Luís N. Filipe ([email protected])
Gabinete: 4.31 (2º andar)
Extensão: 2431 (21 841 84 31)
Impactes Ambientais
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ESTUDO DE IMPACTE AMBIENTAL (EIA) E AS
INFRA-ESTRUTURAS DE TRANSPORTES
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EIA e as Infra-estruturas de Transportes
Programação das Aulas Práticas
Matéria
9 Maio
Apresentação do 4º Trabalho Prático
Apresentação da metodologia de cálculo de emissões de
poluentes atmosféricos para a elaboração do trabalho
prático.
16 Maio
Acompanhamento do trabalho prático:
- Cálculo dos Factores de emissão
- Preparação do modelo para a estimativa das emissões
23 Maio
Acompanhamento do trabalho prático:
- Preparação dos dados de tráfego
- Estimativa das emissões
- Quantificação das variações de emissão por secção de
via analisada
30 Maio
Acompanhamento do trabalho prático:
- Avaliação e discussão dos resultados obtidos
- Discussão sobre propostas de intervenção para
mitigação/maximização dos impactes
- Preparação do relatório
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Semana
2
EIA e as Infra-estruturas de Transportes
4º Trabalho Prático:
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“Avaliação do Impacte sobre a Qualidade do Ar
decorrente da Construção do Túnel do Marquês”
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Enquadramento
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Enquadramento
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Enquadramento
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Enquadramento
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Objectivos
 Estimar quantitativamente o impacte da
construção do túnel do Marquês de Pombal na
quantidade de poluentes atmosféricos emitidos
 Sugerir medidas de mitigação no caso de
impactes negativos e de maximização dos
impactes positivos (caso existam)
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 Analisar os impactes esperados
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Abordagem Metodológica
 Descrição sucinta do projecto
 Quantificação da emissão de poluentes
atmosféricos
 Avaliação dos Impactes
 Medidas Ambientais
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 Caracterização da situação de referência
(descritor de Qualidade do Ar)
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Transportes e Poluição Atmosférica
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Qualidade do ar
 Os Países pioneiros na definição de standards de qualidade do
ar foram o Reino Unido (1955) e os EUA (1956)
 Os standards de emissão foram definidos para resolver
problemas de saúde pública (reduzir taxas de mortalidade
provocadas pela fraca qualidade do ar)
 OMS (Org. Mundial de Saúde) – Standards de Qualidade do Ar
para a Europa (1987)
 TA Luft – Instruções técnicas sobre Qualidade do Ar para a
Alemanha (1987)
 Directivas Europeias – Standards de emissão para a EU15
 USEPA (US Environmental Protection Agency) – National air
quality standards (1990)
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 Os principais documentos de referência actuais são:
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• da concentração do gás por
unidade de volume;
• do tempo de
residência/exposição do gás
• do receptor (menor / maior
resistência)
• Para cada poluente, existe uma
curva que define valores máximos
e mínimos de qualidade do ar
Para cada
gás/receptor
Tempo de exposição [min]
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• A toxicidade de cada gás
depende:
Concentração [mg/m3]
Limites de toxicidade para o ser humano
Concentração vs. Tempo de Exposição
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Limites de qualidade do ar para os principais gases
Concentração (ppb)
Ar limpo
Ar poluído
120
320000
100 g/m3
1000-10000
400000
SO2
NO
NO2
HNO2
HNO3
O3
NH3
0.2-10
0.01-0.6
0.1-1
0.001
0.02-0.3
20-80
1-6
20-200
50-750
20-250
1-8
3-50
100-500
10-25
CH4
N2O
H2S
Pb
1500
300
0.2
5 x 10-3 mg/m3
2500
0.5-3 mg/m3
Tempo de residência
65 dias
15 anos
40 dias
1 dia
1 dia
1 dia
20 dias
8-10 anos
10-150 anos
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Parâmetro
Partículas
CO
CO2
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Classes de poluentes atmosféricos
 Primários

São emitidos por fontes identificáveis – SO2, CO, NOx, SOx, Partículas,
Hidrocarbonetos, Metais pesados.
 Secundários

Formam-se na atmosfera por reacção química – O3 e hidrocarbonetos oxidados

CO2, SO2, Partículas
 Instáveis

NO, NO2
 Contaminantes

CO, SO2, NO, NOx, O3
 Não-contaminantes

CO2, N2O
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 Estáveis
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Combustão -> Emissão -> Dispersão
• Modelos Gaussianos
• Utilizados nos procedimentos de EIA
para fontes de emissão móveis lineares
• Meteorologia: registos horários dos
ventos e temperaturas, radiação solar,
informação sobre as nuvens
• Terreno e ocupação do solo: modelos
3D do terreno e ocupação do solo para
definir os obstáculos à dispersão dos
poluentes atmosféricos
• Dados de emissão: taxas de emissão
para dos poluentes estudados,
informação sobre a fonte emissora
(altura, velocidade de emissão,
temperatura)
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• Informação de base:
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Modelos de emissão e de dispersão
 Modelos de estimativa de emissões
 Modelos de dispersão
Caline 4
Highway II
Urban Airshed Model (UAM)
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EUA: Mobile 6
Europa: COPERT III (EMEP/CORINAIR)
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COPERT III (I)
Emissões
[g Gás]
=
FE
[g Gás/vkm]
Actividade
transportadora
x
Emissões
a frio
+
Emissões
a quente
+
Emissões
Evaporativas
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[vkm]
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COPERT III (II)
Informação de base para a estimativa de emissões por ligeiros e
pesados (mercadorias ou passageiros), veículos de 2 rodas :
Variáveis Analisadas
Cilindrada do Motor
Tecnologia do veículo
Velocidade de Circulação
Distância média por
viagem
Temperatura atmosférica
RVP do Combustível
EMEP/CORINAIR (www.eea.eu.int)
Cálculo das
emissões de todos
os GEEs gerados
durante a utilização
de veículos do
modo rodoviário
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Combustível
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COPERT III (III)
Variáveis Analisadas
Tipo de energia (combustível
fóssil / electricidade)
Tecnologia (idade) do veículo
EMEP/CORINAIR (www.eea.eu.int)
Cálculo das
emissões de todos
os GEEs gerados
nos outros modos
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Informação de base para a estimativa de emissões por navios, aviões e
locomotivas (eléctricas e a Diesel):
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COPERT III (III)
• Para cada tipo de veículo
Cálculo dos factores de emissão do CO
de estimativa de emissões para
cada gás.
• O factor de emissão varia
segundo a velocidade média de
circulação (km/h)
• O factor médio de emissão (FE)
resulta da ponderação dos vários
FE estimados para cada classe
de automóveis em circulação
• Informação de base:
• Constituição do parque
automóvel
• Velocidade média de circulação
(urbana, rural, AE)
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(classificado segundo as variáveis
atrás definidas), existe uma curva
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COPERT III (IV)
Veículo
PassCar
PassCar
PassCar
PassCar
PassCar
PassCar
PassCar
PassCar
PassCar
-
0
0
0
0
0
0
0
0
0
anos
anos
anos
anos
anos
anos
anos
anos
anos
CombustívelCirculação Velocidade Factor de Emissão
[km/h]
[g/km de CO]
Gasolina
AE
100
7,21
Gasóleo
AE
100
0,43
LPG
AE
100
13,10
Gasolina
Rural
70
8,33
Gasóleo
Rural
70
0,53
LPG
Rural
70
3,20
Gasolina
Urbano
30
19,84
Gasóleo
Urbano
30
0,86
LPG
Urbano
30
4,71
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Exemplo de cálculo do factor de emissão do CO para veículos
ligeiros de passageiros (PassCar) com 0 anos.
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COPERT III (IV)
•
Obtém-se uma curva de estimativa de emissões de cada gás para cada tipo de
veículo. Este exemplo reporta-se ao CO2, para os veículos a gasolina e gasóleo.
700
y = 0,0323x2 - 4,9824x + 356,86
600
400
300
200
y = 0,0255x2 - 3,7504x + 282,89
100
0
20
40
60
80
Gasóleo-2000
Poly. (Gasolina-2000)
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100
[km/h]
120
140
160
Gasolina-2000
Poly. (Gasóleo-2000)
180
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[gCO2eq/vkm]
500
22
Determinação das curvas para o cálculo dos FE
0
0
50
100
150
200
Tempo [seg]
• Procede-se a uma amostragem de emissões (“Constant Volume Sampling”).
• Os valores são expressos em g/km para cada tipo de poluente e segundo as
combinações das variáveis explicativas atrás referidas.
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Rotação [rpm]
Ciclos de condução para a
determinação de emissões
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Trabalho Prático
Metodologia de Cálculo das Emissões Atmosféricas
Cenário de Referência (CR)
Cenário com Túnel do Marquês (CTM)
PARA CADA UM DOS CENÁRIOS:
• Calcular os veículos.km para cada secção
• Calcular as emissões para cada poluente
Impacte = Balanço do CR - Balanço do CTM
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• Calcular os factores de emissão (FE) para cada poluente
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Trabalho Prático
Metodologia de Cálculo das Emissões Atmosféricas
Dados fornecidos
•Dados de tráfego em cada secção, antes e depois da
construção do túnel
•Fórmulas de cálculo dos FE para cada poluente
Impacte = Balanço do CR - Balanço do CTM
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•Velocidades de circulação em cada secção, antes e depois da
construção do túnel
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Trabalho Prático
Metodologia de Cálculo das Emissões Atmosféricas
Passos do cálculo
•Calcular FE para cada poluente e tipo de veículo, através da
fórmula respectiva
•Calcular as emissões de cada poluente, para cada tipo de
veículo, para cada secção e para cada horário
Emissões
[g Gás]
=
FE
[g Gás/vkm]
x Actividade transportadora
[vkm]
•Calcular as emissões globais de cada poluente, somando as
emissões parciais
Impacte = Balanço do CR - Balanço do CTM
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•Transformar dados de tráfego em v.km
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