impactes ambientais

1Manuel Pinheiro / Ana Galvão

IMPACTES AMBIENTAIS

5º Ano, 1º Semestre, 2004/2005 Eng.ª Ambiente

5ª aula


ÁGUA


Avaliação da Qualidade da Água Classificação das fontes de poluição da água

Pontuais – ex.: fábricas, ETAR, indústria

Difusas – ex.: agricultura, gado


Avaliação da Qualidade da Água Exemplos de aplicação da modelação da

qualidade da água: Eutrofização Bioacumulação Lixos tóxicos Descargas

Tipos de modelos matemáticos 1D (unidimensionais) – modelação segundo a direcção

do escoamento 2D (bidimensionais) – modelação segundo duas

dimensões 3D (tridimensionais) – modelação segundo 3 dimensões

– mais complexos Modelos de regime permanente – não consideram

variações no tempo


Modelos Simples - Zona de mistura

Substâncias conservativas Baixos caudais Linhas de água estreitas

Complexos – Streeter-Phelps Sistema unidimensional Caudal e secção constantes no espaço e no tempo Descarga pontual Curso de água infinito

j

mmefefj Q

QCQCC

C – concentração; Q – caudal

j – jusante; m – montante

ef - efluente


Modelo de Streeter-Phelps Conceitos

OD – oxigénio dissolvido [mg/l] ODsat – conc. de saturação de oxigénio dissolvido [mg/l]

D – défice de oxigénio [mg/l]

32, 000077774,0007991,041022,0652,14 TTTOD Tsat

CBO520º – carência bioquímica de oxigénio a 20º, durante 5 dias - consumo

de oxigénio para a oxidação da matéria orgânica por via biológica CBOL – CBO último – consumo de oxigénio necessário para a oxidação de

toda a matéria orgânica biodegradável

ODODD Tsat ,

K120º – constante de desoxigenação, a 20ºC

15

205

1 KL e

CBOCBO


Modelo de Streeter-Phelps Balanço de massa a um volume de controlo

Volume de controloFontes Sumidouros

Principais fontes: Rearejamento Fotossíntese OD proveniente do efluente

Principais sumidouros: Oxidação de substâncias carbonatadas Oxidação de substâncias azotadas Oxidação dos sedimentos do curso de água Respiração das plantas aquáticas

dL

dtK L 1

dD

dtK D 2

K220º – constante de rearejamento, a 20ºC


Modelo de Streeter-Phelps

dD

dtK L K D 1 2

tKi

tKtKiL eDee

KK

CBOKtD 221

12

1)(

D(t) – défice de oxigénio no instante t [mg/l]Di – défice de oxigénio no instante inicial

(após a descarga) [mg/l]K1, K2 – constantes à temperatura da mistura

CBOLi – CBO último inicial (após a descarga)

[mg/l]


Modelo de Streeter-Phelps Determinação dos valores após a descarga

Médias ponderadas pelo caudal

21

2220511

20520

5 QQ

QCBOQCBOCBO mistura

21

2211

QQ

QTQTTmistura

21

2211

QQ

QODQODODmistura

1 – valor do parâmetro no rio2 – valor do parâmetro na

descarga


Curva SAGEvolução da concentração de OD no espaço

– através da velocidade do rio tVx

OD [mg/l]

x [m]Descarga

ODc

Ponto crítico: (xc, ODc)

No ponto crítico dD

dt0

tK K

K

K

D K K

K CBOci

u

11

2 1

2

1

2 1

1

ln(

ctKLc e

K

CBOKD 1

2

1

xc


Modelo de Streeter-Phelps Correcção das constantes K1 e K2 em função da temperatura

K KTT

120

1201047, ,,

5,1

5,0

,2 h

VDK m

T

onde203 037,1)10177,0( T

mD

Dm - coeficiente de difusão molecular m3/dia

T - Temperatura ºCV - Velocidade média do escoamento m/diah - Profundidade média do escoamento m


Legislação DL 236/98, de 1 de Agosto - estabelece normas,

critérios e objectivos de qualidade com a finalidade de proteger o meio aquático e melhorar a qualidade das águas em função dos seus principais usos

DL 46/94, 22 de Fevereiro – estabelece o regime de utilização do domínio hídrico


Medidas - exemplosObjectivo Medida

Reduzir o uso de água e produção de águas residuais

Promoção d emedidas de conservação da água e de tratamento e reutilização de efluentes. Pré-tratamento antes da descarga

Minimizar a erosão durante a fase de construção e operação

Utilização de bacias de retenção e planeamento de vegetação de crescimento rápido

Reduzir a aplicação de químicos agrícolas

Planeamento do tempo, taxa e extensão de aplicação; gestão integrada de pragas (meio biológicos, químicos, físicos, mecânicos) e repercussão em termos de erosão e poluição difusa

Controlo de escorrências – nutrientes, pesticidas e sedimentos

Utilização de zonas húmidas

Alternativas de tratamento Poluição por susbstâncias dissolvidas, fontes pontuais – Sistemas de tratamento de águas residuaisPoluição térmica – utilização do efluente em estufas (arrefecimento)

Utilização de créditos de descarga Permitir manter cargas em níveis definidos – troca e negociações entre partes


AR


Avaliação da Qualidade do Ar Composição da atmosfera Outros

1%

N2

78%

O2

21%

Principais poluentes atmosféricos Partículas Dióxido de Enxofre (SO2) Monóxido de Carbono (CO) Óxidos de Azoto (NOx)

Ozono (O3)


Avaliação da Qualidade do Ar Classificação dos

poluentes Primários – emitidos

directamente pelas fontes. Ex: CO, SO2, NO2

Secundários – formados por processos químicos na atmosfera. Ex: HNO3, SO3

Estáveis – não participam nos processos químicos da atmosfera. Ex: CO, SO2, partículas

Instáveis – participam na formação de poluentes secundários. Ex: NO, NO2, O3


Avaliação da Qualidade do Ar Fontes Naturais

Vulcões (SO2), Raios (NO), Oceanos (CH3Cl), Incêndios (CO2,CO) Fontes Domésticas

aquecimento, cozinha, limpeza, jardinagem, pintura Principais poluentes: CO,CO2; Nox, solventes orgânicos

Fontes Comerciais Actividades: limpezas a seco, restaurantes, escolas,... Principais poluentes - associados ao tratamento dos resíduos

produzidos Fontes Agrícolas

matadouros e zonas de criação intensiva de animais, utilização de pesticidas e insecticidas, queimadas

Principais poluentes – partículas, CO,CO2

Fontes Industriais NOx e SOx – processos de combustão H2S – industria de papel, refinarias de petróleo,... …

Transportes 1/3 do NOx, Pb e 2/3 do CO


Modelos Modelos simples

Box Model Fontes junto ao solo,

uniformemente distribuidas Aplicável a uma pequena área Adequado a cálculos

preliminares Não considera dispersão

lateral nem vertical

WDu

QC j

j

C – concentração no compartimento

Q – caudal

U – velocidade média do vento

W,D – dimensões do compartimento perpendiculares à velocidade do vento

Modelos complexos Modelos de dispersão

Consideram transporte, dispersão, geração e extracção em qualquer ponto

Permitem analisar variações espaciais e temporais Necessitam capacidade computacional


Modelo Gaussiano Emissão pontual elevada

Concentração média do poluente (estado estacionário) Velocidade de emissão Velocidade do vento uniforme no espaço e invariante no

tempo Altura efectiva da chaminé Condições atmosféricas


Modelo Gaussiano A estabilidade

influencia o tipo de pluma


Modelo Gaussiano – emissão pontual

2

2

2

2

2

2

2

)(

2

)(2

),,( 2zzy

HzHzy

zy

jzyxj eee

u

QC

Cj(x,y,z) – concentração do contaminante j no ponto (x,y,z) [mg/m3]

Qj – caudal de saída do gás j [mg/s] – velocidade média do vento ao nível do eixo da pluma [m/s] σy, σz – coeficientes de dispersão gaussiana segundo y e z z – cota altimétrica [m] H – altura do eixo da pluma [m]

u

Coeficientes de dispersão

py xa

qz xb

Condições Classe a p b q

Instáveis A 0,40 0,91 0,41 0,91

B 0,36 0,86 0,33 0,86

C 0,36 0,86 0,30 0,86

Neutras D 0,32 0,78 0,22 0,78

Estáveis E 0,31 0,74 0,16 0,74

F 0,31 0,71 0,06 0,71


Modelo Gaussiano Sobre-elevação da pluma – Δh

Atmosfera Estável

21

14,3 Sux

21

14,3 Sux

u

xFh

32

31

6,1

31

9,2

Su

Fh

s

as T

TDgVF 1

4

2

98,08,9

z

T

TS

a

F – parâmetro de flutuabilidade [m4/s3]

S – Parâmetro de estabilidade

Vs – velocidade de saída do gás [m/s] D – diâmetro da chaminé [m] Ta – temperatura ambiente [ºK]

Ts – temperatura de saída do gás [ºK]

15,273][º][º CTKT

21

14,3 Sux f


Modelo Gaussiano Atmosfera Instável ou Neutra

fxx u

xFh

32

31

6,1

fxx u

xFh f

32

31

6,1

xf – valor de x para o qual Δh se mantém constante

55F5

2

119Fx f 55F

85

49Fx f

velocidade média do vento ao nível do eixo da pluma

n

rr z

zuu

ur - velocidade do vento à cota zr [m/s]

z – cota no eixo da pluma [m]

Classe A B C D E F

n 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,30

x – distância em relação à chaminé medida na direcção do vento [m]


Modelo Gaussiano Classes de Estabilidade

Vento (a 10 m) Insolação diurna Cobertura nocturna de núvens[m/s] Forte Moderada Fraca >4/8 <3/8

<2 A A-B B - -2-3 A-B B C E F3-5 B B-C C D E5-6 C C-D D D D>6 C D D D D


Legislação DL 352/90, 1 Agosto – estabelece o regime de protecção

e controlo da qualidade do ar Portaria 286/93, 12 Março – estabelece os valores

limites e valores guias para o dióxido de enxofre, partículas em suspensão, dióxido de azoto e monóxido de carbono, o valor limite para o chumbo e os valores guia para o ozono

DL 111/2002, 16 Abril – estabelece os valores limite das concentrações no ar ambiente do dióxido de enxofre, dióxido de azoto e óxidos de azoto, partículas em suspensão, chumbo, benzeno e monóxido de carbono, bem como as regras de gestão da qualidade do ar aplicáveis a estes poluentes, em execução do disposto nos artigos 4º e 5º do DL 276/99, 23 Julho, transpondo para a ordem interna as Directivas Comunitárias 1999/30/CE do Conselho, 22 Abril e 2000/69/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, 16 Novembro


Legislação DL 279/99, 23 Julho – define as linhas de

orientação da política de gestão da qualidade do ar e transpõem para a ordem interna a Directiva 96/62/CE do Conselho, 27 Setembro, relativa à avaliação e gestão da qualidade do ar ambiente

DL 432/99, 25 de Outubro – fixa os padrões de emissão e os processos de homologação dos motores a instalar em máquinas móveis não rodoviárias

Portaria 299/97, 18 Junho – altera a Portaria 286/93, 12 Março

Portaria 125/97, 21 Fevereiro – altera a portaria 286/93, 12 Março


Medidas

Objectivo MedidaReduzir a erosão eólica em terrenos abertos

Humedecimento, utilização de estabilizadores químicos, revegetação

Controlo de emissões de estradas não pavimentadas

Pavimentação, humedecimento, utilização de estabilizadores químicos, controlo de tráfego

Controlo de emissões de transportes

Utilização de combustíveis alternativos

Controlo de emissões de indústrias

Utilização de equipamentos de tratamento de gases


SOLO


Solo Principais vertentes

Topografia Usos actuais do solo e capacidade de uso RAN REN Áreas protegidas Áreas de protecção da natureza e protecção da

paisagem Povoamentos objecto de protecção específica Zonas afectas a servidões administrativas Ordenamento proposto Outras características:

Acidez e alcalinidade dos solos Teor de sulfatos Teor de cloretos …


Legislação REN

DL 93/90, 19 Março –Revê o regime jurídico da REN, estabelecido pelo DL 321/83, 5 Junho

DL 79/95, 20 Abril – altera o DL 93/90, 19 Março (REN) DL 213/92, 12 Outubro – altera o DL 93/90, 19 Março

(REN) DL 316/90, 13 Outubro – prevê a intervenção do MARN

na gestão da REN. altera o DL 93/90, 19 Março (REN) RAN

DL 196/89, 14 Junho –estabelece o novo regime jurídico da RAN. Revoga o DL 451/82, 16 Novembro

DL 274/92, 12 Dezembro – altera o DL 196/89, 14 Junho, que define o regime jurídico da RAN


Medidas Principais impactes:

Alteração por destruição directa Compactação Pavimentação

Medidas Evitar ou atenuar afectação Aplicar medidas de protecção …


BIOECOLOGIA


Sistemas ecológicos Diversidade de Sistemas Ecológicos –

abordagens específicas (Ex. terrestres, zonas húmidas, …)

Levantamento base: Tipo de comunidades/habitats Espécies presentes Factores ambientais

A capacidade de prever impactes ecológicos depende não só das característicos estruturais dos habitats mas também dos processos ecológicos críticos que aí existem Analisar processos ecológicos (abióticos e bióticos) Abordagens geralmente ao nível das populações, numa

gama espacio-temporal definida


Aspectos a ter em conta

Dinâmica sazonal Interrelações Funcionalidade Diversidade Raridade Estatuto de protecção


Legislação DL 140/99, 24 Abril – revê a transposição para a

ordem jurídica interna da Directiva 79/409/CEE do conselho, 2 Abril (directiva aves) e da Directiva 92/42/CEE do conselho, 21 Maio (directiva habitats)

DL 384-B/99, 23 Setembro – Cria diversas zonas de protecção especial e revê a transposição para a ordem jurídica interna das Directivas nºs 79/409/CEE, do Conselho, de 2 de Abril, e 92/43/CE, do Conselho, de 21 de Maio

DL 19/93, 23 Janeiro - Define as áreas protegidas ao abrigo da Rede Nacional de Áreas Protegidas (RNAP)

DL 213/97, 16 Agosto – altera o DL 19/93, 23 Janeiro

…


Medidas Impactes:

Destruição ou perda de habitats Mortalidade directa Barreira física Poluição local

Medidas Passagens para minimizar efeito barreira Revegetação Controlo da poluição …

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