Modelagem de dispersão de NO2 proveniente de emissões veiculares na Região Central da Grande Florianópolis

Abstract

Concentrações extremas de poluentes relacionados a emissões veiculares são encontradas em áreas com grande urbanização e malha viária, refletindo na saúde das comunidades próximas. Estudos relacionando o impacto das emissões veiculares em centros urbanos com os diferentes tipos de rodovias ainda são escassos. Este trabalho tem como objetivo principal estimar o impacto das emissões veiculares de dióxido de nitrogênio (NO2) na qualidade do ar na Região Central da Grande Florianópolis. Foram utilizados os dados de emissão veicular das cidades de Florianópolis, São José, Biguaçu, Palhoça e Governador Celso Ramos, provenientes das rodovias expressas, arteriais e coletoras. O modelo de dispersão AERMOD foi utilizado para estimar as concentrações de NO2 na região. As concentrações estimadas foram comparadas com os padrões finais de qualidade determinados pela resolução CONAMA nº 491 de 2018, e a abrangência dos impactos foi verificada para as rodovias do tipo expressa, arterial e coletora, em conjunto e separadamente. Considerando a influência de todas as rodovias em conjunto, a maior concentração média de 1 h encontrada foi de 35.377,25 µg/m³, com uma área de 1.251,58 km² com concentrações acima do padrão final de 200 µg/m³ estabelecido pela CONAMA nº 491. No período entre 21 de junho de 2019 e 22 de setembro de 2019 obteve-se um total de 30.627 violações do padrão final. Foram estimadas ainda, para as rodovias em conjunto, concentrações em tempo de média anuais, onde o maior valor encontrado foi de 350 µg/m³, com uma área de 28,57 km² acima do padrão final de 40 µg/m³. Considerando os impactos de cada tipo de via, as emissões provenientes das expressas resultaram na maior concentração, com valor de 34.590,14 µg/m³, uma área de 1.167,85 km² onde as concentrações ficaram acima do padrão final para médias de 1 h e um total de 24.518 violações do padrão. Das rodovias arteriais, obteve-se o maior valor de 16.621,50 µg/m³, uma área de 137,78 km² com concentrações acima do padrão final e um total de 2.863 violações do padrão. Por fim, para as coletoras obteve-se o maior valor de 487,79 µg/m³, área de 0,48 km² de concentrações acima do padrão final e um total de 54 violações. As simulações mostraram a magnitude das emissões de NO2 na região, com concentrações que ultrapassaram expressivamente os padrões de qualidade do ar brasileiros. O principal impacto provém das rodovias expressas, que possuem maior fluxo veicular. Porém, as vias arteriais e coletoras também resultam em concentrações expressivas, que violam o padrão final da CONAMA mesmo quando avaliadas separadamente.

Extreme concentrations of traffic-related pollutants are found in urban centers and areas with large road network, affecting the health of the communities. There are still few studies about the impact of traffic-related emissions in urban areas and the types of roads. The goal of this work is to estimate the impact of vehicular emissions of nitrogen dioxide (NO2) on air quality in the Central Region of Greater Florianópolis. The emissions data were used for the cities of Florianópolis, São José, Biguaçu, Palhoça and Governador Celso Ramos, from the express, arterial and collector types of roads. The AERMOD dispersion model has been used to estimate NO2 concentrations in the region. The estimated concentrations were compared with the final quality standards determined by CONAMA resolution No. 491 of 2018, and the significance of the effects were verified for express, arterial and collector highways, combined and separately. Considering the influence of every type of road together, the highest 1 h average concentration found was 35,377.25 µg/m³, with an area of 1,251.58 km² where the concentrations overcame the final standard of 200 µg/m³. Between June 21st, 2019 and September 22nd, 2019, a total of 30,627 violations of the standard were obtained. For the roads together, annual average concentrations were also estimated, where the highest value found was 350 µg/ m³, with an area of 28.57 km² of concentrations above the final standard of 40 µg/m³. Considering the effects of each type of road, the emissions from the expressways resulted in the highest concentration of 34,590.14 µg/m³, an area of 1,167.85 km² where concentrations were above the final standard for 1 h averages and a total of 24,518 violations. From the arterial roads, the highest value obtained was 16,621.50 µg/m³, an area of 137.78 km² with concentrations above the final standard and a total of 2,863 violations. Finally, for the collectors, the highest value of 487.79 µg/m³ was obtained, an area of 0.48 km² of concentrations above the final standard and a total of 54 violations. The simulations showed the extension of NO2 emissions in the region, with concentrations that significantly exceeded Brazilian air quality standards. The main impact has come from the express highways which have the higher vehicular flow. But arterial and collector roads had also resulted in expressive emission levels even when evaluated separately have violated the CONAMA final standards.