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INFRASSONS E RUÍDO DE BAIXA FREQUÊNCIA

- RISCOS PARA A SAÚDE PÚBLICA -

Risco de exposição a infrassons e ruído de baixa frequência originados

por turbinas eólicas

Introdução

3 João Almeida | Departamento de Saúde Ambiental | ESTeSC – Coimbra Health School | Instituto Politécnico de Coimbra

SOM E RUÍDO

Som

– Normalmente associado ao que ouvimos

– Fenómeno tão comum e está tão presente no dia-a-dia da sociedade que, raramente, se pensa em todas as suas funções

– Através dele podemos experimentar múltiplas sensações (agradáveis ou indesejáveis) e comunicar (Belo et al., 2013)

A propagação do som dá-se através de uma sucessão de compressões e rarefações no meio de propagação (resulta de variações ou oscilações de pressão que ocorrem em meios elásticos, como

ar, água, sólidos) (Goelzer et al., 2001)


SOM E RUÍDO

As ondas sonoras podem ser caracterizadas (entre outros fatores) pelo comprimento de onda (distância percorrida pela onda durante um ciclo, expresso em metros) e pela frequência (número de

ciclos por segundo, expressa em Hertz) (Goelzer et al., 2001)

Fonte: adaptado de Goelzer et al. (2001)


SOM E RUÍDO

No entanto, existem sons que incomodam

RUÍDO

– Som, com a particularidade de ser desagradável ou indesejado e, frequentemente, nocivo (Coelho & Ferreira, 2009; Freitas &

Cordeiro, 2013)

– Percebido como stressor ambiental e incómodo (Stansfeld &

Matheson, 2003)

– Pode afetar negativamente a saúde e o bem-estar dos indivíduos ou populações


SOM E RUÍDO

Especialistas concordam que não é possível definir o ruído exclusivamente com base em parâmetros físicos do som

Energia acústica audível e não audível, que afeta ou pode afetar o bem-estar fisiológico e psicológico das pessoas (Berglund & Lindvall, 1995; Stansfeld & Matheson, 2003)

A industrialização e a mobilização do esforço humano têm levado ao aumento da produção de ruído em toda a gama de frequências sonoras, levando a um problema global de redução de bem-estar humano (WHO, 1980; Kihlman, 1993)


INFRASSONS E RUÍDO DE BAIXA FREQUÊNCIA

Os IRBF não tem características compartilhadas com ruídos de maior espectro, sendo considerado a superpotência das frequências por:

– atravessar grandes distâncias com pouca perda de energia (devido ao seu comprimento

de onda e pelo facto dos dispositivos de proteção serem muito menos eficazes)

– ter menor atenuação por muros e outras estruturas

– fazer vibrar paredes e objetos

– produzir ressonância no corpo humano

– provocar grandes reações subjetivas (em estudos laboratoriais e na comunidade) e, em certa medida, reações fisiológicas nos seres humanos comparativamente às médias e altas frequências (Berglund et al.,1996)


FONTES

Os IRBF estão sempre presente no meio ambiente, podendo ser gerado por fontes naturais (terramotos; vento; ondas marítimas) mas também de forma antropogénica através de fontes artificiais (lista não exaustiva):

– Máquinas industriais

– Tráfego aéreo, ferroviário e rodoviário

– Restaurantes, bares ou discotecas

– Cabines de helicópteros (IRBF é originado por estruturas mecânicas, mais concretamente pelo rotor e

pelas pás da hélice) (Antunes, 2009; Bolin et al., 2011; Pardal, 2013; Rogers et al., 2006; Yamamoto et al., 2013; Leventhall et al., 2003)

– Turbinas eólicas (geram sons resultantes da sua mecânica e aerodinâmica que podem ser dissimulado pelo

ruído ambiente, pelo ruído de fundo e pelos sons típicos resultantes do vento) (Rogers & Manwell, 2004; Berg, 2004)


FONTES


EFEITOS NA SAÚDE

A falta de atenuação dos IRBF por estruturas e a sua característica difusa, fazem deste tipo de ruído um fator de importância crítica para a saúde (Berglund et al., 1996)

Para que possa ser considerado um problema de saúde pública, é importante e necessário reconhecer que os fenómenos acústicos afetam mais do que apenas o aparelho auditivo (Alves-Pereira & Branco, 2007a)

Ao considerar-se que os fenómenos acústicos apenas afetam a saúde pública através do sistema auditivo, tanto os fenómenos acústicos não audíveis, como as patologias não auditivas (não induzida exclusivamente através do aparelho auditivo) são consideradas irrelevantes (Alves-Pereira & Branco, 2007a)


EFEITOS NA SAÚDE

Pessoas expostas a IRBF podem apresentar sintomas (mais ou menos graves) como:

– Dores de cabeça

– Zumbidos

– Perturbações do sono

– Dificuldades de concentração

– Fadiga

– Apatia e depressão

– Ataques de pânico

– Náuseas e vómitos

(Bengtsson et al., 2004; Bolin et al., 2011; Leventhall et al., 2003; Pierpont, 2009; Branco, 1999)

‒ Palpitações

‒ Tonturas e falta de equilíbrio (como resultado

de alterações ao nível vestibular)

‒ Sensações de intolerabilidade e incapacidade ao ruído

‒ Dores osteoarticulares

‒ Espasmos intestinais

‒ Ressonâncias em órgãos internos (tais como

o abdómen e no coração)


EFEITOS NA SAÚDE

Tem-se também verificado uma correlação entre a exposição a este tipo de ruído e algumas patologias, nomeadamente:

– Problemas cardiovasculares (alterações de pressão arterial com vasoconstrição ou vasodilatação,

podendo a frequência cardíaca dar origem a alterações ao nível do sistema circulatório) (Babisch et al., 2009; WHO, 2011)

– Alterações endócrinas ao nível das catecolaminas (hormonas libertadas na corrente

sanguínea em resposta a um stress físico ou emocional) e cortisol em resposta ao ruído (estas

alterações hormonais, quando prolongadas, podem originar uma diminuição da imunidade, aumento da frequência cardíaca e da pressão arterial e arritmias cardíacas) (Berglund et al., 1996; Bly et al.,1993; Leventhall et al., 2003)

– Efeitos a nível respiratório, que podem ser suspensos (dando origem a apneias) e/ou reduzidos (dando origem a engasgamentos e tosse) (Leventhall et al., 2003; Berglund et al., 1996)


EFEITOS NA SAÚDE

Relativamente às consequências fisiológicas adversas para as populações residentes nas proximidades de parques eólicos, estas podem ser classificadas em duas categorias:

– Síndrome da Turbina Eólica (STE)

Provocada pelo ruído emitido pelas turbinas eólicas na gama das baixas frequências (entre os 20 Hz e os 500 Hz)

Caracteriza-se pelos diversos sintomas relacionados com os órgãos do sistema vestibular (perturbação do sono, dores de cabeça, zumbidos, sensação de tremor ou vibração, nervosismo,

arritmia cardíaca, náuseas, dificuldade de concentração e de memória e irritabilidade) (Pierpont, 2009)

– …


EFEITOS NA SAÚDE

– …

– Doença Vibroacústica (DVA)

Patologia desenvolvida em consequência de exposição excessiva e prolongada aos IRBF (Alves-Pereira & Branco, 2009)

Patologia sistémica que envolve todo o organismo caracterizada pela proliferação anormal da matriz extracelular na ausência do processo inflamatório

O mecanismo fisiopatológico prende-se com o crescimento do colagénio, elastina e biopolímeros que constituem o citoesqueleto (Branco et al., 2007)


EFEITOS NA SAÚDE

Estádio clínico Tempo Sinal / Sintoma

Estádio ISuave

1 a 4anos

Ligeiras alterações de humor; indigestão e pirose; infeções da orofaringe; bronquite

Estádio IIModerado

4 a 10anos

Dor no peito; alterações de humor bem definidas; dores lombares; fadiga; infeções da pele por fungos, vírus e parasitas; inflamação da superfície gástrica; dor a urinar e sangue na urina; conjuntivites; alergias

Estádio IIISevero

> 10anos

Distúrbios psiquiátricos; hemorragias da conjuntiva e dos epitélios nasal e digestivo; varizes e hemorroidas; úlceras duodenais; cólon espático; decréscimo na acuidade visual; cefaleias; dores articulares e musculares intensas; alterações neurológicas

Quando o ambiente acústico rico em IRBF se encontra apenas na residência, ou se existe exposição ocupacional acrescida de outras fontes de IRBF (residência, de lazer,

segundo emprego, ou in utero), o aparecimento destes sinais e sintomas é significativamente acelerado (Branco, 1999)

ObjetivosMaterial e Métodos


OBJETIVOS

Analisar e caracterizar os Infrassons, Ruído de Baixa Frequência (RBF), Infrassons e Ruído de Baixa Frequência (IRBF) e Ruído Ambiental (RA) produzido por turbinas eólicas:

– Distância

– Velocidade do ar

– Direção do vento

– Ponto de medição (N/S/E/W/NE/NW/SE/SW)

– Estado de funcionamento (on/off)

– Estação do ano (verão/inverno)

– Outras variáveis (oceano/floresta/estruturas geomorfológicas )


2018

Universo – PE em Portugal (N=235)

Amostra – 3 PE do distrito de Leiria

IDENTIFICAÇÃO DOS PARQUES EÓLICOS EM ESTUDO

PE de Cela (1 turbina eólica)

PE de Marvila(proximidade e

conhecimento do lugar)

PE de Chão Falcão I e II(potência total 50 MW)


– Sonómetro CESVA SC420

– Módulo “Análise FFT” (10000 linhas de 2Hz a 20000Hz)

– Calibrador CESVA CB006

– Microfone C-140

– Pré-amplificador PA020

– Protetor antivento PV009

– Tripé

EQUIPAMENTO


PROCEDIMENTO

– Calibração: 2 em 2 horas

– Distâncias: sonómetro 2m de infraestruturas (habitações, veículos, etc.); Microfone = 1,5m altura

– Tempo de medição: 1 minuto

– Medições: frequências entre 2Hz e20000Hz; em dB e dB(A)

– Tipos de ruído: Infrassons (≤ 20Hz); Ruído de Baixa Frequência (20Hz to 500Hz); Infrassons e Ruído de Baixa Frequência (≤500Hz); Ruído Ambiental (de acordo com o

Decreto-Lei 9/2007 - Regulamento Geral do Ruído)


Fonte: www.ipma.pt

RECOLHA DE DADOS CLIMATOLÓGICOS

– Verão e Inverno (entre as 13:00 e a 20:00) não se tendo verificado ocorrência de precipitação

– Recolha de variáveis climatológicas na página de internet do IPMA: temperatura, direção do vento e velocidade do ar

– Definição de pontos de corte e conversão da velocidade do ar nas seguintes classes (m/s): ≤ 1,999; [2,000 - 2,999]; [3,000 - 3,999]; [4,000 - 4,999]; ≥ 5

Caracterização da amostra


CARACTERIZAÇÃO DOS PARQUES EÓLICOS

LEGENDA

Turbinas eólicas do PE Cela (N=1) Turbinas eólicas do PE Marvila (N=6) Turbinas eólicas do PE Chão Falcão I e II (N=26)


Pontos cardeais e colaterais:

–norte (N), sul (S), este (E), oeste (W), nordeste (NE), noroeste (NW), sudeste (SE) e sudoeste (SW)

Distância (km):

–0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 10; 15

IDENTIFICAÇÃO DOS PONTOS DE MEDIÇÃO


MEDIÇÕES

Parque eólico EstaçãoEstado de

funcionamento

Número de medições

N Subtotal Total

Cela

VerãoOn 122

148

298Off 26

InvernoOn 120

150Off 30

Marvila Verão On 132 - 132

Chão Falcão Verão On 136 - 136

566

Resultados e Discussão


VARIAÇÃO EM FUNÇÃO DAS CLASSES DE VELOCIDADE DO AR

Tendência de variação positiva

Quanto maior a velocidade do ar, mais roda o rotor da turbina eólica, mais vezes passa a pá pela torre e consequentemente mais IRBF produz (van den Berg, 2005)


VARIAÇÃO EM FUNÇÃO DAS CLASSES DE VELOCIDADE DO AR


VARIAÇÃO EM FUNÇÃO DA DISTÂNCIA


VARIAÇÃO EM FUNÇÃO DA DISTÂNCIA

Padrão de comportamento dos diferentes tipos de ruído muito semelhantes entre os PE (ligeira

tendência negativa na variação)

Esta diminuição pouco expressiva (em particular no ruídos de baixa frequência)

deve-se aos comprimentos de onda extremamente longos (característica deste tipo de ruído que faz com que a transmissão de ruído seja feita a longas distâncias sem perda de energia)


VARIAÇÃO EM FUNÇÃO DA DISTÂNCIA E DA VELOCIDADE DO AR

Tendência para diminuição dos níveis de pressão sonora à medida que aumenta a distância

Correlação negativa para a classe de velocidade do ar “≥ 5” m/s

(comportamento semelhante na análise por PE)


VARIAÇÃO EM FUNÇÃO DA DIREÇÃO DO VENTO E VELOCIDADE DO AR

Não se observa um efeito combinado entre velocidade do ar e direção do vento

Mais uma vez se verifica um aumento dos níveis de ruído à medida que aumenta a velocidade do ar

(comportamento semelhante na análise por PE)


VARIAÇÃO EM FUNÇÃO DO PONTO DE MEDIÇÃO E A DISTÂNCIA

Não se verificou um efeito combinado entre a distância e o ponto de medição (quando isolado o

“ponto cardeal” verificaram-se diferenças estatisticamente significativas nos tipos de ruído “Infrassons” e “IRBF”)

Direção do vento não influencia significativamente a variação dos níveis de ruído

Os pontos de medição a “S” e dos PE foram os que apresentaram valores mais elevados


VARIAÇÃO EM FUNÇÃO DO ESTADO DE FUNCIONAMENTO

Para os ruídos “Infrassons”, “RBF” e “IRBF” verificaram-se grandes diferenças de nível de pressão sonora

Cela


VARIAÇÃO EM FUNÇÃO DA ESTAÇÃO DO ANO Cela

Diminuição do nível de ruído do tipo “Infrassons” e “IRBF” de 4 dB no inverno (facto que se pode dever à magnitude e direção vertical de gradientes nos

campos de vento e a temperatura do meio como características gerais da propagação dos infrassons)

O aumento da temperatura pode favorecer a propagação desses tipos de ruído (as ondas sonoras têm uma propagação mais rápida no ar quente do que

no ar frio, então a taxa de propagação do som depende da temperatura do ar)


OUTRAS VARIÁVEIS

Grutas - medições nas proximidades de grutas (PE de Marvila e de Chão Falcão) constataram-se níveis de ruído mais elevados aumentando a relação entre vibrações do fenómeno de ressonância e a saúde (Debertolis et al., 2017)

Oceano - Verificou-se uma tendência para os valores de ruído serem mais elevados (situação que se deve ao facto do som se propagar através de vibrações das partículas de água (Ainslie et al., 2009))

Florestas - A atenuação sonora por parte do coberto florestal (no que concerne

propagação acústica de baixa frequência) não é afetada pela vegetação (dependendo apenas do efeito

“solo”, nomeadamente ao nível da impedância do som (Gronberg, 2015))

Vias rápidas e indústrias - Influencia ao nível do ruído audível

Topografia - Perfis transversais tendo em consideração pontos cardeais e colaterais, altitude, velocidade do ar, distância e outras fontes (ex: indústrias, vias rápidas, outros PE)


Cela


Marvila


CF


LEGENDA PE de Cela PE de Marvila PE de Chão Falcão 30km\\\ Linhas de medição Outros PE instalados PE em construção


A diferença entre medir o ruído em dB ou dB(A) é bastante significativa (devendo o este

tipo de ruído ser medido em dB para melhor proteger a população)

Efetuar medições em dB é ter em consideração informação rigorosa do conteúdo das frequências de um determinado ambiente acústico (fundamental para o estabelecimento de

dose-resposta) (Alves-Pereira & Branco, 2007a, 2007b)

dB OU dB(A)


LEGISLAÇÃO

Para efeito de aprovação da instalação de PE, a legislação apenas contempla o “RA”


LEGISLAÇÃO


LEGISLAÇÃO

País Distância

Dinamarca- Legislação: 4x a altura total da turbina eólica- Observações: Se inferior a 6x a altura total da turbina eólica é estimado um valor relativo à depreciação da propriedade exposta para pagamento de indeminização

Bélgica- Legislação: 350 m (indicado em projeto de lei apesar de não ter sido aprovado)- Prática: 500 m

República Checa- Legislação: inexistente- Prática: 400 a 800 m

Inglaterra / Gales- Legislação: inexistente- Observações: Já se verificaram casos de pagamentos de compensações a proprietários por danos relacionados com impacte visual, poluição sonora e efeito sombra (550 m)

Irlanda do Norte - Legislação: 10x o diâmetro do rotor (não inferior a 500 m)

Escócia- Legislação: Caso a caso, no entanto considera a distância de 2 km de populações, em caso de campo aberto- Observações: PE já instalados e casas de campo isoladas excluídos

Irlanda - Legislação: 10x a altura da turbina para turbinas eólicas superiores a 25m

França- Legislação: Caso a caso, limitado apenas pela legislação sobre ruído ambiental- Recomendações: 1500 m - Prática: 500 m

Alemanha- Legislação: Diferentes distâncias face ao nível de ruído área: 35 dB(A) - 1000 a 1500 m; 40 dB(A) - 600 a 1000 m; 45 dB(A) - 300 a 600 m - Observações: Alguns estados possuem distâncias próprias

Itália- Legislação: Distâncias determinadas pelas autoridades regionais (ex: 5x a altura da turbina; 10x a altura da turbina; 20x a altura da turbina; ou 2 km de áreas urbanizadas)- Observações: algumas regiões não definiram distâncias mínimas

Holanda- Legislação: Ruído ambiental (nível de ruído máximo de 40 dB(A)- Prática: 4 × a altura da torre

Roménia - Legislação: 3 × a altura da torre, podendo reduzir com aprovação da comunidade local (mas não menor que a altura total da turbina eólica mais 3 m)

Suécia- Legislação: O único limite é o nível de ruído de 40 dB(A)- Prática: 500 m (havendo casos de 350 m)

Suíça- Legislação: Em desenvolvimento por região- Prática: 300 m da ponta das pás (para turbinas de 70 m)

USA - Legislação: Distâncias definidas em alguns estados (ex: 1,5 km)

Conclusões


Concluiu-se que:

– quanto maior a velocidade do ar, menor é a perda dos níveis de pressão sonora, com maior expressão nos infrassons e IRBF

– não se verifica uma diminuição significativa dos níveis de ruído que comporta os infrassons face ao aumento da distância ao PE

– a direção do vento (face à velocidade do ar) não influencia significativamente a variação dos níveis de ruído, no entanto, nos pontos de medição a “S” verificam-se níveis de ruído mais elevados

– …

CONCLUSÕES


– …

– no PE de Cela, face ao estado de funcionamento, nos tipos de ruído “Infrassons”, “RBF” e “IRBF” são claras as diferenças dos níveis de pressão sonora

– a estação do ano (PE de Cela) do Verão é a fase sazonal mais preocupante quando consideramos a propagação de Infrassons e RBF

– existem outras fontes potenciadoras ou atenuadoras no que diz respeito à propagação do ruído: vias rápidas, indústrias, proximidade ao oceano, florestas, estruturas geomorfológicas e topografia do terreno (no entanto, em algumas delas a

influência incide mais sobre o ruído audível)

– a diferença entre medir ruído em dB ou em dB(A) é bastante significativa, devendo ser medida em dB no sentido de melhor proteger a população

CONCLUSÕES


CONCLUSÕES

Os IRBF possuem uma grande capacidade de propagação e penetração

As estruturas existentes no meio de propagação (casas, paredes, etc.) têm uma eficiência reduzida

Os efeitos na saúde são muitos e diversificados (desde dores de cabeça a problemas

cardiovasculares)

Por esta razão, deve ser dada particular atenção e preocupação relativamente à saúde das pessoas que se encontram expostas ao ruído com um espectro de

frequências mais baixo e com intensidades elevadas


Torna-se imperativo:

– definir políticas que, para além de estabelecer medidas que protejam a saúde das populações, imponham regras no que concerne:

à implantação de PE (delimitando a zona do território mais propícia à produção de energia, deslocando as

populações para zonas seguras)

às exigências de estudos de impacte ambiental (passando a considerar os IRBF e não apenas o RA)

– conjugar e reforçar esforços por parte de entidades públicas com atribuições nos domínios do planeamento e ordenamento do território e da saúde pública(salvaguardando os impactes ambientais e os impactes negativos na saúde das populações expostas)

– Prosseguir com a investigação no sentido de melhor entender a relação dose-resposta, evidenciando as consequências resultantes da instalação de PE junto a populações

CONCLUSÕES


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JOÃO NUNO ALMEIDA

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