Poluição urbana e poluentes do ar

O ar e os poluentes

O ar é o primeiro dos elementos necessários à vida. Todos os dias, respiramos cerca de 14 kg de ar, ou 11 litros.

Os seres humanos introduzem substâncias na atmosfera com consequências nocivas para a saúde e o meio ambiente. Essas substâncias são emitidas por fontes fixas e móveis: caldeiras, atividades industriais, domésticas e agrícolas, transporte rodoviário de pessoas e mercadorias, etc.

Os poluentes são dispersos pelos ventos, dissolvidos pelas chuvas ou bloqueados quando a atmosfera está estável.

A composição química normal do ar é: nitrogênio 78%, oxigênio 21%, argônio 0,9 e outros gases 0,1%

poluentes

O ar que respiramos pode conter centenas de poluentes na forma gasosa, líquida ou sólida. Os seguintes poluentes são considerados indicadores de poluição e, portanto, estão sujeitos a regulamentação.

A origem dos principais poluentes

dióxido de enxofre (SO2)

Este gás provém essencialmente da combinação do enxofre, contido nos combustíveis fósseis (carvão, fuelóleo, gasóleo de má qualidade, etc.) com o oxigénio do ar durante a sua combustão. Indústrias e instalações de aquecimento são os principais emissores.

Óxido de nitrogênio (NO, NO2)

Eles resultam da reação de nitrogênio e oxigênio no ar que ocorre em alta temperatura em motores e usinas de combustão. Os veículos emitem a maior parte dessa poluição; depois vêm os sistemas de aquecimento.

partículas em suspensão (PM10 e PM2,5)

Trata-se de pó com diâmetro inferior a 10 µm ou 2,5 µm e que permanece suspenso no ar. Eles resultam da combustão, do desgaste do veículo e da erosão. Essa poeira também pode carregar outros poluentes, como metais pesados ​​e hidrocarbonetos. Os principais emissores são veículos a diesel, incineradores, fábricas de cimento e algumas indústrias.

Os PM2,5 são particularmente perigosos porque passam mais rápido pelo corpo, enquanto os PM10 já são mais visíveis, mas acima de tudo mais facilmente bloqueados pelas membranas mucosas.

mais: as partículas finas

O monóxido de carbono (CO)

Resulta da combustão incompleta de combustíveis e combustíveis. No ar ambiente, é encontrado principalmente perto de vias de tráfego rodoviário.
Especialmente de veículos a gasolina: recente motor frio, pequeno motor (por exemplo, jardinagem) e veículos antigos não catalisadas ainda a passagem de inspeção técnica.

Compostos orgânicos voláteis (VOCs)

São múltiplos, trata-se principalmente de hidrocarbonetos cuja origem é natural ou ligada à atividade humana: transporte rodoviário, uso industrial ou doméstico de solventes, evaporação de depósitos e reservatórios de petróleo. automóveis e combustão.

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hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH)

Estes são compostos possuindo na molécula é cíclico, altamente tóxico e peristants.
Eles consistem de átomos de carbono e as moléculas de hidrogénio cuja estrutura compreende pelo menos dois anéis aromáticos fundidos. Eles fazem parte de POPs (veja abaixo)

Os PAHs “pirolíticos” são gerados por processos de combustão incompleta de matéria orgânica em alta temperatura. Os mecanismos acionados durante sua formação envolvem a produção de radicais livres por pirólise em alta temperatura (≥ 500 ° C) de material fóssil (petróleo, óleo combustível, matéria orgânica, etc.) em condições de deficiência de oxigênio. Os PAHs de origem pirolítica vêm da combustão de combustível automotivo, combustão doméstica (carvão, madeira), produção industrial (siderúrgica), produção de energia (centrais elétricas movidas a petróleo ou carvão, etc.) ou mais incineradores.

Os poluentes orgânicos persistentes (POPs)

Os poluentes orgânicos persistentes (POPs) são uma família de poluentes, mas sim uma classificação que engloba várias famílias.
Assim, eles são moléculas definidas pelas seguintes propriedades:
- Toxicidade: têm um ou mais impactos nocivos comprovados à saúde humana e ao meio ambiente.
- Persistência no meio ambiente: são moléculas que resistem à degradação biológica natural.
- Bioacumulação: as moléculas se acumulam nos tecidos vivos e, portanto, as concentrações aumentam ao longo da cadeia alimentar.
- Transporte de longa distância: devido às suas propriedades de persistência e bioacumulação, essas moléculas tendem a viajar por distâncias muito longas e se depositar longe dos locais de emissão, tipicamente ambientes quentes (com forte atividade humana) em direção aos ambientes frio (especialmente no Ártico).

Exemplo de POPs: dioxinas, furanos, PCBs, clordecona ...

Metais (Pb, As, Ni, Hg, Cd ...)

Este termo abrange todos os metais presentes na atmosfera. Os principais com caráter tóxico são: chumbo (Pb), cádmio (Cd), arsênio (As), níquel (Ni), mercúrio (Hg). No ar, eles são encontrados principalmente na forma de partículas. A maioria deles vem do tráfego rodoviário, das indústrias siderúrgicas e incineradoras de resíduos.

Ozono (O3)

Este gás é o produto da reação fotoquímica de certos poluentes, em particular óxidos de nitrogênio (NOX) e compostos orgânicos voláteis (VOCs), sob o efeito da radiação solar. Esse poluente tem a particularidade de não ser emitido diretamente por uma fonte; é um poluente secundário. É encontrada principalmente no verão, na periferia das cidades.

Os efeitos da poluição

Eles são numerosos e devem ser estudados caso a caso! De todos os ambientes com os quais o homem está em contato, o ar é o único do qual ele não pode escapar: devemos realmente respirar para viver.

Os efeitos da poluição do ar dependem da quantidade de poluente com o qual o organismo está em contato; falamos de "dose". Esta dose varia dependendo de 3 fatores:

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- A concentração de poluentes na atmosfera,
- A duração da exposição,
- A intensidade da atividade física,

Os distúrbios ocorrem principalmente em indivíduos susceptíveis que são:
- Crianças,
- Pessoas velhas,
- Asmáticos,
- A insuficiência respiratória,
- Cardíacos,
- Bronquite crônica,
- Fumantes,
- Mulheres grávidas,
- Profissionais em contato com produtos químicos (proprietários de oficinas, construção, agentes da indústria, etc.).

Impactos sobre a saúde

Dependendo da natureza dos poluentes, as consequências para a saúde são diferentes, mesmo se os vários componentes nocivos, muitas vezes agem sinergicamente.

Os efeitos na saúde humana de alguns poluentes

dióxido de enxofre (SO2)

É um gás irritante. Causa alteração da função pulmonar em crianças e exacerbação dos sintomas respiratórios agudos em adultos (tosse, desconforto respiratório, etc.).
Asmáticos são especialmente sensíveis.

Óxido de nitrogênio (NO, NO2)

É um gás irritante que penetra nos ramos mais finos do trato respiratório, causando hiper-reatividade brônquica em pacientes asmáticos e aumento da sensibilidade dos brônquios a infecções em crianças.

partículas em suspensão (PM10)

Partículas maiores são retidas pelo trato respiratório superior. Eles são, portanto, menos prejudiciais à saúde do que as partículas PM2,5 mais finas (<10 µm de diâmetro) que penetram mais profundamente no corpo.
Eles então irritam o trato respiratório inferior e alteram a função respiratória e até cardiovascular.

Alguns, por natureza, também têm propriedades mutagénicas e cancerígenas.

O monóxido de carbono (CO)

Gás mortal. Em vez de oxigênio, ele se liga à hemoglobina no sangue, levando à falta de oxigenação do sistema nervoso, do coração e dos vasos sanguíneos. O sistema nervoso central e os órgãos sensoriais são os primeiros a serem afetados, causando dores de cabeça, tonturas, astenia ou distúrbios sensoriais. Em caso de exposição muito elevada e prolongada, pode ser fatal ou deixar sequelas neuropsíquicas irreversíveis.

Compostos Orgânicos Voláteis (COV), incluindo benzeno

Essas moléculas têm efeitos muito diferentes dependendo de sua família. Desconforto olfatório simples (odores), alguns causam irritação (aldeídos), ou mesmo diminuição da capacidade respiratória. Outros, como o benzeno, causam efeitos mutagênicos e cancerígenos.

Metais (Pb, As, Ni, Hg, Cd ...)

Esses diferentes elementos se acumulam no corpo, o que acarreta um risco de toxicidade a longo prazo, envolvendo possíveis propriedades carcinogênicas.

Ozono (O3)

Este gás, muito oxidante, penetra facilmente nas melhores vias respiratórias. Causa tosse e danos nos pulmões, especialmente em crianças e asmáticos, bem como irritação nos olhos.

impacto ambiental

A longo prazo, os efeitos no meio ambiente podem ocorrer com concentrações inferiores às prejudiciais ao homem.

As consequências mais visíveis são muitas vezes escurecimento de edifícios e monumentos, incluindo o custo de restauração é frequentemente muito pesado.
Os óxidos de nitrogênio e o dióxido de enxofre contribuem fortemente para o fenômeno da chuva ácida, que destrói o meio ambiente natural e também os materiais de construção.

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Os poluentes mais oxidantes (ozônio) reduzem a atividade fotossintética das plantas, que é visível no aparecimento de manchas (necrose) na superfície das folhas das plantas mais sensíveis. Isso causa lentidão no crescimento das plantas. Reduções no rendimento agrícola foram observadas.

A influência do clima sobre a poluição

Os poluentes são dispersos pelos ventos, dissolvidos pelas chuvas ou bloqueados quando a atmosfera está estável.

Assim, os períodos de alta pressão caracterizados por tempo calmo, com vento fraco, por vezes acompanhado de inversão de temperatura no inverno, contribuem para um rápido aumento da concentração de poluentes ao nível do solo.
Em condições normais, a temperatura do ar diminui com a altitude. O ar quente que contém os poluentes tende a subir naturalmente. Os poluentes se dispersam verticalmente.

Em uma situação de inversão de temperatura, o solo resfriou significativamente durante a noite (por exemplo, inverno em um dia claro). A temperatura a uma altitude de algumas centenas de metros é então superior à medida ao nível do solo. Os poluentes ficam assim presos sob uma "capa" de ar quente, chamada de camada de inversão.

O índice de SFX

O índice ATMO foi desenhado, por iniciativa do Ministério do Planejamento Regional e Meio Ambiente, com o objetivo de qualificar a qualidade do ar de uma unidade urbana homogênea.

Esse índice é representativo da poluição do ar urbano de fundo de uma aglomeração, sentida pela maioria de seus habitantes. É calculado ao longo de um dia (de 0h a 24h). Para fornecer as informações o mais rápido possível, um índice parcial é calculado no final do dia com os valores medidos até as 16hXNUMX.

Não permite evidenciar fenómenos de poluição específicos ou localizados, por exemplo, proximidade. É uma figura sintética do estado do ar, associada a um qualificador:

muito bom 1
muito bom 2
3 boa
4 boa
Significa 5
pobre 6
pobre 7
8 ruim
9 ruim
10 ruim

Quatro poluentes são usados ​​para construir o índice ATMO: dióxido de enxofre (SO2), dióxido de nitrogênio (NO2), ozônio (O3) e partículas suspensas (PM10).

Estas espécies químicas são consideradas indicadores de poluição do ar.

Para cada um desses poluentes, um sub-índice é determinado com referência a uma tabela de correlação onde um valor é atribuído a cada faixa de concentração. O índice final é o sub-índice que é o maior.

Exemplo de medidas:
Subíndice = 2 SO1
Subíndice = 10 PM2
Subíndice = 3 O5
Subíndice = 2 NO2
Índice SFX = 5

Mais informações

- As mortes de poluição em França
- O estudo do transporte urbano e alternativo sobre a poluição

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