NOX: OS IMPACTOS DOS ÓXIDOS DE NITROGÊNIO

O nitrogênio é um elemento muito importante para a existência da vida na Terra, pois ele participa da formação das proteínas e das bases nitrogenadas que compõem nossos ácidos nucleicos, o DNA e o RNA. Ele também participa do ciclo biogeoquímico mais estudado (o ciclo do nitrogênio), em que o N atmosférico é assimilado por bactérias para criar diversas formas diferentes e assim ser absorvido pelas plantas e animais. Porém, existem gases com nitrogênio em sua composição que podem ser nocivos à saúde humana e ao meio ambiente.

Participam do grupo dos óxidos de nitrogênio sete compostos que apresentam átomos de nitrogênio e oxigênio em sua fórmula molecular. Dentre eles, apenas dois são poluentes primários considerados relevantes no que diz respeito à poluição atmosférica: o dióxido de nitrogênio (NO) e o óxido nítrico (NO), também chamado de monóxido de nitrogênio. Juntos, esses dois compostos são considerados as moléculas mais importantes da química da atmosfera. Alguns autores também incluem nessa lista o NO (óxido nitroso) que, apesar de não ser importante enquanto poluente da troposfera, acaba por exercer grande influência na estratosfera, no que diz respeito ao desequilíbrio do efeito estufa.

Onde estão?

Algumas fontes emissoras naturais são transformações microbianas e descargas elétricas na atmosfera (raios). São gerados também por fontes antropogênicas (de origem humana). A principal delas é a queima de combustíveis fósseis a elevadas temperaturas. Por esse motivo, a emissão destes gases ocorre na troposfera, que é a camada da atmosfera onde vivemos, mas estes são carregados facilmente para a estratosfera através do mecanismo de convecção. Ou seja, a superfície terrestre aquece as massas gasosas, que têm sua densidade reduzida e sobem para camadas atmosféricas superiores.

Processos de combustão tendem a emitir baixas concentrações de NO em relação aos valores de NO, mas ao entrar em contato com o oxigênio do ar, as moléculas de NO logo se convertem em NO e, por este motivo, as taxas de emissão são sempre calculadas considerando ambos os compostos como sendo apenas NO.

O órgão Brasileiro que dita os padrões de qualidade do ar no que diz respeito a poluentes como o dióxido e o monóxido de nitrogênio é o Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), por meio das Resoluções 003/1990 e 08/1990. Em São Paulo, a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb) fornece ainda o Decreto nº 8.468, que trata da Proteção ao Meio Ambiente, abordando poluição das águas, poluição do ar e do solo.

Quais são os impactos?

Alguns cientistas afirmam que, apesar de produzir efeitos mais indiretos e de longo prazo, as emissões de NOx são mais nocivas à saúde humana do que as de SOx (saiba mais sobre o dióxido de enxofre clicando aqui). No que diz respeito aos danos ao meio ambiente, um exemplo é a redução da permeabilidade das membranas celulares causada pelos óxidos de nitrogênio, que impede as trocas gasosas das folhas e prejudica a realização da fotossíntese.

O ozônio e os NOx são solúveis em gordura e, por isso, provocam no ser humano edemas pulmonares, penetrando nos alvéolos e podendo causar morte por asfixia.

Mas quais os três principais óxidos de nitrogênio e suas principais características?

Óxido nitroso (NO)

É também chamado de gás hilariante por provocar certa euforia quando aspirado. Já teve uso medicinal, sendo utilizado como anestesia fraca. O efeito de euforia provocado pelo gás, somado à sua baixa toxicidade levaram-no a ser utilizado como droga entorpecente, o que causou a morte de usuários por hipoxia, nome dado à falta de oxigênio nos tecidos orgânicos.

Geralmente não é considerado poluente troposférico, mas uma vez inserido na estratosfera, ele exerce efeito sobre o ozônio, pois reage com o oxigênio atômico (O*), que assim se encontrará menos disponível para reagir com o O, prejudicando a formação de O e contribuindo para a degradação da camada de ozônio.

Dióxido de nitrogênio (NO)

Se há um vilão do ecossistema entre os óxidos de nitrogênio, é ele. É um gás extremamente tóxico e irritante. A pessoa que entra em contato com ele sente ardências nos olhos, nariz e mucosas no geral, pois ele reage com a pele exposta ao ar, provocando lesões celulares. Os mais atingidos são os revestimentos celulares das vias respiratórias, indo desde o nariz até os alvéolos pulmonares. Em casos de intoxicação grave, pode ainda causar hemorragias, insuficiência respiratória e até a morte.

Um estudo realizado no Rio de Janeiro sobre os efeitos do ar na função respiratória de escolares, mostrou o NO como um dos gases que, mesmo em níveis aceitáveis, se relaciona com a diminuição da função respiratória das crianças residentes.

Além de participar de reações com radicais hidroxila presentes no vapor d'água, provocando a chuva ácida pela formação do ácido nítrico (HNO), ele também participa da formação do smog fotoquímico.

Óxido nítrico (NO)

Gás tóxico incolor, o óxido nítrico tende a se oxidar na atmosfera, formando o dióxido de nitrogênio (NO).

Assim como NO, ele contribui para a degradação da camada de ozônio, já que o NO também reage com as moléculas de oxigênio, ozônio, além de radicais peróxidos.

O ozônio, o óxido nítrico (NO) e o dióxido de nitrogênio (NO) se relacionam dentro de um equilíbrio de reações em que são formados e degradados naturalmente, porém as constantes emissões industriais e outros processos de combustão interferem no equilíbrio químico, fazendo com que essas reações produzam uma quantidade maior de ozônio troposférico do que a que seria naturalmente degradada.

Vale lembrar (clique aqui para conferir) que o ozônio pode ser um mocinho quando está na estratosfera, absorvendo radiações que são prejudiciais ao ser humano, mas pode também ser vilão quando encontrado na troposfera, sendo altamente tóxico.

Como evitar?

Para que sejam reduzidas as emissões de óxidos de nitrogênio por processos combustivos, podem ser aplicados métodos preventivos ou de pré-combustão, que podem ser exemplificados pelo controle da temperatura das fornalhas, ou da concentração de oxigênio absorvida durante a combustão, além de realizar um pré-tratamento do combustível para que se reduzam os resíduos e emissões a partir da fonte.

Um desses métodos para evitar as emissões de NO e NO é a utilização de catalisadores. Os catalisadores das indústrias e automóveis têm por função acelerar as reações químicas que transformam os poluentes em produtos menos prejudiciais à saúde humana e ao meio ambiente antes que eles sejam lançados à atmosfera.