Buraco na Camada de Ozônio

Os furos na camada de ozônio, são causados pelo aumento das concentrações de produtos químicos que destroem o ozônio na estratosfera

Estes produtos químicos provêm de aerossóis e refrigerantes e que incluem compostos químicos com cloro e/ou flúor ligado ao carbono também conhecidos como CFCs.

O buraco na camada de ozônio é quebrado para baixo principalmente por clorofluorcarbonos CFCs e óxidos de nitrogênio por produtos químicos. Eles são substâncias químicas muito importantes, mas uma vez que são libertados para a atmosfera são um poluente grave. Uma pequena quantidade de CFC destrói um monte de ozônio.

O aquecimento global tem sido considerado como a razão por trás do suposto buraco na camada de ozônio, como vínculo de emissões de carbono com o tri-oxigênio e liberam dióxido de carbono e monóxido de carbono deixando os seres humanos, sem chance para a vida no futuro.

Teorias antigas apontam para as naturezas polares da Terra, criando um buraco para os pólos norte e sul para ser visível e acessível.

Buraco na Camada de Ozônio – Causas

CFCs e similares sintéticos gases quebrar a camada de ozônio na estratosfera, permitindo a radiação ultravioleta prejudicial. O buraco de ozônio acontece principalmente na Antártida, onde quatro meses de escuridão do inverno criar as condições ideais para a destruição.

O ozônioé uma camada protetora na atmosfera superior. É formada, quando as moléculas de oxigénio absorver comprimentos de onda de radiações ultra-violeta curtos do sol.

O ozônio é parte destruído pelos radicais livres na atmosfera. Quando compostos como os CFCs (clorofluorcarbonos) são liberados, eles são dissociados pela luz solar em radicais de cloro. Estes radicais ataque ozônio, diminuindo assim a sua concentração. Isso resulta em buraco na camada de ozônio.

O furo na camada de ozônio acontece porque a camada de ozônio na estratosfera é destruído por cloro e bromo a partir de átomos de halogéneo. Estes átomos vem artificiais gases halogenados geladeira (clorofluorcarbonos [CFC], freons e halons), que são emitidos ao nível do solo, mas mover-se para a camada de ozônio. Estes gases contêm cloro e bromo.

Ozônio (O₃) é formado quando a luz ultravioleta (UV) atinge uma molécula de oxigénio (O₂), convertendo-a em dois iões de oxigénio (O). Esses íons de oxigênio (O) combinam-se com outras moléculas de oxigênio (O₂) para formar ozônio (O₃). Mais tarde, um outro ião de oxigénio (O) vai combinar com a molécula de ozônio (O₃), para formar duas moléculas de oxigénio (O₂). Este é o ciclo natural de ozônio-oxigénio da terra.

A camada de ozônio impede o ultravioleta B-ondas (UV-B), a partir de atingir a Terra. Aumento da exposição à radiação UV-B é pensado para ser responsável pelo aumento de câncer de pele, catarata e danos às plantas e plâncton. Devido a isso as nações do mundo, em 1989, adotou o Protocolo de Montreal, que proíbe a produção de CFCs, halons e outras substâncias químicas que destroem o ozônio.

O buraco de ozônio acontece durante a primavera na Antártida (setembro-dezembro). Nuvens estratosféricas polares (PSC) forma durante o inverno, tudo escuro.

Quando chega a Primavera e luz UV aparece novamente, os cristais de gelo e ácido nítrico nestas nuvens ajudar a libertar os átomos de cloro e bromo a partir dos gases de hidrocarbonetos halogenados.

Estes destroem a camada de ozônio. (Um único átomo de cloro pode continuar a destruir o ozônio por até dois anos, reagindo com até cem mil moléculas de ozônio.)

O “buraco” na camada de ozônio não é um orifício, em qualquer sentido verdadeiro da palavra, mas uma diluição de a quantidade de ozônio na atmosfera sobre o Antárctico durante o final do Inverno.

Este buraco foi naturalmente por séculos e é devido, quase que exclusivamente, à falta de luz solar sobre esta área durante o longo inverno. A menor, mas semelhante situação ocorre sobre o Ártico durante o fim de tudo de meses de inverno. NASA se refere a essa área de desbaste como a covinha, devido ao tamanho pequeno quando comparado com a situação da Antártica. A atividade solar também é um problema conhecido pela quantidade de ozônio em nossa atmosfera.

O maior conhecido afinamento do que sabemos de fato ocorreu em 1859 e acredita-se ter sido causado por atividade solar. Alguns têm a opinião de que o CFC também estão tendo algum efeito contributivo da quantidade de afinamento da camada de ozônio e há alguma evidência para apoiar que o homem pode estar contribuindo para este efeito natural.

O ozônio é uma camada protetora na atmosfera superior. Ele é formado quando as moléculas de oxigénio absorver as radiações ultra-violeta de comprimento de onda curta a partir do sol. O ozônio é parte destruído por radicais livres na atmosfera.

Quando compostos como os CFCs (clorofluorcarbonos) e outros halocarbonos são liberados, eles são dissociados pela luz solar em radicais de cloro. Estes radicais ataque ozônio, diminuindo assim a sua concentração.

Isso resulta em uma diminuição da camada de ozônio, e em regiões polares, um buraco.

Os buracos ocorrem nos pólos, e, geralmente, na Antártida por causa do frio extremo. Durante o inverno polar estratosférico forma nuvens que são capazes de converter gases na atmosfera em Cl (cloro) e ClO (monóxido de cloro). Quando o sol chega no fim do inverno, isto é o gatilho para iniciar. É por isso que o buraco é maior na primavera.

O buraco de ozônio ocorre uma vez por ano em cada pólo. O buraco do pólo sul é maior do que o furo polar norte devido ao fato de que o pólo sul está mais frio do que o pólo norte.

O tamanho do orifício é o que é preocupante e é causada por clorofluorocarbonetos (CFC) e halogénios a partir de humano indústria.

O ozônio se decompõe naturalmente com o tempo. Com a inclinação do eixo da Terra que tem, uma vez por ano (inverno local) cada pólo deixa de receber o UV-C que transforma um pouco de oxigênio em ozônio.

Assim, o ozônio começa em decomposição, e se forma um buraco. O ozônio só pólo fica, neste momento, se difunde a partir de áreas que ainda estejam a receber UV-C. Assim, a camada de ozônio seria extremamente fina neste momento. A presença do fluxo de jato polar impede que o ozônio nos pólos (durante o inverno local) de ser reposto à medida que é ao longo do ano em contrário.

Adicionar contaminantes à mistura, e da quantidade de ozônio diminui drasticamente. O vapor de água (natural e homem de origem), cloro (mais comumente Homem de origem, realizado pelo CFC) e bromo (mais comumente natural, mas provavelmente algum homem de origem, levado por exemplo, halons), todos demonstraram habilidades em esgotamento de ozônio.

A concentração de ozônio em qualquer ponto é um equilíbrio de incidente UV-C do Sol (ambos fazendo e destruindo o ozônio), UV-B do Sol (destrói o ozônio quando absorvido), tempo e compostos que podem acelerar a decomposição do ozônio.

O buraco do sul é maior, porque é muito mais frio. É frio o suficiente para formar algo conhecido como nuvens estratosféricas polares (PSC).

Estes formam um local de deposição dos radicais na atmosfera que são responsáveis pela destruição do ozônio. Estes radicais podem ser reciclados após a sua utilização de modo a que uma molécula de contaminante (cloro) é responsável pela destruição de vários milhares de moléculas de ozônio.

Objetivo do ozônio

O esgotamento da camada de ozônio da atmosfera terrestre refere-se ao desenvolvimento de um buraco na estratosfera sobre o pólo sul do planeta.

Esse buraco foi causado pelo uso constante pela humanidade de produtos químicos conhecidos como clorofluorcarbonos (CFCs), que poluem o ar e corroem essa camada protetora.

O objetivo do ozônio é bloquear os raios mais perigosos do sol, especificamente os raios ultravioleta (UV), que seriam prejudiciais à vida no planeta. Os raios UV afetam primeiro as formas de vida menores – organismos unicelulares, como o plâncton – mas isso cria um efeito dominó ao eliminar o nível inferior da cadeia alimentar e, assim, criar uma escassez de alimentos para as criaturas maiores que sobrevivem nos animais unicelulares.

Essa escassez continua a aumentar, eventualmente afetando os seres humanos. Além disso, o afinamento geral do ozônio e a filtragem gradual dos raios UV na atmosfera afetam a temperatura média do planeta, a maneira como o sol reage à pele desprotegida e muitos outros aspectos da ecologia do planeta.

As causas da destruição do ozônio

Buraco na Camada de Ozônio

Evidências científicas indicam que o ozônio estratosférico está sendo destruído por um grupo de produtos químicos fabricados, que contêm cloro e/ou bromo.

Estes produtos químicos são chamados de “substâncias destruidoras de ozônio” (ODS).

ODS é muito estável, não tóxico e ambientalmente segura na baixa atmosfera, o que é por isso que se tornou tão popular em primeiro lugar. No entanto, a sua própria estabilidade que lhes permite flutuar para cima, intacto, para a estratosfera. Uma vez lá, eles são quebrados pela luz ultravioleta intensa, liberando cloro e bromo. Cloro e bromo demolir ozônio em um ritmo alarmante, descascando um átomo da molécula de ozônio.

Uma única molécula de cloro pode quebrar milhares de moléculas de ozônio.

Além do mais, ODS têm uma longa vida útil em nossa atmosfera – até vários séculos. Isso significa que a maior parte do ODS nós lançamos ao longo dos últimos 80 anos ainda estão a fazer o seu caminho para a estratosfera, onde eles irão adicionar à destruição do ozônio.

A principal ODS são clorofluorcarbonetos (CFCs), hidrofluorocarbonos (HCFC), tetracloreto de carbono e clorofórmio de metilo. Halons (fluorocarbons bromados) também desempenham um grande papel.

Sua aplicação é bastante limitada: eles são usados em extintores especializados. Mas o problema com halons é que eles podem destruir até 10 vezes mais ozônio, como os CFCs podem. Por esta razão, os halons são as mais graves grupo de destruição do ozônio dos químicos emitidos em British Columbia.

Hidrofluorcarbonos (HFCs) estão sendo desenvolvidos para substituir os CFCs e HCFCs, para usos como veículo de ar condicionado. HFCs não esgotam o ozônio, mas são gases de efeito estufa fortes. CFCs são contribuintes ainda mais poderosos para a mudança climática global, porém, assim que HFCs são ainda a melhor opção até mesmo substitutos mais seguros são descobertos.

As principais substâncias destruidoras de ozônio (ODS)

Clorofluorcarbonos (CFCs)

O mais usado ODS, representando mais de 80% de esgotamento total de ozônio estratosférico.
Usado como refrigerantes em geladeiras, freezers e condicionadores de ar em edifícios e carros fabricados antes de 1995.
Encontrado em solventes industriais, agentes de limpeza a seco e esterilizantes hospitalares.
Também é usado em produtos de espuma – como preenchimento de soft-espuma (por exemplo, almofadas e colchões) e espuma rígida (por exemplo, isolamento em casa).

Halons: Usado em alguns extintores, nos casos em que os materiais e equipamentos seriam destruídos por água ou outras substâncias químicas extintor. No BC, halons causar maiores danos à camada de ozônio do que os CFCs de automóveis condicionadores de ar.

Metil clorofórmio: Usado principalmente na indústria – para vapor desengorduramento, alguns aerossóis, limpeza de frio, adesivos e processamento químico.

Tetracloreto de carbono: Usado em alguns solventes e extintores.

Hidrofluorcarbonos (HCFCs): HCFCs se tornaram major, os substitutos “transição” para o CFC. Eles são muito menos prejudiciais ao ozônio estratosférico que os CFCs são. Mas HCFCs eles ainda causar alguma destruição do ozônio e são potentes gases de efeito estufa.

Camada de Ozônio – O que é

Buraco na Camada de Ozônio

Lá no céu, acima do ar que respiramos, há uma camada de um gás chamado ozônio. Ela nos ajuda bloqueando os raios do sol que podem fazer mal à nossa pele, e deixando passar os raios que são bons para nós.

É uma sorte termos o ozônio para nos proteger.

Agora a camada de ozônio está sendo danificada por gases feitos pelo homem. Os gases são chamados de CFCs e halóides. São usados em geladeiras, extintores de incêndio, condicionadores de ar, espumas plásticas e algumas outras coisas.

Os CFCs flutuam para o alto da atmosfera, onde está situada a camada de ozônio, e “devoram” o ozônio.

Os cientistas estão muito preocupados com a camada de ozônio porque grande parte dela desapareceu em apenas alguns anos. Por isso, é muito importante fazer alguma coisa para que ela não continue a se desfazer.

Quando a vida surgiu na superfície terrestre, há cerca de 600 milhões de anos, surgiu também o oxigênio na atmosfera terrestre, e por conseguinte, o ozônio começou a acumular-se na atmosfera.

Esta presença de ozônio na atmosfera terrestre garantiu durante toda a história da humanidade a existência de um escudo protetor contra a radiação UV-B, porque o ozônio tem a propriedade de absorver (na atmosfera) tal radiação.

Como o fator de proteção sempre existiu, os seres vivos em geral não aprenderam a se defender contra esta radiação, que sempre foi insignificante por causa da existência da camada de ozônio.

É comum o uso deste termo, camada de ozônio, que já está consagrado na literatura mundial: refere-se a uma fatia da atmosfera em tomo da concentração máxima de 03 na estratosfera.

A situação descrita acima pode mudar drasticamente no futuro, caso se confirme que a camada de ozônio vai continuar diminuindo por ação da vida moderna.

Acredita-se que a ação do homem moderno libera na atmosfera (na forma de lixo) uma quantidade cada vez maior de certos gases, usados principalmente na refrigeração, (geladeiras, ar condicionado) que acabam atacando a camada de ozônio na estratosfera (região da atmosfera entre 16 e 50 km) onde ocorre uma reação química que destrói o ozônio.

Com uma redução na camada de ozônio diminuiria também o efeito protetor contra a radiação UV-B. Torna-se assim cada vez mais importante conhecer melhor que radiação é esta, o que faz, como atua, e como dela nos podemos proteger.

A radiação que vem do sol pode ser separada em três grupos, de acordo com o seu comprimento de onda.

A parte visível é a porção mais conhecida e a que é mais importante para o aquecimento do planeta. Os dois outros grupos são o do infravermelho, de comprimentos de onda maiores, importante para o processo de esfriamento do planeta, e a região do ultravioleta, de comprimentos de onda menores.

Nesta região, uma faixa ainda menor é chamada de radiação ultravioleta de tipo B, UV-B, definida entre 280 e 320 nm (nm é abreviação de nanometro, que vale 10-9 metros). Esta radiação é danosa à vida, e tem causado preocupação por causa do advento da diminuição da camada de ozônio na atmosfera terrestre, o que deve trazer como conseqüência um aumento da radiação UV-B.

Não existem ainda boas medidas desta radiação, a nível global, em parte porque não havia interesse. Há inclusive dificuldades técnicas na instrumentação, e dificuldades na intercomparação dos equipamentos existentes.

Um dos primeiros passos, portanto, no sentido de melhor conhecer a radiação UV-B, é a sua medição sistemática para conhecermos sua intensidade, suas variações temporais, e geográficas.

Para a comunidade médica, o conhecimento dos valores reais das intensidades permitirão calcular o tempo máximo de exposição para cada paciente, que assim poderá usufruir do sol sem o perigo de queimaduras imediatas, e a possibilidade de apresentar câncer de pele no futuro.

Objetivo do presente trabalho: O objetivo do presente trabalho é descrever, em termos práticos, as conseqüências de uma diminuição da camada de ozônio, e o aumento na intensidade da radiação UVB, e mais do que isto, permitir aos interessados calcular a duração saudável de exposição solar sem conseqüências danosas, através da definição do índice UV.

Sugere-se a informação sistemática do índice UV à população brasileira.

Atmosfera Terrestre

É importante notar que a nossa atmosfera não foi sempre como é hoje. Ocorreram adaptações sucessivas a diferentes períodos geológicos, mas a modificação mais dramática teve lugar há 600 milhões de anos, quando surgiu o primeiro organismo capaz de usar diretamente a luz solar como mecanismo energético, no processo da fotossíntese. Foi este o processo que modificou drasticamente a atmosfera de um estado redutor, sem oxigênio livre na atmosfera, para um estado em que, como ainda é hoje, existe oxigênio livre. Foi somente após esta transição, com o surgimento da camada de ozônio, um subproduto do oxigênio, que a vida animal e vegetal pôde desenvolver-se na superfície terrestre, porque antes, a grande incidência de radiação ultravioleta só permitia o desenvolvimento celular nas profundezas do oceano.

A vida primordial criou a camada de ozônio.

Há indícios de que a vida moderna pode destruí-la.

Nos anos 70 algumas técnicas analíticas para detecção de gases diluídos atingiam um estado de excelência para a medida de concentrações extremamente baixas.

Começaram então experimentos que acusaram a presença na atmosfera de substâncias artificiais, isto é, compostos químicos que não participam naturalmente do cicio de produção e perda dos gases atmosféricos, mas que são injetados na atmosfera inferior por ação antropogênica.

A partir desta constatação vários centros de pesquisa foram criados com a finalidade de monitorar estes gases. Cada vez mais há indícios de que substâncias artificiais estão interferindo na química natural da atmosfera.

O caso da camada de ozônio está sendo investigado intensamente.

Em 1977 foi aprovada uma lei no Congresso dos Estados Unidos da América do Norte (Clean Air Act) que refletiu, na época, a preocupação dos legisladores sobre uma possível deteriorização, a níveis insuportáveis, da qualidade do ar. A NASA foi indicada por lei como a executora de um plano de trabalho para estudar a qualidade do ar, sua constituição, e sua química, principalmente com relação ao ozônio.

Função do Ozônio

O ozônio na estratosfera é um gás extremamente útil para os seres vivos e não deve ser eliminado sob pena de ocorrer uma transformação drástica na nossa maneira atual de viver.

Parece não resultar nenhum benefício de uma destruição, ainda que parcial, da camada de ozônio. Há vários aspectos negativos, no entanto, todos eles decorrentes do aumento da radiação UV-B.

As características de existência de determinado elemento químico na atmosfera são função de sua reatividade, isto é, de sua química que pode produzir ou destruir certo constituinte; e da dinâmica, isto é, da inclusão de fluxos de partículas transportadas de um ponto a outro. Em termos quantitativos, pode-se exprimir a variação temporal de certo elemento químico através da equação da continuidade, uma das equações fundamentais da Física, e que deve ser resolvida quando se quer estudar a variabilidade temporal de certo elemento.

Um dos gases mais representativos em Química da Atmosfera é o ozônio (O₃), que é um gás muito reativo, e pode interagir com muitas substâncias químicas.

Com a produção de O₃ tem início o cicio do ozônio.

A interação mais imediata ocorre na troposfera, isto é, na região mais baixa da atmosfera, que se estende até 12-16 km de altura, diretamente sujeita à ação antropogênica. É aí que é injetado o lixo industrial.

Durante os últimos 10 anos os registros comprovam o aumento da concentração de várias substâncias do tipo “poluente”.

A indicação é que cada vez mais poluentes, que são substâncias artificiais são acrescentadas à atmosfera, e esta, portanto, deve adaptar-se a um novo equilíbrio químico.

Este novo equilíbrio pode significar a ausência parcial ou total da camada de ozônio, como conseqüência de substâncias injetadas na troposfera e que podem chegar à estratosfera, como é o caso dos CFCS.

Radiação Solar e Ozônio

A irradiação prolongada do sol direto, especialmente na praia, é uma experiência conhecida. Graves queimaduras podem resultar e, sem dúvida, seriam agravadas em muito se não fosse a proteção invisível que o ozônio proporciona.

Justifica-se, portanto, o zelo que grandes organizações científicas do mundo inteiro dedicam ao estudo e à pesquisa do ozônio atmosférico, e da radiação UV-B e seus efeitos.

A fotodissociação do ozônio, que ocorre com fótons de comprimento de onda menores que 310 nm, é o marco inicial para um ciclo de um grande número de reações químicas, de importância fundamental na troposfera, mas que não tem relação com a destruição da camada, que decorre de processos na estratosfera.

Nesta fotodissociação é liberado oxigênio atômico no estado excitado (1D); sendo muito reativo, pode iniciar várias reações subsequentes, entre as quais se destaca a que se dá com o vapor d’água, liberando o radical oxidrila OH, que continua o cicio de reações até chegar a moléculas mais estáveis que são os produtos finais dos processos reativos, como CO₂, H2, N2 e 02.

Outra classe importante de reações químicas na atmosfera é aquela que resulta na emissão espontânea e natural de fótons, produzindo assim a luminescência atmosférica própria, cujo estudo permite a pesquisa de vários constituintes da mesosfera (camada acima de 50 km) entre os quais o oxigênio atômico, o sódio e a oxidrila.

Química e Física da Atmosfera

O objetivo dos trabalhos na área de Química e Física da Atmosfera é o estudo de processos químicos da baixa Atmosfera, principalmente na troposfera e estratosfera, sem esquecer os aspectos que têm impacto imediato sobre a qualidade do ambiente como a saúde, a agricultura e o clima.

Os constituintes químicos pares da atmosfera são em geral estáveis e os ímpares, como o H, O, N, e 03 são muito instáveis, tendo vida curta. Estes são também os compostos minoritários, cujas concentrações são muito pequenas (em face de outros constituintes que existem em muito maior abundância) mas que são mais sujeitos a participar de reações químicas.

Na altura da concentração máxima do ozônio, por exemplo, na estratosfera, a cerca de 28 km de altura, existem apenas 5 moléculas de ozônio para cada um milhão de moléculas de oxigênio molecular.

Em termos de composição próximo à superfície, os constituintes estáveis e de vida longa representam a grande maioria das partículas da atmosfera especialmente O₂ e N2- são estes os chamados constituintes majoritários. Acima da superfície, sua densidade decresce exponencialmente com a altura.

Pode-se mostrar que isto acontece, raciocinando em termos de pressão, que é peso por unidade de área. Este resultado importante exprime o chamado equilíbrio hidrostático da atmosfera. Fica claro, portanto, que a porção de maior massa da atmosfera terrestre situa-se próximo à superfície.

É uma conseqüência da lei exponencial que, embora a atmosfera não tenha limite superior, uma certa quantidade de sua massa está confinada abaixo de certa altura bem definida. Pode-se calcular, por exemplo, que 90% da massa total da atmosfera está situada abaixo de 18,4 km.

A Camada Natural de Ozônio

O ozônio é um gás que existe em estado puro e livre na atmosfera terrestre. O prefixo ozo- vem do grego, com o significado de aroma ou cheiro, que no ozônio é muito forte e característico (penetrante e desagradável, em algumas definições). O ozônio é subproduto do oxigênio.

A uma altura suficientemente elevada, na estratosfera, aproximadamente, os raios ultravioleta do sol são suficientemente intensos para dissociar (isto é, quebrar) a molécula de oxigênio produzindo dois átomos de oxigênio atômico, O, a partir de uma molécula de oxigênio, O₂, que em notação química pode ser expressa por:

O₂ + hv —> O + O

onde hv representa a energia correspondente à luz ultravioleta necessária para a ocorrência da dissociação.

A produção do ozônio é realizada numa etapa seguinte, que ocorre imediatamente após a produção de O, através da associação de um átomo de O com uma molécula de O₂, na presença de um terceiro parceiro M:

O + O₂ + M —> O₃ + M

Ao processo de produção do ozônio seguem-se vários processos de perda, isto é, processos que destroem a molécula de 03, inclusive sua dissociação absorvendo a radiação UV-B.

Normalmente essas são reações com os compostos nitrogenados, e os processos de perda mais importantes na estratosfera podem ser mostrados conforme seque:

NO₂ + O —> NO + O₂

NO + O₃ —> NO₂ + O₂
sendo o resultado final

O + O₃ —> 2O₂

Do equilíbrio entre produção e perda resulta a concentração do ozônio em estado estacionário. isto é, aquela que deve ser observada através de medidas.

A concentração do ozônio não é a mesma em diferentes alturas, porque os processos de produção e perda têm intensidades diferentes a diferentes alturas. O próprio processo de produção de O₃, atenua a intensidade do ultravioleta de cima para baixo, e o que resulta é uma concentração de ozônio que é máxima numa certa altura, em torno de 28 km, diminuindo rapidamente para cima e para baixo.

Surge assim o conceito de camada de ozônio, isto é, uma fatia da atmosfera onde a concentração do O₃ é relativamente elevada em relação ao resto da atmosfera.

A Radiação Ultravioleta

A radiação solar mais conhecida é a visível, mas duas outras faixas importantes são a do ultravioleta e a do infravermelho. As duas mais importantes para o assunto em pauta são a faixa visível, entre 400 e 600 nm, e a faixa do Ultravioleta, entre 100 e 400 nm.

A faixa do ultravioleta é ainda subdividida em três: a UV-A, entre 400 e 320 nm; a UV-B, entre 320 e 280 nm; e a UV-C, entre 280 e 100 nm. A UV-A chega normalmente à superfície terrestre, não sendo absorvida eficientemente por nenhum dos constituintes atmosféricos.

Em excesso, a radiação UV-A pode também trazer perturbações à saúde, mas esta não deve aumentar sua intensidade com o tempo, como é o caso do UV-B.

Ao contrário, a UV-B é fortemente absorvida pelo ozônio da atmosfera terrestre, causando uma variação muito forte na intensidade da radiação medida na superfície entre os limites de 280 e 320 nm.

A faixa mais energética, a UV-C, em comprimentos de onda mais curtos que 280 nm, é totalmente absorvida na atmosfera terrestre.

Quando se fala em radiação UV, observada no nosso dia a dia, refere-se portanto ao UV-A e ao UV-B. O UV-B é o único afetado pela camada de ozônio.

Efeitos de UV-B sobre Plantas

As plantas, em geral, expõem grande parte de sua estrutura à radiação solar, principalmente no processo da fotossíntese em que o máximo de área foliar exposta significa também o máximo de energia disponível no processo biológico.

Os efeitos do UV-B sobre as plantas dependem do nível de intensidade da radiação visível, e por isto, pesquisadores preferem muitas vezes fazer trabalhos de campo onde se suplementa a radiação visível com radiação UV-B obtida através de lâmpadas. Poucas espécies foram analisadas até hoje.

A sensibilidade é muito variada entre diferentes espécies de plantas, e mesmo em alguns casos entre diferentes gentios dentro da mesma espécie.

Embora as pesquisas ainda sejam insuficientes para explicar um comportamento mais específico, sabe-se que algumas plantas seriam danificadas, outras apresentam produtividade diminuída, e ainda outras apresentam sua reprodução perturbada com maiores doses de UV-B.

A ação de fotossíntese reduzida pode levar à redução de biomassa, em determinadas circunstâncias, após aumentos de irradiação de UV-B. Em espécies sensíveis, este efeito pode ser o resultado de uma menor expansão foliar. Em outras espécies pode haver mudanças morfológicas induzidas por UV-B, como por exemplo, aumento na galhada, aumentos na massa foliar, alteração na espessura foliar, redução no seu alongamento, entre outros. Deve-se notar que estes efeitos não são necessariamente danosos à planta.

Embora ainda existam poucos experimentos, a maior parte das pesquisas preocupa-se com plantas mais comuns em agricultura. Relativamente pouco tem sido feito no estudo de florestas, por exemplo, além de outros ecossistemas não agrícolas. Alguns poucos experimentos de campo tentaram estudar a resposta de algumas espécies de árvores a aumentos de radiação UV-B. Uma espécie de pinheiro (Pinus Taeda) teve seu crescimento reduzido significativamente com aumentos de UV-B.

Efeitos de UV-B sobre Sistemas Aquáticos

Os ecossistemas aquáticos incluem os mais diversos ambientes em que predomina a massa líquida de água: poços, lagos, rios e baías, mangues e oceanos.

Os oceanos da Terra são os maiores responsáveis pela produção de material orgânico, mais do que qualquer outro sistema terrestre.

Teme-se que o delicado equilíbrio que foi determinado entre esta produção aquática e a radiação solar possa ser perturbado com aumentos na intensidade da radiação UV-B.

O fitoplâncton marinho, elemento básico da cadeia alimentar, é obrigado a permanecer na parte superficial das águas porque usa a energia solar no seu metabolismo. Fica fácil de entender, portanto, que está diretamente exposto a possíveis aumentos de UV-B.

Vários experimentos de laboratório e alguns trabalhos de campo demonstram que a maior exposição à radiação UV-B diminue a produtividade de geração de carbono orgânico, e causa danos a vários tipos de organismos aquáticos.

Efeitos Adversos à Saúde Humana

A radiação UV-B pode exercitar ações biológicas adversas na pele humana que não estiver protegida.

Evidências médicas indicam claramente que a pele humana pode sofrer danos severos quando exposta à radiação UV-B natural do sol, ou artificial de alguma lâmpada.

Os efeitos mais citados na literatura são o câncer de pele, e a supressão do sistema imunológico.

A pele humana tem uma importante função relativa à atividade imunológica e a radiação UV-B pode interferir com o sistema imunológico humano através da pele.

A supressão da capacidade imunológica enfraquece o sistema de defesa contra o câncer de pele, e debilita a defesa contra doenças infecciosas. Pesquisas revelam que certos medicamentos como diuréticos, antibióticos e drogas usadas em quimioterapia podem aumentar a sensibilidade da pele em relação à luz solar.

SENSIBILIDADE: o Espectro de Ação Biológica

Quando se fala em energia solar recebida pelo nosso planeta refere-se basicamente ao espectro visível do sol, cuja máxima intensidade está perto de 500 nm, isto é, na cor verde.

A intensidade de radiação diminui rapidamente tanto para comprimentos de onda menores (lado da radiação UV, ultravioleta), quanto para comprimentos maiores (lado da radiação IV, infravermelha).

A intensidade da radiação solar é várias ordens de grandeza menor, na região do UV, do que na faixa máxima do verde.

Mesmo assim, é nesta pequena faixa do espectro solar que se define a radiação que mais interfere com os sistemas biológicos.

Na faixa de 280 para 320 nm, a intensidade de radiação cresce rapidamente, ou seja a intensidade é muito maior em 320 do que em 280 nm. No entanto, a sensibilidade biológica se comporta ao contrário, isto é, ela é maior em 280 nm, decrescendo rapidamente para o lado de 320 nm. É esta variação da sensibilidade biológica que é chamada de espectro de ação, ou espectro de sensibilidade biológica, do inglês, action spectrum. O espectro de sensibilidade biológica tem o mesmo comportamento geral para diferentes sistemas biológicos, mas não é necessariamente igual.

Numericamente pode ser muito diferente.

Quando se procura expressar a dose de UV, isto é, a quantidade de energia biologicamente eficiente, os valores das intensidades espectrais são multiplicados pelo espectro de ação.

Isto assegura equivalente sensibilidade biológica nos diferentes comprimentos de onda da radiação desta dose.

Deve-se tomar cuidado na interpretação de resultados, já que o espectro de ação é adimensional, e o produto tem também dimensão de energia.

SUBSTÂNCIAS QUE DIMINUEM A CAMADA DE OZÔNIO

Aproximadamente 0,01% da atmosfera é composta pelo que se conhece como gases-traça, tais como o óxido nitroso, o metano e o ozônio. Esses gases são capazes de absorver radiação infravermelha e, assim, manter a temperatura terrestre para fazê-la apta para a vida. É exatamente o ozônio que forma uma camada localizada na tropopausa (limite entre a troposfera e a estratosfera), que protege a Terra da radiação solar.

Em condições normais, a concentração de ozônio permanece constante, ao estar em constante formação e decomposição na atmosfera, em um equilíbrio permanente. Entretanto, desde os anos setenta, foram iniciados estudos sobre a alteração de tal equilíbrio, onde o ozônio é destruído mais rápido que a capacidade de formar-se novamente, devido aos gases-traça que são gerados em grandes volumes por atividades antropogênicas. Estes gases ocasionam o emagrecimento da camada de ozônio.

Compostos halocarbonetos

Os halocarbonetos, compostos que contém átomos de carbono e halogênios (flúor, cloro e bromo), tais como os clorofluorcarbonos (CFCs) e os halogênios, são os principais responsáveis pela estruturação da camada de ozônio. Ao alcançar a estratosfera, sofrem uma fotólise, ou seja, suas moléculas se dissociam devido à luz, formando cloreto de hidrogênio ou nitrato de cloro. Estas moléculas não reagem diretamente com o ozônio, mas na verdade se descompõem lentamente, liberando uma pequena quantidade de átomos de cloro (CI) e monóxido de cloro (CIO), que são as que reagem com o ozônio. Adicionalmente, os átomos dos halogênios atuam como catalisadores, já que não se consomem na reação e podem destruir milhares de moléculas de ozônio, antes de se combinarem de modo mais estável.

Clorofluorcarbonos (CFCs)

São compostos orgânicos que contêm cloro, fluoreto e carbono, utilizados em refrigeração e aerosóis. Os mais comuns são o CFC11, CFC12, CFC13, CFC14 e CFC15. As concentrações de CFC11 e CFC12 (que é o mais comum) se duplicam a cada dezessete anos e o CFC13, a cada seis. O CFC11 tem uma média de vida de 74 anos; o CFC12, 111 anos; o CFC13, 90 anos, e o halon 1301, 110 anos, o que lhes dá tempo suficiente para ascender e permanecer na estratosfera. São os produtos químicos mais destrutivos para a camada de ozônio, sendo este o motivo da proibição do seu uso e da sua fabricação em muitos países.

Halogênios

São compostos usados para extinguir incêndios. Têm uma estrutura semelhante à dos CFCs, mas em lugar de átomos de cloro contêm átomos de bromo. As concentrações de halogênios, apesar de serem mínimas, duplicam-se na atmosfera a cada cinco anos. O halon 1211 e o 1301 têm potenciais de destruição do ozônio de 4 e 13 respectivamente, sendo também o motivo de terem sua fabricação e uso proibidos.

Hidrofluorcarbonetos (HCFC)

Os HCFC (Hidrofluorcarbonetos) e os HBFC (hidrobromofluorcarbonetos) também afetam a camada de ozônio, mas em menor grau que os CFCs.

Eles têm uma vida média mais curta e liberam menos átomos de cloro, por isso serviram como substitutos provisórios dos CFC.

Brometo de metila (CH₃Br)

Composto utilizado amplamente na agricultura como desinfetante de solos e como fumigante. Apesar de os efeitos na camada de ozônio serem conhecidos (é o responsável de 10% da perda da camada de ozônio), atualmente não há um substituto. Por outro lado, diferentemente dos CFCs e dos halogênios, o brometo de metila também é emitido pela natureza e acredita-se que ao redor de 50% encontrado na atmosfera é emitido por fontes naturais. Muitos países se deram conta disso em 2000, proibindo o seu uso.

Metilclorofórmio (CH₃CCl₃)

Composto utilizado para a limpeza de metais e partes eletrônicas e, ainda que não seja tão danoso para a camada de ozônio, representa uma ameaça, já que seu uso se duplica a cada dez anos.

Tetracloreto de carbono (CCl₄)

Composto utilizado como matéria-prima em diversas indústrias, como dissolvente, em extintores contra incêndios, para a limpeza em seco e para a fabricação de pesticidas.

Considera-se um pouco mais destrutivo que o mais perigoso dos CFCs e foi abandonado como dissolvente quando se descobriu que ele era cancerígeno.

Óxidos nitrosos

Os óxidos nitrosos são liberados por fertilizantes nitrogenados e pela queima de combustíveis fósseis. Estes óxidos destroem a camada de ozônio e têm vida longa, mas só chegam à estratosfera em proporções muito pequenas.

Protocolo de Montreal

Em 1985, foi aprovada a Convenção de Viena para a Proteção da Camada de Ozônio. Dois anos mais tarde, foi assinado o Protocolo de Montreal, sobre o qual as nações do mundo se comprometiam a reduzir e, posteriormente, a proibir as emissões de clorofluorcarbonetos. O Protocolo de Montreal foi revisado em Londres e ratificado em Copenhague, em 1992, e contêm os acordos internacionais para aplicar as medidas de controle sobre as substâncias destruidoras do ozônio.

Cabe destacar que houve resistência por parte dos países participantes, porque isso pôs em jogo os interesses econômicos de importantes indústrias. Com esses acordos, o desenvolvimento industrial de países em desenvolvimento que haviam feito grandes esforços para alcançar certo nível tecnológico podia ser limitado. Entretanto, o Protocolo de Montreal é uma iniciativa que demonstra interesse em resolver um problema em comum.

Fonte: www.bcairquality.ca/wiki.answers.com/www.encyclopedia.com/www.hcanc.org.br/www.micromacro.tv