CNPq / Este trabalho teve como principal objetivo avaliar o impacto da pluma de poluição urbana da cidade de Manaus por emissões de fontes móveis e fixas nas concentrações de poluentes atmosféricos da região amazônica, utilizando o modelo Weather Research and Forecasting with Chemistry (WRF-Chem). Os poluentes atmosféricos analisados foram CO, NOx, SO2, O3, MP2,5, MP10 e COVs. As simulações do modelo foram configuradas em um domínio com 190 pontos em x e 136 em y, com um espaçamento horizontal de 3 km, com grade centrada na cidade de Manaus, nos dias 17 e 18 de março de 2014. Os inventários de emissões antropogênicas compreenderam de fontes móveis, em que foram estimadas as emissões das classes de veículos automotores leves e pesados, e por fontes fixas, onde foram consideradas as usinas termelétricas por tipo de insumo energético utilizado na região e a emissão da refinaria localizada na cidade de Manaus. Foram definidos vários cenários de estudo, com experimentos numéricos com emissões somente por fontes biogênicas, móveis e fixas, e substituição de combustível pelas centrais termelétricas, bem como um cenário futuro dobrando as emissões antropogênicas. Foi realizada uma avaliação qualitativa da simulação com cenário base, que representa as condições da região em seu estado atual, onde foram utilizados métodos estatísticos comparando os resultados obtidos dos poluentes atmosféricos e campos meteorológicos com dados observados das estações de monitoramento localizados em vários pontos na grade de estudo. A avaliação qualitativa dos resultados do cenário base mostrou que o modelo representou de forma satisfatória as variáveis meteorológicas, bem como as espécies químicas analisadas do ponto de vista dos parâmetros estatísticos adotados. Em relação as simulações com os cenários definidos a partir do cenário base, os experimentos numéricos indicaram resultados pertinentes como: observou-se que o cenário das fontes fixas, onde as usinas termelétricas são as predominantes, resultou nas maiores concentrações quando comparadas com o experimento com emissões veiculares para todos os poluentes avaliados, exceto para o monóxido de carbono; A substituição da matriz energética das usinas termelétricas atuais por centrais a gás natural mostrou reduções significativas nos poluentes analisados, como por exemplo, redução de 63% de NOx na contribuição da concentração média para a grade de estudo; Observou-se no cenário futurista um significativo aumento nas concentrações de espécies químicas, como 81% no aumento das concentrações de pico de SO2 na área de estudo; As distribuições espaciais dos cenários mostraram que a pluma de poluição da cidade de Manaus tem predominância para oeste e sudoeste, podendo atingir centenas de quilômetros para áreas onde predomina a coberta original do solo. / The main aim of this study was to evaluate the impact of the urban pollution plume from the city of Manaus by emissions from mobile and stationary sources in the atmospheric pollutants concentrations of the Amazon region, by using The Weather Research and Forecasting with Chemistry (WRF-Chem) model. The air pollutants analyzed were CO, NOx, SO2, O3, PM2.5, PM10 and VOCs. The model simulations have been configured with a grid spacing of 3 km, with 190 x and 136 y grid points in horizontal spacing, centered in the city of Manaus during the period of 17 and 18 of March 2014. The anthropogenic emissions inventories have gathered from mobile sources that were estimated the emissions of light and heavy-duty vehicles classes. In addition, the stationary sources have considered the thermal power plants by the type of energy sources used in the region as well as the emissions from the refinery located in Manaus. Various scenarios have been defined with numerical experiments that considered only emissions by biogenic, mobile and stationary sources, and replacement fuel from thermal power plant, along with a future scenario consisting with twice as much anthropogenic emissions. A qualitative assessment of simulation with base scenario has also been carried out, which represents the conditions of the region in its current state, where several statistical methods were used in order to compare the results of air pollutants and meteorological fields with observed ground-based data located in various points in the study grid. The qualitative analysis showed that the model represents satisfactorily the variables analyzed from the point of view of the adopted parameters. Regarding the simulations, defined from the base scenarios, the numerical experiments indicate relevant results such as: it was found that the stationary sources scenario, where the thermal power plants are predominant, resulted in the highest concentrations, for all air pollutants evaluated, except for carbon monoxide when compared to the vehicle emissions scenario; The replacement of the energy matrix of current thermal power plants for natural gas have showed significant reductions in pollutants analyzed, for instance, 63% reductions of NOx in the contribution of average concentration in the study grid; A significant increase in the concentrations of chemical species was observed in a futuristic scenario, reaching up to a 81% increase in peak concentrations of SO2 in the study area. The spatial distributions of the scenarios have showed that the air pollution plume from Manaus is predominantly west and southwest, where it can reach hundreds of kilometers to areas dominated by original soil covering.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/1675 |
| Date | 28 August 2015 |
| Creators | Rafee, Sameh Adib Abou |
| Contributors | Martins, Jorge Alberto, Martins, Leila Droprinchinski, Martins, Jorge Alberto, Targino, Admir Créso de Lima, Freitas, Edmilson Dias de |
| Publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, UTFPR, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UTFPR, instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná, instacron:UTFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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