Exame de qualificação de Andler Magno Vieira de Melo

Os efeitos atribuídos ao material particulado variam desde uma irritação leve até a mortalidade (MADANIYAZI et al., 2016). Na maioria dos casos, o efeito é o agravamento de doenças pré-existentes, tornando as pessoas mais suscetíveis à infecção ou desencadeando de uma doença respiratória crônica (ZANOBETTI et al. 2009). Outro efeito do material particulado é o incômodo causado pela deposição das partículas em espaços residenciais e de uso público, tornando o local excessivamente sujo e deteriorado (HU et al., 2006). Pela visão de Rotko et al. (2002), por exemplo, os efeitos psicológicos da poluição do ar podem muitas vezes ser mais importantes para o bem-estar que os efeitos biofísicos, pois o estresse psicológico tende a ser precursor de diversas doenças físicas e mentais. O incômodo decorrente da sujidade e poluição atmosférica de material particulado representa uma parcela significativa dos casos das reclamações recebidas pelos órgãos ambientais em vários países (VALLACK e SHILLITO, 1998; Tripathi et al., 1991; Amundsen, Klæboe, e Fyhri, 2008).

 

O impacto ambiental causado pelo material particulado depende dentre outros fatores do seu tamanho aerodinâmico. A fração das partículas com diâmetros menores que 2,5 μm podem se depositar em regiões mais profundas do sistema pulmonar, sendo as menores frações capazes de alcançar a corrente sanguínea, enquanto as partículas com diâmetros entre 2,5 e 10 μm, se mantém na parte superior do trato respiratório (MATTHES, 2015). Já as partículas maiores que10 μm, responsáveis principalmente pelo incômodo, complementam o grupo das partículas totais em suspensão (PTS), que engloba todas as frações capazes de causar danos à vida e também aos materiais, além de ter efeito estético (HU et al., 2006).

 

O material particulado com diâmetro maior que 10 μm podem chegar a representar mais de 95% da massa depositada (CONTI, 2013), e fazem parte de toda poeira presente na atmosfera suscetível à coleta por sedimentação livre (ABNT MB-3402/91), sendo assim, correspondem a grande deposição de material particulado no interior de residências, locais de trabalho e ambientes públicos, gerando muito incômodo à população. As fontes responsáveis pelas emissões de partículas finas e grossas em regiões urbanas, na maioria das vezes, possuem características diferentes. As partículas mais grossas são normalmente geradas por processos mecânicos e consistem de partículas de solo, sal marinho, cinzas de queima, desgaste dos pneus, entre outras fontes. As partículas consideradas finas, menores que 2.5 μm, são de origem primária a partir de fontes de combustão e aerossol secundário (secundários de sulfato, nitrato, amónio, produtos orgânicos entre outros) formados por meio de reações químicas, resultando da conversão de gás-partícula (SEINFELD & PANDIS, 2006).

 

O impacto ambiental da emissão e geração de material particulado na atmosfera pode ser avaliado ou estudado por meio de modelos matemáticos de dispersão atmosférica ou experimentos de campo. Os experimentos de campo, apesar de retratar o real dado do fenômeno, têm geralmente custo elevado, em função da necessidade de medições diversos pontos, além da dificuldade e impossibilidade de controle das variáveis de interesse, ou de aplicação em situações, onde a fonte de emissão ainda será construída, possibilitando apenas a avaliação de impacto ambiental por meio de modelagem matemática.

 

A modelagem da qualidade do ar tem como base, técnicas matemáticas para simular os processos físicos e químicos que ocorrem na atmosfera. Com a utilização da modelagem, é possível avaliar a poluição atmosférica em pequenas e grandes escalas espaciais e temporais, considerando processos meteorológicos como o transporte turbulento, a umidade, a convecção, a deposição seca e úmida, além de características de relevo e solo, que afetam consideravelmente o escoamento atmosférico.

 

O modelo CMAQ Chemistry Transport Model (CCTM) desenvolvido originalmente por Binkowski et al. (1995) é um dos mais utilizados em pesquisas de previsão de transporte e formação de aerossóis e integra o sistema de modelagem CMAQ. É um modelo Euleriano tridimensional capaz de realizar tratamento matemático do transporte que inclui advecção, difusão, reações químicas em fase gasosa, reações químicas da fase aquosa e mistura de nuvens, dinâmica de aerossóis com as distribuições de tamanho e de composição química.

 

Entretanto, o modelo CMAQ possui a capacidade de realizar somente a simulação de cenários de dispersão e deposição de partículas com tamanho aerodinâmico até 10 μm, mostrando-se limitado para o tratamento de frações mais grosseiras de material particulado. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é adaptar a formulação do modelo CMAQ, de modo a possibilitar a avaliação do material particulado considerando toda distribuição de tamanho aerodinâmico encontrada nos processos de dispersão na atmosfera e de deposição no ambiente.