Exposição dos passageiros a poluentes climáticos de curta vida no transporte marítimo

Autor: Oliveira, Marcus Vinicius Batista
Přispěvatelé: Targino, Admir Créso de Lima, Abad, Patricia Krecl, Vendrame, Pedro Rodolfo Siqueira
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
Popis: Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná A cidade do Rio de Janeiro (Brasil) possui um sistema único de transporte marítimo de massa, operando barcas em cinco rotas na Baía de Guanabara, com capacidade de passageiros entre 645 e 2.000. O sistema ocupa o quarto lugar no mundo em número de passageiros, transportando anualmente 20 milhões de passageiros. Como qualquer outro meio de transporte que utiliza combustíveis fósseis, as barcas emitem poluentes que afetam a qualidade do ar e o clima no entorno de sua área de operação. Infelizmente, as informações sobre as concentrações de poluentes do ar dentro das barcas e terminais marítimos são escassas, o que dificulta a avaliação da exposição a poluentes atmosféricos nesses microambientes. Assim, essa pesquisa pioneira teve como objetivo caracterizar as concentrações de material particulado fino (com diâmetro menor que 2,5 µm, MP2,5), black carbon (BC), número de partículas (NP) e compostos orgânicos voláteis totais (TVOC) por cinco dias dentro de barcas que conectam as cidades do Rio de Janeiro e Niterói. O estudo utilizou instrumentos portáteis operados continuamente em alta resolução temporal para capturar as características espaço-temporais durante as diferentes fases do deslocamento. Além disso, as concentrações de MP2,5 e BC foram coletadas na calçada em frente aos terminais de barcas em Niterói e Rio. Os resultados do monitoramento fixo mostraram concentrações médias de BC e MP2,5 de 4,5 ± 7,5 µg m-3 e 13,5 ± 13,6 µg m-3 em Niterói e 4,6 ± 9,3 µg m-3 e 10,6 ± 7,7 µg m-3 no Rio, respectivamente. As concentrações médias de BC e MP2,5 dentro das barcas foram até três e seis vezes superiores às concentrações nas calçadas, respectivamente, enquanto as concentrações de NP e TVOC foram comparáveis nesses microambientes. As concentrações dos poluentes foram altamente heterogêneas nas barcas, sendo o deck inferior (LD) mais poluído que o deck superior (UD) em termos de BC (15,7 ± 36,8 µg m-3 vs. 9,3 ± 21,5 µg m-3) e MP2,5 (66,9 ± 65,4 µg m-3 vs. 39,4 ± 36,8 µg m-3). Entretanto, as concentrações médias de NP foram ligeiramente maiores no UD com uma grande variabilidade (30.010 ± 34.582 # cm-3 vs. 26.655 ± 36.508 # cm-3 ). A concentração média de TVOC no UD foi de 1.537 ± 5.276 ppb, mas a comparação entre os decks não foi possível devido a disponibilidade de equipamento. A infiltração das plumas através das janelas nas barcas mais antigas aumentou as concentrações médias de BC, NP e MP2,5 em 2, 5 e 21 vezes em relação as mais novas, que operavam com sistemas de ar condicionado (A/C) e janelas fechadas. Contudo, as concentrações de TVOC foram 151 vezes maiores nas barcas mais novas, cuja hipótese é que estas vêm do formaldeído e outros COV dos materiais e móveis de decoração. As razões médias de no-A/C:A/C foram 3,5, 2,7 e 2,5 para BC, MP2,5 e NP, respectivamente. A fase mais poluída do trajeto foi a manobra para atracar e desatracar, quando os motores operam com maiores cargas para ajustar a posição da barca. Finalmente, este estudo mostrou que, apesar das vantagens de um sistema de transporte marítimo de massa, os passageiros e membros da tripulação são expostos a concentrações desproporcionalmente altas de alguns SLCP durante o trajeto, que a longo prazo podem afetar sua saúde. The city of Rio de Janeiro (Brazil) hosts a unique maritime mass transit system, operating commute ferries at five destinations on Guanabara Bay, with passenger capacities between 645 and 2,000. The system ranks fourth in the world in the number of commuters, transporting 20 million passengers annually. Like any other fossil-fuel based transport mode, the ferries emit pollutants that affect the air quality and climate in the vicinity of its operation area. Unfortunately, information on air pollutant concentrations on-board ferries and maritime terminals is scarce, which hinders the accurate assessment of personal exposure to air pollutants in these microenvironments. Thus, this pioneering research aimed to characterise the concentrations of fine particulate matter (with aerodynamic diameter smaller than 2.5 µm, PM2.5), black carbon (BC), particle number (PN) and total volatile organic compounds (TVOC) during five days on-board ferries connecting the cities of Rio de Janeiro and Niterói. The study used portable instruments operated continuously at high temporal resolution to capture the fine spatiotemporal features during the different phases of the commutes. In addition, PM2.5 and BC concentrations were collected at the kerbside in front of Niterói and Rio de Janeiro ferry terminals. The results from the fixed monitoring showed mean BC and PM2.5 concentrations of 4.5 ± 7.5 µg m-3 and 13.5 ± 13.6 µg m-3 in Niterói, and 4.6 ± 9.3 µg m-3 and 10.6 ± 7.7 µg m-3 in Rio de Janeiro, respectively. Mean BC and PM2.5 concentrations on-board the ferries were up to three- and six-fold higher than the kerbside concentrations, respectively, whilst PN and TVOC concentrations were comparable between these two microenvironments. The air pollutant concentrations were highly heterogeneous on-board the ferries, with the lower deck (LD) being more polluted than the upper deck (UD) in terms of BC (15.7 ± 36.8 µg m-3 vs. 9.3 ± 21.5 µg m-3) and PM2.5 (66.9 ± 65.4 µg m-3 vs. 39.4 ± 36.8 µg m-3 ). On the other hand, mean PN concentrations were slightly higher in the UD, with a large variability (30,010 ± 34,582 # cm-3 vs. 26,655 ± 36,508 # cm-3). The mean TVOC concentration in the UD was 1,537± 5,276 ppb, but a comparison between decks was not possible due to the availability of only one monitor. Infiltration of smoke plumes through the windows in the oldest ferries increased the mean BC, PN and PM2.5 concentrations by 2, 5 and 21 folds compared with the newest ones that operated with air conditioning systems (A/C) and closed windows. Conversely, TVOC concentrations were 150-fold higher in the newest ferries, which is hypothesised to come from formaldehyde and other VOC from decorating materials and furniture. Mean noA/C:A/C ratios were 3.5, 2.7 and 2.5, for BC, PM2.5 and PN, respectively. The most pollutated phase of the commute was manoeuvring for docking and undocking, when the engines operated at higher load to adjust the ferry position. In closing, this study showed that despite the advantages of a maritime mass transport system, commuters and (potentially, crew members) are exposed to disproportionately high concentrations of some SLCP during the commutes which, in the long term, may affect their health.
Databáze: OpenAIRE
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