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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10198/3232

Título: Deposição seca de poluentes gasosos em ecossistemas do sul da Europa: medição e parametrização
Autor: Feliciano, Manuel
Palavras-chave: Eddy correlation
Métodos micrometeorológicos
Ozono
Dióxido de enxofre
Óxidos de azoto
Vegetação rasteira
Issue Date: 2001
Editora: Universidade de Aveiro
Citação: Feliciano, Manuel (2001) - Deposição seca de poluentes gasosos em ecossistemas do sul da Europa: medição e parametrização. Aveiro: Universidade. Tese de Doutoramento em Ciências Aplicadas ao Ambiente
Resumo: A presente investigação teve como principal objectivo contribuir para a melhoria do conhecimento do fenómeno de deposição seca de poluentes oxidantes (ozono) e de natureza ácida (dióxido de enxofre e óxidos de azoto) em regiões do Sul da Europa, de forma a verificar se as parametrizações derivadas de dados experimentais recolhidos em ecossistemas de latitude superior se podem generalizar para as condições ambientais do Sul da Europa. Isto é importante devido ao facto de a correcta implementação de estratégias de controlo de poluição do ar, assentes no conceito de nível e carga crítica, requererem estimativas fiáveis de deposição atmosférica nos vários ecossistemas. No sentido de alcançar este objectivo, procedemos à realização de um longo estudo de campo, em áreas de vegetação rasteira situadas na Península Ibérica, em que os fluxos de ozono foram medidos pelo método de correlação turbulenta (eddy correlation) e os fluxos de SO~, NO e NO2 foram estimados a partir da medição do gradiente vertical de concentração destas espécies químicas. Outras variáveis ambientais relevantes como a transferência vertical de 002, vapor de água, calor sensível, temperatura, humidade relativa, radiação solar, etc. também foram monitoradas pela sua importância na análise dos dados de fluxos dos poluentes supracitados. O elevado volume de dados experimentais amostrados foram submetidos a um processo de filtração, de forma a seleccionar um conjunto de valores não afectados pelos erros instrumentais e respeitantes a períodos favoráveis à aplicação correcta dos métodos de medição. O procedimento de selecção de dados conduziu à eliminação de uma elevada quantidade de registos individuais de fluxos, principalmente das espécies químicas medidas pelo método do gradiente, mas ainda assim, os dados remanescentes possibilitaram a avaliação das quantidades, tendências e principais mecanismos envolvidos no fenómeno de transferência vertical na interface atmosfera/superfície dos poluentes estudados. A deposição seca de ozono variou diariamente segundo uma padrão regular, exibindo taxas máximas durante o período diurno e mínimas durante a noite. A variação dia/noite foi uma característica comum, mas com formas e magnitudes fortemente dependentes da estação do ano e das características do local de medição. As velocidades de deposição variam de valores máximos diurnos compreendidos entre os 0.15-0.50 cm 5~l e valores nocturnos normalmente inferiores a 0.05 - 0.15 cm Í1. Inversamente, a variação diária da resistência de superfície diminui de valores normalmente superiores a 6.00 s c m~1, logo após o nascer do Sol ou algumas horas mais tarde, para valores mínimos diurnos que variam entre os 2.00 s cm~1, numa vegetação biologicamente activa, e os 5.00 5 cm1, numa canópia senescente. De facto, a variação diária, sazonal e espacial de R0 está fortemente correlacionada com o comportamento de abertura e fecho dos estomas da vegetação. Todavia, a ocorrência de fluxos durante a noite ou durante períodos diurnos em que a vegetação apresenta uma baixa ou nula actividade biológica demonstrou também que as moléculas de ozono interagem com outros elementos da superfície, em proporções mais ou menos significativas. Quando a remoção de ozono ocorre maioritariamente através da via não-estomática, a deposição seca de ozono não atinge contudo as magnitudes registadas em vegetação saudável. A contribuição relativa da via estomática e da não-estomática foi também avaliada de forma quantitativa. Verificamos ainda que a formulação do modelo de deposição seca de Wesely (Wesely, 1969) se revelou adequada na descrição do comportamento diário de R~. Porém, o ciclo sazonal descrito pelos valores experimentais de R~ difere substancialmente do previsto pelo modelo de Wesely, uma vez que os seus parâmetros foram definidos para uma vegetação que exibe um ciclo de crescimento desfasado do prevalecente nas nossas condições. No que diz respeito ao 802, a variação temporal e espacial dos parâmetros de deposição seca demonstram que a transferência seca deste poluente também é regulada, em parte, pelos mecanismos de superfície. Os valores de R~ apresentaram medianas que oscilaram entre os 1.40 5 cm1 e os 2.00 5 cm, para um espectro alargado de condições ambientais. A absorção deste poluente pelos estomas representa uma importante via de remoção, numa superfície com vegetação biologicamente activa, mas em comparação com a remoção que ocorre por via de mecanismos não-estomáticos, sobretudo na presença de camadas aquosas na superfície, a sua contribuição é efectivamente baixa. Em condições de isenção de humidade, os valores de R~ aumentaram cerca de um factor de 2, mas ainda assim a deposição de 802 continuou a ser significativa. A resistência de superfície associada à deposição de S02 é difícil de descrever matematicamente. Porém, pudemos verificar que, para uma escala temporal de baixa resolução e especialmente em condições de superfície húmida, a comparação entre os valores experimentais de Vd e os obtidos com a parametrização de Erisman (Erisman et al, ‘1994a) foi bastante razoável. A transferência de NO e NO2 na interface atmosfera/superfície foi avaliada com a teoria clássica do gradiente e a partir de metodologias que incluem o efeito das reacções químicas entre estas espécies e o ozono. Apesar das limitações de ambas as aproximações, os resultados mostram que estes poluentes tanto podem ser depositados como emitidos pela superfície, dependendo das concentrações atmosféricas e do balanço entre a produção e a remoção destes poluentes ao nível da superfície. Globalmente, verificamos que, enquanto o NO é predominantemente emitido pela superfície, em resultado da sua produção biológica pelos processos biológicos do solo, o NO2 transfere-se segundo um padrão mais complexo, ora sendo predominantemente depositado durante o dia, ora exibindo padrões diários com acentuadas emissões diurnas. Os fluxos de emissão de NO2 foram explicados com base na produção deste poluente, ao nível da sub-canópia, pela reacção química entre o ozono depositado e o NO emitido. Por fim, concluímos que a informação extraída deste trabalho veio preencher parte da grande lacuna de informação respeitante ao fenómeno de deposição seca em ecossistemas mediterrânicos, representando deste modo uma importante base para a validação dos modelos ou módulos de deposição seca existentes.
URI: http://hdl.handle.net/10198/3232
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