O que são os Aerossóis Atmosféricos?
Os aerossóis atmosféricos são minúsculas partículas suspensas no ar (sólidas ou líquidas) com diâmetros entre 0,002 e 100 micrômetros e são componentes cruciais do sistema climático da Terra e seus tipos e fontes podem influenciar significativamente a qualidade do ar e a saúde humana.
Compreender as diversas fontes de aerossóis, tanto naturais quanto antrópicas, é crucial para que possamos desenvolver estratégias eficazes para controlar a poluição do ar, proteger a saúde humana e preservar o meio ambiente.
Os aerossóis, aqueles sprays práticos que usamos no dia a dia, podem ser como super-heróis, facilitando nossas vidas. Mas, como todo herói, eles também podem ter um lado sombrio que impacta o planeta. Vamos entender melhor:
O lado sombrio dos aerossóis
Imagine um spray de desodorante: prático e refrescante, certo? Mas, por trás dessa praticidade, se escondem alguns problemas que afetam tanto a nossa saúde quanto o meio ambiente
Pois bem, alguns aerossóis, com seus propelentes e outros compostos, podem irritar as vias respiratórias, desencadear crises de asma e até piorar doenças pulmonares. Ou seja, os propelentes dos aerossóis, principalmente o butano, liberam gases que aquecem o planeta, como se fossem vilões, tramando para derreter as calotas polares.
Por exemplo: Antigamente, alguns aerossóis usavam vilões químicos que danificavam a camada de ozônio, nossa proteção contra os raios solares nocivos. Felizmente, esses vilões foram banidos por leis que impediram sua comercialização! Por quê?
O Efeito Estufa e a Influência no Aquecimento global (Abre numa nova aba do navegador)
A emissão de aerossóis, principalmente aqueles com compostos orgânicos voláteis (VOCs), pode formar poluentes como ozônio e material particulado, prejudicando a qualidade do ar e dificultando a respiração.
Aerossóis – os dois lados da moeda
Aerossóis podem ser tanto benéficos quanto prejudiciais, dependendo de sua composição e uso. Por exemplo:
Aerossóis Benéficos ao planeta
- Reguladores do Clima: Os tipos de aerossóis naturais, como os emitidos por vulcões e mares, refletem a luz solar e regulam a temperatura da Terra. Assim, os aerossóis atmosféricos podem atuar como núcleos de condensação para a formação de nuvens. Afinal, eles ajudam a aumentar a refletividade das nuvens, o que pode ter um efeito de arrefecimento sobre a Terra, mitigando parcialmente o aquecimento global.
- Formação de Nuvens: Outro exemplo de Aerossóis brenéficos são os marinhos (partículas líquidas) que contribuem para a formação de nuvens, essenciais para o ciclo da água e a precipitação.
- Fertilização de Ecossistemas: Aerossóis transportados pelo ar, como, por exemplo, a poeira mineral, podem depositar nutrientes essenciais para a fertilidade do solo e para a saúde de ecossistemas distantes dos locais de origem dos aerossóis.
- Processos Biológicos: Alguns aerossóis biogênicos, como por exemplo os compostos orgânicos voláteis (COVs), podem desempenhar papéis importantes em processos biológicos e ecológicos, incluindo a comunicação entre plantas e a regulação da química atmosférica.
Aerossóis Prejudiciais ao planeta
Poluição do Ar: A queima de combustíveis fósseis, atividades industriais e agrícolas liberam aerossóis que diminuem a qualidade do ar, causando problemas respiratórios e doenças cardíacas. Altas concentrações de aerossóis, principalmente em áreas urbanas e industriais, contribuem significativamente para a poluição do ar. Isso pode reduzir a qualidade do ar, diminuir a visibilidade e causar impactos negativos à saúde pública.
Mudanças Climáticas: Aerossóis de carbono negro absorvem o calor do sol, intensificando o efeito estufa e contribuindo para as mudanças climáticas. Dependendo da sua fonte, tipo e composição, aerossóis podem contribuir para o aquecimento global. Por exemplo, aerossóis de carbono negro (fuligem) têm um forte efeito de aquecimento sobre o clima ao absorver a radiação solar.
Chuva Ácida: Aerossóis, como dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio, reagem com a água na atmosfera, formando chuva ácida que danifica florestas e acidifica os oceanos.
O que é chuva ácida e como afeta a sustentabilidade?
Impactos na Saúde Humana: Outro exemplo de Aerossóis prejudiciais são os que podem conter poluentes atmosféricos perigosos, como partículas finas (PM2.5), bem como compostos químicos tóxicos, que são prejudiciais à saúde respiratória e cardiovascular das pessoas.
Como se formam os aerossóis?
Principais processos de formação de aerossóis:
1- Processos Nucleação
Nucleação Homogênea: Ocorre quando gases no ar se condensam ou se combinam para formar pequenas partículas, conhecidas como núcleos de condensação. Esse processo geralmente ocorre em altitudes elevadas na atmosfera, onde a umidade relativa é alta e as temperaturas são baixas.
Nucleação Heterogênea: Partículas sólidas ou líquidas atuam como núcleos de condensação, facilitando a formação de novos aerossóis. Por exemplo, poeira atmosférica, fuligem ou compostos químicos podem servir como núcleos de condensação para a formação de aerossóis.
2- Processos de Coagulação
Aerossóis existentes podem crescer através da coagulação, que é o processo no qual partículas menores se unem para formar partículas maiores. Isso ocorre frequentemente em ambientes urbanos onde há uma alta concentração de partículas em suspensão.
3- Processos de Emissão
Emissões Diretas: Partículas podem ser emitidas diretamente para a atmosfera por fontes naturais (como incêndios florestais, erupções vulcânicas) ou por atividades humanas (como queima de combustíveis fósseis, processos industriais, agricultura).
Emissões Indiretas: Certas substâncias químicas emitidas na atmosfera podem reagir e formar novos aerossóis. Por exemplo, compostos sulfurados emitidos por atividades industriais podem formar aerossóis de sulfato através de reações químicas na atmosfera.
4- Processos Biogênicos
Alguns aerossóis são formados a partir de compostos orgânicos voláteis (COVs) emitidos por plantas e árvores. Esses COVs podem reagir na atmosfera e formar aerossóis orgânicos secundários.
5- Processos de Precipitação
Aerossóis podem ser removidos da atmosfera através da precipitação (como chuva ou neve), onde as partículas são capturadas pelas gotas de água ou cristais de gelo e caem para a superfície terrestre.
Principais fontes de aerossóis, tanto naturais quanto antrópicas.
1. Fontes Naturais
Vulcões – uma fonte de aerossol que pode afetar o clima
Gigantes da natureza, as erupções vulcânicas (vindas da litosfera) liberam cinzas e gases na atmosfera, formando aerossóis atmosféricos que podem influenciar o clima global. Contudo, nuvens colossais de cinzas subindo aos céus carregam consigo partículas que podem viajar longas distâncias e até mesmo afetar a temperatura do planeta.
Incêndios Florestais – fontes de aerossóis danosos
Fogo selvagem devastando florestas libera fumaça e gases na atmosfera, gerando aerossóis que podem prejudicar a qualidade do ar e até mesmo contribuir para o aquecimento global. Terrível, a vastidão de uma floresta em chamas libera milhões de toneladas de material particulado que podem afetar a saúde respiratória de populações em regiões distantes.
Erupções Marinhas são fontes de aerossóis
As ondas e o vento, em sua constante dança com o mar, podem levar água do mar para a atmosfera, onde ela evapora e forma aerossóis de sal marinho. Assim, a força das ondas quebrando contra as rochas lança minúsculos cristais de sal no ar, contribuindo para a formação de nuvens e influenciando o clima costeiro.
Combustíveis fósseis: as energias chamadas de não renováveis
Poeira Mineral
O vento, incansável viajante, levanta poeira do solo, formando aerossóis que podem afetar a qualidade do ar e até mesmo influenciar a formação de nuvens. Por fim, as vastas paisagens áridas varridas pelo vento liberam poeira que pode viajar longas distâncias e até mesmo cruzar oceanos.
Material Biológico
Pólen, esporos e bactérias provenientes do solo, plantas e animais, podem ser uma fonte de aerossóis biológicos, com implicações para a saúde humana e para o equilíbrio ecológico. A diversidade de microrganismos suspensos no ar, invisíveis a olho nu, mas com potencial para causar alergias e doenças respiratórias, destaca a complexidade da natureza.
2. Fontes antrópicas de Aerossóis
Queima de Combustíveis Fósseis
Após a revolução industrial, a queima de carvão, petróleo e gás natural, utilizados para gerar energia e alimentar nossas atividades, liberam gases e partículas na atmosfera, formando aerossóis que contribuem para a poluição do ar e para o aquecimento global. Sendo assim, chaminés de fábricas e escapamentos de carros liberam gases nocivos que se transformam em uma fonte de aerossóis que prejudica a qualidade do ar que respiramos.
Emissões Industriais
As atividades industriais, como por exemplo a produção de cimento, de metais e de produtos químicos, liberam gases e partículas na atmosfera, gerando aerossóis que podem prejudicar a saúde humana e o meio ambiente. Dessa forma, grandes fábricas expelindo fumaça e gases tóxicos que se transformam em aerossóis contaminam o ar nas regiões próximas.
Impacto invisível: a luta global contra a poluição (Abre numa nova aba do navegador)
Agricultura
As práticas agrícolas, como o uso de fertilizantes e pesticidas, liberam gases e partículas na atmosfera, formando aerossóis que podem afetar a qualidade do ar e até mesmo contribuir para a precipitação ácida. Campos agrícolas sendo fertilizados e tratados com pesticidas liberam substâncias que se transformam em aerossóis, bem como podem prejudicar a saúde das pessoas e o meio ambiente.
Transporte
Veículos automotores, aviões e navios, utilizados para transportar pessoas e bens, liberam gases e partículas na atmosfera, gerando assim aerossóis que contribuem para a poluição do ar e para as mudanças climáticas.
O tráfego intenso nas cidades e os aviões cruzando o céu liberam gases nocivos que se transformam em aerossóis e prejudicam assim a qualidade do ar que respiramos.
Sustentabilidade Urbana – O que é, princípios, desafios e benefícios
Construção Civil
A construção de edifícios, pontes e outras obras de infraestrutura libera poeira e gases na atmosfera, formando aerossóis que podem afetar a qualidade do ar e a saúde das pessoas. Por exemplo, canteiros de obras empoeirados e máquinas liberando gases que se transformam em aerossóis podem causar problemas respiratórios.
Principais tipos de aerossóis
1. Tipos de Aerossóis Primários
- Aerossóis Primários Orgânicos: Partículas de carbono orgânico provenientes de combustão incompleta de combustíveis fósseis, biomassa, ou de emissões biogênicas como terpenos.
- Primários Inorgânicos: Partículas compostas por substâncias inorgânicas como sulfatos (SO₂ e SO₄²⁻), nitratos (NOₓ e NO₃⁻), amônia (NH₃), poeira mineral, e sais marinhos.
- Primários de Combustão: Partículas emitidas diretamente de fontes de combustão como por exemplo: veículos automotores, usinas de energia, assim como a queima de biomassa.
2. Tipos de Aerossóis Secundários
- De Sulfato: Formados a partir da oxidação de dióxido de enxofre (SO₂) na atmosfera, que reage com hidroxilas (OH⁻) e oxigênio molecular (O₂) para formar ácido sulfúrico (H₂SO₄), que por sua vez forma aerossóis de sulfato.
- De Nitrato: Formados pela reação de óxidos de nitrogênio (NOₓ) com amônia (NH₃) e compostos orgânicos voláteis (COVs) na atmosfera, resultando em aerossóis de nitrato.
- Orgânicos Secundários: Formados a partir da oxidação de compostos orgânicos voláteis (COVs), como terpenos e hidrocarbonetos aromáticos, na atmosfera. Esses aerossóis podem ser formados tanto em ambientes urbanos quanto naturais.
3. Aerossóis Biogênicos
Compostos orgânicos voláteis (COVs) emitidos por plantas e árvores que podem se oxidar na atmosfera formando aerossóis orgânicos secundários.
4. Aerossóis Atmosféricos Naturais
Partículas de poeira e minerais suspensas na atmosfera devido a processos naturais como erosão do solo, ventos e atividades tectônicas.
5. Tipos de Aerossóis de Origem Antropogênica
- Industriais: Partículas emitidas por atividades industriais como queima de combustíveis fósseis, operações de fundição e processos químicos.
- Veiculares: Partículas emitidas por veículos automotores, incluindo assim emissões de escapamento e partículas provenientes do desgaste de pneus e freios.
Impactos dos tipos de aerossóis na atmosfera
Como já dito, os aerossóis são partículas minúsculas suspensas no ar, provenientes de tipos de fontes naturais e humanas. assim, eles podem ser de origem direta, como fuligem de queima de biomassa e combustíveis fósseis., ou indireta, quando se formam por reações químicas na atmosfera. Assim, o limite planetário foi proposto principalmente por causa da influência deles no sistema climático da Terra.
Quais os limites do nosso planeta? Quanto é capaz de suportar? (Abre numa nova aba do navegador)
Pois bem, por meio de sua interação com o vapor de água, os aerossóis desempenham um papel criticamente importante no ciclo hidrológico, que afeta a formação de nuvens e os padrões regionais e de escala global da circulação atmosférica, como, por exemplo, os sistemas de monções em regiões tropicais.
Os aerossóis (dependendo do tipo) também têm um efeito direto sobre o clima, alterando a quantidade de radiação solar que é refletida ou absorvida na atmosfera.
Contudo, os humanos mudam a carga dos aerossóis na atmosfera (muitos gases poluentes se condensam em gotículas e partículas) e também por meio da mudança no uso da terra, que aumenta a liberação de poeira e fumaça no ar.
Efeitos Adversos dos Aerossóis
Uma outra razão para um limite de aerossóis atmosféricos é que eles têm efeitos adversos em muitos organismos vivos. Isso porque, quando inalados, podem causar ou agravar uma série de problemas de saúde, como doenças respiratórias e cardiovasculares.
Segundo a OMS, nove em cada dez pessoas no mundo respiram ar poluído e contaminado, e todos os anos morrem sete milhões de pessoas por causas diretamente relacionadas com a poluição.
Os aerossóis também podem prejudicar a saúde humana. Por exemplo, eles podem causar problemas respiratórios, câncer e doenças cardíacas.
Coisas que podemos fazer evitar os aerossóis na atmosfera
Por exemplo:
- Reduzir a poluição do ar: Podemos controlar as emissões de veículos, indústrias e usinas de energia.
- Plantar árvores: As árvores ajudam a filtrar os aerossóis do ar.
- Criar áreas de preservação: As áreas de preservação ajudam a proteger as florestas, bem como outros ecossistemas que ajudam a limpar o ar.
Ações urgentes que podemos tomar
- Usar transporte público ou andar de bicicleta: Isso ajuda a reduzir as emissões de veículos.
- Evitar produtos que liberam aerossóis: Isso inclui produtos de limpeza, tintas e sprays.
- Apoiar organizações que trabalham para reduzir a poluição do ar: Essas organizações podem ajudar a pressionar os governos, bem como as empresas, a tomar medidas para reduzir a poluição do ar.
Em conclusão, é importante monitorar e controlar a emissão para garantir um futuro sustentável para o nosso planeta. Ou seja, não podemos nos dar ao luxo de ignorar esse limite planetário na tentativa de atingir a sustentabilidade global.
Alternativas aos Aerossóis
Sprays com Pump: Opte por versões em spray que utilizam um sistema de pump pressurizado por ar, sem a necessidade de propelentes.
Produtos em Bisnaga ou Frasco: Utilize produtos que não sejam aerosois, como cremes, loções ou géis, quando possível.
Produtos Sólidos: Experimente alternativas sólidas, como desodorantes em barra ou sabonetes em pó.
Lembre-se: O uso consciente e responsável dos aerossóis, com atenção aos riscos e à busca por alternativas mais seguras e sustentáveis, pode contribuir para um futuro mais saudável para o planeta e para as pessoas.
Referências de pesquisa para aerossóis
Livros e Publicações Científicas:
A Atmosfera: A Orquestra Invisível que rege a Vida na Terra (Abre numa nova aba do navegador)
- “Spray Technology and Related Processes” por Perry & Lewis (2023)
- “Aerosol Science and Technology” por Hinds (2012)
- “Principles of Aerosol Science” por Hinds (1999)
- “Aerosol Physics and Chemistry” por Seinfeld & Pandis (2016)
- “Atmospheric Aerosols” por Seinfeld & Pandis (2006)
- “Aerosol Sampling and Analysis” por Marple et al. (2016)
- “Health Effects of Aerosols” por Samet et al. (2013)
- “Aerosol Applications” por Miller & Benham (2000)
ites e Recursos Online:
Respostas