Dissertations / Theses on the topic 'Calpuff'

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4955_.pdf: 2595696 bytes, checksum: 9e5cf0372c78efe4f4b26fe602407955 (MD5) Previous issue date: 2011-04-15
A presença de casas e prédios e outras construções próximas de fontes emissoras afeta o padrão de escoamento de ar e a dispersão dos contaminantes na camada limite superficial. Além disto, o tempo de média para o qual as concentrações médias do contaminante são determinadas depende da composição química do contaminante e do tempo de impacto causado. Por exemplo, para compostos odorantes, o tempo de média deve ser relacionado ao intervalo de tempo de uma inspiração (1 à 5s) ou ao intervalo de tempo para o qual os compostos odorantes causam efetivamente o incômodo. Uma das ferramentas empregadas nos estudos desses impactos são os modelos matemáticos que tem a capacidade de incluir o efeito da presença de obstáculos e de representar concentrações de curto período no escoamento. Devido à facilidade e rapidez em sua aplicação, os modelos gaussianos são muito empregados com adaptações incorporando o efeito de obstáculos e a representação de concentrações de curto período. O presente trabalho tem como objetivo avaliar os modelos CALPUFF e AERMOD, utilizando o modelo PRIME para considerar os efeitos da presença do obstáculo, e duas metodologias para a obtenção de concentrações de pico, uma que aplica um fator de ajuste no coeficiente de dispersão e outra que aplica um fator de ajuste diretamente nas concentrações para pequenos intervalos de tempo. Os resultados das modelagens foram comparados com dados obtidos em experimentos de túnel de vento, e mostraram os que os modelos tenderam a subestimar os valores de concentração próximos aos obstáculos, com o modelo AERMOD superestimando seus resultados em relação ao CALPUFF. Além disso, foi possível inferir que o modelo CALPUFF melhora o seu desempenho à medida que a distância em relação ao obstáculo aumenta. Já com relação ao modelo AERMOD, constatou-se que seus resultados melhores ocorrem parte nas regiões próximas do obstáculo, sendo superior ao CALPUFF na maioria dos casos. Entretanto, para maiores distâncias, os dois modelos estimaram resultados semelhantes. A análise das concentrações máximas médias para intervalos de tempo de curto período sugeriu que o ajuste aplicado diretamente nas concentrações nas previsões dos modelos AERMOD e CALPUFF não diferem substancialmente. Porém quando as duas metodologias são analisadas no CALPUFF, as maiores concentrações de pico são encontradas com o fator de ajuste aplicado diretamente nas concentrações, com uma diminuição da diferença entre as metodologias à medida que se tem intervalos de tempos maiores.

Lo studio dell'impatto olfattivo, nell'ambito delle valutazione di impatto per l'atmosfera e la qualità dell'aria, rappresenta uno degli elaborati centrali dello Studio di Impatto Ambientale per la realizzazione di impianti di trattamento rifiuti. La complessa natura delle sostanze responsabili di emissioni odorigene, l'impossibilità di misurare fisicamente e chimicamente l'odore, la soggettività della percezione olfattiva, rappresentano tuttavia una serie di elementi che rendono particolarmente complessa la caratterizzazione e la valutazione di impatto delle emissioni odorigene, nonché la regolamentazione dell'inquinamento olfattivo, sia a livello tecnico, sia a livello normativo. In tale tesi si riportano i risultati ad oggi raggiunti in materia di valutazione dell'impatto odorigeno, sia in relazione alle tecniche utilizzate per il campionamento e la rilevazione delle emissioni odorigene, sia in relazione ai criteri di accettabilità delle concentrazioni stimate o misurate. In particolare, si è effettuata la valutazione dell'impatto olfattivo dovuto all'ampliamento di una discarica situata all'interno di un comparto di trattamento rifiuti in Emilia-Romagna, mediante simulazione modellistica previsionale. Per la valutazione si è utilizzato il software Calpuff, modello gaussiano a puff in grado di simulare il trasporto, la trasformazione e la deposizione atmosferica delle sostanze odorigene, fornendo come output l'andamento spazio-temporale della concentrazione al suolo.

Obiettivo del seguente lavoro di Tesi è il confronto tra due diversi metodi di inserimento dei dati meteorologici ad un medesimo modello di dispersione gaussiano non stazionario: CALMET ed un file formattato secondo gli standard ISC. Punto di partenza è stata la Tesi di Eleonora Foschi, riguardo le emissioni di inquinanti dall’impianto siderurgico dell’Ilva di Taranto e conseguente modellazione mediante l’accoppiata CALMET-CALPUFF.

Oggetto del lavoro di tesi è la trattazione e la modellazione delle emissioni in aria di inquinanti tipici degli stabilimenti industriali, mediante software CalPuff. È stato applicato il modello CALPUFF a uno stabilimento industriale per valutarne gli effetti in termini di concentrazioni degli inquinanti che colpiscono l'uomo. Si è stimata la variazione degli effetti delle emissioni fra stato attuale e configurazione futura, nella previsione del raddoppio della capacità produttiva dell’impianto. Il software comprende tre processori: un preprocessore, CALMET per l’elaborazione dei dati metereologici, il processore centrale, CALPUFF, per la determinazione del file delle concentrazioni calcolate nella griglia di calcolo, e un post-processore CALPOST, che rende leggibili e fruibili i risultati da parte di software esterni per la relativa visualizzazione grafica. La simulazione è stata svolta tenendo conto dei dati dell’intero anno solare 2013. I risultati sono stati elaborati attraverso il software SURFER in grado di fornire isoplete di concentrazione che, riportate sulla mappa del territorio, consentono una chiara visualizzazione delle concentrazioni di inquinanti al suolo. Dai dati ottenuti si rileva che il contributo degli emissivi inquinanti dell’impianto sia modesto e si esclude che possa arrivare a “colpire” l’area urbana, esterna al dominio di calcolo e posta a sud ovest rispetto allo stabilimento. Si ridurrà in maniera sensibile l’impatto ambientale in termini di concentrazioni di inquinanti al suolo nella configurazione futura e dunque il contributo nocivo dell’impianto alla qualità globale dell’aria. Il miglioramento ottenibile nello scenario futuro è ascrivibile da un lato alla scelta progettuale di aumentare l’altezza dei camini per favorire la dispersione di inquinanti in atmosfera e diminuirne la ricaduta al suolo, dall’altro, all’adozione di ulteriori sistemi di abbattimento di inquinanti nei fumi in uscita rispetto alla configurazione attuale.

O presente estudo visa à obtenção de um modelo utilizando o acoplamento dos códigos WRF e CALPUFF com o objetivo de obter as características do campo meteorológico e da dispersão dos poluentes NO2 e SO2 de uma Usina Termelétrica localizada em Linhares. Foi utilizada uma grade de 100×100 células, com resolução de 1 km durante 90 h. Para vias de comparação, outra simulação foi feita sem a entrada do modelo WRF no CALMET, utilizando uma grade 15×15 sem modificar nenhum outro parâmetro. Os resultados obtidos foram comparados com dados do aeroporto de Vitória e com a legislação ambiental vigente. Para a camada limite planetária, o resultado obtido da simulação WRF/CALMET se encontra dentro da faixa encontrada na literatura. Os demais resultados, média de velocidade e direção do vento, para as duas simulações diferem entre si e dos dados do aeroporto, fato que já era esperado devido à distância e orografia entre a Usina e os dados da estação utilizados como entrada nos modelos. A concentração máxima obtida para os poluentes estudados se encontram dentro dos padrões de qualidade do ar. Devido à falta de dados observacionais, não foi possível uma genuína validação dos resultados, mas, sabendo a localização dos picos, foi possível sugerir locais de amostragem para futura comprovação dos resultados.
This study aims to create a model using the coupling of the WRF and CALPUFF codes in order to obtain characteristics of the meteorological field and the dispersion of pollutants NO2 and SO2 of a power plant located at the city of Linhares. The field consists of a grid of 100×100 cells resolution of 1 km for 90 h. Another simulation was made without using WRF as an input into CALMET, in the purpose of comparison, using a 15×15 grid and no change of other parameters. The results were compared to data from the airport of Vitória and against environmental legislation. For the planetary boundary layer the results of WRF/CALMET simulation are within the range found in the literature. The results of average wind speed and direction obtained by both simulations are different from each other and from the data of the airport,such as expected due to the distance and orography of the power plant and station data used as input into the models. The maximum concentrations of the pollutants are within air quality standards. Due to lack of observational data, genuine validation of the results is not feasible, but knowing the location of the concentration peak, it was possible to propose suitable sampling sites for future verification.

Il presente lavoro di tesi riguarda lo studio di un modello di stima delle emissioni per la previsione della contaminazione ambientale in aria. Il lavoro è stato svolto all’interno del DICAM dell’Università di Bologna attraverso il supporto del relatore Giacomo Antonioni e dei correlatori Ada Saracino e Gigliola Spadoni. L’applicazione modellistica, attraverso l’uso del software CALPUFF, ha trattato le emissioni del camino E312 della sezione Agglomerazione dello stabilimento siderurgico ILVA di Taranto nell’anno 2015. Gli inquinanti simulati sono quelli per i quali lo SME fornisce il flusso di massa: SO2, NOx, PM. Le polveri sono state considerate completamente costituite da polveri PM10 e per esse si è calcolata la concentrazione al suolo e la deposizione. A partire dai risultati per le polveri, ipotizzando che siano in parte veicolati da esse, sono state valutate anche le concentrazioni e le deposizioni di Diossine. Della configurazione modellistica “ottimale” sono stati presentati: ▪ Per i macroinquinanti le medie annue di concentrazione al suolo, e quindi, la dispersione degli inquinanti. ▪ Per i microinquinanti i valori massimi di concentrazione annua e di deposizione ottenuti nell’area di studio. Nel caso in esame, lo studio è stato riferito alla rete deposimetrica di gestione ILVA (per mancanza di dati deposimetrici della rete di gestione ARPA). In particolare è stato preso in considerazione il deposimetro del quartiere Tamburi a fronte delle criticità rilevate nei mesi di Novembre 2014 e Febbraio 2015, tale per cui, visti gli elevatissimi valori di deposizione, vista la notevole importanza che i dati deposimetrici hanno rispetto al rischio sanitario per ingestione, è stata aperta un’indagine della procura che ha affidato l’analisi a ARPA PUGLIA congiunta con l’ISPRA (che ne ha mandato ministeriale) e la Regione Puglia. A fronte di tali episodi, il seguente studio ha voluto fornire un resoconto deposimetrico per l’anno 2015.

Il presente elaborato di tesi si concretizza in un inquadramento generale relativo alle emissioni odorigene: cosa sono, i riferimenti normativi, come si misurano. Si è poi fatto riferimento a un caso reale, ovvero un impianto operante nella lavorazione dei semi oleosi che ha subito una modifica della propria configurazione impiantistica. Le emisisoni odorigene sono state modellate, mediante l'utilizzo del software Calpuff, in relazione a due stati: prima e dopo la modifica. Questo ha permesso di fare un confronto in termini di impatto sull'ambiente.

Thesis submitted in partial fulfilment of the requirements for the degree Master of Technology: Chemical Engineering in the Faculty of Engineering at the Cape Peninsula University of Technology 2013
In South Africa, the Department of Environmental Affairs (DEA) under the National Environmental Management Act, 1998 (Act 107 of 1998) (“NEMA”) sets out a series of environmental management principles that apply to the interpretation and application of all legislation that may affect the environment. Since 1998, various specific environmental statutes that fall under the NEMA framework have been promulgated, including the National Environmental Management: Air Quality Act, Act 39 of 2004 (NEM: AQA).NEM:AQA provides norms and standards for all technical aspects of air quality management. The National Framework (Sections 7 and 8 of NEM:AQA) must provide mechanisms, systems and procedures to promote holistic and integrated air quality management through pollution prevention and minimisation at source, and through impact management with respect to the receiving environment, from local scale to international issues. Among other measures, the NEM:AQA (Section 9) requires the establishment of Ambient Air Quality Standards and Emission Standards. These standards were promulgated in December 2009 and March 2010 respectively. Air quality monitoring stations, which sample and analyse pollutant concentrations continuously, are a common method of assessing air quality in a region. But a few continuous monitors located in source given region or airshed are inadequate for assessing compliance with ambient air quality standards – they are only able to monitor concentrations at a fixed site, not through the entire region of impact. In contrast, the ambient air quality standards are applicable everywhere. Air quality models estimate ground level ambient concentrations throughout the modelling domain, and in principle (subject to proper validation) provide better estimates of area-wide concentrations and hence the basis for assessing compliance with air quality standards. The United States Environmental Protection Agency (US EPA) approved atmospheric air dispersion models AERMOD and CALPUFF were used in this thesis to predict the ground level concentrations of SO2 emitted from Chevron Refinery (Cape Town), for the year 2010. The modelling is validated by comparing measured ambient concentrations with modelled concentrations. The results showed AERMOD-modelled annual average values for 2010, based on refinery emissions only, are in good agreement with monitored values at the Table View and Bothasig sites, predicting the monitored values by -11% and +17% respectively. The 24-hr average values similarly are in good agreement with monitored values, on average over-predicting by 9% at Table View, although the fit of the day-to-day modelled vs monitored values is comparatively poor (R2=0.32); at the Bothasig site the corresponding values are - 36% and R2= 0.089. The AERMOD-modelled isopleths imply that the 2010 annual average concentrations exceeded the South African Standard of 50 μg/m3 in a small area in the immediate vicinity of the refinery. The hourly and 24-hourly average standard concentrations of 350μg/m3 and 125μg/m3 respectively are exceeded in significantly larger areas. The allowable exceedences for hourly and 24-hourly averages are also exceeded, implying that the hourly and 24-hourly standards were exceeded. CALPUFF-modelled average values for 2010, based on refinery emissions only, are in comparatively poor agreement with monitored values at the Table View and Bothasig sites, under-predicting the monitored values by -20% and -61% respectively. Since the AERMOD-modelled concentrations are in far better agreement with monitored concentrations, only AERMOD was used for further analysis. The Emission Standards promulgated in March 2010 included emission limit values for sulphur dioxide emitted from oil refineries. If the actual 2010 emission rates were adjusted downwards to match the emission standards (to be complied with from 1 April 2015), AERMOD modelling indicates that the annual, 24-hourly and hourly Ambient Air Quality Standards would not be exceeded. Based on this case study, the current Emission Standard for SO2 emissions from existing crude oil refineries is therefore coherent with the Ambient Air Quality Standards. Regulatory air dispersion modelling practices in South Africa are being standardised for model applications regulatory purposes and to ensure that dispersion modelling practices are undertaken in a compatible form to ensure that results from one dispersion model study can be compared directly to those from another. In this study both AERMOD and CALPUFF modelling complied with the draft South African guidelines for Air Quality Modelling, yet the CALPUFF- modelled outputs differed significantly from the monitored values. This emphasizes the importance of the inclusion of modelling validation in guidelines for modelling for regulatory purposes. The 2012 draft regulation should be amended to make validation of regulatory dispersion modelling compulsory rather than optional as per the draft.

Thesis (M.S.C.E.)--University of Toledo, 2006.
Typescript. "A thesis [submitted] as partial fulfillment of the requirements of the Master of Science degree in Civil Engineering." Bibliography: leaves 104-108.

Many recent studies have highlighted the substantial health-related impacts of particle number (PMno) rather than particle mass. The aim of this study is to determine the correlation of trace gases with PMno, to identify the chemical composition of particle different sizes and to predict the NOx and PMno over Yanbu Industrial City (YIC). Trace gases (NOx, SO2, H2S, O3, CO), PMno with diameter (7nm-10μm), traffic and meteorological parameters were measured at three sampling sites in YIC. The maximum PMno (333,971 cm-3) at downwind site#1 was about 2.5 times higher than that (123,842 cm-3) at upwind site#2 and about 1.2 times higher than that (263,572 cm-3) at downwind site#3. The average PMno distribution at downwind sites consisted of one distinguishable mode (nucleation mode<20nm) whereas the upwind site had two modes (the nucleation and the accumulation modes). The correlation of PMno with NO/NOx (r>0.7) are generally stronger than with NO2 at sites#1 and 2, whereas for site #3 the correlation between PMno with NO2/NOx are better than with NO. PMno has generally either weak or poor correlation with SO2 and CO, respectively. Particle samples of different sizes (7nm-10?m) were chemically analysed using an ion chromatograph (IC) for inorganic ions and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) for trace metals at site#3. The ionic analysis revealed that sulfate and ammonium was mainly present in particle of size < 0.38μm while nitrate and chloride was mainly present in particles of size > 0.38μm. Non-sea salt sulfate was dominant in all particle sizes compared to the marine sulfate which is minor. The total sulfate and nitrate contributed 50.3% and 24.4% of the total ionic mass respectively followed by chloride (13.3%) and ammonium (10.6%). The trace-metals analysis results indicated that Na represented more than 94% of the total mass and the contributions of the remaining metals (Al, Sr, Zn, V, Cr, Fe, etc) were about 6%. A further part of this study consisted of the coupling of the WRF/CALMET system with the CALPUFF model, which was applied to predict NOx and PMno concentrations. The WRF model was employed to generate the meteorological input data for CALMET. WRF predictions were evaluated with surface data and upper air profiles using RASS/SODAR and radiosondes. WRF tends to underestimate the surface temperature on average with biases of up to -3.4°C and also underestimates temperature profiles with average biases ranging between -2.7 and -5.2oC when compared to the RASS profiler, but with a lower bias (< -2.4°C) when compared to radiosonde profiles. The mean wind speed bias for the majority of the cases was close to the benchmark of ±0.5m/s, but the mean wind direction bias for half of the cases exceeded the benchmark of 10o. It was concluded that WRF predictions can be used for air dispersion modeling to produce reasonable outputs. NOx predictions by CALPUFF showed that the contribution of the traffic to the highest concentrations during the nighttime was up to 80%, but after sunrise the contribution from industries became higher (up to 70%). The highest predicted NOx concentration (~313μg/m3) was much lower than the national ambient standard (660μg/m3) and the community area is affected much by industries during mid-morning hours when the wind shifting from land breeze to sea breeze. The fractional bias (FB) ranged between -0.1 and 1.06 indicating that the model tends to under-predict the NOx observations. PMno predictions of two sizes (7-40nm and 7nm-10μm) were derived based on the NOx predictions. All FB values were ranged between -0.1 and 0.5. It was concluded that PMno predictions were generally better than those of the NOx due mainly to adding the background term (intercept) for the PMno predictions.

In questa tesi è analizzato il progetto di un nuovo impianto per la gestione di rifiuti provenienti da attività industriali, focalizzando l’attenzione sul sistema centralizzato di trattamento aria poiché ne rappresenta la principale sorgente di emissioni atmosferiche. Tale sistema tratta le correnti aspirate dalle diverse unità della piattaforma, contenenti polveri e COV, tramite scrubber e/o biofiltri. Sulla base dei dati di progetto relativi ai livelli di contaminazione delle correnti in ingresso al sistema e alle prestazioni garantite per le apparecchiature installate, vengono calcolate le emissioni dai due camini S1 ed S2, variabili nell’arco della giornata. In seguito, sono applicati i software MMS Calpuff e MMS RunAnalyzer per modellare i fenomeni di trasporto e dispersione degli inquinanti in atmosfera e stimare le concentrazioni medie nel nuovo scenario. Lo scopo è verificare la conformità dell’impianto alla normativa ambientale vigente, nonché individuare quali fattori possono determinare un aumento delle concentrazioni di contaminanti in aria, con conseguente pericolo per la salute umana.

A Grande Jazida Candiota, localizada no Município homônimo do Estado do Rio Grande do Sul, possui o maior depósito de carvão mineral do país. Desde 1970 em operação, a Usina Termoelétrica (UTE) Presidente Médici opera atualmente com potência nominal de 796 MW, distribuídas em cinco unidades. Na mesma região encontra-se em instalação a UTE Pampa Sul, com potência nominal de 340 MW, enquanto outras usinas, totalizando 2.527 MW, estão em distintas fases de licenciamento ambiental federal (LAF). Na presente pesquisa aplicou-se o modelo regulatório CALPUFF para avaliar o comportamento da dispersão dos poluentes atmosféricos das fontes fixas prognosticando a vulnerabilidade ambiental em termos de saturação da bacia atmosférica pela estimativa do Índice de Pressão Ambiental (IPA). Pela análise de agrupamento das respostas das simulações incidentes em receptores dos núcleos urbanos, estimou-se o risco populacional em termos de Fração de Ingestão (FI) de poluentes. Ao compararmos o cenário futuro com o atual, apesar de maior distribuição espacial das fontes de emissão e significativo acréscimo de potência, as taxas de emissão total de SO2 e MP para a área em estudo serão reduzidas entre os atuais 3.266,1 g SO2/s e 696,3 g MP/s para futuros 1.899,9 g SO2/s e 261,7 g MP/s. Contudo, para o poluente NOx esta tendência é inversa, passando da atual taxa de emissão de 375,8 g NOx/s para 1.423,9 g Nox/s. Para o período de 2011 a 2013, ao compararmos as médias anuais de poluentes entre o cenário atual e o futuro, contabilizou-se para a FI redução média de cerca de 15% de SO2 e 42% de MP, ao passo que houve elevação de cerca de 524% para NOx. Avaliando-se a distribuição espacial da poluição provocada pelos três compostos, aplicou-se o IPA para raios concêntricos de influência considerando as médias anuais, concluindo-se que o cenário futuro exerce menor saturação na bacia aérea e portanto menores índices de vulnerabilidade ambiental e risco populacional. A sensibilidade e performance do modelo foram avaliadas por métodos estatísticos, concluindo-se que o mesmo é aplicável pois atendem os critérios de fração de predição, tendência média e de espalhamento aleatório.
The Great Coal-Bed of Candiota, located in the homonymous municipality of the State of Rio Grande do Sul, has the largest coal deposit in the country. Since 1970 in operation, Presidente Médici Thermoelectric Power Plant (TPP) currently operates with nominal power of 796 MW, distributed in five units. In the same region, the Pampa Sul TPP is under construction, with a nominal power of 340 MW; while other plants, totaling 2,527 MW, are in different phases of federal environmental licensing (FEL). In the present research the CALPUFF regulatory model was applied to evaluate the behavior of the dispersion of the atmospheric pollutants emitted from fixed sources, predicting the environmental vulnerability in terms of saturation of the atmospheric basin by the estimation of the Environmental Pressure Index (EPI). The population risk in terms of Intake Fraction (IF) of pollutants was estimated by grouping the responses of the simulations incident on receptors of the urban nuclei. When comparing the future scenario with the current one, in spite of a greater spatial distribution of emission sources and a significant increase in power, the total emission rates of SO2 and MP for the study area will be reduced from the current 3,266.1 g SO2 / s 696.3 g MP / s for futures 1,899.9 g SO2 / s and 261.7 g MP / s. However, for the NOx pollutant this trend is reversed, from the current emission rate of 375.8 g NOx / s to 1423.9 g Nox / s. For the period from 2011 to 2013, when comparing the annual averages of pollutants between the current and future scenarios, an average reduction of about 15% of SO2 and 42% of MP was recorded for FI, while there was an increase of 524% for NOx. The EPI was applied to concentric rays of influence considering the annual averages, concluding that the future scenario exerts a lower saturation in the aerial basin and therefore, lower levels of environmental vulnerability and population risk. The sensitivity and performance of the model were evaluated by statistical methods, concluding that it is applicable because they meet the criteria of prediction fraction, average tendency and random spread.

Na região nordeste do Rio Grande do Sul aflora uma sucessão vulcânica com mais de 800m. Na porção superior desta sequência encontram-se as vulcânicas ácidas (~200m) da LIP Paraná-Etendeka. Três áreas desta região foram escolhidas para investigação: Mato Perso (MP), São Marcos (SM) e Jaquirana-Cambará do Sul (JC). Nestas áreas foi reconhecida uma arquitetura de litofácies de condutos alimentadores e de lavas. Os condutos possuem ~15-25 m de largura, exibindo, no seu núcleo, litofácies coerentes e pouco vesiculadas de cor preta, bandadas e dobradas. Nas bordas ocorrem litofácies coerentes vesiculadas oxidadas, vitrófiros esferulíticos e brechas. As lavas são compostas por vitrófiros maciços ou com foliação horizontal, localmente bandados, ou microfraturados. Em Mato Perso, lavas oxidadas ocorrem na base da sequência estratigráfica. Estruturas regionais de direção NE-SW, como o Lineamento Antas, limitam estruturas de menor escala de direção NW-SE, onde os condutos afloram. As estruturas verticais no núcleo dos condutos estão orientadas nas direções NE-SW e NW-SE, e sua fábrica magnética possui Kmax horizontal a localmente vertical, sugerindo fluxo horizontal. No entanto, a alta dispersão dos dados em alguns sítios deve-se a obstrução do fluxo por fragmentos e pelos padrões de dobramento complexos. As lavas possuem planos de foliação magnética horizontais, com lineação magnética mergulhando para NE, NW, SE e SW. O baixo conteúdo de vesículas no interior dos condutos e nas lavas manteve as direções de fluxo e baixos parâmetros de capilaridade, sendo potenciais zonas de preservação da trama magnética original. Na borda dos condutos, as altas taxas de cisalhamento, além do alto conteúdo de fragmentos e bolhas induziram a instabilidade do fluxo, favorecendo a distribuição aleatória da trama. As feições distintivas das áreas estudadas são o conteúdo e tamanho dos fenocristais e microfenocristais de plagioclásio+clinopiroxênio+titanomagnetita±sanidina, que diminuem de MP para SM e JC. Diferenças também são conferidas na química mineral: em MP e SM os plagioclásios são cálcicos e os piroxênios levemente menos férricos que JC, onde os plagioclásios são sódicos. Modelos de assimilação e cristalização fracionada (AFC) e balanço de massa forneceram bons resultados para o fracionamento de andesitos basálticos, sotopostos na pilha vulcânica, gerando proporções de assembleia fracionada muito próximas das observadas em lâmina. Os padrões de elementos-traço e terras raras, normalizados pelo manto primitivo, são muito parecidos com os dos andesitos basálticos, sendo apenas levemente mais enriquecidos. Diferenças em razões de elementos incompatíveis, são atribuídas a variações da fonte e da crosta assimilada. Altas temperaturas (>1000°C), conteúdos de água em torno de 0,5-1,3% e viscosidades entre 106-10³ Pa s mantiveram o carácter efusivo das erupções. Paleopressões calculadas (~4-9 kbar) são compatíveis com modelos onde o reservatório estacionou no limite manto-crosta. A variação de temperatura no manto superior ocorreu em resposta à tectônica de placas nas margens do Gondwana. Movimentos constritivos progressivos, antes da quebra do Supercontinente, diminuíram a distância entre o reservatório e a superfície, possibilitando maiores taxas de efusão e ascensão dos magmas ácidos. O magma ascendeu por falhas e os condutos serviram de fonte proximal para as lavas.
The northeastern portion of Rio Grande do Sul exposes a ~800m volcanic succession. In upper part of the sequence there are silicic volcanics (~200m) of the Paraná-Etendeka LIP. Three areas from this portion were chosen for investigation: Mato Perso (MP), São Marcos (SM) and Jaquirana-Cambará do Sul (JC). Conduit-related and lava-related lithofacies architecture were recognized in these areas. The conduits are ~15-25m in width, and display coherent, banded and folded poorly vesicular lithofacies at their core. In the boarders there are oxidized vesicle-rich lithofacies together with spherulitic vitrophyres and breccias. Lavas are composed of massive or flat-lying foliated vitrophyres, locally banded or microfractured. At Mato Perso, oxidized lavas were described in the base of the silicic stratigraphic sequence. Regional structures trending NE-, like the Antas lineament, control smaller-scale structures trending NW-, where conduits outcrop. Vertical structures in the core of the conduits are trending NE- and NW-, and magnetic fabric has horizontal, locally vertical, Kmax, suggesting horizontal flow. Although, high dispersion of data in some sites is explained by obstruction of the flow by fragments and by complex folding patterns. Lavas have flat-lying magnetic foliation planes and magnetic lineation plunging to NE, NW, SE and SW. Low vesicle content in conduit cores and lavas maintained the flow directions and low capillarity parameters, being potential zones for preservation of original magnetic fabric. At conduit boarders, the high shear rates besides high fragment and bubble contents induced flow unsteadiness, favoring the random distribution of the magnetic fabric. Distinctive features between study areas are the plagioclase+clinopyroxene+titanomagnetite±sanidine phenocryst/microphenocryst size and content. They decrease from MP to SM and JC. Differences are observed in mineral chemistry too: MP and SM plagioclases are more calcic and the pyroxenes less ferric than JC, where plagioclases are sodic. Assimilation and fractional crystallization (AFC) and mass balance models yielded good results for underlying basaltic andesite fractioning, generating mineral assembly in proportions similar to those observed in thin-section. Primitive mantle normalized trace-element and rare earth patterns resemble those of basaltic andesites, being slightly more enriched. Difference on incompatible trace element ratios is ascribed to variations within the source and the assimilated crust. High temperatures (>1000°C), water contents between 0.5-1.3 wt.% and viscosities between 106-10³ Pa s kept the effusive behavior of eruptions. Calculated paleopressures (~4-9 kbar) are compatible with models where the reservoir was ponded in the mantle-crust boundary. The temperature variation in the upper mantle has occurred in response to Gondwana plate tectonics at active margins. Progressive constrictive movements, before the Supercontinent break-up, decreased the distance between the reservoir and the surface, enabling higher effusion rates and ascent of silicic magmas. The magma ascended through faults and the conduits were the lavas proximal sources.

Grazie all'azienda di formazione e sicurezza sul lavoro SafetyForm s.r.l. e la sua strumentazione, sono state campionate le emissioni in atmosfera di 4 tipi di vernice (a polvere, a solvente, alto solida, "ecologica") da due camini di verniciatura dell'azienda MF di Lanzarini Fabio & C., campionando le emissioni di materiale particellare e composti organici volatili totali. Dopo un'introduzione sulle leggi in vigore per le emissioni e la qualità dell'aria (D.Lgs. 152/2006 e D.Lgs.155/2010), i campionamenti hanno dimostrato che le emissioni in atmosfera dell'azienda di verniciatura industriale risultano a norma secondo il D.Lgs. 152/2006. Successivamente è stata calcolata la dispersione in atmosfera degli inquinanti per ogni vernice, grazie all'utilizzo del modello CALPUFF con il pre processore CALMET e il post processore CALPOST. Questi software hanno permesso la creazione delle mappe di concentrazione media per ogni inquinante. Per il particolato sono state calcolate le concentrazioni medie giornaliere e annue, mentre per i COV totali sono state calcolate solo le concentrazioni medie annue, verificando che tutte fossero a norma. Si afferma, quindi, che i limiti di legge, sia delle emissioni che della qualità dell'aria, sono ampiamente rispettati e la vernice meno impattante risulta la vernice a polvere.

Existe uma variedade de modelos de dispersão de poluentes, em geral, os modelos gaussianos são usados em todo o mundo por agências ambientais com intuito de regulação. O modelo CALPUFF é um deles. Neste estudo, _e avaliada a influência de escalas de tempo de descorrelação no sistema de modelagem CALPUFF, sob condições atmosféricas neutras. Para fazer isso uma nova parametrização das escalas de tempo descorrelação é proposta. Uma distribuição espectral de um perfil de velocidade euleriana e uma for- mutação da evolução das escalas temporais de descorrelação Lagrangiana são utilizadas como os mecanismos forçantes na dispersão turbulenta, numa camada limite dominada pelo cisalhamento do vento. O desempenho do modelo foi estabelecido com a comparação das concentrações superficiais do experimento Over-Land Alongwind Dispersion. Emissões de fontes em linha foram avaliadas com o modelo CALPUFF com distintas formas de inicialização. Um segundo modelo também foi testado, normalmente utilizado para estudar e prever o impacto ambiental e validar parametrizações turbulentas. É o modelo estocástico de partículas Lagrangiano LAMBDA. Também neste estudo, os resultados do modelo LAMBDA e CALPUFF enfatizam a capacidade da nova derivação de escalas de tempo em representar o comportamento estocástico desconhecido do fenômeno da dispersão de poluentes.
There exists a variety of pollution of dispersion models and in general, Gaussian models are used worldwide by environmental agencies in regulatory applications. The CALPUFF model is one of them. In this study, the in uence of decorrelation time scales in the CALPUFF modeling system under neutral conditions is evaluated. To do this a new parameterization of decorrelation time scales is proposed. A spectral distribution of an Eulerian velocity pro le and a formulation of the evolution of the Lagrangian decorrela- tion timescales are used as the forcing mechanisms (shear-dominated boundary layer) for the turbulent dispersion. The model performance was established by comparing ground- level concentrations with Over-Land Alongwind Dispersion experimental results. Line source emissions was evaluated using the CALPUFF model with different forms of the initialization. A second model was also tested, normally used to study and predict the environmental impact and validate turbulent parameterizations. Is the stochastic La- grangian dispersion model LAMBDA (Ferrero and Anfossi, 1998). Also in this study the model LAMBDA and CALPUFF results emphasized the ability of the new derivation of decorrelation time scales to represent the unknown stochastic behavior.

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A determinação de concentração de poluentes lançados na atmosfera é um elemento importante na previsão de impactos ambientais causados por emissões de efluentes industriais, sendo fundamental na avaliação de viabilidade de novas plantas, ou mesmo para plantas existentes. Em função da ampliação dos parques industriais e da aproximação dos centros urbanos, cada vez mais fica evidente a necessidade de dispor de dados de simulações da qualidade do ar, para tomar decisões em relação ao tipo de tratamento dos efluentes gasosos, posicionamento de plantas, projetos de chaminés (altura), e principalmente do tipo de controle e processo que será necessário para minimizar as concentrações lançadas no meio ambiente. O presente trabalho teve como objetivo, principalmente, desenvolver uma rotina aplicada as emissões de fluoreto gasoso proveniente de reduções eletrolíticas de alumínio. A referência adotada foi o modelo desenvolvido pela Environmental Research & Technology Inc. chamado BLP – Buoyant Line and Point Source (modelo fundamentado na distribuição gaussiana), aplicando algumas considerações específicas. A implementação foi realizada utilizando o Mathcad 11 Enterprise Edition. Posteriormente ao desenvolvimento foram feitas várias simulações com informações coletadas pelo programa de monitoramento de fontes estacionárias da Alumar e comparados com os dados coletados na estação de monitoramento contínuo de qualidade do ar localizada na vila de Coqueiro (intermediações do limite da fábrica, 2,500 Km). Complementarmente, também foi realizada uma simulação para comparar o resultado do modelo proposto com os resultados do CALPUFF (software comercial referendado pela EPA – Environmental Protection Agency) que foi utilizado durante a elaboração do estudo de impacto ambiental da complementação da sala de cubas – linha 3. O modelo proposto apresentou uma correlação de 82% com os dados históricos coletados na estação localizada na vila de Coqueiro e um erro de 4,35% quando comparado com as simulações do CALPUFF.
The determination of the pollutants concentration released into the atmosphere is an important element in the prediction of environmental impacts caused by emissions from industrial effluents, being fundamental in the feasibility evaluation of new plants, or even for existing plants. Due to the industrial parks expansion and the approximation of urban centers, it is increasingly evident that there is a need for air quality simulation data to make decisions regarding the type of treatment of gaseous effluents, plant positioning, chimneys dimensions (height), and especially of the type of control and process that will be necessary to minimize the concentrations released in the environment. The main objective of this work was to develop a routine applied to the emission of gaseous fluoride from electrolytic smelting of aluminum. The reference adopted was the model developed by Environmental Research & Technology Inc called BLP - Buoyant Line and Point Source (model based on the Gaussian distribution), applying some specific considerations. The implementation was performed using Mathcad 11 Enterprise Edition. After the development, several simulations were carried out with information collected by Alumar's stationary source monitoring program and compared to the data collected at the continuous air quality monitoring station located in the village of Coqueiro (distant 2,500 km). In addition, simulations were also carried out to compare the results of the proposed model with the results from CALPUFF (commercial software endorsed by the EPA - Environmental Protection Agency) that was used during the elaboration of the environmental impact study of the complementation of the potroom - line 3. The proposed model presented a correlation of 82% with the historical data collected at the station located in the village of Coqueiro and an error of 4.35% when compared to the simulations of the CALPUFF.

碩士
國立臺灣大學
環境工程學研究所
94
In order to control and reduce the pollutant increments in the air, EPA continued to impel the total quantity control strategy to control the emission of stationary pollution sources in the recent years. Different air pollution control zones had different air pollution allowable pollutant increase limits(APIL). In the study, APIL would be tested with CALPUFF model, and the result of simulations would be the reference for establishing criteria of APIL in the future. This research was divided into three cases to test APIL. In CASE1, the pollutant emissions reached a certain scale, and the result of simulations was consistent with the law standard. CASE2 and CASE3 simulated the increment of secondary particulate matter concentration by the sum of sulfur oxides and nitrogen oxides, and took the date which daily average concentration increment was greatest as case date to discuss and analyze. The result of simulations showed that the increment of secondary particulate matter could be 11~18% of the law standard when the stack height was twenty-five meters and sum of sulfur oxides and nitrogen oxides were one thousand tons and the phenomenon of traverse regions transportation existed. If the quantities of primary and secondary particulate matter were considered at the same time, the pollution condition would be worse. This result would also reflect the defect not formulating the amount of the primary particulate matter in the air quality modeling and simulation draft.

Ambient monitoring and air quality modeling of air toxics concentrations at the neighborhood-scale level is a key element for human exposure and health risk assessments. Since 2005, The University of Texas at Austin (UT) has operated a dense ambient monitoring network that includes both hourly automated gas chromatographs as well as threshold triggered canister samples and meteorological data in the Corpus Christi area. Although Corpus Christi is in attainment with the National Ambient Air Quality Standards for both ozone and fine particulate matter, its significant petroleum refining complex has resulted in concerns about exposure to air toxics. The seven site network, incorporating both the industrial and residential areas in Corpus Christi, provided a unique opportunity to further the development and understanding of air quality modeling for toxic air pollutants at the neighborhood-scale level. Two air dispersion models, AERMOD and CALPUFF, were used to predict air concentrations of benzene for one of the UT operated monitoring sites (Oak Park monitoring site: C634) and the predictions were compared to the observed benzene concentration data at the Oak Park monitoring site to evaluate model performance. AERMOD and CALPUFF were also used to predict benzene concentrations in populated areas and at sensitive receptor locations such as schools and hospitals. Both AERMOD and CALPUFF were able to reproduce the early morning high benzene concentration and the northern wind effect except under strong NNE wind conditions, where the observed data indicated elevated high benzene concentration which AERMOD and CALPUFF failed to predict. These under-predictions could be due to the NNE strong wind condition at that time of these occurrences or could be attributed to different types of emissions other than the point sources emissions from the 2005 TCEQ Photochemical Modeling inventory, such as mobile sources or accidental emission events. These preliminary analyses could be expanded by modeling longer periods, by including other emission sources and by inter-comparisons with observed data from other CCNAT monitoring sites. In addition, fundamentally different modeling approaches (eulerian, rather than lagrangian) could be considered.
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碩士
國立臺灣大學
環境工程學研究所
95
In order to know the complex terrain effects and building downwash effects, ISC model and CALPUFF model both are the main simulating tools for this research. Combining these two effects with different atmospheric stabilities and mixing layer heights, the maximum concentrations and distribution patterns are demonstrated in the graphs First of all, by comparing the basis of two air quality models, the differences can be understood. The wind fields are not similar in two models. In ISC, the wind velocity and wind direction is unique in each hour. In CALPUFF, the wind field is modified by the input of surface meteorological stations and upper air stations. Second, these are four cases be tested, which are the flat terrain, ideal terrain, flat terrain with building downwash, and ideal terrain with building downwash. The point source of each case is separately simulated as located at the downwind or upwind of terrain and building. The outcome is found that when the source is located the upwind of the ideal terrain, the impingement concentration is much larger in ISC model. The building orientation would only influence the concentration pattern in PRIME method, rather than in Schulman-Scire/Huber-Snyder method. Finally, allowable pollutant increase limits (APIL) are tested. Under the circumstances of the emission of sulfur oxide limited to sixty tons per year and on the stack height of thirty-five meter, by means of ISC tested on the flat terrain, the amount of concentration is less than law standard and as well as by the means of CALPUFF tested on the flat terrain and ideal terrain. However, the others failed. The conclusion is that if CALPUFF model is introduced into the preferred air quality models, the terrain effect and building downwash effects should be taken consideration into the allowable pollutant increase limits and law standard.

碩士
國立臺灣大學
環境工程學研究所
98
Arsenics compounds and arsine are used in Semiconductor and opto-electronics industries and are usually used in manufacturing processes. Then, the process vent stream of industries contains toxic arsine and other arsenic compounds. The ambient concentration of particulate arsenic was measured by this paper is named of “ Evaluation of arsenical emission from semiconductor and opto-electronics facilities in Hsinchu, Taiwan”. It dedicates that the ambient concentration of arsenic particulate in Science Based Industrial Park, Hsinchu, Taiwan was exceed the ambient air level goal (AALG) of arsenic compound performed by the US EPA. It will be hazardous to the residents. Moreover, there is still no available Laws and regulations for arsenic pollution in Taiwan. Therefore, in this study will use CALPUFF air pollution model to simulate the arsenic pollutant emission trends and concentration performance in Science Based Industrial Park in Hsinchu and Hsinchu city.The simulation of Science Based Industrial Park will use slug plume model with simple and complex terrian effects. Hsinchu city is use puff model with simple and complex terrian effects to simulate. The Simulated result of Science Based Industrial Park find that，the simulate concentration is more lower than real ambient concentration in Science Based Industrial Park, Hsinchu. It may probably because of insufficient emission rate data from the source information caused this phenomenon. Simulation results show that in Hsinchu City, the high concentration area is all nearby the stack of the Science Based Industrial Park in day time, but the high concentration area is will move to the southwest direction from Science Based Industrial Park after 6:00 pm. And the high concentration area is becoming bigger, the highest concentration position began to leave the Science Based Industrial Park area. Speculated that arsenic particle is not only accumulate in the park, and will also accumulate in other regions of Hsinchu. In the end, the study using the same emission of arsenic in the year 2002, the regional conditions affect the dispersion of pollutants, that in 2002 the average amount of arsenic in the concentration of 5.68E-06 (μgm-3), and the year of the Mid-Autumn , winter, spring, diffusion of pollutants are discharged from the chimneys to the southwest of the main sources, this range is more Hsinchu Xiangshan District, Junan Town, and Baoshan Township border. Pollutants have spread to the north of Hsinchu Xiangshan District, the situation but less and concentration compared with the southwest is lower.Because the wind will change, proliferation of the extent of change, to become spread from the source to the east and northeast side of the majority, this region and for the East District, Hsinchu City near the Eastern border Jhubei block, also slightly spread position is to the Hsinchu Science Park source Xiangshan District, north-west and the Eastern. In 2002 the average monthly value of the maximum concentration of location and the occurrence of both in the Hsinchu Science Park, near the highest concentration of winter, the average monthly value of the whole, than the fall and spring, high summer, spring and summer the monthly average maximum concentration value of season the lowest.

碩士
輔英科技大學
環境工程與科學系碩士班
98
Recently research indicated that ozone pollution is serious in Taiwan. Inland high ozone concentrations are frequently related to local circulations in Southern Taiwan. This study arms to develop an air quality modeling system to enable the simulation of local circulation on air pollution. The CALMET/ CALPUFF Modeling System are installed to simulate air pollution in Southern Taiwan. This modeling system is suitable for the simulation of complex wind systems caused by sea-land and mountain terrain. The newest land use data in Taiwan, including 103 types, are converted to the USGS type for CALMET model. The simulated two dimensional geophysical parameters including surface roughness, albedo, bowen rate, soil heat flux rate and leaf area index are reasonable. CALMET/CALPUFF model well simulated the features of sea-land breezes in Southern Taiwan. The simulation revealed that night-time emitted pollutants were transported to nearby sea areas by land breeze at night. However, the daytime sea breeze can bring the night-time pollutants from the sea areas to inland areas. This is the major cause of serious air pollution in Southern Taiwan.