Modelação da deposição de poluentes atmosféricos : aplicação ao conceito de cargas críticas

Mestrado em Poluição AtmosféricaA deposição de poluentes atmosféricos no ambiente é a causa de alguns problemas actuais: a acidificação, a eutrofização e indirectamente, o ozono troposférico. Associada a esta problemática surge o conceito de cargas/níveis críticos, largamente aceite na Europa como base para estratégias de controle de poluição. Para a aplicação desta metodologia é necessário estimar a deposição atmosférica nos ecossistemas. Assim, efectuou-se neste trabalho a parametrização do módulo de deposição do sistema de modelos MAR. Este é um sistema que está vocacionado para a simulação do transporte, dispersão e remoção de poluentes, incluindo a produção de ozono, em condições de circulações de mesoscala. A parametrização da resistência de superfície foi aplicada à região de Lisboa e o desempenho do modelo foi avaliado com dados experimentais de deposição observados na área em estudo. A primeira parte deste trabalho reflecte o estados actual dos conhecimentos sobre deposição atmosférica, seus mecanismos, técnicas de medição e modelação. Apresenta-se o enquadramento da deposição no conceito de cargas críticas, bem como as metodologias actualmente usadas na sua estimativa. A campanha experimental LisbEx 97 e a aplicação do sistema MAR IV com a parametrização da resistência de superfície permitiram o conhecimento da deposição do ozono troposférico, poluente em análise, na região em estudo. Ficou evidenciada a influência da parametrização efectuada através dos resultados do modelo que apresentam uma boa concordância com os dados observados. A aplicação de um método empírico possibilitou a estimativa de cargas críticas de acidificação para Portugal Continental. O mapa obtido mostra que cerca de 70% do território se encontra nas áreas mais sensíveis o que realça a necessidade da aplicação deste conceito actual. O estudo agora apresentado contribui para o conhecimento da deposição atmosférica e para o desenvolvimento da aplicação dos limites críticos, metodologia essencial para um desenvolvimento sustentável. No entanto, ressalta-se a necessidade de aprofundar o estudo da deposição e da aplicação de outras metodologias de estimativa de cargas críticas.The deposition of pollutants from the atmosphere to ecosystems is the cause of some present environmental problems: acidification, eutrophication and, indirectly, ground level ozone. Related with these issues is the critical loads/levels concept, widely accepted in Europe as basis for pollution control strategies. The knowledge of atmospheric deposition on atmospheric ecosystems is needed to setup this methodology. Therefore, it was done in this work a parameterisation of the deposition module of the system of models MAR IV. This system is adequate to simulate the transport, dispersion and removal of pollutants, including ozone production for mesoscale application. The surface resistance parameterisation was applied to Lisbon region and the model's performance was assessed with deposition experimental data observed in the study area. The first part of the work was focused in the state of the art about atmospheric deposition, their mechanisms, measuring techniques and modelling. The framing of deposition on the critical loads concept is presented, as well as, up-to-date methodologies for its estimate. The fieldwork LisbEx 97 and the application of MAR IV System allowed the knowledge of ground level ozone in the study area. The influence of parameterisation became evident with the good fit between modelled results and measured data. An empirical method was applied to estimate critical loads for acidity for continental Portugal. The results show that around 70% of the country are in sensitive areas reinforcing the need for the application of this concept. This study is an important contribution to the knowledge of atmospheric deposition and critical thresholds development, a fundamental methodology for sustainable development. Nevertheless, more work must be done to deepen the deposition study and to the application of other methodologies to critical loads estimates