Avaliação da qualidade do ar em Lisboa : estações urbanas de tráfego

Abstract

A rede automática de monitorização da qualidade do ar existente na cidade de Lisboa, consistindo num total de sete estações, disponibiliza dados horários para os principais poluentes atmosféricos. Em duas destas estações, Entrecampos e Avenida da Liberdade, de características tipicamente urbanas, tem-se verificado nos últimos anos a ocorrência de um elevado número de excedências dos valores médios diários legalmente permitidos para partículas inaláveis. Neste contexto, o trabalho contempla a apresentação dos resultados de duas campanhas de qualidade do ar que decorreram em Entrecampos e Avenida da Liberdade, no sentido de definir os critérios mais apropriados para a localização daquelas estações de tráfego, as quais devem ser representativas do ambiente existente na berma da via de tráfego. As campanhas foram realizadas através de uma unidade móvel de qualidade do ar na Avenida da Liberdade (16 a 21-5-2004) e Entrecampos (14 a 28-10- 2004), devidamente equipada para medir NO2, NO, CO e PM10, tendo os resultados sido comparados com os registados nas respectivas estações da rede de qualidade do ar, verificando-se o cumprimento generalizado dos valores-limite estipulados na legislação, à excepção de PM10, que excedem com frequência o respectivo limite. As concentrações obtidas foram sujeitas a uma análise correlacional com dados de tráfego e orientação do vento. Os resultados indicam ser o NO2, o poluente que melhor responde às variações de tráfego. No sentido de avaliar e simular o escoamento e dispersão de poluentes atmosféricos emitidos pelo tráfego rodoviário, foi aplicado um modelo do tipo Computação da Dinâmica de Fluidos, durante um período de 31 horas num domínio de cálculo centrado na Avenida da Liberdade. Este domínio é caracterizado pela presença de um grupo de edifícios, estradas e árvores que resultam numa elevada complexidade geométrica. As corridas envolveram informação adicional, nomeadamente de dados meteorológicos e de emissões. A validação dos resultados foi efectuada recorrendo aos valores de concentração obtidos na estação de qualidade do ar e na unidade móvel de qualidade do ar. O trabalho realizado propôs-se contribuir para a melhor compreensão dos locais mais críticos em termos de tráfego rodoviário urbano, através da condução de medições de qualidade do ar e da aplicação de modelos. Tratando-se do tráfego automóvel, a principal fonte urbana de poluição, impõese a adopção de medidas mais restritivas no que concerne à circulação de veículos na cidade. Os resultados decorrentes das campanhas realizadas e da aplicação do modelo, permitem recolher informação útil no sentido de desenvolver metodologias adequadas de avaliação da qualidade do ar, possibilitando desta forma, o necessário conhecimento do risco potencial a que as populações estão sujeitas, e o cumprimento dos aspectos legais vigentes.

An automatic network consisting of seven stations monitors the ambient air quality in Lisbon, which provide hourly data for the main atmospheric pollutants. Two of them, located at “Liberdade” Avenue and “Entrecampos”, could be regarded as typical urban traffic stations. During the last years, the daily limit value for PM10 was exceeded in high number of days. In this context, this report presents the results from air quality campaigns carried out in those Lisbon traffic hot-spots, aiming to define a more accurate and appropriate location for the referred traffic monitoring stations, which are intended to be representative of the near-kerbside environment. The campaigns were performed with an air quality mobile laboratory (SNIF AirLab) equipped with the necessary instruments for atmospheric monitoring: NO2, NO, CO and PM10 in “Liberdade” (spring of 2004 – May, 16-21) and “Entrecampos” (autumn of 2004 - October, 14-28), and the results, compared with the respective Air Quality Stations. The monitored concentrations were correlated with the traffic flow rate, and wind direction. The results indicated that the variation of NO2 concentrations closely followed the traffic flow rate, but not so evidently in relation of wind direction, probably due to the multiplicity of road contributions. Comparing with the stipulated air quality standards, the results show its fulfilment, to the exception of PM10, which often exceeds respective value. In order to evaluate and simulate the flow and dispersion fields of air pollutants emitted by road traffic, a computational fluid dynamics (CFD) model was applied. The simulation of wind and dispersion fields for a 31 hours period was performed on a calculation domain centred at “Liberdade” Avenue. This domain is characterised by the presence of a group of buildings, streets and trees that result on a high geometrical complexity. Additional information was required, namely for the meteorology and emissions definition. Air quality data from the monitoring stations, as well as from the measurement portable equipment (SNIF) were used for the validation of the modelling results. The overall goal of this report is to contribute to a better understanding of the air quality problem in urban traffic hot-spots by conducting measurements and modelling study of atmospheric pollutants in the Lisbon city. Given that the main source of air pollution in this urban area is road traffic, any attempt to reduce air pollution levels needs to start by reducing the use of cars circulating within the city. The campaigns results and the performed simulations allowed to obtain important information for the development of adequate methodologies towards air quality evaluation. It may also be used to promote the necessary knowledge of the potential risk for human health in traffic hot-spots areas and to guarantee the existing fulfilment of the norms and legislative aspects.