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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26494| Título: | Impacto das queimas de biomassa na qualidade do ar de cidades da Bolívia |
| Título(s) alternativo(s): | Impact of biomass burning on the air quality of bolivian cities |
| Autor(es): | Veneros, Eva Maria Mollinedo |
| Orientador(es): | Krecl, Patricia |
| Palavras-chave: | Ar - Qualidade - Bolívia Queimada Biomassa Monitorização ambiental Poluentes Air - Quality - Bolívia Burning of land Biomass Environmental monitoring Pollutants |
| Data do documento: | 29-Set-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | VENEROS, Eva Maria Mollinedo. Impacto das queimas de biomassa na qualidade do ar de cidades da Bolívia. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021. |
| Resumo: | As queimas de biomassa são muito frequentes na América do Sul durante a época seca (julho–outubro) e os poluentes emitidos podem ser transportados regionalmente, afetando a saúde humana, a biodiversidade e o clima. Pesquisas prévias mostraram que poluentes emitidos pelas queimadas na Amazônia atingiram regiões rurais no estado de La Paz (Bolívia). O presente estudo focou no impacto das queimadas sobre a qualidade do ar nas grandes cidades da Bolívia (La Paz, Cochabamba e Santa Cruz). Foram analisadas as concentrações de material particulado com diâmetro aerodinâmico menor que 10 µm (MP10), óxidos de nitrogênio (NOx) e ozônio (O3), medidas in situ pela Rede de Monitoramento da Qualidade do Ar (MoniCA) no período 2017–2019. Essa informação foi complementada com produtos de satélite de teor de monóxido de carbono (CO) do sensor TROPOMI (satélite Sentinel 5P) e profundidade óptica do aerossol (AOD, por suas siglas em inglês) de MODIS (satélites Terra e Aqua), e concentrações de O3 e material particulado fino (MP2,5) de reanálise EAC4. O impacto das queimadas sobre a qualidade do ar urbano foi quantificado com a informação de satélite e de reanálise comparando os valores médios do período de queimadas com respeito ao período sem queimadas. A identificação do transporte regional de poluentes em Cochabamba em setembro de 2019 se baseou nas retrotrajetórias das massas de ar e o cálculo de probabilidade com a função Potential Source Contribution Function (PSCF). Os resultados mostraram que as planícies orientais foram altamente impactadas pela fumaça dos incêndios transportada pelo Jato de Baixos Níveis desde a Amazônia e Cerrado (no Brasil e na Bolívia) até a região de estudo. Santa Cruz foi a cidade mais afetada, por estar mais próxima aos focos de incêndio, com concentrações de MP2,5, O3, CO e AOD entre 1,4–2,4 vezes maiores em relação ao período sem queimadas. Em La Paz e Cochabamba, não foram observados aumentos de AOD na temporada de queimas, mas sim de MP2,5, O3 e CO entre 1,1–1,6 vezes. O transporte regional de poluentes foi principalmente observado em Cochabamba em setembro de 2019: i) nos episódios de altas concentrações noturnas de MP10 (80–180 µg/m3 ) e O3 (20–45 µg/m3 ) medidas in situ, e ii) nas trajetórias das massas de ar sobre regiões com alto número de focos de incêndio, onde 77% foram oriundas do norte e noroeste do país, e 23% com origem no norte da Argentina e Paraguai na última semana do mês. A função PSCF indicou uma probabilidade de 35–50% de que as queimadas no Paraguai e Argentina causaram as altas concentrações noturnas de O3 em Cochabamba durante um evento específico. Por tanto, a qualidade do ar urbano na Bolívia pode ser deteriorada pela fumaça emitida na queima de biomassa na escala regional e com contribuições transfronteiriças. A cooperação entre os países da América do Sul é vital para controlar e reduzir as queimadas regionais e assim proteger a saúde da população, os ecossistemas afetados e diminuir o impacto no aquecimento global. |
| Abstract: | Biomass burning (BB) is very frequent in South America during the dry season (July - October) and the emitted pollutants can be transported regionally, affecting human health, biodiversity and climate. Previous research showed that the pollutants emitted by BB in the Amazon region reached rural regions in the state of La Paz (Bolivia). This study focused on the impact of BB on the air quality in Bolivia's large cities (La Paz, Cochabamba and Santa Cruz). Concentrations of particulate matter with a aerodynamic diameter smaller than 10 µm (PM10), nitrogen oxides (NOx) and ozone (O3) measured in situ by the Air Quality Monitoring Network (MoniCA) were analyzed in the period 2017-2019. This information was supplemented with satellite products of carbon monoxide (CO) content from TROPOMI sensor (Sentinel 5P satellite) and aerosol optical depth (AOD) from MODIS (Terra and Aqua satellites), and concentrations of O3 and fine particulate matter (PM2.5) from EAC4 reanalysis. The BB impact on the urban air quality was quantified by comparing the satellite and reanalysis mean values during the burning and no-burning periods. The long-range transport of pollutants was identified by analyzing the air mass back-trajectories and the Potential Source Contribution Function (PSCF) for Cochabamba in September 2019. The results showed that the Bolivian lowlands were highly impacted by fire smoke transported by the low-level jet from the Amazon and Cerrado regions (in Brazil and Bolivia) to the study area. Santa Cruz was the most affected city, due to its proximity to the fire foci, with values of PM2.5, O3, CO and AOD between 1.4–2.4 times higher compared to the period without fires. No AOD changes were observed in La Paz and Cochabamba during the burning season, but PM2.5, O3 and CO concentrations were 1.1–1.6 times higher. The regional transport of pollutants was observed in Cochabamba in September 2019 mainly: i) in the episodes of high nocturnal PM10 (80–180 µg/m3) and O3 (20–45 µg/m3) concentrations measured in situ, and ii) in the air mass backtrajectories over regions with a large number of fire foci, with 77% coming from the north and northwest of the country, and 23% from the north of Argentina and Paraguay in the last week of the month. The PSCF function indicated a 35–50% probability that the fires in Paraguay and Argentina caused the high nocturnal O3 concentrations observed in Cochabamba for a specific event. Thus, the urban air quality in Bolivia can be deteriorated by BB smoke at the regional scale and with cross-border contributions. International cooperation among the countries in South America is needed to control and reduce fire practices, to protect human health and ecosystems and reduce the impact on global warming. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26494 |
| Aparece nas coleções: | LD - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental |
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