Defesa de tese de doutorado
Estudante: Iara da Silva
Programa: Meteorologia
Título: "Estudo do impacto das emissões de fontes fixas e móveis sobre a qualidade do ar do estado de São Paulo"
Orientador: Prof. Dr. Edmilson Dias de Freitas
Comissão Julgadora:
- Prof. Dr. Edmilson Dias de Freitas – Orientador
- Profa. Dra. Maria de Fatima Andrade – IAG/USP
- Prof. Dr. Luiz Cláudio Gomes Pimentel – UFRJ
- Profa. Dra. Taciana Toledo de Almeida Albuquerque – UFMG
- Profa. Dra. Vanessa Silveira Barreto Carvalho – UNIFEI
Resumo:
Com o crescente processo de urbanização e industrialização, o número de fontes emissoras de poluentes atmosféricos aumentou significativamente. A frota veicular do estado de São Paulo, por exemplo, representa 25% da frota circulante do país. Além desta expressiva fonte veicular, a região concentra diversas fontes fixas de emissão e apresenta contínua mudança no uso do solo. As emissões dessas fontes, em conjunto com as demais fontes presentes no estado, interagem dinamicamente na atmosfera, influenciando a formação de poluentes secundários como o ozônio troposférico (O3) e o material particulado fino (MP2,5). Embora diversos estudos tenham investigado a influência das fontes emissoras sobre a qualidade do ar, ainda há lacunas científicas sobre seus impactos, especialmente em áreas menos urbanizadas e sobre o papel do transporte atmosférico de poluentes na variabilidade espacial das concentrações. Neste contexto, esta pesquisa traz como principais inovações o uso de inventários locais para as duas principais fontes de emissão do Estado de São Paulo e a comparação entre duas ferramentas de modelagem amplamente utilizadas, o Weather Research and Forecasting model with Chemistry (WRF-Chem) e o Community Multiscale Air Quality (CMAQ). A utilização dos inventários locais permitiu uma análise mais precisa e representativa das fontes emissoras da região, enquanto a comparação entre os modelos possibilitou a avaliação de suas performances e diferenças na simulação da qualidade do ar. O desempenho dos modelos atmosféricos, avaliado por meio de métricas estatísticas, apresentou-se dentro das referências aceitáveis. Para as condições simuladas, o WRF-Chem mostrou melhor desempenho na simulação do O3, enquanto o CMAQ representou com mais precisão o MP2,5. Os resultados indicam que as emissões veiculares dominam a formação de O3 (responsáveis por até 82% do total em áreas urbanas) e MP$_{2,5}$ (entre 45\% e 72\%). Por outro lado, as emissões industriais têm um impacto mais significativo em regiões periurbanas, contribuindo com 7% a 34% da concentração de O3 e 13% a 27% de MP2,5. Em áreas com perfil industrial, as emissões industriais podem chegar a contribuir com até 35% da concentração de MP2,5 e quase 50% da concentração de O3. A modelagem revelou que a química do ozônio varia espacialmente, com regiões sob regime COV-limitante na RMSP e NOx-limitante no noroeste do estado, considerando as simulações de sensibilidade de fontes. Além disso, o transporte de poluentes mostrou-se um fator crítico. As emissões dos polos industriais de Cubatão e Paulínia elevaram as concentrações de SO2 em até 10 µg/m3 em municípios vizinhos. A brisa marítima apresenta um papel relevante, carregando partículas do litoral para o interior do estado. Esses achados reforçam a importância da aplicação da modelagem no fornecimento de resultados valiosos à formulação de estratégias de controle da poluição do ar. Ademais, evidenciam a necessidade de implementar políticas diferenciadas para setores emissores específicos, levando em conta os impactos que podem ocorrer, mesmo em áreas distantes das fontes primárias de poluição.
Palavras-chave: Poluição atmosférica, modelagem, WRF-Chem, CMAQ, fontes de emissão