Como a poluição do ar afeta a biota, incluindo o humano?
A poluição do ar afeta a biota, incluindo o humano!
Uma vez injetados na atmosfera, os poluentes entram nos ciclos biogeoquímicos por diferentes rotas. O ar acima de muitas cidades pode assimilar e dispersar grandes quantidades de poluentes finos particulados e gasosos, desde que o ar possa se mover e se dispersar.
Imagem Cortesia: thestar.com/content/dam/thestar/news/world/2013/10/17/air_pollution.jpg
Mas se as massas de ar sobre as cidades ficarem estagnadas, os poluentes se acumulam rapidamente e deterioram a qualidade do ar, o que causa muitas doenças respiratórias no homem e em outros animais. Os poluentes do ar também se acumulam durante as inversões de temperatura, quando as camadas superficiais de ar mais frio ficam presas nas camadas superiores do warmar.
Nestas situações, as camadas superiores de ar quente evitam o aumento vertical e a dispersão de poluentes que são mantidos perto do solo. As inversões de temperatura geralmente ocorrem em cidades cercadas por montanhas ou cercadas por montanhas no lado de sotavento.
Além disso, uma parte dos poluentes do ar chega à terra como precipitações secas; pode então entrar em vários ciclos de nutrientes e cadeias alimentares através da água e do solo. Outros contaminantes do ar reagem quimicamente ou fotoquimicamente entre si e produzem poluentes secundários como ácido sulfúrico, ozônio e nitrato de peroxiacetil ou PAN.
Aerossóis e outras formas de partículas finas atuam como núcleos de condensação, aos quais os vapores de água presentes no ar são rapidamente cercados para formar gotas de neblina ou chuva.
Além disso, diferentes poluentes atmosféricos afetam adversamente a flora, a fauna e o clima de uma determinada área e alguns dos poluentes atmosféricos comuns e seus efeitos específicos sobre o homem, a vegetação, o clima etc. foram discutidos da seguinte forma:
A. Efeitos patológicos gerais da poluição atmosférica:
A severa poluição do ar afeta a saúde humana e causa muitas doenças fatais. Por exemplo, ocorrem doenças pulmonares em trabalhadores expostos a riscos ocupacionais, como a doença do pulmão negro entre os mineradores de carvão que inalaram poeira de minas por muitos anos; ou asbestose entre instaladores de tubulação e trabalhadores de isolamento, expostos a fibras de amianto no ar.
Como listado na tabela 25T, uma variedade de poluentes do ar foram encontrados para causar muitas doenças humanas, como enfisema, bronquite crônica, alergias a pólen, câncer de pulmão, especialmente em moradores da cidade. Mountain et al., (1968) relataram que a poluição do ar devido ao material particulado e ao monóxido de carbono na cidade de Nova York causa problemas respiratórios em crianças com menos de 8 anos de idade.
Becker et al., (1968) investigaram que em muitas cidades americanas ao longo do litoral oriental cresceram freqüências de bronquite, tosse, dor de garganta, sibilos, irritações nos olhos e problemas gerais de saúde em pessoas.
Alguns dos poluentes atmosféricos significativos que, direta ou indiretamente, causam perdas econômicas aos homens estão seguindo:
1. Dióxido de enxofre:
Um dos poluentes atmosféricos gasosos comuns, conhecidos como prejudiciais para a saúde humana, são o dióxido de enxofre ou o SO2. É originado principalmente da combustão de carvão e petróleo e, geralmente, irrita o epitélio respiratório e prejudica a respiração normal. O SO 2 também causa um aumento na tosse, faringite, irritação nos olhos e dor de cabeça em seres humanos.
Quando ocorre poluição severa do SO 2, a taxa de mortalidade e a asma brônquica aumentam e, no passado, causou desastres como o Vale do Meuse, na Bélgica, em 1930; Donora, em 1938; Londres, em 1952; e Nova York e Tóquio na década de 1960 (ver Southwick, 1976).
Além disso, na atmosfera, o SO 2 não permanece no estado gasoso por muito tempo, mas logo reage com a umidade para formar ácido sulfúrico ou H 2 SO 4 . Ácido sulfúrico provoca muitas doenças respiratórias no homem e também produz chuva ácida cai sobre partes da terra.
Na Escandinávia, a favor dos centros industriais da Grã-Bretanha e do Vale do Ruhr, a acidez da chuva aumentou 200 vezes desde 1966, com valores de pH tão baixos quanto 2 8 registrados (Oden e Ahl, 1970).
Esta água da chuva ácida aumentou a acidez dos riachos escandinavos, interferindo na reprodução do salmão e destruindo as corridas de salmão. Reduziu o crescimento da floresta e aumentou a quantidade de cálcio e outros nutrientes lixiviados do solo agrícola.
Plantas expostas ao enxofre atmosférico são feridas ou mortas abertamente. A exposição de plantas à baixa poluição do SO 2 pode causar danos agudos e crônicos. A lesão das plantas é causada principalmente por aeroaóis ácidos durante períodos de neblina, chuvas leves ou períodos de alta umidade relativa e temperaturas moderadas. Os pinheiros são mais suscetíveis que as folhas largas e reagem por desfolha parcial e crescimento reduzido.
2. Monóxido de carbono:
Outro importante poluente atmosférico gasoso que é nocivo para a saúde humana é o monóxido de carbono ou CO. É liberado principalmente do motor a gasolina e da queima do carvão. O monóxido de carbono se combina com a hemoglobina no sangue humano para formar carboxi-hemoglobina, o que prejudica o transporte de oxigênio.
A função do sistema nervoso pode ser afetada em níveis de 2% a 5% de carboxi-hemoglobina, que ocorrem após a inalação de ar com apenas 30 ppm de monóxido de carbono (Bodkin, 1974). O problema é consideravelmente aumentado pelo tabagismo.
Os sintomas do envenenamento por CO de baixo nível são redução do tempo de reação, comprometimento psicomotor, dores de cabeça, tontura e cansaço. Em estágios mais avançados, náuseas, zumbidos nos ouvidos, palpitações no coração, pressão no peito e dificuldade para respirar.
3. Óxidos de nitrogênio e smog fotoquímico:
Os óxidos de nitrogênio são os poluentes atmosféricos gasosos mais importantes que surgem devido à queima de combustíveis fósseis em automóveis e usinas elétricas. O tipo mais comum de poluente do ar nitrogenado é o óxido de nitrogênio ou NO 2 . Na atmosfera, o dióxido de nitrogênio é reduzido pela luz ultravioleta ao monóxido de nitrogênio e ao oxigênio atômico:
NÃO 2 → NÃO + O
O oxigênio atômico reage com o oxigênio para formar ozônio:
O2 + O → O 3
O ozônio reage com o monóxido de nitrogênio para formar dióxido de nitrogênio e oxigênio, fechando assim o ciclo:
NO + O 3 → NO 2 + O 2
Às vezes, na presença de luz solar, o oxigênio atômico da redução fotoquímica do NO 2 também reage com vários hidrocarbonetos reativos (como metano, etano, tolueno etc., todos originários da queima de combustíveis fósseis ou diretamente de plantas ) para formar intermediários reativos chamados radicais.
Esses radicais participam de uma série de reações para formar ainda mais radicais que se combinam com oxigênio, hidrocarbonetos e NO 2 . Como resultado, o dióxido de nitrogênio é regenerado, o óxido nítrico desaparece, o ozônio se acumula e um número de poluentes secundários é formado, como formaldeído, aldeído e nitrato de peroxiacetil ou PAN (C2H3O5N). Todos estes coletivamente formam smog fotoquímico.
Óxido de nitrogênio e poluentes secundários são prejudiciais tanto para o homem quanto para as plantas. NO 2, um gás pungente que produz uma névoa acastanhada, causa irritações no nariz e nos olhos e desconforto pulmonar. Concentrações mais baixas de ozônio irritam o nariz e a garganta, enquanto concentrações mais altas causam ressecamento da garganta, dores de cabeça e dificuldade para respirar.
O ozônio, o PAN e o dióxido de nitrogênio prejudicam gravemente muitas formas de vida vegetal, destruindo as células das folhas, danificando os cloroplastos e interferindo nos processos metabólicos da planta.
4. chumbo:
O chumbo é injetado na atmosfera principalmente a partir de exaustão de automóveis e é encontrado para causar poluição ambiental a longo prazo. A gasolina para automóvel contém chumbo tetra-etílico [(CH 3 CH 2 ) 4 Pb] que quando é queimado entra na atmosfera. Nas amostras de chuva e solo das áreas urbanas foram relatadas grandes concentrações de chumbo.
Plantas à beira da estrada e camundongos que vivem ao longo das principais rodovias são encontrados para conter altas concentrações de chumbo em seus tecidos, e isso tem um efeito sub letal sobre a saúde ea longevidade do animal.
Os policiais de trânsito e outros que estão expostos por longos períodos ao tráfego pesado têm níveis de chumbo superiores à média em seu sangue. Estima-se que 30 a 50% do chumbo inalado seja absorvido pelo corpo e que estes compostos de chumbo no ar causam intoxicação por chumbo.
Além disso, o uso de vasos revestidos de chumbo para cozinhar e armazenar vinho resultou em pesados fardos de chumbo nos corpos dos cidadãos romanos. Alguns atribuíram o declínio do Império Romano ao envenenamento crônico por chumbo. De fato, a análise de ossos de cidadãos romanos revelou altas concentrações de chumbo (ver Kimball, 1975).
Além disso, certas tintas e massas têm componentes importantes de chumbo e há casos em que o envenenamento por chumbo ocorre devido à exposição ocupacional de pintores e também a crianças que habitualmente ou acidentalmente mordiscou rachaduras e cascas de tintas antigas. Embora 90 a 95% do chumbo ingerido seja insolúvel e seja rapidamente eliminado, o restante entra no sangue e nos tecidos, inclusive no osso. Níveis de chumbo de 20-40 µg por 100 g de sangue (0, 2-0, 4 ppm) são considerados normais e inofensivos para os moradores da cidade.
Ambos os níveis de chumbo de 0, 8 ppm no sangue humano adulto causam sintomas evidentes, como anemia, doença renal e convulsões. No entanto, em crianças 0, 6 ppm de chumbo no sangue podem causar intoxicação por chumbo e morte final.
Por exemplo, de 1954 a 1967, 2018 crianças em Nova York foram tratadas por envenenamento por chumbo. Desse grupo, 128 morreram e muitos outros sofreram algum grau de dano irreversível ao sistema nervoso central.
Por fim, o acúmulo de chumbo nas camadas de neve da manta de gelo da Groenlândia ao longo de um período de 200 anos forneceu um exemplo dramático do aumento da poluição com o desenvolvimento da indústria e do transporte (Southwick, 1976).
5. Poluição por poeira:
Descobriu-se que a poeira percorre vários milhares de quilômetros, atravessando desertos e mares. Partículas transportadas pelo ar da areia do Saara atravessam o Mar Arábico e chegam à Índia, embora partículas de poeira forneçam núcleos para a formação de nuvens, o que pode incomodar certas indústrias que precisam de um ambiente asséptico e limpo, como indústrias farmacêuticas e fábricas de processamento de alimentos. Eles por vezes se tornam perigos para a saúde, pois podem levar a doenças como asma alérgica, bronquite, enfisema e até íbis dos pulmões (Das et al., 1981).
No entanto, descobriu-se que a poluição do ar pela poeira é controlada por certas plantas, gramíneas e epífitas como as orquídeas. O Laboratório de Pesquisa sobre Poluição, da Faculdade de Agricultura da Universidade de Calcutá, relatou que certas plantas têm notáveis capacidades de filtragem de poeira, purificação de ar e purificação de ar.
Em um dos estudos, investigou-se que certas plantas com folhas simples como peepal (Ficus riligiosa), pakur (Ficus infectoria), banyan (Ficus benghalensis), teca (Tectona grandis), sal (Shorea robusta), arjuna ( Terminalia arjuna), mastro (Polyalthia longifolia), manga (Mangifera indica) -, etc., são melhores coletores de pó do que as plantas com folhas compostas como gul moha (Poinclana regia), tamarindo (Tamarindus indica). Fístula de Cassia, neem (Azadirachta indica) (Das et al., 1981).
B. Determinados efeitos diversos da poluição atmosférica:
Além de seus efeitos patológicos no homem, a poluição do ar causa os seguintes tipos de danos ao homem:
1. O aumento da neblina de solo e a poluição do ar nas cidades causaram obstrução à visão dos pilotos e permaneceram como os principais contribuintes dos acidentes de aeronaves.
2. Em muitas áreas, a poluição do ar tem danos dramáticos tanto às culturas agrícolas como às comunidades de plantas naturais. Verifica-se que a poluição atmosférica e a poluição atmosférica danificam especificamente a floresta de pinheiros, os cultivos de camiões, os pomares de citrinos, os campos de cebola e de aipo e as culturas arvenses de alfa-alfa e milho doce. Turk et al., 1974, estimaram uma perda anual de um bilhão de dollors devido à destruição da vegetação pela poluição do ar nos EUA.
3. Tem havido ferimentos nos animais agrícolas, particularmente de fluoreto de ar e poluição por arsênico. Compostos de flúor em excesso que contaminaram a forragem por causa do fall-out algumas vezes fizeram com que o gado desenvolvesse fluorose, uma calcificação anormal dos ossos que leva à claudicação (Turk et al., 1974).
4. A poluição do ar também afeta seus edifícios e outros objetos artificiais. Quando a umidade se acumula no ar poluído, os óxidos de enxofre, carbono e nitrogênio formam ácidos sulfúrico, carbônico e nítrico fracos, que são corrosivos para metais, pedras, tintas, borracha, têxteis e até mesmo alguns plásticos.
Em toda a Europa e nas principais metrópoles e cidades indianas, como Agra, Delhi, Lucknow, Calcutá e Bombaim, muitos prédios famosos, monumentos e tesouros de arte estão se deteriorando em um ritmo alarmante por causa dos efeitos erosivos da poluição do ar.
C. Efeitos da poluição do ar no clima, clima e processos atmosféricos:
No nível bruto, a poluição do ar causa dois problemas mundiais - a contaminação da atmosfera superior e a alteração do clima e do clima. De fato, a poluição e as concentrações populacionais influenciam os padrões climáticos locais, como nos fenómenos bem conhecidos das “ilhas de calor” ao redor das cidades. Como os padrões locais de chuva são alterados pela distribuição e pela abundância de núcleos particulados na baixa atmosfera (Brodine, 1973), há um aumento significativo na precipitação nas cidades e arredores, devido à poluição do ar (Thompson, 1975).
A poluição do ar também afeta o clima em uma base continental ou global. Muitos poluentes gasosos e aerossóis finos atingem a atmosfera superior, onde têm efeitos básicos na penetração e absorção da luz solar.
Brodine (1973) e alguns outros biólogos ambientais modernos sentem que o aumento da poluição particulada pode estar reduzindo a quantidade de energia solar que atinge a superfície da Terra, diminuindo a radiação solar na superfície da Terra e produzindo um efeito refrescante nos climas mundiais era. De fato, Thompson (1975) relatou uma diminuição nas temperaturas médias anuais nos hemisférios norte e um aumento na calota polar norte polar.
Efeito estufa:
O dióxido de carbono é um constituinte natural da atmosfera, mas a concentração está aumentando no ar com uma taxa alarmante. Um subproduto da queima de combustível fóssil, não é necessariamente um poluente. Produz efeitos fisiológicos adversos apenas em níveis muito elevados.
Estima-se que aproximadamente metade da entrada permanece na atmosfera e a outra metade é removida pelos oceanos e pelas plantas. A quantidade aumentada de CO 2 na atmosfera é encontrada para aumentar a temperatura da terra.
As propriedades espectrais do CO 2 na atmosfera são tais que ele tende a impedir que as radiações de ondas longas (ou seja, radiação de calor infravermelho) da Terra escapem para o espaço sideral e o desviem de volta à Terra. Este último tem uma temperatura aumentada na superfície (Turk et al., 1974). Este fenômeno é chamado efeito atmosférico (Lee, 1974) ou efeito estufa (ver Southwick, 1976, Smith, 1977).
Os efeitos simultâneos de resfriamento e aquecimento da poluição do ar na Terra aumentaram a variabilidade nos padrões climáticos mundiais, o que pode ser uma séria ameaça à produção global de alimentos (Thompson, 1975). Recentemente, alguns ecologistas tentaram correlacionar a poluição do ar com secas sérias e prolongadas, chuvas e enchentes mais pesadas e furacões e tornados mais graves (ver Southwick, 1976).
Descascamento de guarda-chuva de ozônio por CFMs:
Certos compostos de fluorocarbono que são chamados clorofluorometanos ou CFMs ou “freon” são usados como propelentes em latas de aerossol pressurizadas. Eles são inertes em reações químicas e físicas normais, mas se acumulam em maiores quantidades em altas altitudes e lá na estratosfera esses compostos gasosos inertes liberam átomos de cloro sob a influência da radiação ultravioleta intensa de ondas curtas.
Cada átomo de cadeia de cloro então reage com mais de 1 milhão de moléculas de ozônio, convertendo ozônio em oxigênio. A redução do ozônio estratosférico permite uma maior penetração da luz ultravioleta, que intensifica a radiação UV na superfície da Terra.
Alguns cientistas, como Ahmed (1975), Brodeur (1975) e Russell (1975), sentem que essa radiação intensificada causará um aumento significativo no câncer de pele e, eventualmente, terá efeitos letais em muitos organismos, incluindo o homem.
A camada protetora de ozônio da estratosfera também é considerada por muitos ecologistas como ameaçada pelos jatos supersônicos, as SSTs. Os motores a jato de aviões supersônicos voando em altitudes elevadas liberam óxido de nitrogênio (NO x ) que cataliticamente destroem as moléculas de ozônio (ver Southiwick, 1976).
