
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2 - A atmosfera: classificação das 
camadas
Agora que já apreendemos um pouco sobre a formação 
da atmosfera, vamos estudar a divisão de suas camadas, 
lembrando que a atmosfera é uma camada gasosa, composta 
por diferentes gases que envolvem a Terra, acompanhando-a 
em seus movimentos (BARRY e CHORLEY, 2009).
O ar que respiramos não é uma substância homogênea, 
mas um composto de gases misturados de tal maneira 
combinados que distinguem a Terra dos demais planetas do 
sistema solar. As propriedades desses gases e a forma como 
se dispõem, envolvendo o Planeta, permitiram o surgimento 
e a manutenção da vida sobre a superfície.
Sabemos que a atmosfera terrestre é mantida pela ação 
gravitacional, sendo mais densa próximo à superfície e se 
torna mais rarefeita com a altura. Até os primeiros 29 km 
de extensão, a atmosfera concentra 98% de sua massa total, 
composta pelos gases mais densos.
Estima-se que a atmosfera apresente aproximadamente 
10.000 km de extensão, que podem ser divididas em três áreas, 
segundo a classificação por sua composição (Quadro 1).
Quadro 1. Tabela descritiva da classificação da atmosfera 
por critérios químicos.
Nomenclatura Características
Homosfera Atinge os primeiros 100 km de altitude. Seus 
principais gases são o oxigênio de o nitrogênio.
Heterosfera
Fica entre 100 a 500 km de altitude. Predominam 
os gases hélio e o hidrogênio, mas a distribuição 
dos gases nessa camada é irregular. 
Exosfera
Acima dos 500 km de altitude. Nessa camada os 
gases estão rarefeitos e começam a escapar da 
gravidade da Terra.
Segundo Mendonça e Danni-Oliveira (2007), outra 
importante característica da atmosfera terrestre é a variação da 
distribuição vertical de sua temperatura, dada pela interação de 
seus componentes com a entrada de energia proveniente do 
sol e saída de energia proveniente da Terra, o que possibilitou 
compartir a atmosfera em esferas concêntricas com distintos 
comportamentos térmicos, sendo:
•	 Troposfera 
 A troposfera é a primeira camada da atmosfera, 
considerada a camada de vida, onde os seres vivos podem 
respirar normalmente devido à disponibilidade do oxigênio e 
desenvolver suas atividades cotidianas. Podemos citar algumas 
características dela:
•	 Zona onde os fenômenos climáticos acontecem 
(chuvas e vendavais);
•	 Detém quase toda a massa molecular ou gasosa da 
atmosfera (75%);
•	 Apresenta a concentração de 78% de nitrogênio, 
21% de oxigênio, além de outros gases em pequenas 
proporções;
•	 Chega a atingir cerca de 17 km de extensão nas 
regiões tropicais e pouco mais que 7 km nas regiões 
polares;
•	 Onde transitam os aviões, helicópteros, balões etc.;
•	 Apresenta um gradiente térmico vertical médio 
de 6,5°C/km ou 0,6°C/100 m. Isso significa que 
quanto mais altitude for ganhando maior será o 
decréscimo da temperatura.
•	 Estratosfera
A estratosfera é a segunda camada da atmosfera, 
considerada o protetor solar da Terra, pois é nela que se abriga 
a maior concentração de ozônio, conhecida como Camada de 
Ozônio. Podemos citar algumas características dela:
•	 Fica situada entre 7 até 50 km de altitude 
aproximadamente;
•	 A radiação ultravioleta é absorvida pela 
fotodissociação da molécula de ozônio, garantindo 
a manutenção do calor na Terra;
•	 As temperaturas podem variarde -57°C em sua base 
(18 a 20 km de altitude) a 0°C no seu topo (50 km 
de altitude);
•	 Apresenta 10% da massa total da atmosfera;
•	 Muitos aviões a jato circulam na estratosfera devido 
à sua estabilidade;
•	 É nessa camada que começa a difusão da luz solar 
(que origina o azul do céu).
•	 Mesosfera
A Mesosfera é a terceira camada da atmosfera, marcada 
por ser a camada mais fria da atmosfera chegando até -133°C 
a cerca de 90 km de altitude, devido ao fato de não haver 
gases ou nuvens para absorver a energia solar. Podemos citar 
algumas características dela:
•	 Muitos aviões a jato circulam na estratosfera devido 
à sua estabilidade;
•	 É nessa camada que começa a difusão da luz solar 
(que origina o azul do céu);
•	 A fronteira da mesosfera com a termosfera é 
considerada a parte mais fria de toda atmosfera;
•	 Ocorre o fenômeno da combustão dos meteoritos, 
impedindo que eles caiam sobre a Terra;
•	 Nela também se formam as intrigantes nuvens 
noctilucentes ou nuvens que brilham à noite, 
compostas por minúsculos cristais de gelo que só 
são visíveis quando iluminados por baixo, no pôr do 
sol (Figura 2).
 
Figura 2. Nuvens Noctilucentes. Disponível em: https://meioambiente.
culturamix.com/natureza/nuvens-noctilucentes-como-desvendar-esse-misterio. 
Acessado em: 01 de março de 2021.
8Qualidade do Ar
•	 Termosfera
A Termosfera é a quarta camada da atmosfera, conhecida 
como a camada mais quente devido à alta absorção dos raios 
x, gama e ultravioleta, realizada pelos átomos de nitrogênio e 
oxigênio. Podemos citar algumas características dela:
•	 Maior extensão da atmosfera, indo desde os 80 km 
até os 700 km acima da superfície;
•	 O calor intenso é ocasionado pela presença de 
moléculas de ar, as quais executam o trabalho de 
absorver radiação solar;
•	 As temperaturas sofrem amplas variações diurnas e 
sazonais, sendo mais altas durante o dia e durante a 
máximas de luz solar;
•	 Conhecida também como ionosfera, devido a 
ionização ou carga elétrica causada pela separação 
de elétrons com carga negativa com átomos neutros 
de oxigênio e moléculas ne nitrogênio deixando o 
átomo ou molécula com uma carga positiva líquida 
(um íon) devido a radiação solar;
•	 O grau de rarefação local não possibilita o uso 
de processos termométricos convencionais, a 
temperatura não pode ser aferida pelo calor sensível 
que os seres vivos detectam nos baixos níveis da 
atmosfera;
•	 Onde ocorre a Aurora Boreal (Polo Norte) e Aurora 
Austral (Polo Sul), produzidas através da penetração 
de partículas ionização através da atmosfera de 300 
km para 80 km.
•	 Exosfera
A exosfera é a última camada da atmosfera, fazendo divisa 
com o espaço sideral. Podemos citar algumas características 
dela:
•	 Sua proporção vai de 700 km até 1000 km de altitude 
desde a superfície;
•	 Extremamente rarefeita, composta de 50% de 
hidrogênio e 50% de hélio;
•	 Possui temperaturas em torno de 1000ºC, devido à 
grande presença de plasma;
•	 O calor não se propaga devido a rarefação do ar;
•	 Apresenta a gravidade zero.
Agora que já estudamos as características de cada camada 
da atmosfera, iremos observar a Figura 3 para melhor fixação 
visual e ilustrativa de cada camada. 
Figura 3. Divisão das camadas da atmosfera. Disponível em: https://
br.pinterest.com/pin/809451733007442173/. Acessado em 24 de fevereiro de 
2021.
Vimos a nomenclatura utilizada para dividir as cinco 
camadas da atmosfera, agora vamos falar um pouco da divisão 
de uma camada para a outra. O limite entre a Troposfera e 
a camada seguinte é chamado de Tropopausa. Ela situa-
se a uma altitude variável, que depende das condições 
climáticas. Havendo turbulência climática, esse limite sobe. 
Normalmente, fica a uma latitude média de 17 km sobre a 
linha do Equador.
O limite superior da Estratosfera com a Mesosfera é 
a Estratopausa, zona em que a temperatura para de subir. 
Daí em diante entra-se na Mesosfera, o limite superior da 
Mesosfera com a Termosfera é chamado de Mesopausa. Já 
o limite da Termosfera com a Exosfera marca o início do 
espaço exterior que é chamado Termopausa (Figura 4).
Figura 4. Divisões das camadas das da atmosfera. Disponível 
em: https://www.google.com/
search?q=tropopausa+estratopausa+mesopausa
&sxsrf=ALeKk03sqKDzqq2y5Kizyo1aVD2ZC4WjLg:1614613848578&source=
lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwi88JKnuY_vAhW1K7kGHW
0BBkMQ_AYQAw&biw=1366&bih=657#imgrc=Z3gAdFDHaSlf4M. Acessado 
em: 01 de março de 2021.
3 - Fontes de poluição: natural e 
antrópica
Antes de falarmos das fontes de poluição, vamos abordar 
o conceito de poluição. Segundo Matos (2020) poluição pode 
ser definida como todo e qualquer tipo de alteração no meio 
decorrente da introdução de substâncias ou energia de modo 
a danificar ou prejudicar as características originais do meio. 
Assim, quando falamos de poluição estamos falando 
da fonte que libera algum contaminante no meio ambiente. 
Dessa forma a fonte pode ser entendida como a origem/
causa, o lugar onde a poluição é gerada, este pode ser uma 
indústria, um carro, uma residência e até mesmo o meio 
ambiente por si só.
A poluição natural é entendida como os processos 
geoquímicos e biológicos que ocorrem naturalmente no meio 
ambiente sem a interferência humana. Podemos mencionar 
algumas atividades:
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•	 Áreas desérticas – Apresentam nuvens de poeira, 
deixando material particulado no ar atmosférico;
•	 Animais ruminantes – No processo de decomposição 
da matéria orgânica ingerida por esses animais há a 
liberação do gás metano (CH4) em forma de pum;
•	 Queimadas nas florestas – As queimadas de origem 
natural liberam altas concentrações de monóxido de 
carbono (CO) na atmosfera;
•	 Erupção Vulcânicas – Durante a erupção vulcânica 
são liberados para a atmosfera dióxido de carbono 
(CO2), dióxido de enxofre (SO2) e material 
particulado em forma de cinzas;
•	 Atividade microbiológica nos oceanos – No 
processo de ciclagem de nutrientes as bactérias 
liberar gases sulfurosos;
•	 Emissões por plantas de compostos orgânicos 
voláteis (COVS) – O sulfeto de hidrogênio (H2S) é 
liberado no processo de decomposição da matéria 
orgânica em águas;
•	 Decomposição de matéria orgânica – Serrapilheira, 
gás metano (CH4) liberado pela ação dos 
microrganismos.
•	 Já a poluição antrópica é marcada pela ação do 
homem. Atividades que podem liberar material 
particulado e vários gases poluentes na atmosfera, 
como:
•	 Fábricas, usinas de energia, incineradores e fornalhas 
– Liberaram monóxido de carbono (CO) e dióxido 
de carbono (CO2) na queima da matéria;
•	 Veículos automotores, como carros, motos, 
caminhões e aviões – Liberam monóxido de carbono 
(CO) e óxido de nitrogênio (NOx) na queima do 
combustível fóssil.
•	 Queimadas controladas na agricultura e no 
gerenciamento de florestas – Liberam monóxido 
de carbono (CO) e dióxido de carbono (CO2) na 
queima da matéria;
•	 Aerossóis, tinta, sprays de cabelo e outros solventes 
– Liberam clorofluorcarbonetos “CFCs”;
•	 Uso de insumos agrícolas – Liberam amônia.
Chegamos, assim, ao final de nossa aula. Espera-se 
que agora tenha ficado mais claro o entendimento de 
vocês sobre a formação da atmosfera, suas camadas, 
funções e características e que saiba a diferença entre 
poluição natural e antrópica. Vamos, então, recordar? 
Retomando a aula
1 – A atmosfera: formação e caracterização
Abordamos a formação da atmosfera, o processo de 
resfriamento da Terra e a liberação de cada gás que compõe 
a atmosfera até a atualidade. Falamos do surgimento das 
primeiras formas de vidas os organismos anaeróbios (utilizam 
carbono para a ciclagem de nutrientes) até a formação dos 
organismos aeróbios (utilizam o oxigênio para suas funções 
vitais).
2 – A atmosfera: classificação das camadas
Estudamos a divisão dos 10.000 km de extensão da 
atmosfera segundo a classificação por critérios químicos 
(Homosfera, Heterosfera e Exosfera) e pela temperatura 
(Troposfera (onde vivemos), Estratosfera (camada de ozônio), 
Mesosfera (camadamais fria da Terra), Termosfera (camada 
mais quente da Terra) e a Exosfera (gravidade zero).
3 – Fontes de poluição: natural e antrópica
Classificamos o conceito de poluição e fonte e 
diferenciamos a poluição natural (ocorre sem a interferência 
do homem) da antrópica (gerada pela ação humana). 
Abordamos algumas atividades e os seus gases contaminantes 
liberados na atmosfera (monóxido de carbono (CO), dióxido 
de carbono (CO2), óxido de nitrogênio (NOx), sulfeto de 
hidrogênio (H2S)).
GALEMBECK, E.; COSTA, C. A evolução da 
composição da atmosfera terrestre e das formas de vida que 
habitam a Terra. Quím. nova esc., v. 38, n. 4, p. 318-323, 
2016.
Vale a pena ler
SGB - Serviço Geológico do Brasil. Aborda a formação 
da atmosfera e a divisão de suas camadas. Disponível em: 
http://www.cprm.gov.br/publique/CPRM-Divulga/
Atmosfera-Terrestre-2567.html. Acesso em: 15 fev. 2022.
Vale a pena acessar
Documentário: Home - Nosso Planeta, Nossa Casa.
Vale a pena assistir
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