1 Impactes Ambientais Luis N Filipe - [email protected] EIA e as Infra-estruturas de Transportes...
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EIA e as Infra-estruturas de Transportes
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ESTUDO DE IMPACTE AMBIENTAL (EIA) E AS
INFRA-ESTRUTURAS DE TRANSPORTES
Luís N. Filipe ([email protected])Luís N. Filipe ([email protected])Gabinete: 4.31 (2º andar)Gabinete: 4.31 (2º andar)Extensão: 2431 (21 841 84 31)Extensão: 2431 (21 841 84 31)
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Programação das Aulas PráticasSemana Matéria
9 Maio Apresentação do 4º Trabalho PráticoApresentação da metodologia de cálculo de emissões de poluentes atmosféricos para a elaboração do trabalho prático.
16 Maio Acompanhamento do trabalho prático: - Cálculo dos Factores de emissão - Preparação do modelo para a estimativa das emissões
23 Maio Acompanhamento do trabalho prático: - Preparação dos dados de tráfego - Estimativa das emissões - Quantificação das variações de emissão por secção de via analisada
30 Maio Acompanhamento do trabalho prático: - Avaliação e discussão dos resultados obtidos - Discussão sobre propostas de intervenção para mitigação/maximização dos impactes - Preparação do relatório
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“Avaliação do Impacte sobre a Qualidade do Ar decorrente da Construção do Túnel do Marquês”
4º Trabalho Prático:4º Trabalho Prático:
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Enquadramento
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Enquadramento
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Estimar quantitativamente o impacte da construção do túnel do Marquês de Pombal na quantidade de poluentes atmosféricos emitidos
Analisar os impactes esperados
Sugerir medidas de mitigação no caso de impactes negativos e de maximização dos impactes positivos (caso existam)
Objectivos
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Abordagem Metodológica
Descrição sucinta do projecto
Caracterização da situação de referência (descritor de Qualidade do Ar)
Quantificação da emissão de poluentes atmosféricos
Avaliação dos Impactes
Medidas Ambientais
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Transportes e Poluição Atmosférica
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Qualidade do ar
Os Países pioneiros na definição de standards de qualidade do ar foram o Reino Unido (1955) e os EUA (1956)
Os standards de emissão foram definidos para resolver problemas de saúde pública (reduzir taxas de mortalidade provocadas pela fraca qualidade do ar)
Os principais documentos de referência actuais são: OMS (Org. Mundial de Saúde) – Standards de Qualidade do Ar
para a Europa (1987) TA Luft – Instruções técnicas sobre Qualidade do Ar para a
Alemanha (1987) Directivas Europeias – Standards de emissão para a EU15 USEPA (US Environmental Protection Agency) – National air
quality standards (1990)
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Limites de toxicidade para o ser humanoConcentração vs. Tempo de Exposição
Con
cent
raçã
o [
g/m
3 ]Tempo de exposição [min]
Para cada Para cada gás/receptor gás/receptor
• A toxicidade de cada gás depende:
• da concentração do gás por unidade de volume;
• do tempo de residência/exposição do gás
• do receptor (menor / maior resistência)
• Para cada poluente, existe uma curva que define valores máximos e mínimos de qualidade do ar
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Limites de qualidade do ar para os principais gases
Concentração (ppb)Parâmetro Ar limpo Ar poluído Tempo de residênciaPartículas 100 g/m3
CO 120 1000-10000 65 diasCO2 320000 400000 15 anosSO2 0.2-10 20-200 40 diasNO 0.01-0.6 50-750 1 diaNO2 0.1-1 20-250 1 diaHNO2 0.001 1-8
HNO3 0.02-0.3 3-50 1 diaO3 20-80 100-500
NH3 1-6 10-25 20 diasCH4 1500 2500 8-10 anosN2O 300 10-150 anos
H2S 0.2
Pb 5 x 10-3 g/m3 0.5-3 g/m3
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Classes de poluentes atmosféricos
Primários São emitidos por fontes identificáveis – SO2, CO, NOx, SOx, Partículas,
Hidrocarbonetos, Metais pesados.
Secundários Formam-se na atmosfera por reacção química – O3 e hidrocarbonetos oxidados
Estáveis CO2, SO2, Partículas
Instáveis NO, NO2
Contaminantes CO, SO2, NO, NOx, O3
Não-contaminantes CO2, N2O
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• Modelos Gaussianos• Utilizados nos procedimentos de EIA para fontes de emissão móveis lineares
• Informação de base:
• Meteorologia: registos horários dos ventos e temperaturas, radiação solar, informação sobre as nuvens
• Terreno e ocupação do solo: modelos 3D do terreno e ocupação do solo para definir os obstáculos à dispersão dos poluentes atmosféricos
• Dados de emissão: taxas de emissão para dos poluentes estudados, informação sobre a fonte emissora (altura, velocidade de emissão, temperatura)
Combustão -> Emissão -> Dispersão
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Modelos de emissão e de dispersão
Modelos de estimativa de emissões EUA: Mobile 6 Europa: COPERT III (EMEP/CORINAIR)
Modelos de dispersão Caline 4 Highway II Urban Airshed Model (UAM)
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COPERT III (I)
Emissões Emissões EvaporativasEvaporativas++
Emissões Emissões a quentea quente++
Emissões Emissões a frioa frio
EmissõesEmissões[g Gás][g Gás]
FEFE[g Gás/vkm][g Gás/vkm]
Actividade Actividade transportadoratransportadora
[vkm][vkm]
== xx
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EMEP/CORINAIR (www.eea.eu.int)
COPERT III (II)
Informação de base para a estimativa de emissões por Informação de base para a estimativa de emissões por ligeiros e pesados ligeiros e pesados (mercadorias ou passageiros), veículos de 2 rodas (mercadorias ou passageiros), veículos de 2 rodas ::
CombustívelCombustível
Cilindrada do MotorCilindrada do Motor
Velocidade de CirculaçãoVelocidade de Circulação
Cálculo das Cálculo das emissões de todos emissões de todos os GEEs gerados os GEEs gerados
durante a utilização durante a utilização de veículos do de veículos do
modo rodoviáriomodo rodoviário
Tecnologia do veículoTecnologia do veículo
Variáveis AnalisadasVariáveis Analisadas
Distância média por Distância média por viagemviagemTemperatura atmosféricaTemperatura atmosférica
RVP do CombustívelRVP do Combustível
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EMEP/CORINAIR (www.eea.eu.int)
COPERT III (III)
Informação de base para a estimativa de emissões por navios, aviões e Informação de base para a estimativa de emissões por navios, aviões e locomotivas (eléctricas e a Diesel):locomotivas (eléctricas e a Diesel):
Tipo de energia (combustível Tipo de energia (combustível fóssil / electricidade)fóssil / electricidade)
Cálculo das Cálculo das emissões de todos emissões de todos os GEEs gerados os GEEs gerados nos outros modosnos outros modosTecnologia (idade) do veículoTecnologia (idade) do veículo
Variáveis AnalisadasVariáveis Analisadas
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Cálculo dos factores de emissão do COCOPERT III (III)
• Para cada tipo de veículo (classificado segundo as variáveis atrás definidas), existe uma curva de estimativa de emissões para cada gás.
• O factor de emissão varia segundo a velocidade média de circulação (km/h)
• O factor médio de emissão (FE) resulta da ponderação dos vários FE estimados para cada classe de automóveis em circulação
• Informação de base:• Constituição do parque
automóvel• Velocidade média de circulação
(urbana, rural, AE)
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COPERT III (IV)
Veículo CombustívelCirculação VelocidadeFactor de Emissão[km/h] [g/km de CO]
PassCar - 0 anos Gasolina AE 100 7,21PassCar - 0 anos Gasóleo AE 100 0,43PassCar - 0 anos LPG AE 100 13,10PassCar - 0 anos Gasolina Rural 70 8,33PassCar - 0 anos Gasóleo Rural 70 0,53PassCar - 0 anos LPG Rural 70 3,20PassCar - 0 anos Gasolina Urbano 30 19,84PassCar - 0 anos Gasóleo Urbano 30 0,86PassCar - 0 anos LPG Urbano 30 4,71
Exemplo de cálculo do factor de emissão do CO para veículos ligeiros de passageiros (PassCar) com 0 anos.
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COPERT III (IV)• Obtém-se uma curva de estimativa de emissões de cada gás para cada tipo de
veículo. Este exemplo reporta-se ao CO2, para os veículos a gasolina e gasóleo.
y = 0,0323x2 - 4,9824x + 356,86
y = 0,0255x2 - 3,7504x + 282,89
0
100
200
300
400
500
600
700
20 40 60 80 100 120 140 160 180
[km/h]
[gC
O2e
q/vk
m]
Gasóleo-2000 Gasolina-2000Poly. (Gasolina-2000) Poly. (Gasóleo-2000)
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Determinação das curvas para o cálculo dos FE
Ciclos de condução para a Ciclos de condução para a determinação de emissõesdeterminação de emissões
• Procede-se a uma amostragem de emissões (“Constant Volume Sampling”).
• Os valores são expressos em g/km para cada tipo de poluente e segundo as combinações das variáveis explicativas atrás referidas.
Tempo [seg]Tempo [seg]00 5050 100100 150150 200200200200
00
Rot
ação
[rpm
]R
otaç
ão [r
pm]
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Trabalho Prático Metodologia de Cálculo das Emissões Atmosféricas
Cenário com Túnel do Marquês (CTM)Cenário com Túnel do Marquês (CTM)Cenário de Referência (CR)Cenário de Referência (CR)
Impacte = Balanço do CR - Balanço do CTMImpacte = Balanço do CR - Balanço do CTM
PARA CADA UM DOS CENÁRIOS:
• Calcular os factores de emissão (FE) para cada poluente
• Calcular os veículos.km para cada secção
• Calcular as emissões para cada poluente
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Trabalho Prático Metodologia de Cálculo das Emissões Atmosféricas
Impacte = Balanço do CR - Balanço do CTMImpacte = Balanço do CR - Balanço do CTM
Dados fornecidos
•Dados de tráfego em cada secção, antes e depois da construção do túnel
•Velocidades de circulação em cada secção, antes e depois da construção do túnel
•Fórmulas de cálculo dos FE para cada poluente
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Trabalho Prático Metodologia de Cálculo das Emissões Atmosféricas
Impacte = Balanço do CR - Balanço do CTMImpacte = Balanço do CR - Balanço do CTM
Passos do cálculoPassos do cálculo
•Calcular FE para cada poluente e tipo de veículo, através da fórmula respectiva
•Transformar dados de tráfego em v.km
•Calcular as emissões de cada poluente, para cada tipo de veículo, para cada secção e para cada horário
•Calcular as emissões globais de cada poluente, somando as emissões parciais
EmissõesEmissões[g Gás][g Gás]
FEFE[g Gás/vkm][g Gás/vkm]
Actividade transportadoraActividade transportadora[vkm][vkm]== xx