5. Bibliografia. 4. Conclusões e Recomendações

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1 UMA METODOLOGIA PARA DIMENSIONAR A FUTURA REDE DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR DA CIDADE DO RIO DE JANEIRO LUIZ FRANCISCO PIRES GUIMARÃES MAIA DULCE CARDOSO UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO CCMN/IGEO/DEPARTAMENTO DE METEOROLOGIA RIO DE JANEIRO RJ BRASIL maia@igeo.ufrj.br OU maia@unisys.com.br Abstract The work shows a new methodology to find the dimension of the future air qaulity network in Rio de Janeiro City. Some importants urban aspects such as populational density, topography, environmental protection areas, fixed and mobile sources, social data, meteorology and others factors are considered. The results presents a structure of network with 18 air quality satations recomended in various places of the city. 1. Introdução A Cidade do Rio de Janeiro, inserida na Região Metropolitana do Rio de Janeiro, apresenta um perfil diversificado de uso e ocupação do solo, com áreas tipicamente residenciais, outras industrias e ainda comerciais, ou a combinação destas, o que leva a uma variação qualitativa e quantitativa da qualidade do ar no espaço urbano. A poluição gerada pelas diversas fontes fixas e móveis é agravada pela topografia acidentada e pelas peculiaridades meteorológicas. Cabe ressaltar, por exemplo, que, sob condições atmosféricas de circulação pré-frontal, a degradação da qualidade do ar, sobretudo nas zonas centro e norte da Cidade, é intensificada pela advecção de poluentes do entorno no próprio município, assim como de municípios vizinhos. Outro aspecto importante diz respeito ao desconhecimento dos níveis de concentração de outros elementos, além das Partículas Totais em Suspensão (PTS) - até muito recentemente, o único parâmetro de qualidade do ar monitorado pela FEEMA Fundação Estadual de Engenharia de Meio Ambiente em todo o Estado do Rio de Janeiro. Por essas razões, para atender a objetivos específicos e em escala local no campo da saúde e comforto da população, a Secretaria Municipal de Meio Ambiente da Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro encomendou ao Departamento de Meteorologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) um estudo visando definir as necessidades de monitoramento da qualidade do ar, especificando os parâmetros que deveriam ser monitorados e os locais de instalação no espaço urbano, entre outras considerações. Assim foi feito a partir do desenvolvimento de uma nova metodologia, baseada em elementos contidos no meio urbano e atmosférico local, haja vista pouco se encontrar sobre tal assunto na literatura técnica especializada. 2. Material e Métodos O ponto de partida para o desenvolvimento do método tomou como base um amplo levantamento de pesquisas, citações meteorológicas/climatológicas e experiências ambientais enfocando o Município do Rio de Janeiro. Procedeu-se também a um levantamento dos dados disponíveis, originados pelos diversos órgãos que operam Estações Meteorológicas no Rio de Janeiro [6 o Distrito do Instituo Nacional de Meteorologia; TASA Telecomunicações Aeronáuticas S. A (atual INFRAERO); SERLA Superintendência Estadual de Rios e Lagos e UFRJ], os quais foram tratados para caracterizar climatológicamente a Cidade em termos dos seguintes parâmetros: vento (velocidade e direção); temperatura do ar (média compensada, mínima e máxima); umidade relativa do ar; nebulosidade; número do dias de chuva e precipitação pluviométrica. A maioria de tais parâmetros, reconhecidamente, interfere 1

2 de um modo ou de outro nas condições de qualidade do ar, o que os torna imprescindíveis para os propósitos do presente estudo. Complementarmente, tomou-se como referências as bases cartográficas publicadas no Anuário Estatístico 93/94 da Cidade do Rio de Janeiro, especificamente os de números: 7 - Áreas Protegidas por Legislação Ambiental; 14 - Áreas de Risco e Pedreiras; 16 - Fauna; 20 - Unidades de Conservação Ambiental; 21- População Residente; 22 - Densidade Demográfica; 32 - Assentamento de Baixa Renda; 34 - Sistema Viário; 35 - Setores de Atividades. Além desses, foi levado em consideração o Mapa de Localização de Indústrias Instaladas na Cidade do Rio de Janeiro, elaborado pela FEEMA. Propunha-se, também, considerar os resultados das Campanhas de Amostragem/ Monitoramento de SO 2 e NO 2 pelo Método de Tubos Passivos. O método dos tubos passivos consiste na aplicação de um cilindro plástico de pequenas dimensões que no seu extremo contém um disco de papel impregnado com uma solução capaz de absorver o contaminante de interesse, enquanto o outro extremo encontra-se aberto para a atmosfera, porém protegido por uma fina tela ou por uma membrana permeável de teflon. Os gases se difundem através do tubo proporcionalmente à sua concentração no exterior, alcançando o absorvente, o qual é posteriormente retirado para análise. O método aproveita a Primeira Lei de Fick para relacionar a concentração média do contaminante na atmosfera com a quantidade adsorvida em um tempo determinado. Seu emprego é simples, eficiente e de baixo custo, o que permite uma integração da concentração sem interrupção durante o tempo de amostragem. Por sua facilidade de transporte e instalação, pode ser aplicado em locais onde não seria, à princípio, conveniente ou possível a instalação de um equipamento de maior custo. As concentrações de SO 2 e NO 2 mediante esta técnica, quantifica o SO 2 como sulfato, por meio de cromatografia iônica, e NO 2 como nitrito, por análise de injeção em fluxo (FIA). Foram realizadas amostragens contínuas e simultâneas, em 40 pontos distribuídos por toda a Cidade, em duas campanhas sucessivas de de setembro a de outubro de 1996 e de de outubro a 8-10 de novembro de Os 40 kits, contendo cada um deles 2 tubos passivos de SO2 e 2 tubos passivos de NO2, foram instalados em postes de iluminação pública, entre 3 e 4 metros de altura, a partir dos seguintes critérios: 1) ausência de influências diretas de emissões veiculares e/ou de chaminés; 2) representatividade para uma grande área; 3) proteção contra o vento e a chuva e 4) segurança. 3. Resultados Os resultados auferidos individualmente em cada célula de 2,5 de latitude x 2,5 de longitude, após o exercício das somas das ponderações dos diversos parâmetros físicosociais e ambientais (parâmetros referenciais), permitiram hierarquizar as quadrículas segundo o potencial de degradação da qualidade do ar. Por conseguinte, a priorização dos locais para monitoramento seguiu a ordenação das maiores pontuações que, em última instância, se situaram na Bacia Aérea III (Classificação FEEMA) ou na AP-3 (Classificação Municipal). A Figura 1 apresenta a malha utilizada para estudo, bem como, por cromatografia, os resultados das somas das ponderações dos parâmetros-referenciais por ordem de priorização em termos de necessidade de monitoramento da qualidade do ar as cores mais escuras de tom roxo representam as quadrículas mais saturadas em termos de qualidade do ar e, portanto, aquelas prioritárias para a instação de equipamentos. Refinando ainda mais os critérios de localização, para cada quadrícula julgada prioritária foi escolhido pelo menos um bairro segundo seu grau de importância e sensibilidade aos problemas de poluição do ar. A partir daí, em função das características das fontes impactantes potenciais, foram definidos os parâmetros de qualidade do ar para cada bairro selecionado, conforme pode ser visto no Quadro I. Para todas as localidades indicadas no Quadro I, exceto no Sumaré, foram recomendados os monitoramentos básicos, por estações, contendo o conjunto de analisadores dos parâmetros: CO, SO2 e Partículas Inaláveis, 2

3 por exercerem expressivos impactos sobre a saúde humana, além de permitirem a identificação de fontes específicas instaladas no entorno. Às estações mais completas de monitoramento foram sugeridos acréscimos dos analisadores de Hidrocarbonetos Totais, NOx e Ozônio, compondo a gama de parâmetros reconhecidamente mais importantes. Pode-se observar ainda que para alguns bairros foram sugeridas instalações meteorológicas mínimas que venham suportar futuramente avaliações de dispersão de poluentes e demais estudos ambientais urbanos. É claro que essa pequena configuração de rede meteorológica seria complementada por parcerias com as demais organizações de meteorologia existentes na Cidade. A experiência internacional tem mostrado, ainda, a necessidade de utilização de uma Estação de Monitoramento Móvel (EMM) para referendar ou mesmo complementar o monitoramento realizado por uma Rede Fixa. Tal Estação poderia, também, ser empregada em campanhas de curta e média durações ou mesmo em situações emergenciais. Após um período razoável de monitoramento das Redes Fixa e Móvel, a segunda poderia vir a sugerir a necessidade de relocação de uma ou mais estações fixas ou de apenas alguns analisadores, num processo natural e dinâmico de otimização. A EMM deverá executar o monitoramento simultâneo de parâmetos de qualidade do ar e meteorológicos. Todo o sistema, constituído pelas estações fixas e a EMM, além de uma Central Operacional, deverá ser integrado de modo online e em tempo real. 4. Conclusões e Recomendações Com base na metodologia apresentada, foi dimensionada a Rede Básica de Monitoramento da Qualidade do Ar para a Cidade do Rio de Janeiro, composta de 18 Estações: 11 de qualidade do ar, 6 mescladas (qualidade do ar-meteorológica) e 1 meteorológica. Recomenda-se a integração da futura Rede de Monitoramento da Qualidade do Ar da Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro com a atual e futura rede (em expansão) da FEEMA Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente. Quanto às informações meteorológicas, estas devem também ser intercambiadas rotineiramente entre os agentes detentores de instrumental específico. 5. Bibliografia AEA. 1996: Capability Statement: Air Quality Monitoring and Assessment. National Environmental Technology Centre. England. 74p. AFLALO, S.S.; THOMAS, D.; AUDIGE, E. & BERTOLINO, J. M.: 1996: European Regulation and New Air Pollutants Monitoring. International Symposium on Environmental Pollution and Impact Assessment. Morocco. 10p. AIRPARIF. 1997: Surveillance de la Qualité de L Air en Ile-de-France. Paris. 20p. COMISION NACIONAL DEL MEDIO AMBIENTE. 1997: Sistema de Información para el Control de la Contaminación Atmosférica de Santiago. Proyecto de Cooperacion Conama R,M. Santiago de Chile. 10p. FEEMA/GTZ. 1995: Qualidade do Ar na Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente/Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit GmbH. Rio de Janeiro. 76p. McGINLAY, J.; VALLANCE-PLEWS, J.; BOWER, J. 1996: Air Quality Monitoring A Handbook for Local Authorities (AEA/RAMP/ /01). AEA Technology plc. England. 68p. MINISTÉRIO DE OBRAS PÚBLICAS, TRANSPORTES Y MEDIO AMBIENTE. 1995: Modelo de Ordenanza Municipal de Protección Ambiental. Secretaria de Estado de Medio Ambiente y Vivienda. Dirección General de Política Ambiental. Madrid. 270p. PEINE, J. D.; RANDOLPH, J. C. & PRESSWOOD, J. J. 1995: Evaluating the Effectiveness of Air Quality Management Within the Class I Area of Great Smoky Mountains National Park. Environmental 3

4 Management. Vol. 19. Nº 4. Pp: Figura 1 Malha utilizada para estudo e cromatografia dos resultados das somas das ponderações de parâmetros físico-ambientais e sociais determinantes das priorizações de instalações de estações de monitoramento da qualidade do ar. Fonte: SMAC/PCRJ 4

5 QUADRO I- INDICAÇÃO DOS BAIRROS E PARÂMETROS DE QUALIDADES DO AR A SEREM MONITORADOS PELA FUTURA REDE MUNICIPAL DO RIO DE JANEIRO. Parâmetros Ref. Localidades (bairros) Prioridade Qualidade do Ar Meteorológicos CO HT SO 2 NO x O 3 PI V T U 1 Bonsucesso 1 X X X X X X X X 2 Irajá 12 X X X X X X 3 São Cristóvão 11 X X X 4 Tijuca 3 X X X X X X X X 5 Meier 7 X X X 6 Centro 4 X X X X 7 Jacarepaguá 2 X X X X X X 8 Bangu 9 X X X 9 Campo Grande 10 X X X 10 Santa Cruz 17 X X X 11 Ilha do Governador 5 X X X X X X 12 Humaitá 8 X X X 13 Copacabana (*) 6 X X X X 14 Pavuna 13 X X X 15 Sumaré (**) 18 X X X 16 Madureira 16 X X X 17 Botafogo 14 X X X 18 Vila Isabel 15 X X X Legenda: CO - Monóxido de Carbono; HT - Hidrocarbonetos Totais; SO 2 - Dióxido de Enxôfre; NO x - Óxidos de Nitrogênio; O 3 - Ozônio; PI - Partículas Inaláveis; V - Vento (Velocidade e Direção); T - Temperatura do Ar; U - Umidade Relativa do Ar. (*) O parâmetro vento deve ser monitorado em local aberto, com largo horizonte. Sugestão: Museu do Exército (Forte de Copacabana). (**) Indispensável para a compreensão acerca dos transportes de poluentes sul-norte/norte-sul. 5