Desenvolvimento de método e aplicativo para utilização de modelos na avaliação contínua de concentrações de poluentes atmosféricos

• Autor(a) principal: Portezani, Carlos Henrique
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-09052024-163922/
• topic: Air pollution; atmospheric dispersion models; fonte pontual; modelos de dispersão atmosférica; monitoramento da qualidade do ar; monitoring air quality; point source; poluição do ar

Problemas relacionados à poluição atmosférica são de grande preocupação mundial. Com a finalidade de amenizar estes problemas, a comunidade científica vem ampliando seus esforços ao estudo, monitoramento e controle da qualidade do ar. O nível de poluição do ar está relacionado com os níveis de concentrações dos poluentes em receptores, os quais podem ser os seres humanos, animais, plantas, materiais, e até mesmo uma localização definida por coordenadas. A concentração de poluentes nos receptores é devido às emissões destes pelas fontes e devido a processos físicos (dispersão) e químicos (reações químicas) que ocorrem na atmosfera. Algumas indústrias necessitam conhecer continuamente os níveis de poluentes atmosféricos ao redor delas, considerando as mudanças temporais ocorridas nas taxas de emissões dos poluentes e nas condições meteorológicas locais, incluindo a influência das edificações e da topografia do local. Estas necessidades podem em parte ser solucionadas através de estações de monitoramento da qualidade do ar. Entretanto, isto pode requerer um grande número de estações, caracterizando uma rede, o qual acarreta um elevado custo financeiro devido a sua implantação e manutenção. Além disto, a rede de estações pode não ser capaz de identificar a fonte de um poluente específico. Analisando os fatos acima surgiram as idéias e as motivações para esta pesquisa, a qual tem como objetivo o desenvolvimento de um método e um aplicativo para a utilização de modelos de dispersão na avaliação contínua de concentrações de poluentes atmosféricos, visando um baixo custo financeiro para sua implantação em comparação a uma rede de estações de monitoramento da qualidade do ar. O método proposto é caracterizado pela utilização contínua no tempo de um modelo de dispersão atmosférica para a determinação dos níveis de concentrações dos poluentes nos receptores, um pré-processador meteorológico que fornece os parâmetros meteorológicos atualizados para o modelo e o uso de uma estação meteorológica de superfície. A implementação computacional do método foi realizada através do desenvolvimento de um aplicativo, a Interface de Avaliação Contínua da Dispersão de Emissões Atmosféricas (IACDEA) que contêm os softwares PPM e PLUME, também desenvolvidos neste trabalho. O software PPM é um pré-processador meteorológico para modelos de dispersão atmosférica que incorpora métodos alternativos para a determinação das classes de estabilidades atmosféricas e as alturas horárias da camada de mistura, sendo assim adequado para ser utilizado em condições de pouca disponibilidade de dados meteorológicos, as quais estão presentes nas maiorias das situações onde a IACDEA pode ser empregada. O software PLUME caracteriza-se como uma ferramenta de automatização que efetua a simulação contínua no tempo da dispersão atmosférica de uma fonte pontual, obtendo os níveis de concentrações dos poluentes nos receptores ao redor da fonte, utilizando para isto o modelo CALPUFF. A conclusão obtida é que o método proposto e a IACDEA são viáveis, entretanto maiores estudos são necessários a fim de aumentar a sua confiabilidade, mais precisamente em relação aos métodos do software PPM para determinação das classes de estabilidades atmosféricas e para as alturas horárias da camada de mistura atmosférica