Impacto da queima da biomassa na qualidade do ar em microambientes residenciais

Abstract

The main objective of this dissertation is to characterize residential biomass burning in terms of indoor air pollution levels, with a primary focus on mass and number concentrations and particulate matter characterization by size distribution in residential environments influenced by biomass burning as the main energy source for heating equipment.To achieve this objective, a portable aerosol spectrometer, GRIMM, was used during various tests of differing durations. To characterize particulate matter in a residential setting, a suitable home was selected based on available equipment and materials, and information about the location and meteorological variations during the campaign days was gathered to aid in interpreting the collected data.Data acquired from the portable aerosol spectrometer allowed for size distribution analysis of atmospheric particles ranging from 0.25 to 32 µm, in terms of number concentration (particles/l) and mass concentration (µg/m³), and provided mass concentrations of PM10, PM2.5 and PM1. The obtained data facilitated temporal and statistical analyses, which were compared against Portuguese legislation and World Health Organization (WHO) guidelines.Results indicated that indoor air quality was largely affected by human activities, with combustion being the biggest contributor to the increase in PM2.5 and PM1 levels, while PM10 is affected by other activities. During the tests there was an average increase of 48.4% and 89.1% in the concentration of PM2.5 and PM1 compared to the initial concentration values.Additionally, average hourly concentrations of PM10 and PM2.5 did not exceed the limit established by Portuguese legislation (Portaria n.º 138-G/2021) or WHO guidelines.

O principal objetivo da presente dissertação, consiste na caracterização da contribuição da queima de biomassa para os níveis de poluição do ar interior, com o principal foco na caracterização do material particulado em termos de distribuição por tamanho e na concentração mássica e numérica, em ambiente residencial influenciado pela utilização de equipamentos de aquecimento que utilizam a queima de biomassa como a sua principal fonte de energia.Para atingir este objetivo foi utilizado um espectrómetro de aerossol portátil, GRIMM, durante vários testes de diferentes durações. Com o intuito de caracterizar o material particulado num ambiente residencial, selecionou-se uma moradia com os equipamentos e material disponível e fez-se um levantamento de informação à cerca do local, e da variação meteorológica dos dias de campanha com o intuito da interpretação dos dados obtidos.Os dados adquiridos com o GRIMM permitiram obter a distribuição por tamanho das partículas atmosféricas, na gama entre 0,25 – 32 µm, em termos de número (partículas/l) e massa (µg/m3), e obter a concentração mássica de PM10, PM2.5 e PM1. Os dados obtidos permitiram realizar uma análise temporal e uma análise estatística e foram comparados com valores estabelecidos na legislação portuguesa e com os valores recomendados pela Organização Mundial de Saúde (OMS).Através dos resultados foi possível concluir que o interior da residência é afetado na sua grande maioria pela atividade humana, sendo que a combustão é o maior contribuinte para o aumento dos níveis de PM2.5 e PM1, já PM10 é afetado por outras atividades. Durante os testes registou-se um aumento médio de 48,4% e de 89,1% da concentração de PM2.5 e PM1 em relação aos valores da concentração inicial. Foi possível concluir que as concentrações médias horárias de PM10, PM2.5 não ultrapassaram o valor limite estabelecido pela Portaria n.º 138-G/2021, nem os valores recomendados pela OMS.