Poluição do ar: causas, consequências, poluentes - Ciência - 2023

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o contaminação atmosferica É a introdução no ar de componentes estranhos ou a alteração de sua composição normal que é prejudicial aos seres vivos. Por definição, qualquer elemento presente na atmosfera que afete a saúde humana é um poluente.

O equilíbrio da composição da atmosfera pode ser afetado por causas naturais e causas antrópicas (ação humana). As causas naturais incluem a emissão de gases de atividades vulcânicas, incêndios florestais e degelo da tundra.

As causas antrópicas da poluição do ar são diversas e podem gerar emissões de gases poluentes. Isso inclui atividade industrial, tráfego de automóveis, queima de combustíveis fósseis e incêndios de origem antrópica.

A poluição do ar resulta em uma diminuição da qualidade do ar que afeta a respiração dos organismos vivos. Também produz doenças respiratórias em humanos e outros animais, e alguns poluentes são precursores da chuva ácida.

Por outro lado, os gases de efeito estufa são responsáveis pelo aumento da temperatura média da Terra. O fenômeno do aquecimento global causa grandes desequilíbrios no funcionamento do planeta.

Os países têm diferentes graus de poluição do ar por várias causas. Na América Latina, México e Peru são considerados os países com pior qualidade do ar e a Cidade do México a cidade com maiores problemas.

Para controlar a poluição do ar é necessário tomar medidas para reduzir a emissão de gases poluentes. Nesse sentido, medidas legais devem ser tomadas que levem à redução das emissões de gases na atmosfera.

Da mesma forma, a dependência de combustíveis fósseis deve ser reduzida e o uso de energias limpas (hidrelétrica, solar, eólica, geotérmica) deve ser aumentado. Da mesma forma, é necessário conter o desmatamento e implementar programas de reflorestamento nas áreas afetadas.

Causas

A poluição da atmosfera pode ser causada pela presença de gases poluentes ou partículas de materiais poluentes. Estes podem ser gerados naturalmente ou pela atividade humana.

As causas naturais são principalmente incêndios florestais espontâneos e o degelo da tundra que libera CO2. No entanto, esses fatores não têm um grande impacto na qualidade do ar.

As atividades humanas particularmente associadas ao desenvolvimento industrial são aquelas que produzem as maiores emissões de gases na atmosfera.Entre estes temos:

Emissões de gases industriais

Os processos industriais emitem para a atmosfera diferentes gases como as dioxinas geradas na indústria papeleira. Já a indústria petroquímica produz CO2, óxidos de nitrogênio e óxidos de enxofre, entre outros compostos.

O setor de energia é o que mais contribui para as emissões de CO2, SO2 e mercúrio devido ao uso de carvão e gás como combustível.

Tráfego automotivo

O tráfego automotivo é responsável pela maior parte do CO2 adicionado à atmosfera. Por outro lado, a combustão em veículos a diesel emite centenas de substâncias gasosas e sólidas para a atmosfera.

Entre os gases produzidos estão monóxido e dióxido de carbono, dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos e seus derivados. Além disso, 90% do NO2 na atmosfera tem origem na queima de óleo diesel.

Por outro lado, partículas como carbono elementar, orgânicos e sulfatos de enxofre são emitidos.

Queima de combustíveis fósseis

Petróleo

O processamento de óleo para gerar gasolina, diesel, lubrificantes, plásticos e outros subprodutos produz uma grande quantidade de gases e partículas poluentes. Entre os gases liberados estão o monóxido de carbono, o dióxido de enxofre e 30% do CO2 que polui a atmosfera.

Carvão

Em muitos países, o carvão ainda é o combustível de aquecimento mais usado. Durante sua combustão, grandes quantidades de SO2 são produzidas e o mercúrio é liberado na atmosfera.

Combustão doméstica

Estima-se que a combustão doméstica seja responsável por 12% da poluição global por partículas finas ambientais (PM2,5).

Incendios florestais

Os incêndios florestais liberam milhões de toneladas de gases de efeito estufa e chuva ácida na atmosfera anualmente. Isso inclui dióxido e monóxido de carbono, metano e óxidos de nitrogênio.

Por outro lado, eles incorporam ao meio ambiente partículas de diferentes diâmetros que poluem o ar e afetam a saúde.

Agricultura e Pecuária

O arroz

O sistema de cultivo do arroz produz uma grande quantidade de metano que entra na atmosfera. Isso ocorre porque essa planta é cultivada em pântanos onde as bactérias decompõem matéria orgânica em condições anaeróbias e geram metano.

Estima-se que o cultivo de arroz em todo o mundo pode contribuir com até 20% do metano que é incorporado à atmosfera.

A cana de açúcar

O manejo dessa cultura envolve a queima controlada antes da colheita, que se torna fonte de CO2 e de partículas finas para a atmosfera.

Gado ruminante

Os ruminantes são capazes de consumir grama fibrosa graças aos processos de fermentação realizados por bactérias em seu sistema digestivo. Estima-se que a pecuária ruminante seja responsável por cerca de 18% do metano gerado na atmosfera.

Consequências

Aquecimento global

A radiação solar penetra na Terra através da atmosfera e parte da radiação ultravioleta é filtrada pela camada de ozônio da estratosfera. Quando a camada de ozônio é danificada, mais radiação ultravioleta entra e a terra esquenta mais.

Da mesma forma, quando são geradas condições na atmosfera que impedem a liberação de calor, ocorre um aumento global na temperatura da Terra.

Os chamados gases de efeito estufa (CO2, metano, NO2, SO2 e CFC-11) podem danificar a camada de ozônio ou impedir a saída de radiação de calor da Terra. Por exemplo, o CO2 é responsável por 82% do aumento do efeito estufa nos últimos dez anos.

O aquecimento global causa sérios desequilíbrios ambientais, como a perda de geleiras e gelo polar que causam o aumento do nível do mar. Portanto, as inundações ocorrem nas áreas costeiras e o regime de temperatura e as correntes oceânicas são alterados.

Por outro lado, os danos à camada de ozônio permitem que mais radiação ultravioleta penetre na Terra. Esse tipo de radiação causa mutações e afeta a saúde dos seres vivos.

Doenças respiratórias

De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), até 2016, mais de 90% da população mundial vivia em locais com baixa qualidade do ar. A OMS indica que a poluição do ar é a causa de 7 milhões de mortes anualmente em todo o mundo.

As doenças causadas pela poluição do ar incluem obstruções crônicas, câncer de pulmão, doença cardíaca isquêmica e derrames.

Chuva ácida

As emissões de CO2, NO2 e SO2 das atividades industriais, o uso de aquecimento, incêndios florestais e o tráfego de automóveis são promotores da chuva ácida. Esses gases sofrem processos de oxidação na atmosfera e acabam formando ácidos que se misturam ao vapor d'água e precipitam.

A chuva ácida afeta a flora e a fauna naturais, as plantações, a saúde humana e até os edifícios.

Principais poluentes

-Gasoso

Monóxido e dióxido de carbono (CO e CO2)

O dióxido de carbono é o principal gás de efeito estufa de longa duração na atmosfera. A Organização Meteorológica Mundial observou um aumento na concentração média global de CO2.

Estima-se que o teor de CO2 a 400,1 ppm em 2015, subiu para 403,3 ppm em 2016 e 405,5 ppm em 2017. O nível alcançado naquele último ano representa 146% a mais que o existente na era pré-industrial .

Óxidos de nitrogênio (NOx)

Esses gases destroem o ozônio estratosférico e contribuem para a formação de ozônio no nível do solo, que forma neblinas e promove o efeito estufa. Por outro lado, ao entrarem em contato com a umidade, formam ácido nítrico que precipita e forma chuva ácida.

As emissões de óxido de nitrogênio para a atmosfera vêm de fontes naturais em torno de 60% e de fontes antrópicas 40%. Essas fontes incluem oceanos, solos, queima de biomassa, uso de fertilizantes e vários processos industriais.

Em 2017, a concentração atmosférica de óxidos de N2 era de 329,9 ppm, o que representa 122% do seu nível na era pré-industrial.

Dióxido de enxofre (SO2)

Esse gás é um precursor da chuva ácida e também gera partículas de diferentes tamanhos que são incorporadas ao ar. Essas partículas podem ser PM10 (partículas suspensas de 10 μm ou menos) e PM2,5 (partículas suspensas de 2,5 μm ou menos).

A principal fonte de dióxido de enxofre é a queima de combustíveis fósseis, especialmente carvão.

Ozônio troposférico (O3) ou ozônio ao nível do solo

O ozônio é fortemente oxidante e causa sérios danos à saúde humana, outros animais e vegetação (incluindo plantações). Além disso, contribui para o efeito estufa devido à formação de nevoeiros densos.

O acúmulo de ozônio na troposfera se deve a reações fotoquímicas que ocorrem na presença de gases poluentes. Esses gases são gerados principalmente pelo transporte automotivo e pelas indústrias.

Metano

O metano (CH4) é o segundo gás de efeito estufa de vida longa mais importante. Estima-se que sua contribuição para a geração dessa condição ambiental seja de aproximadamente 17%.

Estima-se que aproximadamente 40% do metano presente na atmosfera provém de fontes naturais. As atividades humanas (cultivo de arroz, criação de ruminantes, lixões, combustíveis fósseis) são responsáveis pelos outros 60%.

O CH4 atmosférico atingiu um máximo de 1.859 ppm em 2017, sendo atualmente de 257% do seu nível pré-industrial.

Compostos orgânicos voláteis (VOCs)

Os compostos orgânicos voláteis são produtos químicos contendo carbono que reagem com óxidos de nitrogênio para formar O3. Alguns exemplos de VOCs são benzeno, formaldeído e solventes, como tolueno e xileno, entre outros.

CFC-11

O CFC-11 (triclorofluorometano) é um potente gás de efeito estufa que esgota o ozônio estratosférico e é regulamentado pelo Protocolo de Montreal. Desde a assinatura do referido protocolo de proteção da camada de ozônio, foi possível reduzir as emissões de CFC-11.

Porém, nos últimos anos alguns países como a China aumentaram a produção desse gás. Portanto, a taxa de redução do CFC-11 na atmosfera vem diminuindo.

Dioxinas e furanos

Esses compostos são gerados por processos de combustão que envolvem cloro, sendo poluentes muito perigosos para a saúde. Eles podem ser gerados tanto por processos naturais quanto pela atividade humana (por exemplo: atividade industrial e queima de lixo).

Uma das principais fontes de geração desses poluentes é a queima de resíduos sólidos. Nesse sentido, a presença massiva de plásticos e fibras sintéticas no lixo moderno é particularmente grave.

- Partículas materiais (PM)

Origem

As partículas do material vêm de diferentes fontes, como motores de combustão, combustível sólido e fumaça da queima de combustíveis. Outras fontes são mineração, fundições, indústria têxtil e incineração de resíduos.

Da mesma forma, eles podem ser gerados a partir de eventos naturais, como tempestades de areia e erupções vulcânicas.

Classificação

Para classificar as partículas poluentes, utiliza-se o tamanho, dentre os quais temos os PM10 estão aqueles cujo diâmetro é igual ou inferior a 10 μm (0,01 mm). PM2.5 são as “partículas finas” (diâmetro de 2,5 µm ou menos) e as “partículas ultrafinas” ou PM0.1 têm um diâmetro de 0,1 µm ou menos.

Edição de efeitos

As partículas finas e ultrafinas penetram profundamente nos pulmões, causando graves distúrbios inflamatórios. PM0.1 pode entrar na corrente sanguínea causando coagulação intravascular, anemia e até leucemia.

Dados de poluição do ar no México, Colômbia, Venezuela, Peru, Argentina

Segundo ele Relatório Mundial da Qualidade do Ar (2018) A América Latina apresenta níveis moderados de poluição do ar em concentração de PM2,5 (μg / m³) em suas áreas urbanas.

O nível moderado implica que indivíduos sensíveis devem evitar atividades ao ar livre, pois podem apresentar sintomas respiratórios.

México

O México é um dos 10 países que emite a maior quantidade de gases de efeito estufa na atmosfera. Em 1992, a Cidade do México foi considerada a cidade com a maior poluição atmosférica do mundo.

Entre as causas dessa alta poluição estão a fisiografia e o clima da cidade combinados com o alto tráfego de automóveis e a atividade industrial. Durante os anos de 2002 e 2005, a OMS declarou a Cidade do México como a segunda em concentrações de dióxido de nitrogênio.

Porém, o país tem feito um grande esforço para reduzir essa poluição e seus indicadores têm melhorado. No ano de 2018, foi o terceiro da América Latina com pior qualidade do ar (em nível moderado), superado por Santiago do Chile e Lima.

Atualmente, o México está classificado em 33º lugar na lista do Relatório Mundial da Qualidade do Ar que inclui 73 países. Este índice é baseado nas concentrações de PM2,5 (μg / m³) presentes no ar em diferentes regiões do mundo.

Por outro lado, ocupa o terceiro lugar entre os países com ar mais poluído da América Latina. Além disso, cinco cidades desse país estão entre as 15 com os maiores níveis de poluição do ar na região.

Colômbia

A principal causa da poluição do ar neste país é a queima de combustíveis fósseis. A Colômbia está na 50ª posição do Relatório Mundial da Qualidade do Ar (2018) e ocupa o quinto lugar na América Latina em concentrações de PM2,5 (μg / m³).

Em termos gerais, os níveis de óxidos de nitrogênio e enxofre permanecem dentro das faixas permitidas. Por sua vez, o ozônio ao nível do solo excede os níveis críticos em áreas urbanas.

Venezuela

Assinalou-se que a poluição do ar nos principais centros urbanos do país tem aumentado devido ao tráfego de automóveis. Por outro lado, na indústria de petróleo e petroquímica, os planos de manutenção preventiva não funcionam, causando graves problemas de poluição.

Já a concentração de partículas suspensas totais (PTS) em 2008 atingiu 35 µg / m3 nas áreas urbanas. Por outro lado, o PM10 atingiu 37 µg / m3 em 2009 e em 2010 ultrapassou 50 µg / m3.

Peru

Conforme indicado no Relatório Mundial da Qualidade do Ar (2018) O Peru é o país com maior poluição atmosférica da América Latina e o 14º do mundo.

Em Lima, os níveis de dióxido de enxofre e nitrogênio e de partículas em suspensão estão acima dos permitidos pela OMS. A principal causa desta alta poluição é o tráfego automóvel combinado com as condições climáticas da região.

Essas condições colocam Lima como a segunda capital com a pior qualidade do ar da América Latina (em nível moderado). Atualmente, só é superado por Santiago do Chile.

Argentina

Na área metropolitana de Buenos Aires, o principal problema é o tráfego de veículos automotores, gerando níveis críticos de PM2,5 e monóxido de carbono (CO). Na área de Bahía Blanca, altos níveis de SO2, NOx e NH3 estão presentes nas proximidades do pólo petroquímico.

Na cidade de Mendoza ocorrem eventos de inversão térmica no inverno com altos níveis de ozônio (O3) na superfície.

Soluções

Consciência

Um elemento fundamental é a sensibilização do público para a gravidade do problema da poluição atmosférica, suas causas e consequências. Isso permitirá a pressão necessária para exigir a atenção do cidadão para o problema.

Na maioria dos casos, as pessoas não associam os problemas de saúde à qualidade do ar que respiram.

Ação legislativa

Fortalecer convenções e acordos internacionais voltados para a redução das emissões de gases de efeito estufa, como o Protocolo de Kyoto. Atualmente, muitos dos países que assinaram o acordo não alcançaram as metas propostas.

Por outro lado, vários países industrializados com alta emissão de gases de efeito estufa (EUA, Rússia e Canadá) não seguem esse acordo internacional. Portanto, é necessária uma maior pressão internacional para enfrentar este grave problema.

Aplicações tecnológicas

Gestão de resíduos

É preciso orientar o problema dos resíduos com base nos três Rs da ecologia (reduzir, reutilizar e reciclar). Caso contrário, as emissões de gases e partículas na atmosfera serão um problema crescente.

Eficiência dos processos industriais e uso de fontes de energia limpa

Os processos industriais devem atingir níveis de eficiência tecnológica que permitam reduzir a emissão de gases e partículas na atmosfera.

Da mesma forma, a queima de combustíveis fósseis é uma das principais fontes de gases e partículas poluentes. Portanto, o uso de energias limpas, como hidrelétrica, solar e geotérmica deve ser promovido.

Transporte

Uma das principais causas da poluição do ar nos grandes centros urbanos é o tráfego de automóveis. Portanto, a implementação de meios de transporte públicos não poluentes deve ser promovida para reduzir o problema.

Florestas como sumidouros de carbono

Para garantir o aumento dos sumidouros de carbono, é preciso proteger as florestas e reflorestar novas áreas. Por outro lado, estimular o desenvolvimento de cidades verdes contribui para a redução do CO2 ambiental.

Nesse sentido, deve-se levar em consideração que 1.000 kg de madeira equivalem a cerca de 400 a 500 kg de carbono fixo.

Referências

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