Gestão de eventos QBRN e a utilização do modelo Hysplit: uma revisão integrativa de literatura

Pereira, Adriana Paula Macedo Ferreira; Rodrigues, Luiz Antonio da Costa; Santos, Elaine Alves dos; Cardoso, Telma Abdalla de Oliveira; Cohen, Simone Cynamon

doi:10.1590/0103-1104201912221

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Sumário

REVISÃO • Saúde debate 43 (122) • Jul-Sep 2019 • https://doi.org/10.1590/0103-1104201912221 copiar

Gestão de eventos QBRN e a utilização do modelo Hysplit: uma revisão integrativa de literatura

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO

O potencial risco de exposição das populações aos agentes Químicos, Biológicos, Radioativos e Nucleares (QBRN), seja por causas intencionais ou não, configura-se como questão de segurança nacional e demanda um constante aprimoramento do seu gerenciamento. Os modelos de dispersão atmosférica vêm ganhando destaque como ferramenta de apoio à gestão dos riscos aos agentes QBRN. O objetivo desta pesquisa foi identificar e avaliar estudos que utilizaram o modelo Hysplit no contexto de eventos QBRN. Para tanto, foi realizada uma revisão integrativa de literatura de artigos publicados entre 2014 e 2018, nas bases de dados PubMed, Scopus, Web of Science e Lilacs. A análise dos artigos selecionados permitiu verificar o potencial do uso do modelo Hysplit, enquanto modelo matemático, para compreender o transporte, a dispersão e a deposição de ameaças QBRN liberadas na atmosfera. Os dados produzidos pelas simulações geradas por esse código podem revelar quais áreas serão potencialmente impactadas em um determinado evento ou a região de origem de elementos dispersos no ar. Ademais, o Hysplit pode ser agregado como uma ferramenta de suporte às decisões perante as distintas fases da gestão de eventos QBRN.

PALAVRAS-CHAVE
Dispersão de poluentes; Espalhamento de radiação; Acidentes e eventos químicos; Liberação nociva de radioativos; Gestão de riscos

Referência (ano)	Local do estudo	Objetivos	Finalidade do uso do Hysplit
An et al. (2016)	Coreia do Sul	Avaliar a dispersão atmosférica de material radioativo (césio-137) de acordo com as condições climáticas locais e condições de emissão.	Analisar as características da dispersão radioativa na atmosfera.
Auxier, Auxier e Hall (2017)	Estados Unidos	Revisar e comparar os diferentes códigos que foram desenvolvidos para prever as consequências de armas químicas e nucleares.	O Hysplit apresenta a capacidade de previsão de precipitação nuclear.
Chai, Draxler e Stein (2015)	Estados Unidos; Canadá e Europa	Determinar se redes de monitoramento global podem ser usadas para quantificar variações temporais de emissões de um local de origem conhecido.	Auxiliar na criação de uma matriz de coeficiente de transferência (TCM) para testar um sistema de estimativa de emissão inversa.
Felsberg et al. (2018)	Alemanha e França	Avaliar a capacidade de simular a dispersão do kriptton-85 emitido por uma usina de reprocessamento de combustível nuclear no noroeste da França.	Simular o transporte de Kr-85 na Europa em três períodos de tempo.
GeYang e Ou (2018)	China	Conceber um conjunto de sistemas dinâmicos de vigilância contra acidentes químicos estruturado a partir da internet das coisas, adotando os princípios de rapidez, simplicidade e confiabilidade.	Simular quantitativamente o modelo de difusão de um determinado tipo de poluição atmosférica proveniente de um acidente químico.
Katata et al. (2015)	Japão	Estimar as liberações atmosféricas detalhadas durante o acidente da Usina Nuclear de Fukushima Daiichi usando um método de estimação reversa que calcula as taxas de liberação de radionuclídeos, comparando medidas de concentração de ar de um radionuclídeo ou sua taxa de dose no ambiente com as calculadas por transporte atmosférico e oceânico, modelos de dispersão e deposição.	Comparar as simulações numéricas de três modelos de dispersão atmosférica (Hysplit, MLDP0 e Name) com as observações utilizando novas estimativas de termo fonte.
Leelossy et al. (2017)	Europa	Avaliar o desempenho dos modelos WRF-Chem Eulerian on-line, Hysplit e Raptor Lagrangian e apontar as incertezas em uma situação climática complexa na Europa Central, em 4 de novembro de 2011.	O Hysplit foi adotado como modelo de referência frente aos modelos WRF-Chem Eulerian on-line e Raptor Lagrangian para a simulação da dispersão da pluma radioativa e a distribuição espacial do I-131 na Europa Central.
Pirouzmand, Kowsar e Dehghani (2018)	Iran	Simular as consequências de um apagão na estação de resfriamento da unidade da Usina Nuclear de Bushehr-1 e da posterior perda de grande quantidade de líquido utilizado neste processo.	Avaliar a dispersão de radionuclídeos e o transporte para um número limitado de produtos de fissão liberados sob um acidente hipotético.
Ramana, Nayyar e Schoeppner (2016)	Índia	Descrever diferentes explosões químicas e examinar como tais explosões poderiam ocorrer na Usina de Reprocessamento de Kalpakkam e discutir os resultados de uma simulação da dispersão atmosférica, incluindo um cálculo da dose potencial de radiação para a população exposta.	Calcular a dispersão atmosférica de radioatividade de uma explosão em um tanque de resíduos de reprocessamento.
Rolph, Ngan e Draxler (2014)	Estados Unidos	Modelar a dispersão, deposição, decaimento de detritos nucleares e calcular as taxas de dose radioativa que se seguiram à detonação de seis dispositivos nucleares relativamente pequenos nos anos 1950, em Nevada.	Configurar o modelo com várias distribuições de tamanho de partícula e atividade, obtidas a partir de várias fontes publicadas, e calcular contornos de taxa de dose para vários testes nucleares no local estudado.
Silva et al. (2018)	Brasil	Simular as trajetórias de massas de ar de dois estudos de caso: um evento natural (erupção do vulcão) e um acidente químico que gerou incêndio na região portuária de Guarujá, São Paulo.	Simular as trajetórias de massas de ar dos eventos analisados.
Simsek et al. (2014)	Europa; Turquia	Simular o transporte e a deposição de Cs-137 sobre a Europa que ocorreu após o acidente da Usina Nuclear de Chernobyl.	Calcular a deposição total de Cs-137 (úmida e seca) e as concentrações de ar superficial que ocorreram sobre a Europa e a Turquia após o acidente do reator nuclear de Chernobyl.
Vali et al. (2018)	Iran	Avaliar as doses de radiação para residentes na província de Teerã após um hipotético acidente no Reator de Pesquisa de Teerã (RPT), incluindo a determinação de quaisquer ações de proteção que possam ser necessárias para o benefício da saúde das pessoas.	Calcular a concentração de radionuclídeos no ar e a depositada na superfície do solo como resultado de uma liberação hipotética de radionuclídeos do RPT, após um cenário de acidente hipotético.
Wu et al. (2015)	China	Detectar a chegada de radionuclídeos através do transporte atmosférico após o acidente de usina nuclear Fukushima Daiichi em Lanzhou, China.	Simular o caminho das massas de ar do acidente de Fukushima que chegaram em Lanzhou, China.
Zhang et al. (2015)	Hungria	Investigar as variações temporais de radionuclídeos descarregados do acidente com usinas nucleares de Fukushima Daiichi, a partir de coletas de amostras de aerossóis em Osaka, Japão.	Verificar o transporte direto da massa de ar da área de Fukushima para a cidade de Osaka.

Características		Referência (ano)
Tipo de evento	Químico	Auxier, Auxier e Hall (2017); Ramana, Nayyar e Schoeppner (2016); Silva et al. (2018); GeYang e Ou (2018).
	Biológico	-
	Radiológico/Nuclear	An et al. (2016); Auxier, Auxier e Hall (2017); Chai, Draxler e Stein (2015); Felsberg et al. (2018); Katata et al. (2015); Leelossy et al. (2017); Pirouzmand, Kowsar e Dehghani (2018); Ramana, Nayyar e Schoeppner (2016); Rolph, Ngan e Draxler (2014); Simsek et al. (2014); Vali et al. (2018); Wu et al. (2015); Zhang et al. (2015).
Fase da gestão	Planejamento	An et al. (2016); Auxier, Auxier e Hall (2017); Chai, Draxler e Stein (2015); Felsberg et al. (2018); Katata et al. (2015); Leelossy et al. (2017); Pirouzmand, Kowsar e Dehghani (2018); Ramana, Nayyar e Schoeppner (2016); Rolph, Ngan, Draxler (2014); Simsek et al. (2014); Vali et al. (2018).
	Preparação	Auxier, Auxier e Hall (2017); Leelossy et al. (2017); Pirouzmand, Kowsar e Dehghani (2018); Vali et al. (2018).
	Resposta	GeYang e Ou (2018); Silva et al. (2018); Wu et al. (2015); Zhang et al. (2015).
	Recuperação	GeYang e Ou (2018); Wu et al. (2015).
Escala espacial	Microescala	-
	Média escala	-
	Local	-
	Urbana	An et al. (2016); Auxier, Auxier e Hall (2017); GeYang e Ou (2018); Felsberg et al. (2018); Pirouzmand, Kowsar e Dehghani (2018); Ramana, Nayyar e Schoeppner (2016); Rolph, Ngan e Draxler (2014); Silva et al. (2018); Vali et al. (2018).
	Continental	Katata et al. (2015); Zhang et al. (2015).
	Global	Chai, Draxler e Stein (2015); Katata et al. (2015); Leelossy et al. (2017); Rolph, Ngan e Draxler (2014); Simsek et al. (2014); Wu et al. (2015).
Trajetória	Backward	Katata et al. (2015); Wu et al. (2015).
Trajetória	Forward	An et al. (2016); Auxier, Auxier e Hall (2017); Chai, Draxler e Stein (2015); Felsberg et al. (2018); GeYang e Ou (2018); Leelossy et al. (2017); Pirouzmand, Kowsar e Dehghani (2018); Ramana, Nayyar e Schoeppner (2016); Rolph, Ngan e Draxler (2014); Silva et al. (2018); Simsek et al. (2014); Vali et al. (2018); Zhang et al. (2015).
Dados meteorológicos	In situ	An et al. (2016); Vali et al. (2018).
	Bases de dados locais	Auxier, Auxier e Hall (2017); Felsberg et al. (2018); GeYang e Ou (2018); Katata et al. (2015); Rolph, Ngan e Draxler (2014); Simsek et al. (2014).
	GDAS	Chai, Draxler e Stein (2015); Leelossy et al. (2017); Pirouzmand, Kowsar e Dehghani (2018); Ramana, Nayyar e Schoeppner (2016); Silva et al. (2018); Wu et al. (2015); Zhang et al. (2015).

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[1] Colaboradores

Pereira APMF (0000-0002-7041-4255)* contribuiu para a concepção, o planejamento, a análise e a interpretação dos dados, bem como para a redação e para a aprovação da versão final do manuscrito. Rodrigues LAC (0000-0003-0025-4177)* contribuiu para a concepção, o planejamento, a análise e a interpretação dos dados, bem como para elaboração do rascunho e revisão crítica do conteúdo. Santos EA (0000-0001-9620-9498)* contribuiu para a análise e a interpretação dos dados, revisão crítica do conteúdo e aprovação da versão final do manuscrito. Cardoso TAO (0000-0002-5430-7273)* contribuiu para a concepção, o planejamento, a análise e a interpretação dos dados, bem como para a revisão crítica do conteúdo e aprovação da versão final do manuscrito. Cohen SC (0000-0001-6228-6583)* contribuiu para a concepção, a análise, a interpretação dos dados, a revisão crítica do conteúdo e a aprovação da versão final do manuscrito.