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PROGRAMA DE AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DO AR DA CENTRAL DE TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS (CTRSU) DA VALORSUL: 1999‐2011
Miguel Coutinho1, Margaret Pereira1, Carlos Borrego1, 2 1IDAD – Instituto do Ambiente e Desenvolvimento Campus Universitário de Santiago 3810‐193 AVEIRO 2 Departamento de Ambiente e Ordenamento Universidade de Aveiro, 3810‐193 AVEIRO
1. INTRODUÇÃO
O Programa de Avaliação da Qualidade do Ar da CTRSU da Valorsul engloba a medição no ar ambiente de poluentes atmosféricos, que não são medidos em contínuo na Rede de Vigilância da Qualidade do Ar (RVQA) da Valorsul. Em 2011, o plano de trabalhos foi revisto no que respeita a uma redução no número de locais de monitorização, passando a ser executado em dois postos (Bobadela, São João da Talha), cuja localização se encontra representada na Figura 1.
Figura 1 – Localização dos postos de monitorização da qualidade do ar. Outra alteração introduzida com o presente plano, foi a determinação do teor total de metais na fração PM10 (em detrimento de duas frações, ∅<2,5 µm e 2,5<∅< 10 µm). Com esta última revisão, verifica‐se ainda a exclusão da monitorização dos compostos ácidos e derivados particulados e a redução para uma frequência semestral de amostragem de dioxinas e furanos.
As atuais atividades de monitorização incluem:
recolha semanal de amostras para determinação de metais (chumbo ‐ Pb, arsénio – As, cádmio – Cd e níquel – Ni) em cada um dos 2 locais;
recolha semestral de amostras para determinação de dioxinas e furanos em cada um dos 2 locais;
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Mínimo
Mediana
Máximo
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realização de 8 campanhas anuais, de 7 dias cada, de monitorização em contínuo de benzeno na Bobadela.
A análise das concentrações medidas realiza‐se através da variação temporal dos dados e sua comparação com valores legislados e de referência encontrados na literatura.
Numa análise mais detalhada aos poluentes, é apresentada a representação gráfica de vários parâmetros estatísticos (mediana, máximo, mínimo e percentis 25 e 75: P25 e P75), correspondentes aos dois locais de amostragem (Bobadela e S. João da Talha) e às séries de dados de 1999‐2010 e de 2011 (Figura 2).
No caso dos parâmetros em que não se verificaram alterações nos métodos de amostragem e análise desde o início do programa de monitorização, o teste estatístico de U de Mann‐Whitney foi aplicado. Este teste é uma alternativa não‐paramétrica ao teste t para amostras independentes. Ao contrário do teste paramétrico t, o teste não‐paramétrico não faz qualquer suposição quanto ao tipo de distribuição dos dados, assim como não pressupõe igualdade entre variâncias. Este teste utiliza a posição dos dados em vez dos seus valores absolutos e baseia‐se na comparação entre duas medianas para concluir se as amostras provêm ou não da mesma população.
2. MONITORIZAÇÃO PONTUAL
2.1 Metais
Os metais monitorizados no ar ambiente foram os seguintes: Pb, As, Cd e Ni. Na Figura 3 estão representadas graficamente as concentrações na fração PM10, dos metais medidos na Bobadela – BOB e em S. João da Talha – SJT, desde as alterações de amostragem e análise introduzidas em janeiro 2004. Aos teores que revelaram ser inferiores aos respectivos limites de detecção (LD), foi atribuído um valor de metade o LD do método de análise.
As concentrações médias de chumbo para 2011 (6,5 ng.m‐3 – BOB; 7,9 ng.m‐3 ‐ SJT) são significativamente inferiores ao valor limite para a média anual para proteção da saúde humana, de 500 ng.m‐3.
Os valores médios de níquel (2,6 ng.m‐3 – BOB; 5,4 ng.m‐3 ‐ SJT), arsénio (1,5 ng.m‐3 – BOB; 1,1 ng.m‐3
‐ SJT) e cádmio (0,34 ng.m‐3 – BOB; 0,26 ng.m‐3 ‐ SJT) para 2011, são significativamente inferiores aos respetivos valores alvo constantes do Decreto‐Lei nº 102/2010 de 23 de Setembro.
Comparativamente com valores de referência encontrados na bibliografia, verifica‐se ainda que os teores médios de arsénio e cádmio são equivalentes às respetivas gamas de valores registados em áreas rurais na UE (WHO, 1995a; Campa et al. 2007), enquanto os valores médios de níquel em 2011 enquadram‐se nas gamas médias de valores registados em áreas urbanas da UE (WHO, 1995a; WG As, Cd, Ni, 2000) e de Espanha (Campa et al., 2007; Salvador et al., 2004; Rodríguez et al., 2004).
Em termos de concentrações mais elevadas, refiram‐se as de arsénio registadas na BOB em novembro 2011, com ventos predominantemente do sector Sul, e as de níquel registadas em SJT em agosto e setembro 2011, com ventos predominantes do quadrante Norte. Atendendo à localização das estações de medição e aos ventos predominantes, verifica‐se que as concentrações mais elevadas não foram diretamente influenciadas pelo funcionamento da CTRSU da Valorsul.
Figura 2 ‐ Esquema de apresentação dos parâmetros estatísticos.
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Figura 3 – Concentrações de metais pesados na fase particulada em ng/m3 da fracção com um diâmetro
aerodinâmico equivalente (dae) inferior a 10 µm.
O Quadro 1 apresenta as concentrações médias de metais calculadas para o período de 1999‐2010 e para 2011, nos dois locais de amostragem.
Quadro 1 – Concentrações médias, em ng.m‐3, de metais para o período de 1999‐2010 e para 2011, na
Bobadela e S. João da Talha.
Pb As Ni Cd
Bobadela 1999‐2010 18 1,4 4,2 0,5
2011 6,5 1,5 2,6 0,3
S. João da Talha
1999‐2010 19 1,5 6,8 0,5
2011 7,9 1,1 5,4 0,3
Da análise do quadro anterior, verifica‐se uma diminuição dos teores médios de Pb e de Ni entre os períodos 1999‐2010 e 2011, assim como níveis mais elevados destes metais em S. João da Talha. Os valores médios de As e Cd traduzem as concentrações maioritariamente não quantificadas em ambos os períodos.
A representação dos parâmetros estatísticos para os metais é efectuada na Figura 4.
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Figura 4 – Parâmetros estatísticos calculados para os metais, considerando os períodos 1999‐2010 e 2011.
Para o As e Cd, o último período foi caracterizado fundamentalmente por teores não quantificados, ou seja, inferiores aos LD, tendo‐se por isso optado por não aplicar o teste U de Mann‐Whitney a estes metais. Da aplicação do teste estatístico aos restantes metais, concluiu‐se que o Pb, em ambos os locais, e o Ni na Bobadela, apresentaram uma melhoria dos níveis atmosféricos entre os períodos de 1999‐2010 e 2011.
2.2 Benzeno As concentrações médias, máximas e mínimas de benzeno registadas nas campanhas de 2011 e o valor limite para a média anual de benzeno são apresentados graficamente na Figura 5.
Figura 5 – Valores médios de benzeno nas campanhas de monitorização de 2011 na Bobadela.
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O valor médio de benzeno determinado para a Bobadela, a partir das campanhas de monitorização efetuadas em 2011 (Figura 5), foi de 0,29 µg.m‐3, ou seja, significativamente inferior ao valor limite anual para proteção da saúde humana, em vigor, de 5 µg.m‐3, definido no Decreto‐Lei nº 102/2010.
Na Figura 6 são apresentados os valores médios anuais de benzeno desde o início das campanhas de monitorização em contínuo de 2004 na Bobadela.
Figura 6 – Valores médios anuais de benzeno na Bobadela.
Os valores médios de benzeno obtidos desde 2004, apresentados na figura anterior, são significativamente inferiores ao valor limite anual, de 5 µg.m‐3. Verifica‐se que o ano de 2004 apresentou o valor médio mais elevado, possivelmente associado ao baixo número de campanhas realizadas. Dos valores médios apresentados para os restantes anos, observam‐se teores médios de benzeno mais baixos para 2009, 2010 e 2011 comparativamente com os anos anteriores.
2.3 Dioxinas e furanos Para este grupo de compostos, foi realizada a análise de todos os resultados obtidos, desde o início da sua monitorização até 2011. É apresentada uma análise comparativa entre as estações do ano (verão e inverno), em termos de parâmetros estatísticos, dada a forte influência sazonal sobre estes poluentes.
A Figura 7 apresenta a evolução temporal de todos os dados de PCDD/PCDF obtidos no âmbito do presente plano de monitorização.
Figura 7 – Variação temporal dos níveis atmosféricos de Dioxinas e Furanos (expressos em fg I‐TEQ/m3).
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Devido à inexistência de valores limites para as dioxinas e furanos, são considerados os valores de referência definidos pela Organização Mundial da Saúde (OMS), com base em níveis medidos. Segundo a OMS, níveis inferiores a 100 fg (I‐TEQ).m‐3 são característicos de zonas rurais ou zonas urbanas não contaminadas (WHO, 1995b). Níveis superiores a 100 fg (I‐TEQ).m‐3 são típicos de zonas urbanas industrializadas. No caso de ocorrerem concentrações superiores a 300 fg (I‐TEQ).m‐3, dever‐se‐á estar na presença de uma zona contaminada, com fontes emissoras significativas, merecedoras de uma intervenção e estudos adicionais.
Segundo a Figura 7, as concentrações de PCDD/DF registados em redor da CTRSU da Valorsul em 2011, de 7,3 a 11 fg (I‐TEQ).m‐3, são das mais baixas comparativamente com o histórico de valores apresentado. Segundo a classificação da OMS, estes teores são característicos de zonas rurais ou urbanas não contaminadas, sendo ainda significativamente inferiores ao valor médio de 134 fg (I‐TEQ).m‐3, encontrado num programa de monitorização semelhante na região do Porto (IDAD, 2012b).
Da comparação das várias concentrações de PCDD/DF medidas em 2011 com os valores de referência, verifica‐se que os níveis de PCDD/DF medidos em redor da Valorsul são equivalentes aos valores registados na Holanda, em ar proveniente do Mar do Norte e em atmosfera de fundo, e em zona rural do Reino Unido (WHO, 2000).
Comparativamente com os níveis medidos no âmbito de um estudo realizado na região da Catalunha (Abad et al., 2007), os teores de PCDD/DF são equivalentes a gama de valores registados em zona de fundo regional.
Na Figura 8 encontram‐se representados os parâmetros estatísticos associados às dioxinas e furanos amostrados. Refira‐se que os valores apresentados para o inverno 10/11 e verão 2011 são relativos a uma única amostra recolhida em cada local em cada um desses períodos. A ausência de dados nos períodos de verão até 2003 em S. João da Talha deve‐se a que a recolha de amostras nesse local ter sido feita apenas no período de inverno até 2003. No geral, o efeito da sazonalidade é visível, onde os dados das amostras recolhidas em 2011 apresentam valores da mesma ordem de grandeza que dos períodos homólogos anteriores.
Figura 8 – Parâmetros estatísticos calculados para as dioxinas e furanos.
Na Figura 9 é apresentada a distribuição das fracções de homólogos das amostras recolhidas em 2011, em cada local de monitorização. A contribuição dos homólogos é efectuada com base nas concentrações mássicas (fg.m‐3).
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Figura 9 – Perfis de homólogos de PCDD/PCDF nas amostras de ar ambiente recolhidas em 2011.
São vários os estudos (Krauthaker et al., 2006; Oh et al., 2006, 1999; Lohmann et al., 1998) que referem que os padrões de homólogos de ΣPCDD/PCDF de amostras de emissões gasosas são semelhantes para todos os processos de combustão, com uma maior contribuição de furanos do que de dioxinas. Esses estudos indicam que elevados níveis de furanos de menor cloração nas amostras de ar ambiente são indicativos da presença de potenciais fontes de combustão, enquanto que ar ambiente de fundo é caracterizado pela presença de dioxinas de maior cloração.
Os perfis individuais de homólogos das amostras de ar ambiente representadas na figura anterior revelam uma grande contribuição dos furanos de menor cloração o que, segundo a bibliografia, aponta para uma importante contribuição das fontes de combustão existentes na região. No entanto, as baixas concentrações medidas assim como uma importante contribuição das dioxinas de maior cloração é indicativo de um ar ambiente pouco poluído.
4. CONCLUSÕES
As concentrações atmosféricas dos vários poluentes medidos em 2011 em redor da Central de incineração da Valorsul apresentam, de um modo geral e tal como verificado em períodos anteriores, níveis baixos quando comparadas com os valores limite da legislação e valores de referência.
Concluiu‐se, a partir da aplicação do teste estatístico aos metais que apresentaram um conjunto mínimo de valores quantificados (Pb, Ni), que o Pb, em ambos os locais, e o Ni na Bobadela, revelaram uma melhoria nos níveis atmosféricos em 2011 comparativamente com o período de 1999‐2010.
A concentração média de benzeno na Bobadela em 2011, tal como nos anos anteriores, é significativamente inferior ao valor da legislação em vigor.
As concentrações de PCDD/PCDF monitorizadas em 2011 são muito baixas. Atendendo à classificação da OMS, os teores de PCDD/PCDF registados em 2011 são característicos de zonas rurais ou urbanas não contaminadas, sendo ainda equivalentes aos teores registados em zona de fundo regional da Catalunha.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Abad, E., Martínez, K., Gustems, L., Gómez, R., Guinart, X., Hernández, I., Rivera, J. (2007). Ten years measuring PCDDs/PCDFs in ambient air in Catalonia (Spain). Chemosphere 67, 1709‐1714.
Almeida, S. M. (2004). Composição e origem do aerosol atmosférico em zona urbano‐industrial. Tese de Doutoramento. Universidade de Aveiro, Portugal.
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Campa, A. S., Rosa, J., Querol, X., Alastuey, A., Mantilla, E. (2007). Geochemistry and origin of PM10 in the Huelva region, Southwestern Spain. Environmental Research 103, 305‐316.
IDAD (2011a). Programa de Avaliação da Qualidade do Ar da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos da VALORSUL. Janeiro‐Junho 2011. IMA 57.11‐11/05.03. Aveiro.
IDAD (2011b). Programa de Avaliação da Qualidade do Ar da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos da VALORSUL. Relatório Anual. IMA 59.11‐09/05.10. Aveiro.
IDAD (2012a). Programa de Avaliação da Qualidade do Ar da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos da VALORSUL. Relatório Anual. IMA 22.12‐11/05.03. Aveiro.
IDAD (2012b). Programa de Monitorização Externa da LIPOR II. Qualidade do Ar. janeiro‐dezembro 2011. IMA 12.12‐11/06.06. Aveiro.
Krauthacker, B., Herceg Romanić, S., Wilken, M., Milanović, Z. (2006). PCDD/Fs in ambient air collected in Zagrab, Croatia. Chemosphere 62, 1829‐1837.
Lohmann, R., Jones, K. C. (1998). Dioxins and furans in air and deposition: A review of levels, behaviour and processes. Science of the Total Environment 219, 53‐81.
Oh, J.‐E., Choi, S.‐D., Lee, S.‐J., Chang, Y.‐S. (2006). Influence of a municipal solid waste incinerator on ambient air and soil PCDD/Fs levels. Chemosphere 64, 579‐587.
Oh, J.‐E., Lee, K.‐T., Lee, J.‐W., Chang, Y.‐S. (1999). The evaluation of PCDD/Fs from various Korean Incinerators. Chemosphere 38, Nº 9, 2097‐2108.
Rodriguez, S., Querol, X., Alasteuy, A., Viana, M., Alarcón, M., Mantilla, E., Ruiz, C. R. (2004). Comparative PM10‐PM2.5 source contribution study at rural, urban and industrial sites during PM episodes in Eastern Spain. Science of the Total Environment 328, 95‐113.
Salvador, P., Artiñano, B., Alonso, D. G., Querol, X., Alastuey, A. (2004). Identification and characterisation of sources of PM10 in Madrid (Spain) by statistical methods. Atmospheric Environment 38, 435‐447.
WHO (1995a). Updating and revision of the air quality guidelines for Europe. Report on the WHO working group on inorganic air pollutants. Denmark.
WHO (1995b). Updating and revision of the air quality guidelines for Europe. Report on the WHO working group on PCBs, PCDDs and PCDFs Denmark.
WHO (2000). Air quality guidelines for Europe. WHO Regional Office. Copenhagen.
Working Group on Arsenic, Cadmium and Nickel Compounds. Ambient air pollution by As, Cd and Ni compounds. Position Paper. October 2000.