Caring about the future

URBE - Fontes emissoras de partículas primárias em atmosfera urbana
Investigador Responsável - Célia Alves
Programa - PTDC/AAC-AMB/117956/2010
Período de Execução - 2012-04-01 - 2015-09-30 (42 Meses)
Entidade Financiadora - FCT
Financiamento para o CESAM - 164682 €
Financiamento Total - 164682 €
Instituicão Proponente - Universidade de Aveiro


Descrição do Projecto

As partículas atmosféricas constituem motivo de interesse científico devido ao papel que desempenham nas alterações climáticas e aos seus efeitos na saúde humana, visibilidade e património edificado. A Directiva Europeia de Qualidade do Ar 2008/50/CE fixa valores para a concentração mássica da matéria particulada com diâmetros inferiores a 10 e 2.5 um (PM10 e PM2.5). Os valores alvo são frequentemente excedidos em áreas urbanas de vários países europeus, onde as emissões do tráfego contribuem para uma fracção importante dos níveis observados. As emissões do tráfego incluem não só as emissões dos escapes, mas também a ressuspensão do pó provocada pelos veículos e as emissões resultantes do desgaste de pneus e travões. Estas últimas podem ser da mesma ordem ou ultrapassar as emissões dos canos de escape, sobretudo em ocasiões de baixa pluviosidade e pouca frequência de lavagem de ruas. Estudos de quantificação de fontes indicaram que a queima de biomassa, sobretudo no inverno, e a restauração constituem as principais fontes de emissão de PM não rodoviárias nas áreas urbanas. A identificação e quantificação das emissões resultantes de fontes específicas são essenciais para a implementação de medidas mitigadoras eficazes. De forma a identificar as principais fontes emissoras que contribuem para os níveis dos constituintes detectados na PM são usados modelos no receptor. Nos EUA, o modelo mais divulgado é o Balanço Químico de Massas (CMB), enquanto as metodologias na Europa se baseiam em técnicas que não requerem conhecimento a priori da composição química das emissões de cada fonte (e.g. Factorização Positiva de Matrizes, PMF). Em comparação com os EUA, o CMB tem tido limitada aplicação na Europa devido à inexistência de perfis de emissão típicos para as principais fontes europeias. Por outro lado, a escassez de bases de dados de monitorização ambiental com múltiplos constituintes nas PM por períodos extensos tem condicionado a aplicação da PMF na Europa em relação aos EUA. A característica inovadora do projecto URBE consiste precisamente numa estratégia coordenada para ultrapassar as limitações atrás identificadas, na tentativa de obter perfis de emissão típicos para as fontes europeias e de bases de dados ambientais de longo termo. Seguir-se-á uma abordagem sistemática de amostragem e quantificação de compostos orgânicos e inorgânicos presentes nas PM2.5 e PM10 emitidas por fontes rodoviárias e não rodoviárias (restauração). Serão amostrados aerossóis à saída das condutas de exaustão de restaurantes de comida europeia. A amostragem de PM resultante do tráfego incluirá as emissões dos canos de escape (de veículos a gasolina e gasóleo num dinamómetro sob ciclos de condução reais) e partículas resultantes do desgaste de pneus e travões e ainda da ressuspensão do pó da estrada. As emissões do tráfego serão também medidas em 2 túneis rodoviários. O recurso a técnicas analíticas sensíveis tais como a análise termo-óptica para o carbono orgânico e elementar (OC/EC), cromatografia gasosa-espectrometria de massas (GC-MS) para um vasto conjunto de compostos orgânicos, cromatografia iónica para iões hidro-solúveis e espectrometria de massa por plasma induzido (ICP-MS) para múltiplos elementos, permitirá medir com detalhe a constituição química das emissões de cada tipo de fonte. Será efectuada a análise dos mesmos constituintes químicos em PM2.5/PM10 de áreas urbanas. A monitorização ambiental será efectuada em cooperação com a Rede Marie Curie SAPHIM, liderada pela Univ. de Birmingham, no âmbito da qual se prevêem campanhas de medição em várias cidades europeias. A Univ. de Aveiro (UA) participará numa campanha, coordenada pelo Conselho Espanhol de Investigação Científica (CSIC), de longo termo (18 meses) em Barcelona. Os perfis químicos desenvolvidos para as emissões da restauração e de tráfego serão usados como dados de entrada no modelo CMB, permitindo efectuar estimativas mais precisas da contribuição das várias fontes para a composição das PM analisadas nas várias cidades europeias. Os perfis de emissão de queima de biomassa, cuja caracterização não foi incluída no URBE, serão fornecidos por outro projecto de investigação em curso na UA. Serão efectuados estudos de sensibilidade para avaliar a resposta do CMB ao substituir os perfis americanos originais pelos perfis de emissão europeus obtidos no URBE. Utilizando compostos traçadores de fontes, serão também realizados estudos comparativos usando distintos modelos no receptor (CMS vs PMF). O projecto URBE é uma iniciativa da UA em cooperação com o CSIC e o Instituto Francês dos Transportes (IFSTTAR). A UA e o CSIC são centros de investigação de excelência na área dos aerossóis. Nas últimas décadas, ambas as instituições têm desenvolvido técnicas de amostragem e análise e ferramentas de modelização usados com sucesso em vários estudos. O IFSTTAR é uma referência em França e toda a Europa na área da avaliação das emissões resultantes dos transportes rodoviários.






Membros do CESAM neste projecto
Ana Isabel Calvo Gordaliza
Investigadora participante
Casimiro Pio
Investigador participante
Célia A. Alves
Coordenadora

Participante

Investigadora participante
Teresa Nunes
Investigadora participante

Financiamento do CESAM: UIDP/50017/2020 + UIDB/50017/2020 + LA/P/0094/2020