Avaliação dos dados da Estação de Monitorização do Mercado de Cascais

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1 Avaliação dos dados da Estação de Monitorização do Mercado de Cascais Trabalho realizado por: Inês Moura Nº Jorge Arteaga Nº26200 Martim Franco Nº Sérgio Tomé Nº Faculdade de Ciências e Tecnologia 1

2 Resumo Monte da Caparica, 26 de Novembro de 2007 A Directiva 99/30/CE transposta para a legislação nacional através do Decreto-Lei nº 111/2002 de 16 de Abril, fixa os valores limite e respectivas margens de tolerância para um conjunto de poluentes atmosféricos. Para o caso do NO 2, na estação de monitorização do mercado de Cascais, houve ultrapassagens para o valor limite diário para protecção da saúde humana, por isso são necessárias medidas para resolver este problema antes da entrada em vigor do valor limite em A legislação relativa à qualidade do ar, nomeadamente a Directiva-Quadro 96/62/CE, transposta pelo Decreto-Lei nº 276/99, de 22 de Julho, obriga ao desenvolvimento de Planos e Programas num período de tempo de dois anos após se verificar que, para um determinado poluente, o seu valor de concentração excede o valor limite com a respectiva margem de tolerância. Nestes Planos constam um conjunto de medidas, cuja escala varia do local ao nacional, que serão aplicadas tendo em vista a promoção da melhoria da qualidade o ar e que deverão assegurar o cumprimento do valor limite dos poluentes em causa tendo em conta a sua entrada em vigor. Para tal, neste trabalho foi feito um estudo das médias diárias, semanais, mensais e anuais, de forma a observar se houve ou não ultrapassagens dos valores limites consignados na legislação anteriormente referida, de forma a dar explicações para esses valores elevados, e de forma a serem aplicadas medidas para a melhoria da qualidade do ar. Objectivos O objectivo deste trabalho é fazer uma análise detalhada do dióxido de azoto (NO2) durante o ano de 2006, comentando aspectos tais como: -a eficiência da estação de monitorização -a evolução ao longo do ano e mês a mês -a eventual ocorrência de episódios -a distribuição média por dia da semana -a distribuição média ao longo de 24h -a relação com outros poluentes medidos na mesma estação -as ultrapassagens aos valores limites consignados na legislação e possíveis explicações para esses valores elevados Introdução As principais fontes de óxidos de azoto são devidas à queima de combustíveis a altas temperaturas, nomeadamente de veículos automóveis e indústrias. A queima desses combustíveis gera principalmente monóxido de azoto (NO), que vai oxidar e formar dióxido de azoto através de processos fotoquímicos. Para se analisar a presença de NO 2, temos que estar cientes do processo fotoquímico, presente na figura 1 de forma esquemática. 2

3 Figura 1 Ciclo fotoquímico do NO, NO2 e O3. Pode-se constatar, através da observação do esquema que na ausência de hidrocarbonetos e na presença de radiação solar, a concentração de NO 2 baixa inicialmente, e existe um aumento de ozono, atingindo-se um equilíbrio. Em contrapartida, na presença de hidrocarbonetos e de radiação solar, as concentrações de NO e NO 2 diminuem e existe um aumento da concentração de ozono. Por fim, na ausência de radiação solar, o ciclo quebra-se e não existe formação de NO a partir de NO 2. Ao longo do dia, a concentração de NO terá um pico na hora de ponta de manhã, devido à maior intensidade de tráfego. Assim, este aumento de concentração de NO dará origem ao aumento da concentração do NO2, a meio da manhã. Durante as horas de maior radiação solar, o ozono irá aumentar, e ao final do dia, vai diminuir porque vai originar NO 2. Tais variações podem-se observar na figura 2. Figura 2 Comportamento típico dos poluentes NO, NO2 e O3 durante o dia. 3

4 De forma a prevenir e evitar os efeitos nocivos na saúde humana e no ambiente de determinados poluentes, o decreto-lei 111/2002 estabelece valores limite e valores de alerta para concentrações dessas substâncias no ar. Para o NO2, estabelece: -o valor limite horário para protecção da saúde humana é de 260µg/m 3 de NO2, dos quais 60µg/m3 são margem de tolerância, que não podem ser excedidos por mais de 18 vezes num ano. -o valor limite anual para protecção da saúde humana é de 52µg/m3 NO 2, dos quais 12 µg/m3 são a margem de tolerância -o valor limite para a protecção da vegetação é de 30 µg/m3. -o limiar de alerta é de 400 µg/m 3 -os limiares superiores e inferiores de avaliação são avaliados com base em 5 anos. Figura 3 Valores Limite para o Dióxido de Azoto dados. No entanto, tem que se ter em conta as características da estação de análise dos Metodologia Retirou-se os dados do Qualar referentes a 2006 Tratamento dos dados Figura 3 Metodologia aplicada. Análise de Resultados Elaboração de gráficos De seguida, vamos analisar os resultados diários, Análise dos gráficos e conclusão semanais, mensais e anuais, de forma a podermos observar a evolução do poluente ao longo do ano e de mês a mês e a eventual ocorrência de episódios. Iremos também relacionar os dados do poluente NO2 com os outros poluentes 4

5 medidos na estação e ver se existem ultrapassagens aos valores limites consignados na legislação. Figura 4 Variação Diária da Concentração de NO2. Pode-se observar, através do gráfico da variação diária de NO 2 e NO, que o NO tem dois picos diários às horas de ponta, como era esperado, e que o NO 2 também, mas era de esperar um atraso do pico da manhã do NO2 em relação ao pico de NO e um atraso do pico da tarde do NO em relação ao pico de NO2. O decréscimo da concentração de NO 2 desde das 11h até por volta das 15h justifica-se com a dissociação fotoquímica do NO 2 e a consequente formação de O3. Ao final do dia, esse ozono irá formar NO2, e daí advém o aumento da sua concentração. 5

6 Figura 5 Variação Semanal da Concentração de NO2 As variações semanais na concentração de NO 2 na atmosfera sugerem uma ligeira diminuição no Sábado e principalmente no domingo. Isto advém do facto de existir menor tráfego nestes dias da semana. Durante os dias úteis, observam-se ligeiras variações, no entanto, não são muito significativas, tendo a sexta-feira a concentração mais elevado, isto pode dever-se ao aumento do tráfego provocado por pessoas que vão passar o fim-de-semana a Cascais. Figura 6 Médias Mensais de Concentração de NO2 e NO. 6

7 Na figura 6 pode-se observar que existe uma menor concentração de NO 2 e NO nos meses de verão, assim como a concentração de NO2 se torna superior à de NO. Tal facto pode ser explicado devido à diminuição do tráfego nos meses de verão e ao aumento da radiação solar nesses meses. A variação nos meses de Inverno pode ser explicada pelo maior uso de transportes privados. A diminuição gradual da concentração de NO 2 de Janeiro a Junho pode ser explicada pelo aumento da radiação solar ao longo do ano, e, nos meses de Junho e Julho, a diminuição deve-se à saída de população da cidade por causa das férias de Verão. Figura 7 Variação anual da concentração de NO2. Pela figura 7, o valor limite diário para protecção da saúde humana foi excedido 170 vezes, mas este valor limite tem a data de cumprimento só em Em relação ao valor limite horário para a protecção da saúde humana, que é de 200 µg/m3, não existiu nenhuma ultrapassagem, sendo o valor máximo registado de 145,03 µg/m 3. Tabela 1 Comparação do valor médio anual de NO2 com os valores legislados. Média anual NO2 (µg/m 3 ) Valor limite (µg/m3) 39, Tabela 2 Número de horas total em que a estação esteve em funcionamento e número de horas total em que a estação registou valores. Nº de horas em funcionamento Nº de horas com valores Através dos valores da tabela 2 podemos calcular a eficiência da estação no que diz respeito à medição da concentração das partículas pelo quociente do número de horas em que se registaram valores com o número de horas em funcionamento, o resultado corresponde a uma eficiência de 94,08% em relação aos valores horários, Conclusão 7

8 Como dióxido de azoto é um gás típico de emissão automóvel e está relacionado com o NO e o O3, pela sua análise foi possível identificar que as horas de ponta em Cascais são por volta das 9h e pelas 19h, horas em que as concentrações de NO2 e NO são maiores. Que o dia da semana com maiores concentrações, tanto para NO2 como para NO, é a sexta-feira e que as concentrações são mais elevadas no Inverno. É de referir que, devido à falta de dados, não nos foi possível comparar os valores para o Ozono. Pode-se, no entanto observar que a estação teve uma eficiência de 94,08% no ano de Além disso, a estação teve uma série de dias consecutivos sem funcionar em Julho (cerca de 8 dias) e em Novembro (cerca de 6 dias), presumivelmente por avaria. O valor limite diário para protecção da saúde humana foi excedido 170 vezes, mas este só entra em funcionamento em 2010, por isso é necessário tomar medidas para resolver este problema. Bibliografia Poluição e gestão do Ar. Teoria sobre qualidade do ar in acedido em 23 de Novembro de 2007 Instituto do ambiente, Qualidade do ar. Dados das concentrações de PM 10 da estação de monitorização do Laranjeiro acedido em 22 de Novembro de 2007 Decreto-Lei n.o 276/99, Diário da República Nº 170 I SÉRIE-A de 23 de Julho in acedido em 23 de Novembro de 2007 Decreto-Lei n.o 111/2002, Diário da Republica nºn.o 89 I- SÉRIE A de 16 de Abril in acedido em 24 de Novembro de 2007 Decreto-Lei n.o 320/2003, Diário da Republica N.o 293- SÉRIE A de 20 de Dezembro in acedido em 23 de Novembro de