avaliação do inventário emissões atmosféricas da

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  • PANORMICA SOBRE EMISSES ATMOSFRICAS ESTUDO DE CASO: AVALIAO DO INVENTRIO EMISSES

    ATMOSFRICAS DA REGIO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO PARA FONTES MVEIS

    Luciana Neves Loureiro

    TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAO DOS

    PROGRAMAS DE PS-GRADUAO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE

    FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS

    NECESSRIOS PARA A OBTENO DO GRAU DE MESTRE EM CINCIAS EM

    PLANEJAMENTO ENERGTICO.

    Aprovada por:

    ________________________________________________

    Prof. Roberto Schaeffer, Ph.D.

    ________________________________________________ Prof. Emilio Lbre La Rovere, Dr. Sp.

    ________________________________________________ Profa.Graciela Arbilla de Klachquin, D.Sc.

    RIO DE JANEIRO, RJ BRASIL.

    MARO DE 2005

  • LOUREIRO, LUCIANA NEVES

    Panormica sobre Emisses Atmosfricas

    Estudo de Caso: Avaliao do Inventrio deEmisses

    Atmosfricas da Regio Metropolitana do

    Rio de Janeiro para Fontes Movis [Rio de Janeiro] 2005

    VIII, 153 p. 29,7 cm (COPPE/UFRJ, M.Sc.,

    Planejamento Energtico, 2005)

    Tese - Universidade Federal do Rio de

    Janeiro, COPPE

    1. Poluentes Atmosfricos

    2. Emisses Veiculares

    3. Inventrio de Emisses

    I. COPPE/UFRJ II. Ttulo (srie)

    ii

  • AGRADECIMENTOS

    Agradeo a Deus pela fora nos momentos de aflio.

    Aos meus pais Agostinho e Marinalva pelo carinho.

    Ao Professor Roberto pela compreenso diante dos atropelos e pelas palavras de

    incentivo.

    Muito Obrigada! Voc realmente um MESTRE na essncia da palavra.

    Aos Professores Emlio e Graciella por terem aceitado o convite para participar da

    banca.

    Um agradecimento especial a minha querida Paulina pela ajuda incondicional e pelas

    informaes que foram essenciais para essa tese.

    Aos meus amigos, Claudino, Dilson, Marcelo, Helder, Helen, Helton, Isabele e Priscila

    pela fora nas horas de angstia. Vocs so DEZ!

    Aos companheiros de trabalho na Gerncia de Avaliao e Monitoramento Ambiental

    no CENPES pelo apoio, dicas e compreenso.

    iii

  • Resumo da Tese apresentada COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessrios

    para a obteno do grau de Mestre em Cincias (M.Sc.)

    PANORMICA SOBRE EMISSES ATMOSFRICAS

    ESTUDO DE CASO: AVALIAO DO INVENTARIO DE EMISSES

    ATMOSFRICAS DA REGIO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO PARA

    FONTES MVEIS

    Luciana Neves Loureiro

    Maro/2005

    Orientador: Roberto Schaeffer

    Programa: Planejamento Energtico

    A Poluio Atmosfrica um srio problema das grandes cidades, que vem se

    agravando ao longo dos anos. No Brasil, a quantidade de fontes de emisso tem crescido

    rapidamente nas regies metropolitanas, comprometendo a qualidade de vida dos

    habitantes. O inventrio de emisses da RMRJ demonstrou que a frota de veculos a

    maior fonte de emisses atmosfricas. A manuteno inadequada e a idade da frota so

    fatores que contribuem para esse quadro. Diversas medidas vm sendo tomadas pelos

    rgos ambientais e outros segmentos da sociedade, com o objetivo de reduzir e

    controlar as emisses. Contudo, os resultados no so obtidos e nem to pouco

    observados em curtos perodos de tempo.

    iv

  • Abstract of Thesis presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the

    requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.)

    SCENE OF ATMOSFERIC EMISSIONS

    STUDY CASE: ESTIMATE THE EMISSIONS INVENTORY OF METROPOLITAN

    REGION OF RIO DE JANEIRO FOR MOBILE SOURCES

    Luciana Neves Loureiro

    March/2005

    Advisor: Roberto Schaeffer

    Department: Energy Planning

    Atmospheric pollution is a serious problem in large cities and which is

    worsening over the years. In Brazil, the amount of emission sources is increasing in

    metropolitan areas, affecting peoples quality of life. The emissions inventory of the

    RMRJ demonstrated that the fleet of vehicles is the most important contributor of major

    atmospheric air pollutants. The inadequate maintenance and age of the fleet are factors

    that contribute to this fact. Although, many measures to address the problem are under

    way by environmental agencies and other sectors of society to reduce and control

    emissions, positive outcomes arriving from those measures will not be observed in the

    short term.

    v

  • INDICE

    Captulo 1

    1.1 Histrico 1

    1.2 Utilizao da energia dos combustveis fsseis 3

    1.3 O setor de Transportes 4

    1.4 Problemas ligados emisso de poluentes 6

    1.4.1 Efeito Estufa 6

    1.4.2 Chuva cida 8

    1.5 Importncia do tema e objetivo do trabalho 10

    1.6 Estrutura da Tese 11

    Captulo 2

    2.1 Atmosfera 12

    2.2 Poluentes Atmosfricos 14

    2.3 Poluentes associados emisso veicular 16

    2.3.1 Monxido de carbono 16

    2.3.2 xidos de Nitrognio 17

    2.3.3 Hidrocarbonetos 18

    2.3.4 Oznio 20

    2.3.5 Dixido de Enxofre 21

    2.3.6 Material Particulado 22

    2.3.7 Dixido de Carbono 25

    2.4 Efeitos dos principais poluentes atmosfricos sobre a sade 25

    2.5 Padres de Qualidade do Ar 29

    2.6 ndice de Qualidade do Ar 31

    2.7 Legislao Brasileira vinculada s emisses atmosfricas de origem

    veicular

    32

    2.8 Comentrios Finais 38

    Captulo 3

    3.1 Escalas do problema: Poluio Atmosfrica 39

    3.2 Fontes de Poluio Atmosfrica 39

    3.2.1 Fontes Naturais X Fontes Biognicas 39

    3.2.2 Fontes Antropognicas 41

    3.2.2.1 Fontes Estacionrias ou Fixas 42

    vi

  • 3.2.2.2 Fontes Mveis 43

    3.2.2.3 Outras Classificaes 44

    3.3 Poluio Veicular 46

    3.4 Combustveis 50

    3.4.1 Diesel 51

    3.4.2 Gasolina 54

    3.4.3 lcool 57

    3.4.4 Gs Natural Veicular 61

    3.5 Dispositivos de Antipoluio Atmosfrica 63

    3.6 Alternativas Energticas 67

    3.7 Fatores de Emisso 68

    3.7.1 Fatores ligados emisso veicular 70

    3.8 Comentrios finais 72

    Captulo 4

    4.1 Medidas de abatimento da poluio atmosfrica de origem veicular 73

    4.2 Experincias Internacionais 76

    4.2.1 Experincia dos Estados Unidos da Amrica 79

    4.2.1 (a) CAFE 81

    4.2.1 (b) Programa Cidades Limpas (Clean Cities) 81

    4.2.1 (c) Califrnia 83

    4.2.2 Experincia Europia 87

    4.3 Experincias Nacionais 89

    4.3.1 PROCONVE 89

    4.3.2 Projeto ECONOMIZAR 95

    4.3.3 CONPET 96

    4.3.4 Iniciativa do Ar Limpo 97

    4.3.5 Programas de inspeo e manuteno (I/M) 97

    vii

  • viii

    4.3.6 Experincia do Rio de Janeiro 99

    4.4 Inventrio de Fontes de Emisso 104

    4.4.1 Inventrio de Emisses da Regio Metropolitana do Rio de

    Janeiro.

    105

    Captulo 5

    5.1 Caracterizao da rea de Estudo 108

    5.2 Aspectos Meteorolgicos e de Topografia 111

    5.3 Estudo de Caso - Estimativa das emisses mdias de poluentes

    atmosfricos para as principais vias de trafego da RMRJ no ano de

    2001

    113

    5.4 Avaliao dos Resultados 139

    5.5 Fontes de erro na metodologia adotada no inventrio 140

    Captulo 6

    6.1 Concluso e Recomendaes 141

    Captulo 7

    7.1 Referncias Bibliogrficas 145

    ANEXOS

    ANEXO I

    ANEXO II

    ANEXO III

  • Captulo 1 ______________________________________________________________________

    1.1 Histrico

    Segundo MILLER (1989), MOREIRA (2004) e MOSLEY (2001), apesar de a

    poluio atmosfrica ser reconhecida como um dos dilemas ambientais mais

    importantes e controvertidos dos tempos modernos, tambm um dos problemas mais

    antigos. H evidncias que quando os primeiros humanos produziram fogo nas

    cavernas, e a fumaa enchia as reas de moradia. Mesmo quando as primeiras casas

    foram construdas, no existiam chamins e a fumaa enchia todos os cmodos.

    Atualmente, ainda, algumas culturas primitivas continuam sofrendo deste problema.

    Depois da inveno da chamin que remove as partculas no queimadas da combusto

    dos cmodos, a qualidade do ar interno melhorou muito.

    Atravs dos sculos tm existido vrias referncias de problemas de poluio

    atmosfrica nas cidades. Em 61 d.C o filsofo romano Sneca escreveu sobre a poluio

    em Roma: Logo que deixei o pesado ar de Roma e o mau cheiro das chamins

    esfumaadas, que se misturando escoavam adiante aquele vapor pestilento e a fuligem

    que envolvia-nos, eu sentia uma alterao na minha disposio. (MILLER, 1989).

    A partir, da revoluo industrial que comeou na Inglaterra no meio do sculo

    XVIII, a poluio do ar aumentou tremendamente. O combustvel mais importante nesta

    revoluo era o carvo, e no sculo XIX, o petrleo e o gs natural tornaram-se

    gradualmente importantes fontes de energia. (MILLER, 1989, MOREIRA, 2004 e

    MOSLEY, 2001)

    No Reino Unido a fumaa e as cinzas eram consideradas um problema para a

    sade e decretos de sade pblica em 1848, 1866 e 1875 passaram a estabelecer

    controles. (MILLER, 1989)

    1

  • Captulo 1 ______________________________________________________________________

    Em torno de 1925, a poluio atmosfrica tinha se tornado universal em todas as

    naes industrializadas e havia um reconhecimento de que a situao era intolervel.

    Como primeiro passo na direo de encontrar uma soluo, levantamentos de larga

    escala foram feitos em cidades poludas Salt Lake em 1926, New York em 1937 nos

    Estados Unidos e em Leicester em 1939 na Inglaterra. Devido difuso d