Microscale modelling of exposure to atmospheric pollutants in urban areas - Costa, Ana Margarida Lobo Lourenço da (2013)
A poluição atmosférica é considerada um dos maiores problemas ambientais, afectando em particular a saúde das populações urbanas. Esta problemática tem um impacto directo no ambiente exterior, mas assume especial relevância nos espaços interiores, onde a população dispende a maior percentagem do seu tempo. Para a avaliação dos impactos da poluição atmosférica na saúde das populações é necessário proceder à estimativa da exposição humana aos poluentes atmosféricos nos ambientes exterior e interior. Os principais objectivos deste trabalho centram-se no desenvolvimento de um modelo de exposição tridimensional de microscala (MEXPO) para a estimativa da exposição individual de curto termo aos poluentes PM10 e NO2, e na sua aplicação à área urbana de Viseu, com dados de duas campanhas experimentais, com o intuito de avaliar a exposição de crianças com problemas respiratórios aos referidos poluentes. O modelo de exposição tem capacidade para estimar os campos tridimensionais de vento e de concentração no ar ambiente, considerando a influência dos edifícios existentes na área urbana. O modelo simula, igualmente, as taxas de ventilação natural e as concentrações de poluentes no interior dos edifícios. O modelo de exposição inclui um modelo Computational Fluid Dynamic (CFD) de qualidade do ar para a estimativa dos campos exteriores de vento e de concentração de poluentes. O referido modelo CFD foi previamente validado de acordo com uma metodologia específica para modelos de microscala, e que inclui a utilização de critérios de validação desenvolvidos para o estudo da dispersão de poluentes em áreas urbanas. A aplicação do modelo de exposição à área urbana de Viseu para os dois períodos experimentais permitiu estimar quais as crianças mais expostas a concentrações de PM10 e NO2. Estes resultados estão directamente relacionados com o tempo dispendido pelas crianças no interior das suas residências e pelos valores de concentração determinados para esses espaços interiores. As crianças mais expostas terão uma maior probabilidade de desenvolver problemas respiratórios. A metodologia desenvolvida poderá ser usada como uma primeira abordagem para a estimativa da exposição individual a poluentes, substituindo a utilização de técnicas de medição directa intrusivas e dispendiosas. O modelo de exposição desenvolvido poderá ter ainda um papel relevante na aplicação a cenários futuros de alterações climáticas com influência no clima urbano, permitindo conhecer as concentrações futuras de poluentes no espaço urbano exterior e interior, e, consequentemente, estimar a futura exposição humana a poluentes atmosféricos.