Camada de OzônioUma abordagem geral Ana Elisa, Daniel Okamoto, Luiza Coelho e Raquel Akagi (CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTAL – UFMS) . 5 mm.01 mm. de espessura (350 UD). se todo o ozônio puro fosse trazido para o nível do mar formaria uma camada de 3. . Assim.Unidades Dobson (UD) A quantidade total de ozônio atmosférico em qualquer local é expressa em termos de Unidades Dobson (UD). Esta unidade é equivalente à espessura de 0. de ozônio puro. com a densidade que ele possuiria se estivesse submetido à pressão do nível do mar (1 atm) e a 0o de temperatura. baseado na quantidade normal de ozônio estratosférico em latitudes com climas temperados. O ozônio estratosférico filtra toda a luz proveniente do sol na faixa de 220 -290 nm (que compreende a radiação UV-C 200-280 nm). . atenuam o seu efeito. na faixa entre 120 e 240 nm. só uma fração é absorvida. Mas da luz UV solar na faixa de 290 -320 nm (UV-B).Química da Camada de Ozônio A camada de ozônio funciona como um filtro onde as moléculas do ozônio absorvem a radiação ultravioleta do Sol e. devido a reações fotoquímicas. Também sabemos que a fração de UV-B que passa e vai atingir a troposfera depende do comprimento de onda. O O2 situado acima da estratosfera filtra a maior parte da luz UV-C procedente da luz solar. Assim sabemos que o ozônio não é totalmente efetivo como escudo para a luz na região UV-B (280-320 nm)e não filtra nada da radiação UV-A. . . A liberação de calor por esta reação resulta no fato de que na estratosfera a temperatura do ar é mais alta do que nas camadas abaixo e acima dela. O ar nessa região está estratificado. daí surge o nome estratosfera. M é um catalisador.Formação e Destruição do Ozônio Formação do Ozônio: O + O2 + M O3 + M + calor A molécula M não é consumido pela reação acima . pode ser no caso da atmosfera da Terra o nitrogênio molecular (N2). por exemplo. . A velocidade desta reação de formação depende apenas das concentrações de O2 e O3 e da luz UV a uma determinada altitude. . A velocidade de decomposição do ozônio pela luz UV-B depende da concentração de ozônio multiplicada pela intensidade da luz solar. . ou perder sua energia de excitação e voltar ao estado fundamental.Destruição do Ozônio: A absorção de um fóton UV-C ou UV-B por uma molécula de ozônio tem como resultado a decomposição desta molécula através da reação: O3 + fóton UV (λ<320 nm) O2* + O* Os átomos de oxigênio produzidos na reação do ozônio com a luz UV estão em um estado eletrônico excitado. Um átomo neste estado pode reagir quase que imediatamente com outro átomo ou molécula adequados. Alguns átomos de oxigênio reagem com moléculas de ozônio convertendo-as em O2 seguindo a reação: O3 + O 2O2 Mas esta reação não ocorre frequentemente pois sua energia de ativação é muito grande e ocorrem poucas colisões com tal energia. Equilíbrio natural do Ozônio O processos de formação e destruição do ozônio têm um equilíbrio natural na estratosfera. . Abaixo da estratosfera o ozônio não se forma devido a ausência de luz UV-C (foi absorvida pela camada de ozônio) que é necessária para produzir átomos de O. O tempo de vida médio de uma molécula de ozônio a 30 km de altitude é meia hora. . decomposto e regenerado durante as horas de luz diurna (pois depende da radiação UV).+O O2 UV-C O O2 UV-B O3 O ozônio na atmosfera está constantemente sendo formado. mediante uma série de reações que ocorrem simultaneamente. . . . . como o NO˙ e o OH˙. ao interferirem no seu equilíbrio natural de formação e destruição. . A destruição catalítica do ozônio ocorre mesmo em uma atmosfera não poluída. já que na estratosfera sempre estão presentes pequenas quantidades naturais de catalisadores X.Processos Catalíticos de Destruição do Ozônio Então são os catalisadores X que são responsáveis pela depleção do ozônio. . A diminuição da concentração de ozônio a maiores altitudes permite uma penetração maior de luz UV até altitudes mais baixas. o que faz com que nestas regiões seja produzido mais ozônio.Fatores que influenciam na destruição A velocidade de decomposição do ozônio por catalisadores depende da concentração de ozônio multiplicada pela concentração do catalisador. assim existe um auto-restabelecimento da camada de ozônio. . ClO˙. ClO˙. estados cataliticamente inativos como HCl e nitrato de cloro (ClONO2) O cloro inativo pode tornar-se temporariamente ativo e destruir maciçamente o ozônio. clorometano (CH3Cl. Cada átomo de Cl˙ pode destruir cataliticamente milhares de moléculas de ozônio. Um átomo de cloro decompõe em média 10 mil moléculas de ozônio antes de ser removido. fontes naturais). Br ˙e BrO ˙ Fontes de Cl˙: gases sintéticos (CFCs).Mas quem são os X? Cl˙ . Cl˙ + O3 ClO˙ + O O3 + O ClO˙+ O2 Cl˙+ O2 2O2 . Br˙ + O3 BrO˙ + O O3 + O BrO˙+ O2 Br˙+ O2 2O2 . Existe menor percentual de bromo do que de cloro estratosférico na forma inativa. formas inativas HBr (brometo de hidrogênio) e BrONO2 (nitrato de bromo). existe menor quantidade de bromo do que de cloro na estratosfera. Por sorte. o bromo estratosférico é mais eficiente na destruição do ozônio que o cloro. pois as reações de desativação do bromos são mais lentas. Por essa razão.Br ˙ e BrO ˙ Fontes: Brometo de metila (natural e artificial). . São chamados de SDO: substância depletiva de ozônio. . não-reativos e possuem propriedades úteis de condensação. compostos que contêm flúor. não-inflamáveis.Compostos químicos que causam a destruição do Ozônio Compostos orgânicos contendo cloro e bromo de origem antropogênica. logo possuem uma grande variedade de usos. Esses compostos são transportados pela troposfera e difundem-se na estratosfera onde sofrem decomposição fotoquímica pela radiação UV-C e liberam seus átomos de halogênio. São compostos atóxicos. CFCs : clorofluorcarbonetos. São compostos que não possuem um processo de remoção natural na estratosfera. cloro e carbono. Limpeza de peças . travesseiros e bancos de automóveis) e produto rígidos de espumas de uretano (isolantes para refrigeradores). CFC-11: Fabricação de espumas moles (almofadas. o CFC-11 e o CFC-13.Limpeza de circuitos impressos . Como propelentes em embalagens tipo Aerossóis CFC-13: . bases para carpetes.Utilização dos CFCs Os compostos mais usados comercialmente eram o CFC-12. Alguns usos: CFC-12: Refrigeração e equipamentos de ar condicionado (de veículos inclusive) Como propelentes em embalagens tipo Aerossóis Fabricação de espumas plásticas para embalagens e isolamento térmico. não são atacados por radicais hidroxilas ou outros gases atmosféricos e não são dissociados pela ação da luz vísivel ou UV-A.Química de depleção do ozônio pelos CFCs Todos os CFCs liberados atingem a estratosfera. não são eliminados pela chuva. As moléculas de CFC migram para as partes média e superior da estratosfera.CFC-12: 105 anos . pois não possuem sumidouro troposférico. onde a radiação UV-C nãofiltrada causa sua decomposição fotoquímica. CF2Cl2 (CFC-12) + UV-C CF2Cl˙+ Cl˙ Tempo de vida médio na atmosfera: . Afinal.CFC-11: 60 anos . logo. emitindo átomos de cloro ou de bromo. eles são insolúveis em água. São usados em extintores de incêndio.CCl3. também foi usado em grandes quantidades para limpeza de metais. tais como o CF3Br e o CFBrCl. este composto era usado como solvente e como intermediário para a fabricação de CFC-11 e CFC-12. são a principal fonte de Br˙. . CH3 . A fonte antropogênica de brometo de metila é o seu uso como fumigador de solos. Mas seu efeito destrutivo sobre a camada de ozônio é menor pois parte é removido na troposfera. O metilclorofórmio. Os halons são substâncias livres de hidrogênio que contêm bromo.Outros SDOs (substâncias depletivas de ozônio) Outro composto cloro-carbonado amplamente usado é o tetracloreto de carbono (CCl4 ). . ibge. HALON-1301 = CBrF3. SEGUNDO = H E TERCEIRO = Cl. HCFC-142B = CH3-CHClF2. TCA = ÁCIDO TRICLOROACÉTICO. .br/home/geociencias/recursosnaturais/ids/ids2010.pdf CFC = SOMA 90 AO NUMERO DO CODIGO. O QUE FALTAR = F.gov. SÔNIA CORINA HESS CAMADA OZÔNIO http://www. O RESULTADO SIGNIFICA: PRIMEIRO ALGARISMO = NÚMERO DE C. DRA. HALON-1211 = CBrClF2. CTC = TETRACLORETO DE CARBONO.CIÊNCIAS RURAIS PROFA. SÔNIA CORINA HESS CAMADA OZÔNIO http://www.gov.pdf .CIÊNCIAS RURAIS PROFA. DRA.ibge.br/home/geociencias/recursosnaturais/ids/ids2010. br/home/geociencias/recursosnaturais/ids/ids2010. DRA.gov.ibge.CIÊNCIAS RURAIS PROFA. SÔNIA CORINA HESS CAMADA OZÔNIO http://www.pdf . logo a maioria das moléculas será removida da troposfera. são substitutos melhores. Assim. nos primeiros 15 anos após sua emissão apresenta uma capacidade de destruição de ozônio 15% maior que o CFC. a longo prazo os HFCs. principal substituto do CFC-11. hidrofluorcarbonetos.Substitutos dos CFCs Todos os compostos que têm sido implementados como substitutos diretos dos CFCs contém átomos de hidrogênio ligados ao carbono. mas é destruído mais rapidamente em algumas décadas após sua emissão. Mas ainda não se conhece ao certo os aspectos ambientais dos HFCs. mas não 100%. O HCFC-22. Logo vimos que os HCFCs não são um bom substituto para os CFCs pois continuariam contribuindo para a acumulação de cloro estratosférico. Os primeiros substitutos temporários dos CFCs são os HCFCs. hidroclorofluorcarbonetos. não sendo responsável pela destruição do ozônio a longo prazo. . . . br/home/geociencias/recursosnaturais/ids/ids2010.pdf .ibge. DRA.CIÊNCIAS RURAIS PROFA.gov. SÔNIA CORINA HESS CAMADA OZÔNIO http://www. . formando assim um buraco sazonal. No começo de Outubro. Isso vem acontecendo desde 1979. que o ozônio estratosférico sobre a Antártida reduzia-se em 50% de Setembro até o início de Novembro. o ar que chega de outras regiões permite uma recomposição parcial do escudo de ozônio. quase todo o ozônio foi extinto entre 15 e 20 km de altitude na região sobre o Pólo. mas não fecha completamente . no ápice da depleção. os cientistas descobriram. devido a ação do cloro. O buraco diminui de tamanho.Buraco na camada de ozônio na Antártida Em 1985. Em novembro. Assim a elevada concentração de cloro ativa causa uma depleção maciça da camada de ozônio.produzem as chamadas nuvens estratosféricas polares. que atua como uma espécie de redemoinho. produzindo o isolamento da região e deixando as reações químicas destruírem o ozônio disponível. em formas ativas. a circulação no pólo Sul se dá em torno de um ponto chamado vórtice. ativando as formas inativas de cloro. convertendo todo o cloro que está armazenado nas formas inativas (HCl e ClONO2). As condições atmosféricas especiais da Antártida são: as temperaturas muito baixas na estratosfera -. - - .Buraco na camada de ozônio na Antártida O buraco de ozônio ocorre como resultados das condições atmosféricas especiais do inverno polar.as menores do planeta -. . . devido às temperaturas mais amenas e a circulação bipolar do ar (logo sempre há renovação do ar estratosférico e.A depleção do ozônio sobre o Ártico Recentemente episódios de depleção parcial de ozônio na estratosfera inferior sobre porções da região ártica vêm sendo observados durante a primavera. em qualquer outro lugar da Terra. . o fenômeno é mais suave. Tirando o Ártico e a Antártida. com isso. o buraco não se forma). No ártico ocorre o mesmo mecanismo de depleção que na Antártida mas. não chegando a formar um buraco. apenas uma grande depleção. ocorre uma diminuição lenta e gradual da camada de ozônio. . Situação atual . . Além disso. o Aura é o terceiro de um conjunto de satélites da NASA que compõem o projeto Sistema de Observação da Terra.Monitoramento da camada de O3 Lançado em 15 de Julho de 2004. torna difícil a observação do ozônio troposférico. logo abaixo do satélite. chamado Espectrômetro de Emissão Troposférica. que monitora o solo. utiliza uma tecnologia inovadora para ver através da camada de ozônio estratosférica e medir o ozônio troposférico. que monitora o ciclo da água no planeta. . A complexidade do transporte da poluição torna difícil quantificar quanto as indústrias e os automóveis contribuem para piorar a qualidade do ar. Os outros dois são o Terra. e o Acqua. a presença da camada de ozônio na estratosfera. Os instrumentos do Aura estudam a química da troposfera e irão permitir o monitoramento de vários poluentes em tempo real e continuamente. Um novo equipamento a bordo do Aura. Efeitos da destruição sobre humanos. fauna e flora . principalmente o de pele. Não causa queimaduras na pele (bronzeamento). A radiação ultravioleta-B representa uma ínfima parte da radiação solar. . mas o seu estrago é grande. mas causa o envelhecimento precoce.Radiação ultra violeta O Sol emite três tipos de raios UV: A radiação ultravioleta-A compõe de 90 a 95% da energia ultravioleta do espectro solar. Ela é a grande responsável pelo bronzeamento e aparecimento de câncer. A radiação ultravioleta-C fica completamente retida na camada de ozônio e não oferece perigo para seres humanos. Os efeitos no sistema imunológico não são dependentes da cor da pele. aumentam a probabilidade de ocorrer uma mutação indesejável na reprodução celular. Melanomas (cânceres de pele mais perigosos).Pode afetar também a habilidade do corpo em responder a vacinações contra doenças.Danos causados ao DNA por uma excessiva exposição aos raios UV-B. Ex: Câncer de pele.A exposição aos raios UV-B leva a uma alteração na imunidade celular que reconhece o parasita eliminando-o (fagocitose). Pele seca e envelhecimento precoce Tumores de Pele . reduzindo a resistência humana á varias doenças. ou seja. Imunodepressão . pessoas de pele escura ou clara estão igualmente em risco. podendo levar a crescimento de um tumor. .Efeitos dos raios UVs à Saúde Humana . . uma dolorosa inflamação aguda da córnea.Estudos epidemiológicos com pescadores mostram aumento do risco (28 vezes) quando quando expostos ao ambiente sem proteção ocular .A exposição crônica pode causar danos também aos olhos como as Cataratas que é a opacificação do cristalino que compromete a visão .Efeitos dos raios UVs à Saúde Humana - Efeitos sobre os olhos A exposição dos raios UV-B não usuais pode causar queratite actínica. A estrutura protéica do cristalino é suscetível à ação do oxigênio livre gerado pelos raios ultravioleta-B . Melanoma maligno no pé Catarata Câncer de pele na testa . Efeitos nos animais Nos animais os raios ultravioleta. base da cadeia alimentar aquática. junto com aumento nas deformidades das rãs sobreviventes. A vida marinha é particularmente vulnerável aos raios UV-B. tem sido relacionada com aumentos dos níveis de radiação UV. provoca irritação e ressecamento das mucosas do aparelho respiratório. . camarões. A recente queda na população mundial de rãs e outros anfíbios. caranguejos e outras formas de vida aquáticas e reduz a produtividade do fitoplâncton. em particular a mortandade de ovos de anfíbios postos em águas rasas. pois o UV-B prejudica os estágios iniciais do desenvolvimento de peixes. além de envelhecimento precoce. feijão. entre outros).soja. como atraso no período de brotamento das flores.(arroz. podem ocorrer também outras mudanças. . aumentem seus conteúdos foliares de flavonóides. distribuição anormal e mudanças na estrutura das folhas ou no metabolismo das plantas. por exemplo. Além dos efeitos diretos na fotossíntese e no crescimento.Efeitos na flora Tanto o aumento da intensidade como do tempo de exposição a radiação UV-B diminui a atividade fotossintética (e logo a produção) de plantas de cultivo básico. A UV-B também faz com que as plantas alterem a composição química de seus tecidos. Efeitos na flora Fungos . Alterações Climáticas Os produtos químicos destruidores de ozônio contribuem para o aquecimento global pois podem ter um impacto no balanço térmico da Terra, bem como na camada de ozônio, porque muito deles são gases causadores do efeito estufa. Por exemplo, os CFCs 11 e 12 tem um potencial de aquecimento global respectivamente 4000 a 8500 vezes maiores do que o dióxido de carbono (num período de 100 anos). Sendo que os HCFs e o próprio ozônio são também gases causadores do efeito estufa. A maior exposição da superfície da Terra a UV-B devido à destruição do ozônio pode alterar o ciclo dos gases causadores do efeito estufa, tais como dióxido de carbono, de tal modo que poderia aumentar o aquecimento global. Efeitos da depleção do ozônio sobre a Economia Prejuízos na agricultura e na criação de animais, danos às colheitas e à saúde dos animais. Danos à população e gastos com recuperação de cidades e moradias devido a desastres naturais. Maiores gastos na saúde pública devido a doenças provocadas pelo aumento da radiação UV-B. Aumento nos gastos da indústrias devido a substituição de tecnologia (erradicação do CFC) Aumento nos gastos nas pesquisas de busca por tecnologias novas. Legislação Legislações Internacionais: Governos concordaram em aprofundar os estudos e trocar informações através da Convenção de Viena Convenção de Viena para a proteção da Camada de Ozônio: Áustria / março de 1985: - representantes de 21 países ( Brasil ausente) - manifestava-se a preocupação técnica e política quanto aos impactos da destruição da camada de ozônio - estabelecia obrigações e comprometia os países a iniciar e cooperar com pesquisas e avaliações científicas 1989 Hoje: 168 membros. inclusive o Brasil Foram listadas substâncias destruidoras da camada de ozônio e seus respectivos PDO (Anexo A) e dividas de grupos (I e II) de acordo com sua aplicação. para reduzir em 50% o consumo e produção em 1999 .01.O Protocolo de Montreal: 16 de setembro de 1987 / Cidade de Montreal Assinado na ocasião por 24 países Entraria em vigor em 01. As SDO´s não deveriam exceder o consumo de 1989. O protocolo de Montreal: Desenvolvidas substâncias alternativas: uso da água. hidrocarbonos. Anexo II: controles adotados e alterações ocorridas Avaliação e revisão das medidas de controle pelo menos de 4 em 4 anos A cada dois anos relatório das atividades realizadas para a redução do consumo e produção das SDO´s . Proibiu-se importação de substâncias controladas de países não que fizesse parte do protocolo e exportação para tais países. dióxido de carbono. poderiam adiar o cumprimento de medidas de controle por 10 anos após o prazo dos países desenvolvidos. e HCFC´s Países com consumo per capita de SDO´s < 0.3 kg/ano. países observadores e diversas Organizações Governamentais e Não Governamentais Resoluções tomadas: Antecipação dos prazos para redução da produção e consumo das SDO´s. Janeiro de 2000: Produção limitada para atender as necessidade dos países do Artigo 5 Foram consideradas substâncias controladas outros CFC´s Fundo Multilateral .Emenda de Londres Junho de 1990: países aderidos. Emenda de Copenhagen 1992 países aderidos. países observadores e diversas Organizações Governamentais e Não Governamentais Principais medidas adotadas: Países desenvolvidos baniriam HCFCs até 2030. CFCs até 1996 e o congelamento da produção do brometo de metila até 1995 Mais substâncias são consideradas destruidoras da camada de ozônio Fundo Multilateral torna-se um mecanismo financeiro permanente Produtos e equipamentos que contém SDO´s passaram a ser controlados pela alfândega de cada país membro . foram aquelas indicadas no encontro de Londres para os países desenvolvidos Antecipado o cronograma de eliminação do brometo de metila .Emendas de Viena (1995) e Montreal (1997) Decisões tomadas: Países do Artigo 5 (Brasil): as datas a partir das quais seriam contados os 10 anos para reduzir e eliminar o consumo de substâncias controladas. . Legislação Nacional 1ªs restrições: Portaria n°1 – AGO/88. sob forma de aerossóis que contivessem propelentes a base de CFC Decreto Legislativo Nº 91 – DEZ/89 Aprova os textos da convenção de Viena e do Protocolo de Montreal 1989 a 1990: Estudo de Caso do Brasil elaboração de um programa de eliminação das substâncias controladas Brasil: consumo de 68g de SDO por hab/ano = 9560 toneladas anuais PDO Artigo 5 do Protocolo . perfumes. e saneantes domissanitários. de higiene. da SNVS Instruções para rótulos de embalagens de aerossóis que não contivessem CFC Portaria nº534 – SET/88 Proibição fabricação e a comercialização de cosméticos. utilize ou comercialize as SDO´s 1994: PCBO – série de políticas e ações: . exporte.Legislação Nacional Portaria Interministerial nº929 – OUT/91 GTO: estabelecer diretrizes e coordenar a implementação das normas.cotas anuais para fabricantes nacionais .incentivos fiscais .conscientização da sociedade .incentivos a investimentos que substituíssem o uso de SDO . importe. elaborar programa nacional e pré analisar projetos do Fundo Multilateral Portaria IBAMA nº27 – MAR/93 Cadastramento de todas empresa que produza.treinamentos e certificação de técnicos . empresa > 1ton anual deverá estar cadastrada junto ao IBAMA .Gradativa eliminação das substâncias controladas do Anexo A e B Resolução nº229 – MAI/97 .Legislação Nacional SET/95: PROZON Resolução CONMA nº13 – DEZ/93 .Apresentação ao PROZON de projetos de substituição em todos os usos como solventes . 2004 RESOLUÇÃO CONAMA 340 .Outras PORTARIA MMA nº 121. de 22. de 25. SET/2000 INSTRUÇÃO NORMATIVA IBAMA Nº 01.06. MAR/2003 INSTRUÇÃO NORMATIVA SDA Nº 45.2000 RESOLUÇÃO CONAMA Nº 267. JAN/1999 .2005 INSTRUÇÃO NORMATIVA IBAMA Nº 37 de 29/06/2004 PORTARIA MMA nº 159.06. de 12. de 25. SET/2002 PORTARIA MMA nº 46.05.02.2004 PORTARIA MMA nº 158.Set/2003 PORTARIA MMA DE 19 de Set/2003 – DECRETO FEDERAL. JUL/2002 INSTRUÇÃO NORMATIVA SDA Nº 1. 699. SET/1998 DECRETO FEDERAL Nº 2.Outras DECRETO FEDERAL Nº 2. AGO/1996 DECRETO LEGISLATIVO Nº 51. MAR/1997 COMUNICADO DECEX Nº 7.1995 NORMA ARI 740 de 1993 DECRETO LEGISLATIVO Nº 32. JUN/1991 PORTARIA MS 647 DE 30 de JUN/1989 PORTARIA MS 534 DE 30 de SET/1988 .679.09.783.629. MAI/1996 DECRETO FEDERAL de 19. JUN/1992 DECRETO FEDERAL Nº 181. JUL/1998 DECRETO FEDERAL Nº 2. JUL/1998 DECRETO ESTADUAL Nº 41. LORA. Rio de Janeiro: Interciência.ambienteterra.diramb.wikipedia. Prevenção e controle da poluição nos setores energético. 2 ed.h tm www. Química Ambiental.ambiente.pt/data/basedoc/TXT_LI_1966_1_0001.ambiente.gov. Colin.sp.br/prozonesp/noticias/220902.br/prozonesp/links.br/saladeaula/ozonio/ozo nio-03.htm ciência hoje .sp. industrial e de transporte.gov.sp.gov. Porto Alegre: Bookman.com.htm www.Referências Bibliográficas BAIRD. Electo Eduardo Silva.gov.com/ http://pt.br/prozonesp/Oz0601. 2002.php http://www. 2002 www.htm http://www.theozonehole.org/wiki/Ozonosfera www.ambiente. 2 ed.
Report "Ciencias Rurais SONIA HESS Camada de Ozônio"