Modelos de dispersão atmosféricas disponíveis no mercado

Existe uma grande variedade de modelos de dispersão atmosférica disponíveis no mercado, como mencionado anteriormente, os quais foram desenvolvidos baseados em o princípios distintos. Segundo FRANCO (2005), a EPA desenvolveu diversos modelos para aplicações para aplicações específicas e que consideram as características (origem, aplicação, tipo, poluentes aplicados, escala geográfica, transformações químicas, classe de estabilidade, dados meteorológicos, elevação da pluma, topografia), destes modelos comparando-as entre si. A Tabela 17 apresenta o resumo de alguns modelos disponíveis. A seguir, é apresentada uma descrição destes modelos com suas principais características.

Emissions and Dispersion Modeling System (EDMS): É um modelo combinado de emissão e dispersão para cálculo de poluição em aeroportos civis e bases aéreas. Este modelo produz um inventário de emissões de todas as fontes de aeroportos e calcula concentrações produzidas por estas fontes em receptores específicos. Transformações químicas não são consideradas. Recomendado para as seguintes aplicações: efeitos cumulativos de alterações em operações de aeronaves, emissões de fontes pontuais e fontes móveis em aeroportos ou bases aéreas, em terrenos simples, distâncias de transporte inferiores a 50 Km e tempos médios de uma hora a anuais. (MORAES, 2001)

ISCST3: É um modelo de difusão atmosférica gaussiana que foi desenvolvido pela EPA e de uso comum no Brasil. A equação Gaussiana é à base da maiofranco 2005

r parte dos simuladores de dispersão atmosférica, e supõe-se que a distribuição da concentração em qualquer corte ou seção da pluma é Gaussiana, tanto vertical como horizontalmente. O algoritmo mais utilizado para simulação a dispersão de poluentes de fontes estacionárias é o ISC - Industrial Source Complex Dispersion Models, desenvolvido na década de 70, e originalmente disponibilizado, pela EPA (1987). Foram modificadas várias vezes ao longo dos anos, para aumentar sua qualidade e confiabilidade (EPA, 1996), e tem como interface de entrada de dados um editor Fortran, software específico para elaboração de programas para resolução de rotinas computacionais e sua escolha deve-se ao fato deste possui uma grande robustez e de ampla utilização. o modelo ISCST é suficientemente robusto, permitindo especiação de vários tipos de fontes de emissão com multiplicidade de unidades e pontos receptores (NEGRI, 2002). Na próxima seção detalhará este modelo.

Offshore and Coastal Dispersion Model (OCD): Trata-se de um modelo Gaussiano tipo linha desenvolvido para determinar o impacto de emissões não litorâneas de fontes pontuais, área ou linha na qualidade do ar de regiões costeiras. Incorpora o transporte e a dispersão da pluma sobre as águas, assim como as mudanças que ocorrem quando a pluma atravessa a costa. Necessita de dados meteorológicos horários da região costeira e não costeira (temperatura da água à superfície, temperatura do ar sobre a água, altura de mistura e umidade relativa). Usado para modelar poluentes primários, não considera deposição e sedimentação. As transformações químicas são tratadas considerando-se decaimento exponencial, sendo que diferentes taxas podem ser especificadas em função do mês, ou dia ou noite (MORAIS, 2002).

Califórnia Line source Dispersion Model (CALINE 4): Utilizado para estimar as concentrações de poluentes não-reativos de estradas com tráfego, situadas em terrenos relativamente simples. Modelo gaussiano de estado estacionário. Aplicável para qualquer direção de vento, orientação da estrada e localização do receptor. O modelo contém ajustes para tempos médios e superfícies rugosas, e pode suportar 20 ligações e 20 receptores. Também contém um algoritmo para velocidade de deposição e sedimentação, de tal forma que as concentrações de

particulados possam ser preditas. Utilizado para modelar poluentes primários. Não considera transformação química. Recomendado para áreas urbanas ou rurais; terrenos simples; distâncias de transporte inferiores a 50 Km e tempos médios que podem variar de 1 a 24 horas (MORAIS, 2002).

CALPUFF: É um modelo de dispersão de vários níveis, simula as variações do espaço e tempo das concentrações, do transporte e na remoção da poluição. O modelo CALPUFF pode ser aplicado em diferentes escalas que variam de metros a quilômetros. Pode ser usado também nos estudos de remoção de poluentes na mesoescala, incluindo também a dispersão úmida, deposição seca e a transformação química, usa o campo de vento tridimensionalmente, podendo ser ajustado para fonte linha, pontual, volume ou área (FRANCO, 2005).

AUSTAL View: é uma interface gráfica, e modela a dispersão dos poluentes atmosféricos de forma lagrangeana, e foi desenvolvida pela agência ambiental do governo alemão. O modelo leva em consideração a influência da topografia e do campo de vento. A entrada dos dados do modelo necessita das fontes e receptores, e gera também um sistema de séries temporais das emissões. Permite controlar eficientemente os parâmetros dependentes do tempo e, verifica a adequação das informações do projeto antes de realizar as simulações (FRANCO, 2005).

Tabela 17 – Resumo de alguns modelos de dispersão atmosférica (Adaptado de FRANCO ,2005) Nome Emission and dispersion Modeling System – EDMS 3.1 Industrial Source Complex - ISC

Offshore and coastal Dispersion Model -

OCD

Caline 3 Calpuff Austal 86

Origem EPA, EUA EPA, EUA EPA, EUA EPA, EUA EPA, EUA Ta-Luft, Alemanha

Aplicação

Contaminantes associados a

aeroportos.

Fontes pontuais, área linha e volume,

associadas a complexos industriais

Fontes pontuais, área

linha e volume Fonte Linha

Fontes pontuais, área

linha e volume Emissão de chaminé

Tipo Pluma gaussina Pluma gaussina Pluma gaussina Pluma gaussina Pluma gaussina Pluma gaussina

Contaminantes Contaminantes primários reativos Contaminantes primários e emissões contínuas de contaminantes tóxico resíduos perigosos. Considera deposição seca. Contaminantes primários Contaminantes primários Contaminantes primários não reativos

Contaminantes primários não reativos

Escala Geográfico < 50 km < 50 km < 50 km < 50 km < 50 km < 50 km

Escala Temporal 1 hora a um ano 1 hora a um ano 1h 1 a 24h 1 hora a um ano 1 ano

Transformação química Não considerada Considera o decaimento linear ou exponencial

Considera o decaimento

linear ou exponencial Não considerada

Considera parametrizações para o SOx, NOx, HNO3 e aerossóis orgânicos. Considera deposição seca e úmida. Não considerada Classificação de

estabilidade Pasquil-gifford Pasquil-gifford Pasquil-gifford Fórmula de Turner

Pasquil-gifford (rural) e

Mcelroy - Pooler Ta-Luft classe 4

Dados meteorológicos Horária Horária Horária Horários

Completo e tridimensional usando o

CALMET

Distribuição de freqüência

Elevação da pluma Fórmula de Briggs Fórmula de Briggs Fórmula de Briggs Não considerada

Formulas de SHULMAN&SCIRE

(1980); BROGGS (1974,1975)

Fórmula de Briggs

Topografia Linear e complexa Linear e complexa Complexo Linear Linear e complexa Não disponível

Tipo do solo Urbana e rural Urbana e rural Não disponível Urbana e rural Urbana e rural Não disponível

Fonte BENSON (1979) US EPA (1995) DiCristofaro & Hanna