Poluição do ar

1. IAG, 13 de maio de 2008 Poluição do ar Maria de Fátima Andrade Departamento de Ciências Atmosféricas Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas Universidade de São Paulo Fonte:CETESB

2. 28/04/2003 Caio Guatelli/Folha Imagem

5. Historicamente A preocupação com o ar que respiramos não é um fenômeno recente “Comparing the air of cities to the air of deserts and arid lands is like comparing waters that are befouled and turbid to waters that are fine and pure” Moses Maimonides (1135-1204)

6. - Século 13 Carvão substituiu a madeira no uso doméstico e industrial - Século 17 “It is horrid smoake which obscures our Church and makes our palaces look old, which fouls our cloth and corrupts the waters, so as the very rain, and refreshing dews which fall in the several seasons, precipitate to impure vapour, which, with its black and tenacious quality, spots, contaminates whatever is exposed to it.” John Evelyn London Smog

8. O episódio de 1952 em Londres: relação entre concentração e óbitos

9. Episódio de 1962 confirmado pela presença de aerossóis ácidos: como ácido sulfúrico ou bissulfato de amônio

11. Composição do ar ao nível do mar

12. A composição da atmosfera terrestre é única em todo sistema solar Terra: 78,08% de Nitrogênio, 20,95% de Oxigênio e 0,93% de Argônio Vênus & Marte: Predominância do Dióxido de Carbono Gigantes gasosos: Principalmente Hidrogênio e Hélio

14. O oxigênio na atmosfera A transição da atmosfera primitiva redutora, sem oxigênio, para uma atmosfera oxidante que sustente a vida para grandes organismos foi, inquestionavelmente, o estágio mais importante da evolução da atmosfera terrestre.

15. O ozônio O ozônio foi formado, devido à dissociação fotoquímica das moléculas de oxigênio pela radiação ultravioleta. A camada de ozônio originada ofereceu a proteção necessária contra radiação ultravioleta, permitindo o desenvolvimento de vida na superfície.

16. O ozônio

17. A teoria de Gaia A presença de oxigênio molecular na atmosfera é instável, devida a propriedade do oxigênio reagir (oxidar) com várias moléculas e compostos. Por exemplo, o dióxido de carbono é a forma totalmente oxidada do carbono. Ao contrário das atmosferas presentes em outros planetas do sistema solar, a da Terra não se encontra em equilíbrio químico, pois as concentrações de N2, O2, CH4, N2O e NH3 são muito maiores do que deveriam ser para se obter o perfeito equilíbrio. Isso se deve aos processos biológicos, uma vez que os quatro mais abundantes elementos químicos presentes atmosfera (nitrogênio, oxigênio, hidrogênio e carbono) também são os mais abundantes da biosfera.

18. A teoria de Gaia Há uma crescente evidência de que a composição da atmosfera terrestre é, em alto grau, sob o controle da biosfera marítima e terrestre. O nível de 20% de oxigênio na atmosfera é, por exemplo, resultado da atividade fotossintética. Outros ciclos químicos como o do nitrogênio e do carbono são também biologicamente mediados.

19. O impacto das atividades humanas Há mais de 2000 anos que as atividades humanas vêm causando alterações ambientais em larga escala, como o desflorestamento em massa e a modificação química dos solos produzida pelas culturas de plantas, mas foi o desenvolvimento industrial nos últimos séculos que causou as mudanças mais drásticas na constituição química da atmosfera, em escala regional e global.

20. O impacto das atividades humanas Altos níveis de poluição são reportados em regiões industrializadas como o norte da América, Europa e Ásia; nas últimas décadas, os países em desenvolvimento também tiveram significante participação nessa perturbação.

21. O impacto das atividades humanas Influências climáticas causadas pelas crescentes emissões de gases radiativamente ativos como CO2, CH4, N2O e clorofluorcarbonos, além de mudanças na quantidade atmosférica de aerossóis e do ozônio estratosférico e troposférico, são significantes.

22. CH3OOH 700 H2 500 H2O2 500 Nitrogênio 78% Etano 500 CO2 380 NH3 400 310 N2O HCHO 300 HNO3 300 Ne 200 SO2 CO 100 Oxigênio 20% 100 NOx He (5) 18 outros 1% CH4 (1.8) 30 H2OArgonio ppb ppt ppm Composição da Atmosfera Ozônio

23. Adaptado de Seinfeld e Pandis, 1998 Escalas temporal e espacial da variabilidade dos constituintes atmosféricos

24. Degradação na Qualidade do Ar • Poluição global do ar resultante da combustão industrial e queima de biomassa. • Aumento da abundância de oxidantes troposféricos (incluindo ozônio) e impactos relacionados na biosfera e saúde humana. • Aumento das concentrações de aerossois e impacto na saúde e no clima

27. Poluentes atmosféricos: O3 (ozônio) SO2 (dióxido de enxofre) CO (monóxido de carbono) MP (material particulado) NOx (NO + NO2, óxidos de nitrogênio)

28. Principais fontes de MP, CO, SO2 e NOx

29. Efeitos do CO no ser humano: (1) Morte; (2) Coma; (3) Vômitos e colapso; (4) dor de cabeça forte; (5) dor de cabeça, redução da acuidade mental; (6) nenhum sintoma.

30. Efeitos do SO2 no ser humano: (1) aumento de doenças cardiovasculares; (2) aumento de admissões hospitalares; (3) aumento de incidência cardio-respiratórias; (4) deterioração da saúde em pacientes com bronquite; (5) aumento da taxa mortalidade em Londres; (6) mudanças nas taxas respiratórias e de pulsação; (7) morbidade no homem; (8) mortalidade no homem; (9) morbidade em animais; (10) mortalidade em animais; (11) limiar do paladar; (12) limiar do olfato; (13) aumento da resistência à passagem de ar.

31. Efeitos já relacionados com a poluição do ar: • Redução da função pulmonar em adultos e crianças • Inflamação das vias aéreas • Aumento das crises de asma • Aumento de internações e visitas hospitalares • Aumento na incidência de mortalidade

32. Padrões Nacionais de Qualidade do Ar

35. Inventário de emissões para poluentes na RMSP

37. Inventário de poluentes locais na RMSP

38. População e Número de Veículos Região Metropolitana de São Paulo

39. Emissões de gases estufa em 2000. A emissão de CO2 (excluindo uso do solo) para o Estado de São Paulo foi de 83 milhões t CO2 em 2003, que o tornaria o 39º maior emissor de CO2. Fonte: World Resources Institute, 2005.

40. Variações nas emissões de CO2 (excluindo uso do solo) desde 1990 por unidade de produto interno bruto e per capita. (Fonte SMA)

41. Comparação Outras Cidades Fonte: ICLEI (1997)

42. Século XX Crescimento das Mega-cidades

44. As dez maiores mega-cidades no ano 2000: 1. Tokio, Japão 26,4 milhões 2. Mexico City, México 18,4 milhões 3. Bombay, India 18,1 milhões 4. São Paulo, Brasil 17,8 milhões 5. Shanghai, China 17,0 milhões 6. New York City, USA 16,6 milhões 7. Lagos, Nigeria 13,4 milhões 8. Los Angeles, USA 13,1 milhões 9. Calcutta, India 12,9 milhões 10. Buenos Aires, Argentina 12,6 milhões Existem atualmente 23 megacidades distribuídas mundialmente

46. From: Steffen et al. 2004

47. From: Steffen et al. 2004

49. Exemplos de poluentes com impacto local e regional

50. Produção, crescimento e remoção de aerossóis atmosféricos Figura adaptada de Jacob D., 1999