O que é material particulado PM2.5?
Se falamos de qualidade do ar, a Índia atingiu um estado alarmante. O aumento de PM2.5 afeta a qualidade do ar, o meio ambiente e a saúde humana. O relatório recente da Organização Mundial da Saúde mostrou que 8.0 milhões de mortes por ano são observadas devido à má qualidade do ar. Isso representa 6.7% da carga global de doenças que podem estar relacionadas ao material particulado. A exposição ao ozônio registrou 1.52 milhão de mortes prematuras.
Fatores para Maior Concentração de PM2.5
A combinação de partículas sólidas suspensas e gotículas líquidas no ar forma o material particulado. Ele também contém poeira e fuligem. O PM2.5 é uma partícula inalável ultrafina com um diâmetro de 2.5 micrômetros e pode penetrar profundamente nos pulmões, causando doenças e doenças respiratórias. Também compreende metais e íons de metais pesados (cádmio, níquel, potássio, cobre), compostos orgânicos e inorgânicos, alérgenos, muitos compostos microbianos e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs).
O aumento da temperatura do ar durante o inverno e as inversões atmosféricas no hemisfério norte aumentam a concentração de PM2.5 no ar. Durante o verão, massas de ar estacionárias, incêndios florestais e formação secundária de aerossóis aumentam a concentração de PM2.5.
No norte da Índia, vários fatores contribuem para aumentar a concentração de material particulado. Fatores físicos, químicos e meteorológicos afetam a concentração de pm no meio ambiente. Fatores físicos e químicos, incluindo tamanho, número, densidade e concentração na atmosfera das partículas, afetam a mobilidade (movimento) das partículas. Além disso, fatores meteorológicos como velocidade e direção do vento e condições climáticas, como chuvas, afetam os processos de transporte e o destino do PM no meio ambiente.
No verão, a energia residencial contribui com 62% para a concentração de PM2.5 e 70% para o inverno. Experimentos de pesquisa mostraram que a concentração aumenta à noite. A Índia relatou 60 ug/m3 e 40 ug/m3 como concentrações de PM2.5 de 24 horas e anuais, respectivamente.
FONTES DE PARTÍCULAS PM2.5 NO AMBIENTE
A presença e surgimento de PM2.5 no meio ambiente ainda são discutíveis. As fontes são a origem por onde esse poluente entra no meio ambiente.
1. Fontes naturais
Vários eventos naturais, como chuva e escoamento superficial, afetam a mobilidade do PM 2.5. A água da chuva lava o poluente e muda seu destino no meio ambiente. Incêndios florestais, erupções vulcânicas e calamidades naturais, como terremotos, levam a um aumento na concentração de material particulado. Possui uma taxa reduzida de descida atmosférica, o que aumenta seu tempo de permanência no ambiente.
2. Indústrias e estações de tratamento
Processos de produção de produtos na indústria de celulose, refinarias de petróleo, olarias, usinas elétricas e estações de tratamento de resíduos municipais liberam PM 2.5 no meio ambiente.
3. Emissões
Emissões de veículos, combustão de carvão, queima de folhas e madeiras, atividades agrícolas, queima de restolho, queima de biomassa e queima de biocombustíveis levam ao aumento da concentração de particulados. As emissões gasosas das usinas reagem na atmosfera e formam material particulado.
4. Atividades domésticas e hábitos pessoais
O PM 2.5 também é liberado do tabagismo, queima de velas, atividades culinárias como refogar, fritar, manutenção irregular de chaminés de cozinha, aquecedores a querosene, fogões a gás, operação de lareiras, etc. Além disso, as atividades de construção aumentam a concentração de PM2.5.
IMPACTOS DO MATÉRIA PARTICULAR (PM2.5)
A. Impactos de PM2.5 no meio ambiente
O material particulado não afeta apenas a saúde humana, mas também o meio ambiente. O impacto ambiental do PM2.5 é visto como redução da visibilidade, chuva ácida, aumento da poluição do ar, danos materiais, danos ao ecossistema, funcionamento reduzido de plantas e árvores, riachos e oceanos contaminados e diminuição da produtividade e rendimento das culturas. Sua dispersão é fácil devido ao tamanho e faz com que mude seu destino ambiental.
1. Produção de neblina
A névoa reduz a visibilidade e aumenta as chances de acidentes rodoviários. O material particulado deixa uma mancha que afeta o ambiente materialista, como edifícios, estátuas, monumentos, etc.
2. Fertilidade do solo
A composição química diferente do material particulado mostra efeitos diferentes. Também afeta a fertilidade do solo, levando a uma redução no rendimento das culturas e na produtividade agrícola.
3. Ciclo de nutrientes
O material particulado interfere na ciclagem de nutrientes afetando a rizosfera.
4. fotossíntese vegetal
As partículas finas, quando assentadas sobre as folhas, bloqueiam a penetração da luz solar nas folhas e interrompem o processo de fotossíntese da planta. A geração de abrasões e calor radiativo afeta a fotossíntese das plantas devido à estratificação de PM2.5 sobre as folhas. Isso reduz o alcance do fluxo de fótons em direção aos tecidos fotossintéticos.
5. Deposição em corpos d’água
O assentamento de metais pesados tóxicos contendo PM2.5 em corpos d’água, incluindo riachos e oceanos, afeta os ecossistemas marinhos e aquáticos. Várias formas de vida aquática morrem devido à sua tolerância ácida reduzida. Isso também afeta os seres humanos quando eles incluem alimentos aquáticos contaminados em sua dieta.
6. Ecossistemas perturbadores
O material particulado também perturba a cadeia alimentar e a teia alimentar no ecossistema por causa de suas dependências compartilhadas, diferentes tolerâncias à toxicidade e efeitos associados. Sua concentração afetando o ecossistema tem ligações diretas com as mudanças climáticas.
B. Impactos de PM2.5 na saúde humana
Em estudos epidemiológicos, os efeitos graves à saúde estão associados a partículas com diâmetro de 2.5 mícrons. Os efeitos do material particulado no corpo humano dependem da duração e concentração de sua exposição.
Os efeitos do PM2.5 na saúde diferem por faixa etária, sexo e raça. Estudos e pesquisas mostram que pessoas brancas, crianças e mulheres são altamente suscetíveis a serem afetadas quando expostas a ela.
1. Penetração no sistema respiratório
Os materiais particulados têm a tendência de transportar consigo materiais tóxicos devido ao seu diâmetro reduzido e área de superfície aumentada. O PM de pequeno tamanho escapa facilmente pelas narinas e penetra profundamente em direção aos brônquios e alvéolos, corroendo a parede alveolar nos pulmões.
Segundo a OMS, em 2016, foram registradas 4,2 milhões de mortes prematuras devido à exposição ao PM2,5.
2. Aumento de hospitalizações e absenteísmo
A exposição ao PM2.5 aumenta as hospitalizações, as idas ao pronto-socorro e o absenteísmo em escolas e escritórios, principalmente em casos de doenças pré-existentes, idosos e crianças. O material particulado causa pneumonia e bronquite.
3. efeitos malignos
A exposição ao material particulado 2.5 mostra efeitos malignos no início da vida, incluindo distúrbios respiratórios, cardiovasculares e pré-natais. Isso eleva as chances de mortalidade infantil.
4. Córnea e conjuntiva humana
A exposição à alta concentração de PM2.5 leva a queimação, coceira e vermelhidão dos olhos, conjuntivite alérgica. Estudos de laboratório mostram que reduz a sobrevivência das células epiteliais da córnea humana (HCEC) ao desencadear a autofagia celular. Também é responsável pelo encolhimento celular.
5. Antioxidantes reduzidos
O material particulado reduz os antioxidantes no corpo humano. O estresse oxidativo induzido por íons hidroxila danifica o DNA. Teratogênese, mutagênese e carcinogênese são induzidas por DNA danificado quando não é reparado a tempo.
6. Espécies de ROS aumentadas
A superprodução de espécies reativas de oxigênio (ROS) diminui o funcionamento antioxidante das células, levando à peroxidação lipídica na membrana celular e elevando os níveis intracelulares de cálcio (Ca2+). Os radicais livres de PM2.5 induziram a produção de radicais livres para oxidar as células pulmonares e podem ser a principal causa de lesões corporais causadas pela peroxidação de radicais livres.
7. Atividades metabólicas reduzidas
O PM2.5 desencadeia a superexpressão de citocinas relacionadas à inflamação, autofagia e genes de fatores de transcrição, causando lesões inflamatórias nas células. O material particulado aumenta a adesão patogênica e diminui a atividade antimicrobiana, microflora nativa, macrófagos alveolares e células assassinas naturais.
8. Outros efeitos relacionados à saúde
PM 2.5 causa distúrbios cerebrovasculares, saúde mental, espirros, tosse, irritação nos olhos, nariz e garganta, alergias de pele, asma, Distúrbio Cardiovascular Obstrutivo Pulmonar (DPOC), sufocamento, arritmia cardíaca, câncer, genotoxicidade, câncer e inflamação. Estudos mostram que pode até causar diabetes mellitus, redução do peso ao nascer e mortes prematuras. Causa doenças cardiovasculares e pulmonares levando ao aumento da mortalidade e morbidade.
22 cidades indianas das 30 cidades mais poluídas do mundo são
As atividades de construção, o número de automóveis (que aumenta com o aumento da população), a industrialização e a urbanização nas áreas metropolitanas asiáticas contribuem amplamente para a poluição PM2.5.
Segundo a OMS, 91% das pessoas vivem em locais com índice de qualidade do ar superior aos padrões prescritos. 91% das mortes prematuras ocorrem em países de baixa e média renda.
De acordo com um artigo publicado no Lancet Planetary Health pela India State-Level Disease Burden Initiative, 18% do total de mortes na Índia foram devido à poluição do ar em 2019.
O estudo de coorte da American Cancer Society mostrou um aumento de 15-27% na mortalidade por câncer de pulmão com um aumento de 10ug/m3 na concentração de PM2.5.
De acordo com um relatório recente de 2021 divulgado pela Organização Suíça, 22 cidades indianas ocupam o posto entre as 30 cidades mais poluídas do mundo.
Ghaziabad ficou em segundo lugar com 106,6 ug/m3 de concentração média anual de Matéria Particulada 2,5 depois de Hotan, China. Outras cidades indianas que garantiram classificações foram Bulandshahr, Bisrakh, Jalalpur, Bhiwadi, Noida, Greater Noida, Kanpur, Lucknow, Delhi, Faridabad, Meerut, Hisar, Jind, Haryana, Agra, Fatehabad, Muzaffarnagar, Muzaffarpur, Gurgaon, Bandhwari, Yamuna Nagar, Rohtak e Dharuhera. A maioria dessas cidades fica nos estados do norte da Índia de Uttar Pradesh, Haryana e Rajasthan.
ADIÇÃO DE QUEIMA DE RESTAULO À CONCENTRAÇÃO DE MATÉRIA PARTICULAR EM DELI
A região norte da Índia cai na planície indo-gangética. O período pré-monção (abril a maio) e pós-monção (outubro a novembro) é quando os residentes do norte da Índia sofrem forte poluição do ar. Em 2020, Nair M. et al relataram a Índia como o segundo maior contribuinte de emissões de aerossol apenas por causa da queima de restolho. A queima de restolho e sua associação com emissões de transporte têm impactos diretos e indiretos tanto na saúde humana quanto nas mudanças climáticas. No ano de 2019, o valor do Índice de Qualidade do Ar (AQI) em Delhi foi registrado em 487. Ghaziabad registrou 493, enquanto na Grande Noida foi de 480, o que tem um impacto mortal e perigoso na saúde humana.
A queima de restolho é a queima de restolho de palha da colheita de arroz e trigo e é perigosa para Delhi e seus residentes. A queima de restolho causa aumento da concentração de material particulado no ar atmosférico, que pode penetrar profundamente nos pulmões, aumentando as chances de câncer de pulmão em 36%.
A Índia compartilha 26.2% do total global de Anos de Vida Ajustados por Incapacidade (DALY). Punjab, Haryana, Uttar Pradesh e Rajasthan do norte da Índia relataram o maior DALY. Um relatório do Banco Mundial mostrou que a queima de biomassa contribui para 9-28% de PM2.5 em Delhi, 23-29% em Mumbai, 24% em Chandigarh e 37-70% em Calcutá. As partículas liberadas da queima de restolho ficam estagnadas a 2 km de altura acima da região de restolho e essas partículas são dispersadas pelo vento para alturas mais altas a 3,000 m em direção ao lado de Delhi. A estagnação dessas partículas pode ser devido à redução da velocidade e direção do vento.
Emissões de restolho queimado:
Com a queima da palha, são liberados monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitrogênio (NOx), óxidos de enxofre (SOx), metano (CH4) e PM10 e PM2.5. Todos os anos, na Índia, são geradas 342 TM de restolho, das quais 34% e 22% são produzidas por arroz e trigo, respectivamente. 23.86% de 342 MT são queimados imediatamente após a colheita em campos abertos.
O relatório do IARI (Indian Agricultural Research Institute) mostrou que a cada ano 14 MT de 22 MT de restolho de arroz são queimados. Haryana e Punjab são responsáveis por 48% da queima total de restolho de arroz. Em 2011, Sahai et al relataram que a queima de 63 MT de restolho é responsável por 3.4 MT de CO, 0.1 MT de NOx, 91 MT de CO2, 0.6 MT de CH4 e 1.2 MT de material particulado lançado no ar.
46.5% do aumento na queima de restolho foi relatado pelo Economic Times de Punjab e uma redução de 28.6% de Haryana. Em 2019, Punjab relatou 52,225 incêndios ativos de queima de restolho, que aumentaram em 24,312 incêndios em 2020, totalizando 76,537 incêndios ativos. Isso leva a um aumento na concentração de material particulado.
MEDIDAS PARA REDUZIR AS PARTÍCULAS 2.5
Toda e qualquer contribuição conta quando se trata de reduzir a poluição. Existem algumas medidas que os indivíduos podem adotar para reduzir a poluição PM2.5.
- Se você fuma, pare de fumar porque aumenta o material particulado em 2.5 concentrações.
- Evite a queima contínua de madeira, velas e lareiras.
- Não use aspiradores sem filtros HEPA.
- Evite usar transporte pessoal todas as vezes e planeje muitas viagens
- Mudar para fontes de energia renováveis e limpas em uso doméstico, nomeadamente energia solar e eólica.
- Dar uso de geradores em casas uma falta.
- Desligar os veículos ao aguardar no sinal vermelho.
- Pare de fazer reformas e construções desnecessárias nas casas.
Um passo importante para reduzir o material particulado é parar a queima do restolho. Em vez disso, o restolho, quando manejado adequadamente, pode trazer vários benefícios econômicos. O restolho produzido após a colheita tem a capacidade de aumentar a fertilidade do solo. Assim, sua aplicação tornará o solo mais fértil. A palha é uma boa fonte de energia e pode ser aplicada em usinas de energia. A matéria-prima à base de restolho é benéfica na indústria de papel e celulose. No biocombustível, a palha da produção é utilizada como biomassa. Restolho é fácil de converter em composto ou biochar.
Um estudo realizado por Upadhyay A. et al em 2018 mostrou que as emissões dos setores de transporte, industrial e de energia, quando mitigadas completamente, salvam 92.380 vidas prematuras. As emissões dos setores residenciais, quando totalmente mitigadas, podem salvar 378.295 vidas. Isso representa 95% dos intervalos de incerteza.
