09-01-2015
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Sumário
Na Atmosfera da Terra: Radiação, Matéria e Estrutura – Unidade temática 2
Evolução da atmosfera – Breve história
• Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos.
• Composição média da atmosfera atual.
• Agentes de alteração da concentração de constituintes vestigiais da atmosfera.
- Contaminação e toxicidade.
- Medidas de toxicidade de um produto: DL50 e CL50.
- Graus de Toxicidade. Tempos de exposição.
APSA 1 – A Terra e os gases da sua atmosfera – toxicidade e contaminação.
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Evolução da atmosfera
Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos
O que é a atmosfera?
A atmosfera terrestre consiste numa massa gasosa de
diferentes gases que rodeiam o nosso planeta.
É uma mistura de gases que rodeiam um planeta.
No caso da Terra, protege-a não só das radiações
solares, como também de meteoritos que cruzam
o espaço.
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Evolução da atmosfera
Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos
Então como evoluiu a nossa atmosfera?
A nossa atmosfera teve sempre a mesma constituição?
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Não
Evolução da atmosfera
Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos
A Atmosfera Primitiva da Terra
Quando a Terra foi formada há
cerca de 4600 milhões de anos,
esta era uma bola rochosa em
fusão, muito brilhante e era
bombardeada frequentemente
por meteoritos e cometas.
A sua atmosfera era,
provavelmente, constituída por
hidrogénio e por hélio, tal como
99% do Universo.
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Evolução da atmosfera
Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos
A Atmosfera Primitiva da Terra
Quando a Terra arrefeceu formou-se uma crusta
muito fina e sólida à superfície. E foi a atividade
vulcânica que provocou a desgaseificação do
interior da jovem Terra devido à:
Fuga de gases voláteis para o exterior da
crusta terrestre, os quais estavam
aprisionados no seu interior;
A rutura de ligações que «prendiam» outros
gases a rochas e minerais, também
escaparam para o exterior da crusta terrestre.
Estes gases ao serem libertados constituíram a atmosfera primitiva da Terra.
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Evolução da atmosfera
Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos
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Evolução da atmosfera
Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos
Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera Atual
À medida que a Terra
arrefecia e os gases se iam
libertando, a atmosfera
primitiva começou a ficar
saturada de vapor de água.
A água começou a cair sob a forma de chuva, originando os mares e os oceanos, e
arrastou consigo grande parte do dióxido de carbono (substância solúvel em água).
Formaram-se assim chuvas ácidas que reagiram com as rochas existentes, originando os
carbonatos.
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Evolução da atmosfera
Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos
Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera Atual
Na atmosfera, ficaram o azoto, vestígios de
dióxido de carbono, vapor de água, metano e
amoníaco.
Por ação da radiação solar, as moléculas de
metano e de amoníaco foram em grande parte
destruídas, originando o hidrogénio, assim
como outras moléculas mais complexas.
Estas moléculas terão sido arrastadas pelas chuvas e, terão participado nos oceanos, na
formação dos primeiros seres autotróficos (que produzem o seu próprio alimento), as
cianobactérias, com capacidade para iniciar a atividade fotossintética.
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Entretanto o hidrogénio formado, como era muito pouco denso, escapou da atmosfera
terrestre para o Espaço.
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Evolução da atmosfera
Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos
Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera Atual
Estromatólitos – Rochas fossilizadas de cianobactérias e com sedimentos à sua volta.
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Evolução da atmosfera
Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos
Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera Atual
Atividade fotossintética:
H2O + CO2 hidratos de carbono + O2
O oxigénio hoje existente na atmosfera derivou
da fotossíntese, primeiro, dos organismos
unicelulares e, depois, de organismos vegetais
mais complexos.
O oxigénio, O2, permitiu a vida à superfície da Terra porque algumas das suas moléculas
originaram o ozono (O3), que impediu que as radiações solares, perigosas para a vida,
tivessem atingido a Terra.
O azoto, N2, aumentou devido à atividade das bactérias existentes no solo.
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Evolução da atmosfera
Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos
Assim há cerca de 2300 milhões de anos:
- Já só havia vestígios de dióxido de carbono e
vapor de água na atmosfera;
- O oxigénio (O2) começou a libertar-se para a
atmosfera;
- O azoto (N2) continuou a ser o componente
principal da atmosfera terrestre.
Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera Atual
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Evolução da atmosfera
Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos
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Evolução da atmosfera
Composição média da atmosfera atual
Há cerca de 1500 milhões de anos a atmosfera tinha a composição atual.
Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera Atual
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Evolução da atmosfera
Composição média da atmosfera atual
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Evolução da atmosfera
Importância de Alguns Gases da Atmosfera
O oxigénio foi fundamental para o desenvolvimento da
vida e é importante na atmosfera porque os animais e as
plantas precisam dele para viver.
A sua libertação para a atmosfera permitiu, também, a
formação da camada de ozono, que absorve as radiações
ultravioletas solares mais energéticas, mortais para os
seres vivos.
No entanto, uma atmosfera demasiado rica em oxigénio
tornaria também a vida impossível. A decomposição da
matéria ocorreria muito mais rapidamente e, sendo bom
comburente, a matéria facilmente entrava em combustão.
Oxigénio (O2):
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Evolução da atmosfera
Importância de Alguns Gases da Atmosfera
O azoto atmosférico é um “moderador”
da ação química do oxigénio, pois as
suas moléculas são muito pouco
reativas. Uma boa parte das substâncias
orgânicas que constituem os seres vivos
incluem átomos de azoto.
Azoto (N2):
O azoto desempenha um papel
fundamental na alimentação e no
crescimento dos seres vivos.
O azoto é retirado através de microrganismos e da indústria. Volta depois à atmosfera devido à
decomposição anaeróbica de plantas e animais mortos.
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Evolução da atmosfera
Importância de Alguns Gases da Atmosfera
O vapor de água, (H2O) e o dióxido de
carbono, (CO2), apesar de existirem em
quantidades mínimas na atmosfera, são
importantes para a vida na Terra.
Para além de participarem nos processos
biológicos que dão vida aos organismos,
exercem um papel fundamental na regulação
do clima da Terra.
Água (H2O) e dióxido de carbono (CO2):
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Evolução da atmosfera
Importância de Alguns Gases da Atmosfera
O dióxido de carbono na atmosfera retém uma
parte da radiação refletida pela Terra. Como
consequência, a atmosfera e a superfície
terrestre aquecem, processo que é conhecido
como “Efeito de Estufa”, e que permite que a
superfície da Terra tenha temperaturas amenas.
O dióxido de carbono é lançado para a
atmosfera pelas combustões e pela respiração
dos seres vivos. É, depois, absorvido pelas
plantas, através da fotossíntese, e pelos
oceanos, onde se dissolve na água, reagindo
com as rochas para formar carbonatos.
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Evolução da atmosfera
A concentração dos componentes
vestigiais da atmosfera pode ser
alterada como resultado da
atividade humana (atividade
antropogénica) ou de fenómenos
naturais.
Estas alterações podem ter efeitos
muito graves sobre os seres vivos
e o meio ambiente.
Alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera
Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera
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Evolução da atmosfera
Às substâncias nocivas que
encontramos na atmosfera e que
resultam de atividades tanto
naturais como antropogénicas e
provocam prejuízos nos
ecossistemas e nos sistemas de
suporte de vida dos seres vivos,
chamamos poluentes.
A figura, ilustra alguns dos
principais poluentes do ar e as
respetivas fontes de poluição.
A contaminação – poluentes
Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera
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Evolução da atmosfera
Os principais poluentes de natureza antropogénica
Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera
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Evolução da atmosfera
Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera
Principais poluentes, fontes de produção e respetivos efeitos
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Evolução da atmosfera
Um poluente é um contaminante, ou
seja, é uma substância que, direta ou
indiretamente e mesmo quando presente
em quantidades vestigiais, altera o fim a
que se destina uma outra substância.
Contudo, um poluente não é
necessariamente um produto tóxico.
A contaminação
Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera
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Evolução da atmosfera
Um poluente só pode ser considerado um
produto tóxico se, direta ou
indiretamente, causar alterações graves
num ser vivo ou no equilíbrio de um
ecossistema.
Os efeitos dos agentes poluentes tóxicos
sobre os seres vivos dependem, de
determinados fatores:
• natureza química;
• persistência;
• concentração.
A toxicidade
Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera
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Evolução da atmosfera
A toxicidade de um determinado agente
depende da natureza química do
composto (tipo de produto), do seu tempo
de permanência no ecossistema sem ser
destruído ou alterado (biodegradação) e
da sua quantidade por unidade de volume
de ar, água, de solo ou de peso corporal
(associada à contaminação).
Assim, é necessário estudar cada produto
quanto à sua toxicidade para se prever a
sua atuação sobre os diferentes
ecossistemas.
A toxicidade
Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera
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Evolução da atmosfera
Fontes de exposição, meios de inalação, processos de propagação
Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera
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Evolução da atmosfera
Agentes de alteração da concentração dos constituintes vestigiais da atmosfera
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Evolução da atmosfera
Como se mede, então, a toxicidade de um produto?
Dose letal (DL50) e concentração letal (CL50) de um produto químico
)(
)(50
kgm
mgmDL
corporal
produto
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Evolução da atmosfera
Exemplos
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Evolução da atmosfera
Exemplos
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Evolução da atmosfera
Dose letal de um produto químico
Valores de DL50 para algumas substâncias conhecidas
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Evolução da atmosfera
Quanto ao grau de toxicidade, os produtos podem ser classificados em diferentes graus
(grau 1 – menos tóxico até ao grau 6 – supertóxico)
Graus de toxicidade
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TPC
• Exercícios que ficarem por fazer
da APSA 1 – A Terra e os gases da sua atmosfera – toxicidade e contaminação.
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