Composição e Origem das Partículas Respiráveis na Zona Urbana de Lisboa

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1 Composição e Origem das Partículas Respiráveis na Zona Urbana de Lisboa S.M. Almeida, A.I. Silva, M.C. Freitas, H.M. Dung, C.A. Pio, A. Caseiro Lisboa, 8 de Novembro, 2012

2 Objectivos Tópicos: 1) Tendência das concentrações de PM 2.5 ao longo dos últimos anos; 2) Caracterização química do PM 2.5 amostrado em Lisboa; 3) Principais fontes emissoras de PM 2.5 e sua contribuição para esta área urbana; 4) Impacto das trajectórias de massas de ar marítimas na concentração e composição de partículas respiráveis amostradas em Lisboa.

3 Porquê estudar as partículas atmosféricas?

4 Efeitos das partículas atmosféricas Impactos Redução na visibilidade Efeitos no clima Riscos ecológicos Impactos na saúde Há uma perda da esperança de vida estatística de mais de 8 meses devido à exposição a PM 2.5 => 3,6 milhões de anos de vida perdidos anualmente. Estratégia Temática sobre Poluição do Ar A Directiva Europeia 2008/50/CE: enfatiza a necessidade de se alcançar melhores padrões de qualidade do ar; salienta a necessidade da existência de uma estratégia real para reduzir a exposição humana a partículas; estabelece metas para a redução da exposição a PM 2.5 tendo em vista a protecção da saúde humana.

5 Porquê estudar as partículas atmosféricas em Lisboa?

6 Área de Estudo Lisboa Capital e maior cidade de Portugal; Capital mais ocidental e a única ao longo da costa atlântica; A estação de amostragem foi localizada no centro urbano de Lisboa

7 Metodologia Amostrador Partisol Fluxo de 16 l.min -1 Filtros Teflon Gravimetria INAA PM 2.5 Na, K, Sc, Fe, Co, Zn, As, Se, Br, Rb, Ag, Cd, Sb, Cs, Ba, La, Ce, Sm, Eu, Tb, Yb, Hf, Ir, Hg, Th, U e Mn Cl -, NO 3-, SO 4 2-, Ca 2+, Mg 2+, Na + e K + Amostragem e análise do PM 2.5 Cromatografia Iónica

8 Metodologia Amostrador Partisol Fluxo de 16 l.min -1 Filtros Teflon Gravimetria INAA Rede de monitorização da Qualidade do Ar PCA/MLRA Amostragem e análise do PM 2.5 Cromatografia Iónica Hysplit model

9 Qual a tendência das concentrações de PM 2.5 nos últimos anos?

10 [PM 2.5 ] ( g.m -3 ) Evolução EU - 1 st stage EU - 2 nd stage EPA WHO Entrecampos Olivais As concentrações mássicas de PM 2.5 têm vindo a diminuir; Concentrações de PM 2.5 No entanto, para atingir a ambiciosa meta proposta pela WHO e para diminuir os níveis de PM 2.5, o país tem de adoptar um conjunto de normas, cada vez mais exigentes, tendo em vista a redução das emissões.

11 Contribution to PM2.5 (%) Concentration (ng/m 3 ) 70 Concentration % PM ,1 0,01 As espécies mais abundantes no PM 2.5 são o SO 4 2-, NH 4 + e NO % da massa de PM 2.5 não foi explicada pelas espécies medidas devido parcilamente ao facto de não se ter medido o carbono orgânico e elementar. Composição do PM 2.5

12 Qual a origem do PM 2.5 em Lisboa?

13 Análise de Componentes Principais aplicada às espécies de PM 2.5 Identificação de fontes PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 Comun. Soil Vehicles Sea Secondary A Ca source As Br Co Fe La Sb Sc Se Zn Cl NO SO Na NH K Mg Ca K - non soluble Eigenvalues % total var. expl A PCA aplicada às espécies de PM 2.5 identificou cinco perfis químicos associados às fontes: solo, veículos, mar, aerossóis secundários e uma fonte de cálcio.

14 A maior contribuição para a massa de PM 2.5 está associada ao aerossol secundário (32%) e aos veículos (30%); A contribuição das fontes apresenta uma sazonalidade; A contribuição mais elevada do aerossol secundário (48%) ocorre durante a Primavera/ Verão => devido às reacções fotoquímicas; A contribuição dos veículos (42%) é superior durante o Inverno / Outono => devido à formação preferencial de nitrato de amónio a temperaturas mais baixas. Identificação de fontes

15 [NH 4 + ] (ng/m 3 ) Aerossóis secundários Relação entre o SO 4 2- e o NH y=0.39x r= SO 2-4 (ng/m 3 ) O SO 4 2- e o NH 4 + são as principais espécies associadas ao aerossol secundário; O SO 4 2- e o NH 4 + derivam dos processos de conversão gás particula, da oxidação do SO 2 e da neutralização do NH 3 ; As concentrações de SO 4 2 e de NH 4 + apresentam uma correlação muito forte, que indica que o SO 4 2 está presente essecialmente na forma de (NH 4 ) 2 SO 4 e NH 4 HSO 4.

16 Tráfego Concentração horária de PM 2.5 O PM 2.5 apresenta valores máximos nas horas de tráfego intenso como consequência não só das emissões provenientes do tubo de escape, mas também, do desgaste de pneus e travões e da ressuspensão de poeiras.

17 PM2.5 NO3- Zn Sb Tráfego Weekday/Sunday Razão semana/fim-de-semana O PM 2.5 e as espécies associadas aos veículos - NO 3-, Zn e Sb apresentam concentrações superiores durante os dias de semana.

18 Qual a influência da localização geográfica de Lisboa para as concentrações de PM 2.5?

19 Trajectórias de massas de ar Contribuição das fontes discriminada por tipo de massas de ar A contribuição das fontes antropogénicas identificadas para o PM 2.5 foi significativamente menor para as amostras marítimas.

20 Conclusões Neste trabalho partículas finas (PM 2.5 ) foram amostradas no centro de Lisboa e caracterizadas quimicamente; Cinco principais grupos de fontes foram identificados: aerossóis secundários, tráfego, uma fonte de cálcio, solo e mar; As principais fontes identificadas foram o aerossol secundário e os veículos; A contribuição das fontes antropogénicas identificadas foi significativamente menor para as amostras marítimas; A posição geográfica de Lisboa, na Costa Ocidental da Europa, exerce uma grande influência sobre as concentrações de PM 2.5.

21 Obrigada pela atenção Marta Almeida

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