Anais do Simpósio Regional de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto - GEONORDESTE 2014
Aracaju, Brasil, 18-21 novembro 2014
ESTIMATIVA DA CONCENTRAÇÃO DE MONÓXIDO DE CARBONO NO
MUNICÍPIO DE MACEIÓ, UTILIZANDO O MODELO WRF/CHEM
Alaerte da Silva Germano1, Rosiberto Salustiano da Silva Júnior2, Marcos Antônio Lima
Moura3, Giuliano Carlos do Nascimento4, Arthur Lucas Bernardo Melo5
Mestrando em Meteorologia, Instituto de ciências atmosféricas – UFAL, Maceió – AL, [email protected]
2
Prof. Dr. Instituto de ciências atmosféricas – UFAL, Maceió – AL, [email protected]
3
Prof. Dr. Instituto de ciências atmosféricas – UFAL, Maceió – AL, [email protected]
4
Mestrando em Meteorologia, Instituto de ciências atmosféricas – UFAL, Maceió – AL, [email protected]
5
Mestrando em Meteorologia, Instituto de ciências atmosféricas – UFAL, Maceió – AL, [email protected]
1
RESUMO: O presente trabalho tem o objetivo de estimar a concentração de monóxido de
carbono de origem veicular no município de Maceió através de simulações numéricas realizadas
com o modelo meteorológico WRF/Chem. Fez-se um mapeamento das principais vias de
tráfego, fixando as coordenadas geográficas em um intervalo médio de 1 km de um ponto a
outro. Em cada ponto foi atribuído cinco pesos diferentes de emissão de monóxido de carbono.
Os valores máximos encontrados durante o período de estudo foram de 10 ppm e 11pmm,
respectivamente para às 00h e às 06h local.
PALAVRAS-CHAVE: WRF/Chem, monóxido de carbono, concentração
INTRODUÇÃO: A atmosfera caracterizava-se por ser uma mistura de substâncias sólidas,
líquidas e gasosas produzidas por processos biogênicos, geogênicos e atmosféricos. No entanto,
com o desenvolvimento humano, a composição da atmosfera passou a ser modificada. O
enorme crescimento da população, somado à exploração excessiva de recursos naturais e aos
avanços tecnológicos da sociedade têm impactado de forma negativa a qualidade do ar ambiente
(GODISH, 2004). O aumento nos níveis de poluentes atmosféricos diminui consideravelmente a
qualidade de vida da população devido aos efeitos adversos sobre a saúde. O monóxido de
carbono, por exemplo, em concentrações relativamente pequenas no ambiente, pode causar
concentrações tóxicas no sangue humano dificultando a liberação de oxigênio aos tecidos do
corpo (ARBEX, 2001). Umas das formas atualmente usadas para analisar a emissão, dispersão e
concentração de poluentes, são os modelos números de previsão de tempo e clima, que são
modelos computorizados onde através de formas matemáticas complexas são simulados os
comportamentos físicos e químicos dos contaminantes, podendo caracterizar ou prever a ação
dos mesmos no meio ambiente. Com o intuito de ampliar os estudos sobre poluição atmosférica,
este trabalho tem o objetivo de estimar a concentração de monóxido de carbono de origem
veicular no município de Maceió através de simulações numéricas realizadas com o modelo
meteorológico WRF/Chem.
MATERIAIS E MÉTODOS: A área de estudo do presente trabalho é o município de Maceió,
localizado no litoral oriental do Nordeste do Brasil, na latitude 9º39’57” Sul e longitude
35º44'07” Oeste, às margens do Oceano Atlântico. O município abrange uma área de
aproximadamente 512 km², dos quais 212 km² compõem sua área urbana. Possui uma
população de 932 748 habitantes e densidade demográfica de 1.854,12 hab./km² (Censo IBGE,
2010).
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Figura 2 – Localização do município de Maceió (C) no estado de Alagoas (B) na região
Nordeste (A). Fonte: Autor, 2014.
Para a realização deste estudo, inicialmente, utilizou-se o programa Google Earth para o
mapeamento das principais vias de tráfego, fixando as coordenadas geográficas em um intervalo
médio de 1 km de um ponto a outro. Em cada ponto fixado nas principais vias de tráfego de
Maceió, foram atribuídos cinco pesos diferentes de emissão de monóxido de carbono (CO),
sendo as avenidas com maior circulação de veículos recebendo o valor A e as ruas de menor
circulação o valor E. A tabela 1 mostra como foi feita a identificação das vias.
Identificação das vias
Peso
Classificação
A
5
Vias de tráfego muito pesado
B
4
Vias de tráfego pesado
C
3
Vias de tráfego meio pesado
D
2
Vias de tráfego médio
E
1
Vias de tráfego leve
Tabela 1 - Identificação das vias de Maceió em relação ao tráfego de veículos. Fonte: Autor,
2014.
Para fazer a estimativa da concentração de CO em Maceió, utilizou-se o modelo meteorológico
WRF/Chem (Weather Research and Forecasting – Chemistry), que se trata de um modelo
atmosférico de mesoescala não hidrostático para previsão numérica de tempo e clima. Realiza
simulações de gases traço e partículas interativamente com os campos meteorológicos, usando
várias considerações sobre a variedade de processos físicos e químicos, como os transportes, a
deposição, a emissão, a transformação química, as interações de aerossol, fotólise e radiação.
Todo Transporte de espécies químicas é feito de maneira “online”. Outra ferramenta utilizada
foi o GrADS (Grid Analysis and Display System), que é um programa para visualização e
análise de dados em pontos de grade. Sua distribuição gratuita é livremente disponível na
internet. Executa um modelo de dados de quatro dimensões, onde as dimensões são geralmente
latitude, longitude, nível e tempo.
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RESULTADOS E DISCUSSÕES: Na figura 2 (a, b, c e d) observam-se as concentrações do
gás CO no município de Maceió, em quatro horários diferentes (00h, 06h, 12h e 18h) durante o
dia 11 de julho de 2009. Nota-se que os valores máximos encontrados durante o período de
estudo foram de 10 ppm e 11pmm, respectivamente para às 00h e às 06h local.
Figura 2 - Concentração de monóxido de carbono no município de Maceió durante o dia 11 de
Julho de 2009. Fonte: Autor, 2014.
Esperava-se encontrar os valores máximos das concentrações de CO durante os horários onde a
circulação de veículos é maior, no entanto aconteceu o oposto, pois os maiores valores
ocorreram em horários de pouca circulação de veículos, às 00 horas e às 06 horas. Segundo
alguns autores, uma concentração de monóxido de carbono no ambiente de cerca de 10 ppm
pode determinar efeitos tóxicos após uma hora de exposição e uma concentração de 40 ppm
pode ser fatal neste mesmo intervalo de tempo. De acordo com um relatório de 2008 da
Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CESTEB), o ar atmosférico é considerado bom
com a concentração até 4,5 ppm, entre 4,5 ppm e 9 ppm o ar é irregular e acima de 9 ppm é
classificado como inadequado para a qualidade de vida humana. É importante ressaltar que o
monóxido de carbono é um gás inodoro e insípido e, portanto, a vítima geralmente não percebe
o perigo a que está exposta.
CONCLUSÃO: Na simulação realizada com modelo meteorológico WRF/Chem para o dia 11
de Julho de 2009 no municipio de Maceió conclui-se que o ar atmosférico esteve inadequado às
00h e às 06h, irregular às 12h e bom às 18h.
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REFERENCIAS
ARBEX, M. A.: Avaliação dos efeitos do material particulado proveniente da queima da
plantação de cana-de-açúcar sobre a morbidade respiratória na população de
Araraquara, SP. Tese de doutorado em Medicina, Universidade de São Paulo, 188p. 2001.
CESTEB - Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Relatório de qualidade do ar no
estado de São Paulo, 2008. São Paulo; CETESB 2009.
GODDISH, T. Air quality. Fourth edition. Lewis Publishers. A CRC Press Company. Boca
Raton London New York Washington, D.C. 506 p. 2004.
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia E Estatística. Censo Populacional 2010. Página
visitada em 14 de Março de 2014.
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