Prévia do material em texto
Capítulo 2 – Química da atmosfera 2.1. Definição: https://www.scienceabc.com/wp-content/uploads/2015/12/atmosphere.jpg camada de ar que envolve o planeta Terra A atmosfera (do grego atmos: gases e sphaira: esfera) é uma camada de ar formada por uma mistura de gases que envolve a superfície terrestre, de forma a ser mantida ao redor do planeta em função da força da gravidade. 2.2. ESTRUTURA DA ATMOSFERA https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/geografia/o-que-e-atmosfera.htm 10- 12 Km 48 km 90 Km 500km https://www.bing.com/images/search?view=detailV2&id=0B0030846BF399A076025B4FB629B10BB63A4B36&thid=OIP.lCO7higiz9_kBVPTlbAGEAHaGB&mediaurl=https%3A%2F%2F1.bp.blogspot.com%2FfBKjZAcvaU4%2FWI6RE47QiaI%2FAAAAAAAAdME%2FmE5mAiNpcHot7WccWkogTulJHVRCOp0EgCLcB%2Fs1600%2FCamadas%252Bda%252Batmosfera%252Bda%252BTerra.jpg&exph=833&expw=1024&q=camadas+da+atmosfera+terrestre&selectedindex=28&ajaxhist=0&vt=0&eim=1,6 Troposfera: contém cerca de 80% da massa total da atmosfera e a totalidade do vapor d’água. A temperatura diminui com o aumento da altitude. Estratosfera: contém grande parte do ozônio atmosférico ou pouco ou nenhum vapor d’água. A temperatura se eleva com o aumento de altitude. Mesosfera: Temperatura extremamente fria – não há gases ou nuvens capazes de absorver a energia solar. A temperatura volta a decrescer com o aumento da altitude Termosfera: atinge altas temperaturas - devido ao oxigênio atômico. Podem atingir os 1.000°C. A temperatura volta a crescer em função da altitude As radiações ultravioletas do sol decompõem as moléculas em átomos e íons. Exosfera: as partículas se desprendem da gravidade do planeta Terra. As temperaturas podem atingir 1.000°C. É formada basicamente por metade de gás hélio e metade de hidrogênio. 2.3. Composição da atmosfera Não é composta apenas por gases: poeira em suspensão, microrganismos e também uma porção líquida dispersa. Contudo, a principal parcela é gasosa. Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Low_fog.jpg Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Dust-storm-Texas-1935.png porção líquida, composta de gotículas resultantes da condensação do vapor de água, na forma de nuvens, neblinas e chuvas. 6 A porção gasosa do ar é composta por aproximadamente: 78% nitrogênio (N2) 21% de oxigênio (O2) 1% restante formado por uma infinidade de gases minoritários: CO2 , CH4, H2, NO2, SO2, O3 e gases nobres. Para cada 1 milhão de moléculas de ar, temos a seguinte composição: - 780.000 moléculas de nitrogênio (78%) - 210.000 moléculas de oxigênio (21%) - 9300 moléc. gases nobres – Ar, Ne, Xe e outros (0,93%) - 300 moléculas de gás carbônico (0,03%) - 400 moléculas de outros elementos (SO2; NO2, O3 e outros)(0,04%) A poluição atmosférica é resultado da mudança dos componentes minoritários. 2.4. Poluição Atmosférica É a mudança na composição do ar, ou em suas propriedades, causada por emissões de poluentes, tornando-o impróprio, nocivo ou inconveniente à saúde, ao bem-estar público, à vida animal e vegetal e, até mesmo, a alguns materiais. A poluição do ar pode ser de origem natural ou gerada pelas diferentes atividades humanas. http://image.slidesharecdn.com/poluioatmosfrica-apresentaoblog-131001064357-phpapp01/95/poluio-atmosfrica-apresentao-blog-1-638.jpg?cb=1380611400 2.4.1. Fontes Naturais de Poluição Incêndios florestais, Erupções vulcânica, Substâncias químicas voláteis liberadas por algumas plantas, Decomposição, Vulcão Puyehue – Chile – Nuvem de cinzas Foto: AFP PHOTO/CLAUDIO SANTANA. Fonte: http://especiais.ig.com.br/zoom/a-erupcao-do-vulcao-puyehue/ Bariloche, Argentina – cinzas do vulcão que chegou até a Argentina Foto: REUTERS/Chiwi Giambirtone. Fonte: http://especiais.ig.com.br/zoom/a-erupcao-do-vulcao-puyehue/ 2.4.2 Fontes Humanas de Poluição do Ar Processos de combustão são realizados para obter energia e constituem as grandes fontes de emissão de compostos para a atmosfera http://www.greenlaunches.com/2009/05/ Fixas ou estacionárias Móveis http://nett.com.au/govt-legal/legal/oh-brave-new-carbon-constrained-world/11291.html A combustão de materiais Combustão: é a queima de um material com o oxigênio do ar Combustível + ar [O2 e N2] gases [NO+SO2+CO2] + [partículas] as partículas apresentam vários tamanhos Para prever os gases emitidos faz-se necessário conhecer a composição do material combustível (CO2, H2O, SO2..) Independente da composição, óxido nítrico (NO) e dióxido de nitrogênio (NO2) são formados em todas as combustões (ar) N2 + O2 2NO Na atmosfera, esse gás se oxida resultando na formação do gás NO2 é comum ambos serem encontrados juntos no ambiente. Denomina-se NOx a soma de NO2 e NO. A grande quantidade de nitrogênio na atmosfera é uma evidência da grande estabilidade do gás N2, e a possível reação do oxigênio com o nitrogênio na atmosfera poderia ser expressa como: N2 + O2 2NO Sendo log K = -30,3 a T = 25°C K = [pNO]2 [pO2] [pN2] pNO = 2,9 x 10-14 KPa T altas o log K = - 4,5 pNO = 0,23KPa 2.4.3. Principais poluentes atmosféricos monóxido de carbono – combustão incompleta de combustíveis fósseis e outros materiais com C; dióxido de carbono – combustão completa de combustíveis fósseis e também é gerado na respiração; óxidos de enxofre – queima de combustíveis com S, além de serem gerados em processos biogênicos naturais; óxidos de nitrogênio – processos de combustão e descargas elétricas na atmosfera; hidrocarbonetos – queima incompleta dos combustíveis, evaporação destes e de solventes orgânicos; oxidantes fotoquímicos – gerados a partir de hidrocarbonetos e óxidos de nitrogênio (ozônio e o peróxi-acetil nitrato); material particulado – poeira, fuligem, partículas de óleo, pólen; asbestos – gerados durante a etapa de mineração do amianto ou em processos de beneficiamento deste material; metais – associados aos processos de mineração, combustão do carvão e processos siderúrgicos; gás fluorídrico – produção de alumínio e fertilizantes; amônia – indústrias químicas e fertilizantes e processos biogênicos naturais na água e no solo; gás sulfídrico – refinarias de petróleo, indústria química, indústria de celulose e papel, e processos biogênicos; pesticidas e herbicidas – indústrias que os produzem, agricultura através da pulverização; substâncias radioativas – depósitos naturais, usinas nucleares, testes de armamento nuclear e queima de carvão; calor – emissão de gases a alta temperatura para o meio ambiente, liberados, em sua maioria, nos processos de combustão; som – emissão de ondas sonoras, com intensidade capaz de prejudicar os seres humanos e outros seres vivos. 2.4.4. Classificação dos Poluentes Poluentes primários: aqueles emitidos diretamente pelas fontes de emissão. Ex: SO2, CO2, poeira..etc Poluentes secundários: aqueles formados na atmosfera através da reação química entre poluentes primários e constituintes naturais da atmosfera. Ex: SO3 reage com o vapor de água e produz H2SO4 (chuva ácida). Classificação de acordo com a composição química – Fonte: KAPUSTA, S.C. Poluição do ar, principais fontes e conseqüências. Componente curricular Ecologia, Curso Técnico em Meio Ambiente. IFRS, Campus Porto Alegre. 2016. e Cetesb https://cetesb.sp.gov.br/ar/poluentes/ Compostos de enxofre (SO2,SO3, H2S) O SO2 forma-se principalmente pela queima de combustíveis fósseis que contenham enxofre (carvão mineral , petróleo). O SO2 transforma-se em SO3 (com radiação solar) Em ambientes com alta umidade, passa a H2SO4 que é fortemente corrosivo e tóxico. O gás sulfídrico (H2S) tem origem na atividade biológica de decomposição anaeróbica da matéria orgânica e é um subproduto gerado em refinarias de petróleo, indústria química e de celulose e papel. EFEITOS Sistema respiratório (irritação no sist. resp., danos aos tecidos do pulmão); Exposição crônica pode causar condição semelhante a bronquite; Chuva ácida. Compostos de Nitrogênio (NO, NO2, NH3) NO,NO2 são formados pelas reações de combustão em altas temperaturas. NO oxida-se a NO2 NO2 na atmosfera pode ser convertido em ácido nítrico (HNO3), componente da chuva ácida. A amônia (NH3) freqüentemente contamina a atmosfera, sendo proveniente da decomposição biológica ou por processos da indústria química e de fertilizantes. EFEITOS NO2: irrita e prejudica os pulmões; agrava a asma e a bronquite crônica; aumenta a suscetibilidade a infecções respiratórias, como gripe e resfriados (principalmente crianças e idosos). Compostos orgânicos de carbono (hidrocarbonetos, álcoois, aldeídos, cetonas e ácidos orgânicos) Combustão incompleta de combustíveis; Evaporação de combustíveis e de outros materiais, tais como solventes. Matéria orgânica em decomposição - formação de metano (CH4): efeito sobre: pulmões, sistema cardiovascular e sistema nervoso. http://www.vivercidades.org.br/publique_222/web/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1279&sid=5 Óxidos de carbono ( CO, CO2) Monóxido de carbono: gerado no processo de combustão incompleta de combustíveis fósseis e outros (falta de oxigênio); Efeito: Tóxico, pode levar a morte (reage com a hemoglobina nas hemácias e reduz a capacidade do sangue de levar oxigênio as células e tecidos do corpo). Dióxido de carbono: combustão completa de comb. fósseis e outros (biomassa); Decomposição; Respiração aeróbia; Efeito: Principal gás do “efeito estufa”. http://nett.com.au/govt-legal/legal/oh-brave-new-carbon-constrained-world/11291.html http://www.greenlaunches.com/2009/05/ Material Particulado (poeira, fumaça, fuligem, pólen) Partícula total em suspensão (PTS ) 50 m Partículas Inaláveis (MP10) 10 m Efeitos: interfere na visibilidade, corrosão e sujeira em superfícies; inalar e reter nos pulmões; inalar junto com as partículas do ar substâncias minerais e compostos orgânicos Sob a denominação geral de Material Particulado se encontra um conjunto de poluentes constituídos de poeiras, fumaças e todo tipo de material sólido e líquido que se mantém suspenso na atmosfera por causa de seu pequeno tamanho. As principais fontes de emissão de particulado para a atmosfera são: veículos automotores, processos industriais, queima de biomassa, ressuspensão de poeira do solo, entre outros. “Oxidantes fotoquímicos” é a denominação que se dá à mistura de poluentes secundários formados pelas reações entre os óxidos de nitrogênio e compostos orgânicos voláteis, na presença de luz solar, sendo estes últimos liberados na queima incompleta e evaporação de combustíveis e solventes. O principal produto desta reação é o ozônio, por isso mesmo utilizado como parâmetro indicador da presença de oxidantes fotoquímicos na atmosfera. Tais poluentes formam a chamada névoa fotoquímica ou “smog fotoquímico”, que possui este nome porque causa na atmosfera diminuição da visibilidade” Oxidantes Fotoquímicos (O3, radical hidroxila OH. , hidroxilperóxido HO2. , nitrato radical (NO3.) 2O2 + HCHO + h. 2HO2. + CO HO2. + NO NO2 + HO. Efeitos: Irritação dos olhos, Redução da capacidade pulmonar e agravamento das doenças respiratórias, Ozônio: envelhecimento precoce, provoca danos na estrutura pulmonar e diminui a capacidade de resistir às infecções respiratórias. 2.4.5. Conseqüências da Poluição do Ar em Diferentes Escalas Espaciais Escala local: Smog fotoquímico Smog industrial Escala regional Chuva ácida Escala global Diminuição da camada de ozônio Efeito estufa https://www.bing.com/images/search?view=detailV2&ccid=GZQ2BYqM&id=3A2A62C4F3F59D6423CCB4496A611283D9FF56C3&thid=OIP.GZQ2BYqM23d58Kcab62PGAHaFW&mediaurl=http%3A%2F%2F4.bp.blogspot.com%2FCdkBbY10ITQ%2FUjEbOydW2UI%2FAAAAAAAAAUY%2FXluygf9qwbM%2Fs1600%2Fsmog%2Bfotoquimico.PNG&exph=528&expw=730&q=foto+smog+fotoqu%c3%admico&simid=607991717462019848&selectedindex=14&ajaxhist=0&vt=0&eim=1,6&sim=11 Smog Fotoquímico Típico de cidades ensolaradas, quentes e de clima seco; Picos ocorrem em dias quentes, com muito sol, por volta das 10h ou 12h; Característica principal: cor marrom avermelhada. O principal agente poluidor são os veículos que geram uma série de poluentes, oS quais irão sofrer reações na atmosfera por efeito da radiação , gerando novos poluentes. Efeitos: Irritação de olhos e vias respiratórias. Redução da capacidade pulmonar e agravamento das doenças respiratórias, Ozônio: envelhecimento precoce, provoca danos na estrutura pulmonar e diminui a capacidade de resistir às infecções respiratórias. Smog Fotoquímico O smog fotoquímico é resultado da quebra do estado fotoestacionário: Formação de oxigênio atômico por fotodissociação do NO2: NO2 + h. NO + O (equação 1) Reação de formação de ozônio O + O2 O3 (equação 2) Reação de decomposição do ozônio e formação de NO2: NO + O3 NO2 + O2 (equação 3) A [O3] permanece em equilíbrio devido ao fato do NO formado na reação 1 consumir o O3 formado na eq 2 e recompor o NO2 da eq 1. Ocorre acúmulo de ozônio na troposfera quando outros compostos competem com a equação 3, consumindo o NO ou favorecendo o acúmulo de NO2 A reação de NO com peróxidos resulta na regeneração de NO2, cumprindo a dupla função (consumo do NO e formação de NO2): NO + RO2. NO2 + RO. A formação e o acúmulo do ozônio depende não só de NOx, mas também da presença de peróxidos na atmosfera (que consomem o NO). Esses compostos peróxidos são formados com produto da reação entre COV e oxidantes. RCHCHR + O RCH2. + RCO. Formação de radicais livres RCH2. + O2 RCH2O2. Formação de peróxidos SMOG INDUSTRIAL Smoke = fumaça fog = neblina, nevoeiro Característica: névoa acinzentada. Resulta da queima de carvão e óleo combustível; Principais componentes são o dióxido de enxofre ( SO2) e material particulado; Agravado pela inversão térmica; Picos ocorrem no inverno, nas primeiras horas da manhã Poluição Atmosférica - Inversão Térmica, Efeito Estufa e Camada de Ozônio Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=hjGysLtjaMY&list=PLJiArVwxXtwAm556-iXnooWvTFtzL52IA&index=15 Inversão térmica dias quentes e calmos: fumaça das chaminés sobem verticalmente na atmosfera. Inverno: a superfície do solo esfria-se muito, tornando as camadas inferiores de ar mais frias do que as superiores. Isso estabelece uma espécie de bloqueio do movimento ascencional normal. Os raios solares, durante o dia, sendo muito fracos no inverno, não conseguem aquecer o solo o suficiente para forçar a subida do ar. A atmosfera fica, então, sem movimento. Assim, todos os gases formados e despreendidos pelas chaminés de fábricas e escapamentos de automóveis permanecem rentes ao solo, em lugar de subir e dissipar-se. Há, pois, o acumulo de gases nocivos, gerando episódios críticos de poluição do ar. https://www.bing.com/images/search?view=detailV2&id=DBDA27609060FCDAF0BFAEDFB662A291133C2868&thid=OIP.EysFTPIZJricv2x0AvDkEgHaFj&mediaurl=https%3A%2F%2Fi.ytimg.com%2Fvi%2Ffo1v7q7R1rE%2Fhqdefault.jpg&exph=360&expw=480&q=invers%c3%a3o+t%c3%a9rmica&selectedindex=0&ajaxhist=0&vt=0&eim=1,6 Por ser mais denso, o ar frio que ficou embaixo não sobe e o ar quente que ficou em cima do frio não desce; Na interseção do ar quente e frio, forma-se uma capa impedindo que os gases poluentes e tóxicos se dissipem; Formação de ácidos na atmosfera – Chuva ácida Formação de chuva ácida a partir Nox Durante o dia ( luz solar) ocorre a oxidação do NO2 pelos radicais OH. , NO2 + HO. HNO3 O gás NO2 que atuou como catalisador de reações fotoquímicas, irá atuar em regiões pouco mais distantes, contribuindo para a formação de chuva ácida. Formação de chuva ácida a partir de dióxido de enxofre (SO2) SO2 + HO. HSO3 HSO3 + O2 HO2 + SO3 SO3 + H2O H2SO4 Ainda, a presença de gotículas de água na atmosfera reage com o óxidos gerando gotículas com propriedades ácidas, as quais irão gerar a chuva. SO2 (g) + H2O(aq) H2SO3 (aq) O ácido sulfuroso (H2SO3) reage com oxigênio2H2SO3 + O2 2H2SO4 2) 2 NO2 (g) + H2O(l) = HNO2(aq) + HNO3(aq) HNO2(acido nitroso)é um ácido fraco, e o HNO3 é forte. O próprio HNO2 se oxida a HNO3 2 HNO2 (aq)+ O2 =2 HNO3 (aq) A chuva natural é um pouco ácida (5,6) devido à presença do gás carbônico CO2 + H2O --> H2CO3 H2CO3 --> H+ + HCO3 – Efeitos: perda de produtividade na agricultura (acidificação do solo); Lixiviação de nutrientes; Acidificação da água; Destruição da vegetação; Destruição de obras civis e monumentos (corrosão). https://i.pinimg.com/originals/fa/86/38/fa8638035ba2f31ffb1bb7e005a9fc9a.png EFEITO ESTUFA O sol é a fonte principal de energia para os planetas do sistema solar. A terra recebe cerca de 0,002% da energia por ele emitida ( cerca de 5,4x1024 joule/ano) De cada cem unidades de energia que chegam no planeta terra, as nuvens e o material particulado presentes na atmosfera refletem e espalham, devolvendo ao espaço, aproximadamente 30 unidades dessa energia (30%) Cerca de 26 unidades de energia são usadas para aquecer a atmosfera e 44 unidades chegam a superfície terrestre Essa energia que chega à superfície da terra na forma de energia eletromagnética, em vários comprimentos de ondas (ultravioleta, visível e infravermelho), é parte refletida pela superfície do planeta e retorna à atmosfera na forma de radiação infravermelha ( calor) a presença, principalmente, de água e dióxido de carbono na atmosfera minimiza a perda do calor, pois essas moléculas interagem com a radiação infravermelha. A radiação, com frequência de onda específica, quando interage com um modo vibracional, é absorvida e muda a frequência de vibração da ligação entre átomos da molécula. Quando esta retorna ao estado inicial, libera a energia absorvida em todas as direções. Parte dessa energia retorna à superfície do planeta e, como resultado, a temperatura média da Terra é de cerca de 14°C. https://morenolc.files.wordpress.com/2014/10/causas-do-efeito-estufa.jpg?w=1920&h=768&crop=1 Fonte: Rocha et al., 2004 ( Fig 3.9) O principal problema é que a sociedade moderna está emitindo para a atmosfera uma quantidade muito grande de gases estufa. 34 Fonte: Braga et al., 2005 Atividades Humanas que Causam a Emissão de CO2 • Queima de Combustíveis Fósseis • Desmatamento e Queima de Florestas Atividades Industriais Principais consequências de um aumento do efeito estufa Elevação do nível do mar mudança global do clima doenças ( proliferação de insetos) Video: Efeito Estufa 2 Vídeo: https://drive.google.com/file/d/1RYaC0S1OyudohzGo12XvVrlOPD-WRucz/view?usp=drive_web&authuser=1 Protocolo de Kyoto - (COP 3) A Conferência das Partes (COP) é um foro internacional de negociação das regras e políticas referentes à implementação da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças do Clima (CQMC) Acordo mundial para redução das emissões de gases do efeito estufa, principalmente nos países industrializados. Foi elaborado em 1997 “conferência culminou na decisão por consenso de adotar-se um Protocolo segundo o qual os países industrializados reduziriam suas emissões combinadas de gases de efeito estufa em pelo menos 5% em relação aos níveis de 1990 até o período entre 2008 e 2012.” ( Protocolo Quioto – C & T do Brasil) Países em franco desenvolvimento como Brasil, México, Argentina, Índia e, principalmente, China, não receberam metas de redução, pelo menos momentaneamente. https://brasilescola.uol.com.br/geografia/protocolo-kyoto.htm O protocolo foi aberto para assinatura em 16 março de 1998. Entrará em vigor 90 dias após a sua ratificação por pelo menos 55 Partes da Convenção, incluindo os países desenvolvidos que contabilizaram pelo menos 55% das emissões totais de dióxido de carbono em1990 desse grupo de países industrializados. entrou em vigor no dia 16 de fevereiro de 2005, logo após o atendimento às condições que exigiam a ratificação por, no mínimo, 55% do total de países-membros da Convenção e que fossem responsáveis por, pelo menos, 55% do total das emissões de 1990. https://www.mma.gov.br/clima/convencao-das-nacoes-unidas/protocolo-de-quioto Entre os principais emissores de gases de efeito estufa, somente os Estados Unidos não ratificaram o Protocolo. O Protocolo de Kyoto propõe mecanismos para auxiliar os países a cumprirem suas metas ambientais, entre eles o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), conhecido como o mercado de créditos de carbono https://educacao.uol.com.br/disciplinas/geografia/protocolo-de-kyoto-paises-se-comprometeram-a-reduzir-emissao-de-gases.htm Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) Países em desenvolvimento podem implementar projetos que contribuam para a sustentabilidade e apresentem uma redução ou captura de emissões de gases causadores do efeito estufa, obtendo como resultado as Reduções Certificadas de Emissões (RCEs, ou na sigla em inglês, CERs). Os RCEs emitidos pelo Conselho Executivo do MDL, podem ser negociados no mercado global. Como os países industrializados (Partes Anexo I) possuem cotas de redução de emissões de gases causadores do efeito estufa, estes podem adquirir os RCEs de desenvolvedores de projetos em países em desenvolvimento para auxiliar no cumprimento de suas metas. O MDL visa ao alcance do desenvolvimento sustentável em países em desenvolvimento, a partir da implantação de tecnologias mais limpas nestes países. Para os países do Anexo I, o mecanismo facilita que cumpram suas reduções de emissão. https://pt.wikipedia.org/wiki/Mecanismo_de_Desenvolvimento_Limpo Conferência das Parte sobre as Mudanças Climáticas, Copenhage (Dinamarca), 2009 (COP-15). “O encontro tinha como principal objetivo estabelecer as metas de redução de gases de efeito estufa para o período a partir de 2013. Porém, o que de fato aconteceu foi uma sucessão de discussões e embates entre países e blocos de países, que resultou no documento Acordo de Copenhague, formulado por Brasil, China, Índia, África do Sul e Estados Unidos, produzido em negociações por um grupo de 26 países. O texto funcionou como um adendo à COP https://cetesb.sp.gov.br/proclima/conferencia-das-partes-cop/cop-15-mop-5-copenhague-dinamarca-dezembro-de-2009/ Conferência das Parte sobre as Mudanças Climáticas, Doha (Catar), 2012 (COP-18). Renovação do Protocolo de Kyoto até 2020 Japão, Rússia, Canadá e Nova Zelândia se recusaram a assiná-lo porque queriam que países emergentes como a Índia, a China e o Brasil também tivessem metas a cumprir, o que não é previsto pelo documento. o grupo comprometido com as metas do protocolo se reduz a 36 países: Austrália, Noruega, Suíça, Ucrânia e todos os integrantes da União Europeia. Conferência das Parte sobre as Mudanças Climáticas, Paris (França), 2015 (COP- 21). Resultou no Acordo de Paris Foi ratificado pelas 195 partes da Convenção-Quadro das Nações Unidas Rege medidas de redução de emissão de gases estufa a partir de 2020, a fim de conter o aquecimento global abaixo de 2 ºC, preferencialmente em 1,5 ºC O Acordo estabeleceu uma meta global mas não tem força de lei para impor metas específicas de cortes nas emissões, dependendo da iniciativa voluntária de cada país Outras conferências foram realizadas posteriormente para delinear com mais clareza os mecanismos de mitigação e adaptação, a participação de cada membro, e os meios de financiamento e apoio, mas a diversidade das condições de cada país é grande, as negociações têm se caracterizado pelas polêmicas e dificuldades, e pouco se avançou em termos de ampliar as metas estabelecidas por cada país Na prática o Acordo tem fracassado em produzir incentivos adequados para uma redução das emissões, não penalizou o descumprimento das metas, não modificou em profundidade mecanismos de redução que já se revelaram pouco eficientes, e os gases estufa continuam elevando seus níveis na atmosfera. https://pt.wikipedia.org/wiki/Acordo_de_Paris_(2015) Destruição da camada de Ozônio Camada de ozônio Camada comcerca de 15 km de espessura e situa-se na estratosfera (20-35 km de altitude), protegendo a terra da radiação ultravioleta. Concentração relativa nunca passa de 10ppm A radiação ultravioleta tem comprimento de onda entre 0,1 a 0,4 m UVC = 0,1 a 0,28 m ( O2 2O) UVB = 0,28 a 0,32 m (absorvida pelo ozônio) UVA = 0,32 a 0,4 m A estratosfera absorve cerca de 99% de toda a radiação UV, sendo o ozônio responsável por reter principalmente a radiação UVB. Formação e Destruição não catalítica do Ozônio A luz UVC dissocia moléculas de O2 em 2O. Acima da estratosfera, o ar é muito leve e a concentração de moléculas é tão baixa que a maioria do oxigênio existe na forma atômica Na estratosfera: UVC menor e ar mais denso a maioria do oxigênio estratosférico existe como O2 em vez de oxigênio atômico concentração de O2 é grande e de O é pequena: átomos de O colidem com as moléculas de O2, resultando na produção de ozônio: O2 + h O + O O + O2 O3 + calor Por quê na determinada faixa de altitude da estratosfera (20-35Km)? Na parte inferior: maior abundância de O2 que na parte superior, contudo pouco oxigênio atômico Na parte superior: a intensidade da luz UVC é maior (forma O), mas o ar é mais leve (pouco O2). Os átomos de O colidem e reagem uns com outros em vez de reagirem com o pouco O2 O ozônio absorve com eficiência luz UV (principalmente UVB) decompondo dessa forma a molécula de ozônio O3 + h O2 + O A maioria dos átomos de O produzidos na estratosfera por decomposição fotoquímica do ozônio reage subseqüentemente com moléculas de O2 para formar novamente ozônio. Resumo: O2 + h O + O O + O2 O3 + calor O3 + h O2 + O O3 + O 2O2 (reação muito lenta) Processos catalíticos de destruição do Ozônio Existem certas espécies (X), que reagem com o ozônio por remoção de um átomo de oxigênio: X + O3 XO + O2 Nas regiões da estratosfera em que a concentração de oxigênio atômico é apreciável, as moléculas de XO reagem com o O. XO + O X + O2 Reação global: O3 + O 2O2 Exemplo dos CFCs ( clorofluorcarbonos ) CFCl3 + h CFCl2. + Cl. Cl. + O3 ClO + O2 ClO + O Cl.+ O2 Reação global: O3 + O 2O2 ATIVIDADE Leitura do Artigo Química Atmosférica: A química sobre nossas cabeças Autor: Antônio A. Mozeto 2.5 Exercícios de Composição de gases poluentes Os químicos costumam expressar as composições em partes por milhão (ppm), partes por bilhão (ppb) e partes por trilhão (ppt). São números muito pequenos sendo inconveniente expressar em porcentagem. Ex: a quantidade de NO2 na atmosfera é de aproximadamente 0,000000012 % (v/v) Obs: Os 2 primeiros exercícios são para relembrar o comportamento dos gases 1) Um recipiente de capacidade igual a 41L encontra-se a uma temperatura de 300K e contém 2 mol de gás oxigênio, 3 mol de gás hidrogênio e 5 mol de gás metano. Calcule para esse sistema: A fração em quantidade de matéria de cada gás; A pressão total da mistura; As pressões parciais de cada gás Os volumes parciais de cada gás Dados: R = 0,082 atm.L / mol. K 2) Uma mistura de 1,5 mol de gás carbônico, 8 g de metano (16 g/mol) e 44,8L de monóxido de carbono está contida em um balão de 30L na CNPT. É correto dizer que: A pressão parcial do monóxido de carbono é o dobro da do metano A pressão parcial do metano é o triplo da do gás carbônico A pressão parcial do gás carbônico é ¼ da do monóxido de carbono A pressão parcial do monóxido de carbono é o quadruplo da do metano 3) Os combustíveis fósseis, como carvão e petróleo, apresentam impurezas, dentre elas o enxofre. Na queima desses combustíveis, são lançados na atmosfera óxidos de enxofre que, em determinadas condições, são oxidados e, em contato com a umidade do ar, se transformam em ácido sulfúrico. Este último precipita sob forma de “ chuva ácida”, causando sérios danos ao meio ambiente. Estes fenômenos estão representados pelas equações abaixo: S8 (s) + 8 O2 (g) 8 SO2 (g) 8 SO2 (g) + 4 O2 (g) 8 SO3 (g) 8 SO3 (g) + 8 H2O (l) 8 H2SO4 (aq) Qual é a massa de H2SO4 (aq) obtida na combustão total de 12,8 Kg de carvão com 2,5% em massa de enxofre. 4) Em uma propaganda antipoluição lê-se o seguinte aviso: Em 1880 a concentração de monóxido de carbono na atmosfera era de aproximadamente 280 ppm; hoje os valores são da ordem de 350 ppm, e uma projeção para o ano de 2050 acusa valores de 500 ppm a 700 ppm, se nenhuma medida for tomada para evitar que isso ocorra. Passe para porcentagem todos os dados fornecidos em relação à concentração de CO2 na atmosfera. 5) Considere 100L de ar com 64 g de SO2. Calcule: s = 32g o = 16x2 = 32 a) Relação m/V (g/L) b) composição (v/v) à T = 10°C (ppm e ppb) c) composição (v/v) à T = 25°C (ppm e ppb) 6) A concentração média de SO2 é de 3x1018 moléculas/ m3 ar. Calcule essa composição em ppm ( v/v). Considere que a temperatura exterior seja de 27°C e a pressão total do ar é 1,0 atm. image1.jpg image2.jpg image3.jpg image4.png image5.png image6.jpg image7.png image8.png image9.png image10.png image11.jpeg image12.PNG image13.jpeg image14.png image15.png image16.jpeg image17.jpg image18.jpeg image19.jpeg