Níveis piezométricos previstos para os anos 2005 e 2100: HadCM3
Bacia do Sado
Efeitos dos poluentes atmosféricos – aquecimento global
Níveis piezométricos previstos para os anos 2005 e 2100: HadCM3
Aquífero Querença-Silves
Efeitos dos poluentes atmosféricos – aquecimento global
Ozono estratosférico
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – rarefacção da camada de ozono estratosférico
Principais clorofluorcarbonetos e outros halocarbonetos que afectam a camada de ozono estratosférica por fotodissociação e libertação de Cl desemparelhado
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – rarefacção da camada de ozono estratosférico
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C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – rarefacção da camada de ozono estratosférico
In: “Ozone Bulletin and data”. Descarregado de: http://www.wmo.ch/web/arep/ozone.html em 12/09/02
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – rarefacção da camada de ozono estratosférico
Ozono estratosférico no hemisfério sul
Qualidade do ar troposférico
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – Qualidade do ar troposférico
In: “Fact sheet: Air Quality Term 2001”. Eupean Environment Agency.Descarregado de: http://themes.eea.eu.int/ all_factsheets_box Em 12/02/02
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – Qualidade do ar troposférico
In: “Fact sheet: “Air Quality Term 2001”. Eupean Environment Agency. Descarregado de: http://themes.eea.eu.int/all_factsheets_box Em 12/02/02
Directivas Comunitárias
Ozono troposférico
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – Qualidade do ar troposférico - ozono
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – Qualidade do ar troposférico - ozono
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – Qualidade do ar troposférico - ozono
No 5º Programa de Acção na Área do Ambiente da União Europeia (5º EAP) ficou estabelecido que a UE seguiria os valores estabelecidos pela Organização Mundial de Saúde para a qualidade do ar.Os valores apresentados abaixo já reflectem as últimas actualizações desta organização.
Valores de referência para a qualidade do ar na UE - ozono
Threshold value set by
Description Criteria based on Value
WHO Protection of public health maximum of floating 8-h average concentration
120 g.m-3
Protection of agricultural crops of yield loss of 5%
accumulated ozone dose above a cut-off of 40 ppb (AOT40) for daylight hours (i.e. >50 W.m-2 potential global radiation) over 3 months (May-July)
3 ppm.h
Protection of natural and semi-natural vegetation
accumulated ozone dose above a cut-off of 40 ppb (AOT40) for daylight hours (i.e. >50 W.m-2 potential global radiation) over 3 months (May-July)
3 ppm.h
Protection of forest trees accumulated ozone dose above a cut-off of 40 ppb (AOT40) for daylight hours (i.e. >50 W.m-2 potential global radiation) over 6 months (Apr-Sept)
10 ppm.h
Evaluation of ecological risk
AOT40 values for receptor specific annual time periods should be average over 5 years
receptor specific values
Protection of sensitive species from short-term acute effects
accumulated ozone dose above a cut-off of 40 ppb (AOT40) for daylight hours (i.e. >50 W.m-2 potential global radiation) over 5 days when vapour pressure deficit > 1.5 kPa
0.5 ppm.h
Protection of sensitive species from short-term acute effects
accumulated ozone dose above a cut-off of 40 ppb (AOT40) for daylight hours (i.e. >50 W.m-2 potential global radiation) over 5 days when vapour pressure deficit < 1.5 kPa
0.2 ppm.h
Val
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ppb
In: “Europe's Environment - The Dobris Assessment - Chapter 4”, EEA, 2001. Descarregado de http://reports.eea.eu.int/92-826-5409-5/en/page004new.html , em 13/09/02
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – Qualidade do ar troposférico - ozono
In: “Europe's Environment - The Dobris Assessment - Chapter 4”, EEA, 2001. Descarregado de http://reports.eea.eu.int/92-826-5409-5/en/page004new.html , em 13/09/02
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – Qualidade do ar troposférico - ozono
Concentrações médias de ozono na troposfera e estratosfera
Nevoeiro fotoquímico
C.P. – Alterações químicas
Formação e oxidantes - Modelo Simplista. 1 NO2 + Luz NO + O
2 O + O2 O3
3 O3 + NO NO2 + O2
4 O + HC HCO-
5 HCO- + O2 HCO3-
6 HCO3- + HC Aldeídos, cetonas, etc.
7 HCO3- + NO HCO2
- + NO2
8 HCO3- + O2 O3 + HCO2
-
9 HCO3- + NO2 PAN
Formação de oxidantes - Mecanismo detalhado de 15 reacções em cadeia.
1 NO2 + hv NO + O 9 HO2 + NO OH + NO2
2 O + O2 + M O3 + M 10 HO2 + NO2 HNO2 + O2
3 O3 + NO NO2 + O2 11 HC + O RO2
4 O3 + NO2 NO3 + O2 12 HC + OH RO2
5 NO3 + NO2 2 HNO3 13 HC + O3 RO2
6 NO + NO2 2 HNO2 14 RO2 + NO NO2 + OH
7 HNO2 + hv OH + NO 15 RO2 + NO2 PAN
8 CO + OH CO2 + HO2
C.P. – Alterações químicas formação de ozono
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – Qualidade do ar troposférico – nevoeiro fotoquímico
Concentração de sulfato na forma de aerosol na Europa em 21 Julho 1990 (µg S/m3);
In: “Europe's Environment - The Dobris Assessment - Chapter 4”, EEA, 2001. Descarregado de http://reports.eea.eu.int/92-826-5409-5/en/page004new.html , em 13/09/02
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – Qualidade do ar troposférico – nevoeiro fotoquímico
In: “Europe's Environment - The Dobris Assessment - Chapter 4”, EEA, 2001. Descarregado de http://reports.eea.eu.int/92-826-5409-5/en/page004new.html , em 13/09/02
Visibilidade (km)na Europa em 21 Julho 1990, 12.00 GMT
Precipitação ácida
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – precipitação ácida
Emissões Deposição Efeitos
Partículas
Adptado de: “Acid Rain Revisited”, Science Links, 2001. Descarregado de: http://www.hbrook.sr.unh.edu/hbfound/report.pdf, em 13/09/02
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – precipitação ácida
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In: “Europe's Environment - The Dobris Assessment - Chapter 4”, EEA, 2001. Descarregado de http://reports.eea.eu.int/92-826-5409-5/en/page004new.html , em 13/09/02
Trutas
Percas A
Percas B
Sapo
Salamandras
Ameijoas
Caracóis
Lagostim
Mosca de água ord.Ephemeroptera
Tolerânca de alguns animais ao pH da água
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – precipitação ácida
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – precipitação ácida
Ciclo do cálcio – efeito da acidificação (exemplo no Nordeste dos EUA)
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3/09
/02
Absorção de Capelas plantas
Unidades: moles de Ca /ha-ano
Entrada de Ca A partir da chuva e neve
Ca disponível no solo
Ca perdido para águas superficiais
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – precipitação ácida
Efeito da acidificação
Perda de cálcio pelas membranas das folhas
Diminuição da tolerânciaao frio
Aumento da gravidade daslesões pelo gelo
O Ca e o Mgsão lixiviadosdo solo
O Al é mobilizadoe assimilado pela planta
Alterações gravesdas funções de nutriçãoe radiculares
Alumínio Cálcio e magnésio
Adptado de: “Acid Rain Revisited”, Science Links, 2001. Descarregado de: http://www.hbrook.sr.unh.edu/hbfound/report.pdf, em 13/09/02
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – precipitação ácida
Efeito da precipitação ácida em monumentos
Estátua alemâ em calcário, datada de 1702 fotografada em 1908 (esquerda) e 1969 (direita). Fotografia: Westfäliches Amt für Denkmalpflege.
Emissões Europeias (em Megatoneladas)
In: “Europe's Environment - The Dobris Assessment - Chapter 4”, EEA, 2001. Descarregado de http://reports.eea.eu.int/92-826-5409-5/en/page004new.html , em 13/09/02
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – precipitação ácida
C.P. – Efeitos dos poluentes atmosféricos – precipitação ácida
Modelação
O gradiente de temperatura na atmosfera é o principal determinante do transporte convectivo vertical. O gradiente de temperatura é representado por
em que é o gradiente térmico, T a temperatura, e z a altura em metros.
= -T
z
Transporte convectivo vertical
Gradientes térmicos Gradiente adiabático real, real, gradiente efectivo na atmosfera, normalmente entre 4 e 7 C/km;
Gradiente adiabático seco, seco, história da temperatura percorrida por uma parcela de ar seco quando
ascende ou desce na atmosfera devido a forças de flutuação e momento, igual a 9,8 C/km; Gradiente pseudoadiabático (ou adiabática saturada), sat, idêntico ao anterior para uma parcela de ar
saturada de vapor de água, igual a 6 C/km. Como se verifica na figura seguinte, gradiente térmico predominante na atmosfera é positivo. Isto é, a temperatura decresce com a altitude na baixa atmosfera (0-5 km).
C.P. – Transporte – gradiente vertical de temperatura
Transferência de calor - a diferença de temperatura entre a parcela e o meio promove a transferência de energia da parcela para o meio. Ceteris paribus (os restantes factores iguais), a temperatura da parcela diminui.
Expansão - pressão atmosférica diminui com a altitude, como resultado a parcela expande, enquanto sobe. Ceteris paribus, a expansão provoca a diminuição da temperatura.
Condensação - à medida que a temperatura decresce a humidade na parcela condensa para manter as condições de saturação. A condensação é acompanhada por uma libertação de energia equivalente à entalpia de condensação.
Ceteris paribus, a libertação de energia reduz a velocidade de diminuição da temperatura.
C.P. – Transporte – gradiente vertical de temperatura
À medida que uma parcela de ar sobe na atmosfera a temperatura altera-se como consequência dos seguintes factores:
Temperatura (ºC)
0
200
400
600
800
1000
1200
0 5 10 15 20 25 30
Altura de mistura
Profundidade
1ª camada de mistura
Camada de inversão
2ª camada de mistura
real
seca
de mistura
Altitude (m)
C.P. – Transporte – gradiente vertical de temperatura
Inversão térmica
Registo vertical horário de temperatura, humidade relativa, pressão, velocidade e direcção do vento na estação de Tampa, Florida (NOAA)
C.P. – Transporte – gradiente vertical de temperatura
Perfis verticais de temperatura (GRACE Mission. GFZ,UCAR and NCEP). GeoForschungsZentrum
Potsdam (GFZ). GFZ Potsdam, Division 1
Tipo de modelos
GaussianoNuméricoEstatísticoFísico
Modelo físico de uma pluma
C.P. – Transporte – modelos
Modelo GaussianoPressupostos
Emissão contínuaConservação de massaCondições de regime permanenteOs gradientes de concentração ao longo e perpendiculares ao eixo de escoamento seguem uma distribuição Gaussiana (normal)
(18)
C.P. – Transporte – modelos Gaussianos
Modelo Gaussiano
= Concentração do poluente, g m-3
Q = Caudal emitido, g s-1
u = velocidade do vento no topo da chaminé, m s-1
y = desvio padrão da distribuição de concentração na direcção perpendicular ao escoamento, à distância x
z = desvio padrão da distribuição de concentração na direcção vertical, à distância x
= 3.1415926H = Altura efectiva de emissão
2
2
2
2
2
2
2exp
2exp
2exp
2);,,(
zzyxy
zHzHy
u
QHzyx
C.P. – Transporte – modelos Gaussianos
Examplo de modelos numéricos
ISCST3/PRIMERegime permanente; simula o transporte e dispersão a partir de fontes múltiplas em área ou volume, em orografias simples ou complexas;usa as classes de estabilidade de Pasquill-Guiford;até aos 50 km;simula deposição seca e húmida
AERMODRegime permanente; simula o transporte e dispersão a partir de fontes múltiplas em área ou volume, em orografias simples ou complexas; usa a teaoria da camada limite; até aos 50 km
CALPUFFMulti-camada, multi-espécies, não permanente; simula o transporte, dispersão e transformação a partir de fontes múltiplas em área, volume ou linha, em orografias simples ou complexas; usa a teaoria da camada limite; até aos 700 km
C.P. – Transporte – modelos Numéricos
Factores do emissorLocalização geográficaCaracterísticas do localConcentração do poluente e característicasDensidade do gás, velocidade, temperatura e pressãoAltura e diâmetro da chaminé
C.P. – Transporte – modelos
Monitorização
C.P. – Dispositivos para medição de emissões - princípios
Espectro electromagnético – possibilidade de interferências
C.P. – Dispositivos para medição de emissões - princípios
Métodos para análise de emissões
Extractivos In situ
C.P. – Dispositivos para medição de emissões - princípios
Laguns métodos analíticos usados em métodos extractivos
Espectroscopia de absorção
Luminescência Outros
Infra-vermelhoUltra-violeta
FluorescênciaQuimioluminescên
cia
Cromatografia em fase gasosa
Espectroscopia de emissão atómica
C.P. – Dispositivos para medição de emissões – princípios – métodos extractivos
(N ou Ar)
(Hg-Cd, MCT, PbS,As2Se3
Lei de Beer-LambertTr=I/I0=e-(). c. l
c=1/((). l) log(1/Tr)(desde que se use o comprimento de onda em que se verifique absorvância zero como referência)
Tr: transmitância da luz através do gás;I0: intensidade da luz afluente /sI: intensidade da luz efluente /s(): coeficiente de absorção molecular (f(g));c: concentração do poluente;l: distância que a luz atravessa
I0
I0
I0
I
Infra-vermelho (IV) não dispersivo - absorção
Ultra-violeta (UV) não dispersivo - absorçãoLei de Beer-LambertTr=I/I0=e-(). c. l
c=1/((). l) log(1/Tr)
Tr: transmitância da luz através do gás;I0: intensidade da luz afluente /sI: intensidade da luz efluente /s(): coeficiente de absorção molecular (f(g));c: concentração do poluente;l: distância que a luz atravessa
C.P. – Dispositivos para medição de emissões – princípios – métodos extractivos
Qualidade ambiente - UV
Aplicações:
• Qualquer
C.P. – Dispositivos para medição de emissões
O3
1008 UV (Amko Systems Inc.)
Qualidade ambiente – Fluorescência UV
Aplicações:
• Qualquer
C.P. – Dispositivos para medição de emissões
SO2, H2S
4108 UV (Amko Systems Inc.)
C.P. – Dispositivos para medição de emissões – princípios – métodos extractivos
Fluorescência pelo UV (SO2)
SO2 + hv (210 nm) SO2* (excitado) SO2 + hv´ (240-410 nm)
C.P. – Dispositivos para medição de emissões – princípios – métodos extractivos
Quimioluminescência pelo Ozono (NO) – 1º passo
NO + O3 NO2* + O2
NO2* NO2 + hv (600-900 nm)
C.P. – Dispositivos para medição de emissões – princípios – métodos extractivos
Quimioluminescência pelo Ozono (NO+NO2) – 2º passoO dióxido de azoto é convertido cataliticamente (aquecimento) a NO; são medidos NO + NO2 (na forma de NO): NOx. O NO2 é determinado pela diferença NOx - NO
Qualidade ambiente – Quimiofluorescência UV
Aplicações:
• Qualquer
C.P. – Dispositivos para medição de emissões
NOx
CLD 700 AL (Amko Systems Inc.)
C.P. – Dispositivos para medição de emissões – princípios – métodos extractivos
Cromatografia – ionização à chama ( para compostos orgânicos)
R + hv R+ + e-
Em que R é um composto orgânico e hv é normalmente emitida por uma lâmpada UV(eV entre cerca de 8 e 12).
Como diferentes quantidades de energia são necessáriaspara ionizar diferentes comspostos orgânicos é possívelanalisar diferentes classes de compostos, bastando paratanto alterar a intensidade da radiação emitida
C.P. – Dispositivos para medição de emissões – princípios – métodos extractivos
Cromatografia – fotoionização ( para compostos orgânicos)
eV
C.P. – Dispositivos para medição de emissões – princípios – métodos extractivos
Cromatografia – fotoionização relativa de alguns gases
C.P. – Dispositivos para medição de emissões – princípios – métodos extractivos
Espectrometria de massa
C.P. – Dispositivos para medição de emissões – princípios – métodos extractivos
Cromatografia em fase gasosa com espectrómetro de massa (a cromatografia gasosa em conjunto com espectrometria de massa- GCMS)
C.P. – Dispositivos para medição de emissões – princípios – métodos extractivos
Espectrometria de massa (Metais)
Aplicações:
• Qualquer
C.P. – Dispositivos para medição de emissões
Hidrocarbonetos voláteis
Model 10 (Vig Industries, Inc.)
Ionização à chama
C.P. – Dispositivos para medição de emissões
In situ - IV SO2, NO, NO2, NH3, T
GM 31 MULTI-COMPONENT GAS ANALYZER (Amko Systems Inc.)
Aplicações: Centrais termo-eláctricas;
Incineradoreas de RSUs;
Indústria de vidro, papel;
Petroquímicas;
Cimenteiras;
Etc.
In situ - UV
GM 920 HCL(Amko Systems Inc.)
HCl
Aplicações:
• Incineradoreas de RSUs;
• Indústria de vidro e alumínio;
• Indústria química;
• Cimenteiras.
C.P. – Dispositivos para medição de emissões
In situ – infra-vermelho
GM 921 CO(Amko Systems Inc.)
Aplicações:
• Centrais termo-eléctricas;
• Indústria metalúrgica;
• Indústria química;
• Cimenteiras.
C.P. – Dispositivos para medição de emissões
CO
In situ – infra-vermelho
Aplicações:
• Centrais termo-eléctricas;
• Incineradoras de RSUs;
• Indústria de papel e textil.
C.P. – Dispositivos para medição de emissões
CO2, H2O
GM 500 (Amko Systems Inc.)
In situ – IV
Aplicações:
• Cimenteiras;
• Unidades produtoras de asfalto;
• Centrais termo-eléctricas;
• Indústria vidreira;
• Indústria metalúrgica;
C.P. – Dispositivos para medição de emissões
Partículas
OMD 41 (Amko Systems Inc.)
In situ – IV
Aplicações:
• Qualquer
C.P. – Dispositivos para medição de emissões
Partículas
OMD 41 (Amko Systems Inc.)
P5B (ESC, Inc.)
In situ – Portátil
Aplicações:
• Qualquer
C.P. – Dispositivos para medição de emissões
Multiparamétrico:O2, CO, NOx, SO2
ECOM-A+ 2.5 (Amko Systems Inc.)
In situ – Emissões automóveis
Aplicações:
• Gases de escape
C.P. – Dispositivos para medição de emissões
Multiparamétrico:Hidrocarbonetos totais, CO, CO2, O2, NO/NOx, HC, N2O, SO2, CH4
MEXA 7000 V2 (HORIBA)
Controlo de emissões
Filtros de mangas – unidades móveis
(Adwest Technologies Inc.)
Trunkline (TM)(Air Cleaning Technologies Inc.)
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Filtração
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Filtração – efluente húmido
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Venturi
Mystaire Venturis(Misonix Inc.)
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Scrubbers
Mystaire Waterweb®
(Misonix Inc.)
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Scubbers de alta eficiência
Sonimist pretreatment chamber(Misonix Inc.)
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Colunas de adsorção
Mystaire MVS(Misonix Inc.)
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Precipitadores electroestáticos
(Environmental Elements Corporation)
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Filtros de mangas
(Environmental Elements Corporation)
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Ciclones
(Adwest Technologies Inc.)
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Incineração/oxidação
Retox RTO(Adwest Technologies Inc.)
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Incineração
Consumat (R)(Consultech Systems)
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Oxidação catalítica
C.P. – Dispositivos para controlo de emissões
Distância a sotavento (km) Distância a sotavento (km)
Dispersão horizontal Dispersão vertical