Maria de Fátima Andrade
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Poluição Atmosférica
Vamos iniciar esta história imaginando um lindo dia de inverno em São Paulo, desses sem nuvens no céu, com pouco vento, mas logo pela manhã com um horizonte cinza, uma camada escura que parece constituída de poeira que não consegue misturar-se ao ar mais limpo de níveis superiores, como ilustrado na figura abaixo. Esse é um ótimo começo para se refletir sobre muitos dos conceitos que envolvem a área de poluição atmosférica.
A percepção de que esse ar que reduz a visibilidade atmosférica pode interferir também em nossa saúde é uma percepção antiga. Há um texto muito interessante de um filósofo, jurista e médico espanhol, Moses Maimonides (1135-1204), que, tratando das doenças respiratórias como asma, já identificava a importância da qualidade do ar para a saúde: ‘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. In the city, because of the heigth of its buildings, the narrowness of its streets, and all that pours forth from its inhabitants and their superfluities ... the air becomes stagnant, turbid, thick, misty, and foggy.... If there is no choice in this matter, for we have grown up in the cities and have become accustomed to them, you should ...select from the cities one of open horizons ... endeavor at least to dwell at the outskirts of the city....If the air is altered ever so slightly, the state of the Psychic Spirit will be altered perceptibly. Therefore you find many men in whom you can notice defects in the actions of the psyche with the spoilage of the air, namely, that they develop dullness of understanding, failure of intelligence and defect of memory...’. Um ponto muito curioso no texto acima é a associação que o autor faz entre poluição e saúde mental, já que, para ele, a redução de memória e da capacidade de compreensão também está associada com a poluição do ar. E ainda compara o ar poluído com águas turvas em oposição às águas límpidas. Uma imagem muito didática sobre a poluição atmosférica.
Um outro filósofo, John Evelyn (1620-1706), em seu tratado Fumifugium, associa a poluição atmosférica com malefícios ainda maiores, não só para a saúde, mas também para os ambientes: ‘In this 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 and contaminates whatever is exposed to it. (…) ‘Some have attributed this amazing destruction to luxury and the abuse of Spirituous Liquors: These, no doubt, are powerful assistants; but the constant and unremitting Poison is communicated by the foul Air, which, as the Town still grows larger, has made regular and steady advances in its fatal influence’. Aqui é importante destacar que o autor considera que o ar contaminado atinge todos os que vivem nas cidades – e isso de forma fatal. Esse é um ponto importante: a poluição do ar tem um caráter democrático no sentido de atingir todas as pessoas indistintamente, já que o ar se difunde e se transporta por muitos quilômetros – no caso de alguns poluentes, por toda a Terra. Mas as pessoas
reagem de forma distinta ao inalar o ar contaminado – os mais suscetíveis, as crianças e os idosos, são os que mais estão sujeitos a ter comprometimento da saúde.
A área de poluição atmosférica e a de ótica tiveram um grande avanço no seu conhecimento teórico por causa da descrição dos conceitos de absorção e espalhamento de radiação. Os poluentes, além de sua relação direta com a saúde, estão também relacionados com os processos climáticos, interagem com a radiação e com os processos microfísicos da precipitação.
Mas cabe agora definir em que consiste a poluição atmosférica. O ar que respiramos é composto principalmente de nitrogênio (N2) e oxigênio (O2). Depois desses dois gases que respondem por mais de 95% da composição do ar, temos ainda o argônio, o dióxido de carbono, o neônio e o hidrogênio. Bom, parece que já fechamos a conta em praticamente 100%, mas temos alguns outros compostos que participam de uma forma bem pequena, com uma parte em milhão, bilhão ou mesmo trilhão (Tabela 1). Por isso, são denominados compostos de traços, pois sua participação é mesmo um traço na composição média. Mas isso não significa que não tenham papel relevante na atmosfera. Sem a presença da maior parte desses gases, vários processos não ocorreriam como vamos ver mais adiante. Mas além de compostos na fase gasosa, há também aqueles na forma de partículas sólidas ou líquidas, os chamados aerossóis atmosféricos.
Todos esses compostos têm um tempo de vida na atmosfera que é determinado por vários fatores, como as reações químicas a que estão sujeitos e os processos de remoção por precipitação e por sedimentação. Aqui é interessante pensar que, se um composto reage muito rapidamente, ele não vai ter tempo de ser transportado por longas distâncias. O seu efeito será mais local. Um exemplo é uma
fábrica que emite um gás como o dióxido de enxofre (SO2), que vai para o ar e, como é solúvel, pode se
combinar a uma gotícula e passar a ser um outro composto, o Sulfato (SO4=), transformando-se assim
numa importante partícula. Nesse processo pode haver também a acidificação da gota formada.
Podemos dividir os poluentes em compostos com tempo de vida longo e aqueles com tempo de vida curto. Em geral os poluentes que têm impacto à saúde e possuem padrões de qualidade do ar não são os mesmos que têm impacto global. Dessa forma, vamos separar esses dois temas: problemas locais de poluição do ar e problemas globais.
No diagrama abaixo há uma relação entre o tempo de residência de poluentes na atmosfera e o seu alcance em termos de transporte atmosférico, isto é, se o poluente vai ficar próximo ao local onde foi emitido ou se consegue alcançar uma distribuição entre hemisférios ou em escala global, nos casos dos menos reativos,.
Poluentes são definidos como compostos que podem afetar a saúde e os bens materiais de forma a deteriorá-los. Os poluentes que possuem padrão de qualidade do ar na legislação brasileira são: CO
(monóxido de Carbono), NO2 (dióxido de nitrogênio), SO2 (dióxido de enxofre), O3 (ozônio) e material
particulado inalável (MP10). Esses poluentes possuem legislação específica que determina quando uma
concentração atinge valores que não podem ser ultrapassados. Cada poluente possui seu valor de concentração considerado adequado, a forma de medição e para qual período de análise. Em função das suas características de fontes e processos atmosféricos, alguns poluentes são analisados para a média diária, ou de 8 horas ou para as máximas concentrações encontradas em uma hora. Na Tabela 2 são apresentados os valores estipulados pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) para os limites de concentração primária e secundária.
Esses poluentes regulamentados têm conhecido efeito deletério à saúde. Muitos trabalhos têm sido realizados no Brasil e no mundo estudando os seus efeitos. O composto mais relacionado com os impactos de poluentes à saúde é o material particulado, também chamado de aerossol atmosférico. Como definido antes, o aerossol atmosférico consiste nas partículas sólidas e líquidas em suspensão na
atmosfera. Essas partículas têm tamanhos que podem variar de nanômetros (nm, 10-9m) até micra (μm,
10-6m). Isto é, são extremamente pequenas. Para se ter uma ideia, um fio de cabelo tem a espessura
aproximada de 40 μm. Assim, muitas partículas caberiam na espessura de um fio de cabelo.
Figura 2
Essas partículas têm merecido muitos estudos, já que são muito importantes tanto do ponto de vista do clima quanto da saúde. No clima, as partículas estão relacionadas com o balanço radiativo e com a formação das nuvens e, portanto, são agentes nas mudanças globais. Nas fotos abaixo, observamos as figuras dos aerossóis atmosféricos coletados em filtros. Os tamanhos, formas e composições são funções das fontes primárias desses poluentes.
Aluminosilicato Sulfato
Cloreto Biogênica
Figura 3: Exemplos de forma e composição das partículas que compõem o aerossol atmosférico de São Paulo. Imagem cedida pela Prof. Regina Maura de Miranda – Tese intitulada: “Caracterização físico-química e
propriedades ópticas do aerossol urbano da Região Metropolitana de São Paulo".
As partículas são compostas de diferentes substâncias, metais como enxofre, ferro, manganês, zinco, cobre, titânio, cromo, compostos orgânicos, e ainda cinzas.
As partículas higroscópicas servem como núcleo de condensação de gotas, isto é, permitem que haja a condensação na atmosfera. Na verdade, a formação da chuva depende da presença desses núcleos – sem os aerossóis não haveria precipitação. São as partículas também que interagem com a radiação atmosférica, exercendo principalmente o papel de espalhar a radiação solar antes que atinja a superfície. Esses dois processos demonstram toda a sua importância no clima terrestre.
Talvez seja difícil de entender, mas as minúsculas partículas desempenham um papel central no clima, exercendo uma força no sentido contrário ao aquecimento terrestre. As nuvens (que na sua origem precisaram dos aerossóis para se formar) e o espalhamento da radiação exercem um impacto de
resfriamento da Terra. No relatório do Intergovernamental Panel for Climate Change (IPCC) de 2007, são apresentados estudos de impacto das emissões antropogênicas de gases e partículas sobre o clima. À medida que são aprimorados os modelos de previsão climática, são também obtidas melhores estimativas da variabilidade dos parâmetros meteorológicos, como temperatura, intensidade de chuva, nebulosidade, e assim por diante.
Uma ilustração que representa de forma didática os principais resultados obtidos no IPCC 2007 é a figura abaixo. Nela, com os resultados de simulações com modelos climáticos globais, é possível ter os impactos de cada um dos principais poluentes no clima. É importante destacar também que a média do impacto foi calculado entre 1750 e 2005, considerando as concentrações ambientais globais desses compostos.
Como compostos tão pequenos como os gases e os aerossóis podem afetar o clima de forma tão intensa e globalmente? Essa é uma questão importante, e que faz com que haja pessoas que não atribuam ao homem as mudanças tão intensas no clima, como as que têm sido observadas. Mas, na verdade, são muitas espécies que sofreram grandes variações em suas concentrações ao longo do tempo. Apesar de parecerem pequenas em termos de valores, representam, muitas vezes, mais do dobro da concentração encontrada há mais de 500 anos. Como um exemplo, a concentração de metano aumentou mais de 100% em função da criação de ruminantes.
Pode-se pensar por que alguns compostos sofreram tantas variações ao longo do tempo. O que levou ao aumento de concentrações? Quando olhamos ao nosso redor, percebemos que há muitos avanços tecnológicos que são recentes, combinados a outros mais antigos, mas que não achamos possível mais viver sem: geladeira, telefone celular, computador, MP4... e assim vai. Mas para que tudo isso exista, é preciso ter energia para mover as máquinas nas fábricas, os veículos para transportarem os bens e as pessoas. De onde vem essa energia? No Brasil, a maior parte dela vem de hidrelétricas, mas, quando consideramos toda a Terra, temos que boa parte vem de termelétricas a óleo, carvão ou gás. Para que os veículos se movam, é necessário também que haja queima de combustível. Na verdade, a forma como produzimos a maior parte da nossa energia demanda a queima de combustíveis. E quando esses combustíveis queimam, geram energia, CO2, H2O e muitos outros compostos, como CO, SO2, NOx, e até material particulado, os chamados aerossóis atmosféricos. Alguns desses compostos têm um efeito mais local, mas outros conseguem afetar o globo todo, pois têm um alto tempo de residência na atmosfera, como é o caso do dióxido de carbono.
Será que não podíamos pensar em outras maneiras de gerar energia? Algo muito importante para prestarmos atenção é que, em países desenvolvidos, a demanda de energia pela população é muito grande e deve aumentar, resultando na necessidade de muita geração de energia que ainda não é limpa. Se todos nós tivéssemos um padrão de consumo dos países desenvolvidos não haveria mais a Terra. Todos os seus recursos já teriam se esgotado. Há um termo criado recentemente que é o “ecological footprint” (pegada ecológica), que indica o quanto de recursos naturais utilizamos para sustentar nossas atividades diárias.
Nossas cidades também foram sendo construídas sem uma preocupação com a preservação do meio ambiente. É curioso pensar por que alteramos tanto o ambiente natural quando migramos para as cidades. Atualmente mais de 50% da população mundial vive em áreas urbanas. E na América do Sul esse número já é de 75%. Isso implica que cada vez menos pessoas vivam em áreas rurais. Temos uma visão sempre romântica da vida no campo, mas construímos nossas cidades de forma a se aproximarem
mais daquelas ilustrações das ficções científicas: muitos veículos (alguns voando), muito asfalto, altos
edifícios, muita velocidade e, em alguns casos, a poluição, como se esta fosse uma consequência inevitável do progresso e do futuro. Será que não podemos pensar em alternativas mais criativas,
mudando paradigmas? Por que não adotar novas tecnologias mais limpas e o cuidado com o meio ambiente como sinal de progresso? É para se pensar. Todas as traquitanas eletrônicas são fascinantes, mas lembrar também que geram lixo ao serem produzidas e se convertem também em lixo.
Essa reflexão deve estar presente na nossa decisão de compra, ou não, de determinado produto.
No Brasil 75% das nossas emissões de gases de efeito estufa vêm da queima de biomassa, em especial da floresta amazônica. O Brasil pode ter um papel muito importante se conseguir impedir a queimada de suas florestas. E isso deve acontecer, pois os recursos naturais constituem os bens mais importantes que deixaremos para as outras gerações.
