Programa de Monitorização em Descontínuo da Qualidade do Ar da CTRSU - Valorsul

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1 Programa de Monitorização em Descontínuo da Qualidade do Ar da CTRSU - Valorsul

2 Programa de Monitorização em Descontínuo da Qualidade do Ar da CTRSU - Valorsul Miguel Coutinho 1, Margaret Pereira 1, Clara Ribeiro 1, Carlos Borrego 1,2 1 IDAD Instituto do Ambiente e Desenvolvimento Campus Universitário de Santiago AVEIRO 2 Departamento de Ambiente e Ordenamento Universidade de Aveiro, AVEIRO

3 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. O programa é executado desde Janeiro de 1999, em três postos de amostragem (Bobadela, São João da Talha e Póvoa de Santa Iria), cuja localização se pode visualizar na Figura 1. Do plano de trabalhos fazem parte as amostragens de metais (Chumbo - Pb, Cádmio - Cd, Cobre - Cu, Manganês - Mn, Crómio - Cr, Mercúrio - Hg, Níquel Ni, Arsénio As, Potássio K, Antimónio Sb, Vanádio V e Zinco - Zn), em simultâneo nos 3 locais: Bobadela, S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria. A frequência de amostragem para os metais é de 1 amostra semanal em cada local. As actividades de monitorização incluem ainda: recolha mensal de derivados particulados (Cl -, F -, NH 4+ ) e compostos ácidos (HCl, HF, NH 3 ) em cada um dos 3 locais; recolha trimestral de dioxinas e furanos, em simultâneo, nos três locais; realização de 8 campanhas anuais, de 7 dias cada, de monitorização em contínuo de BTX (benzeno, tolueno, xilenos) na Bobadela e na Póvoa de Santa Iria. 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 a alguns poluentes, é apresentada a representação gráfica de alguns parâmetros estatísticos calculados, tais como a mediana, o máximo e o mínimo registados e os percentis 25 e 75 (P25 e P75), correspondentes aos três locais de amostragem (Bobadela, S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria) e às séries de dados de e de 2007 (Figura 2). Máximo P75 Figura 1 Localização dos postos de monitorização da qualidade do ar. 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. Mediana P25 Mínimo Figura 2 - Esquema de apresentação dos parâmetros estatísticos. Para melhor compreender os impactes na qualidade do ar associados ao funcionamento da CTRSU da Valorsul, foi ainda realizado um estudo de dispersão de poluentes atmosféricos a fim de avaliar a influência da CTRSU como fonte emissora.

4 2. Monitorização Pontual 2.1 Metais Os metais monitorizados no ar ambiente foram os seguintes: Pb, Ni, As, Cd, Hg, Mn, Cu, Cr, Zn, K, V e Sb. Na Figura 3 estão representadas graficamente as concentrações dos metais na fracção PM 10, desde o início dos trabalhos de monitorização, na Bobadela, S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria. Aos teores que revelaram ser inferiores aos respectivos limites de detecção (LD), foi atribuído um valor de metade o LD do método de análise. Os teores médios de chumbo para 2007 (17, 21, 18 ng.m -3, para a Bobadela, S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria, respectivamente) são significativamente inferiores ao valor limite para a média anual para protecção da saúde humana (500 ng.m-3), tendo-se revelado, na maioria das vezes, inferiores aos LD. As concentrações médias de níquel (4,0, 4,7 e 4,0 ng.m -3 ), arsénio (2,2, 1,7 e 1,7 ng.m -3 ) e cádmio (0,52, 0,59 e 0,35 ng.m -3 ) para 2007, são inferiores aos valores alvo constantes do Decreto-Lei nº 351/2007 de 23 de Outubro, sendo uma ordem de grandeza inferior no caso do cádmio.

5 Figura 3 Concentrações de metais na fase particulada em ng/m3 da fracção com um diâmetro aerodinâmico equivalente (dae) inferior a 10 µm, na Bobadela -, S. João da Talha - e Póvoa de Santa Iria -. Verifica-se ainda que os teores médios de níquel são equivalentes às gamas de valores encontrados em áreas urbanas na UE (WHO, 1995a; WG As, Cd, Ni, 2000) e em zonas com características urbanas/industriais de Espanha (Campa et al., 2007; Moreno et al., 2006; Salvador et al., 2004; Rodríguez et al., 2004). Os valores médios de arsénio enquadram-se na gama de teores registados em áreas rurais na UE (WHO, 1995a), nomeadamente em Espanha (Campa et al., 2007), enquanto que os teores médios de cádmio são equivalentes aos valores registados em áreas com características urbanas na UE (WG As, Cd, Ni, 2000) e em Espanha (Campa et al., 2007; Moreno et al., 2006). Os teores médios de arsénio determinados para 2007 são superiores ao valor médio encontrado na Bobadela em 2001 (Almeida, 2004) e os de níquel são equivalentes aos valores registados nesse local. Os níveis médios de mercúrio determinados para 2007, de 0,11 ng.m -3 nos três locais de monitorização, enquadram-se na gama de valores encontrados em áreas remotas na UE (WHO, 1995a), sendo da mesma ordem de grandeza que o teor médio registado na Bobadela em 2001 (Almeida, 2004).

6 Os valores médios de manganês registados em 2007, de 6,7, 6,9 e 6,9 ng.m -3, na Bobadela, S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria, respectivamente, são inferiores ao intervalo de teores registados em áreas remotas da UE (WHO, 2000) e equivalentes às concentrações médias encontradas em zonas rurais de Espanha (Salvador et al., 2007; Campa et al., 2007; Rodríguez et al., 2004). Os valores médios de manganês são ainda equivalentes à concentração média encontrada na Bobadela no ano de 2001 (Almeida, 2004). Quanto ao crómio, verifica-se que os valores médios deste metal em 2007 (1,1, 1,2 e 1,1 ng.m -3 ) são equivalentes à gama de teores encontrados em áreas remotas da UE (WHO, 2000) e equivalentes aos teores médios registados em zonas rurais de Espanha (Salvador et al., 2007; Campa et al., 2007, Rodríguez et al., 2004). Verifica-se que as concentrações médias de cobre em 2007, de 13, 16 e 12 ng.m -3, são semelhantes ao valor médio encontrado em área rural de Espanha (Salvador et al., 2007), sendo da mesma ordem de grandeza que o teor médio registado na Bobadela em 2001 (Almeida, 2004). O zinco apresenta em 2007 concentrações médias de 62, 60 e 54 ng.m -3, na Bobadela, S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria, respectivamente. Estes valores são semelhantes aos registados em zona urbana/industrial em Espanha (Moreno et al., 2006) e superiores aos registados na Bobadela em 2001 (Almeida, 2004). Os teores médios de potássio determinados para 2007, de 271, 240 e 283 ng.m -3, são equivalentes ao valor médio registado em zona rural de Espanha (Rodríguez et al., 2004), sendo semelhantes ao teor médio registado na Bobadela durante 2001 (Almeida, 2004). As concentrações médias de vanádio em 2007 (5,0, 5,8 e 5,1 ng.m -3 ) são equivalentes à gama de valores registados em área rural de Espanha (Salvador et al., 2007; Campa et al., 2007 e inferiores ao teor médio encontrado na Bobadela em 2001 (Almeida, 2004). O antimónio apresenta em 2007, teores médios de 2,2, 2,5 e 2,2 ng.m -3, valores esses equivalentes aos encontrados em zona urbana/industrial de Espanha (Campa et al., 2007; Moreno et al., 2006) e ao valor médio registado na Bobadela em 2001 (Almeida, 2004). Comparativamente com um programa de monitorização semelhante a decorrer na região do Porto, verifica-se que as concentrações médias de As são da mesma ordem de grandeza que os valores médios registados no Porto para o período de Outubro 2004 a Setembro 2007 (IDAD, 2007a), enquanto que as concentrações médias de Cr, Cu, Mn e Hg são inferiores aos teores médios encontrados para estes metais no referido programa de monitorização. O Quadro 1 apresenta as concentrações médias de metais calculadas para o período de e para 2007, nos três locais de amostragem. Quadro 1 Concentrações médias, em ng.m-3, de metais para o período de e para 2007, na Bobadela, S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria.

7 Com a excepção do As, verifica-se que a maioria dos metais apresentam uma diminuição dos valores médios entre os dois períodos considerados. O facto de se assistir a um aumento nos teores médios de As nos três locais deve-se essencialmente a diferenças nos LD deste metal ao longo do tempo. No período de o LD para a fracção PM 10 variou entre 1,7 e 3,3 ng.m -3, enquanto que o LD para as várias amostras recolhidas em 2006 e 2007 foi de 3,3 ng.m -3 para a fracção PM 10. O facto de S. João da Talha apresentar teores médios mais elevados no período de deve-se ao efeito sazonal sobre as concentrações medidas, ou seja, à tendência para ocorrerem teores mais elevados durante o período de Outono/ Inverno, único período para a qual se efectuaram amostragens de metais até 2003 em S. João da Talha. O mesmo se passa para alguns teores médios determinados para na Póvoa de Santa Iria, onde, até 2003, as amostragens foram apenas efectuadas no período de Primavera/Verão, reflectindo-se em valores mais baixos para alguns metais em A representação dos parâmetros estatísticos para os metais é efectuada na Figura 4.

8 Quadro 1 Concentrações médias, em ng.m -3, de metais para o período de e para 2007, na Bobadela, S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria.

9 A figura anterior mostra que, para o As, Cd, Cr, Sb, V e Hg, a maioria dos períodos foram caracterizados por um número significativo de amostras com teores não quantificados, ou seja, inferiores aos LDs, tendo-se por isso optado por não aplicar o teste U de Mann-Whitney a estes metais. Aplicou-se o teste estatístico aos restantes metais tendo-se obtido os resultados apresentados no Quadro Compostos gasosos A Figura 5 apresenta a variação das concentrações de HCl, HF e NH 3 desde o início de O Quadro 3 apresenta as concentrações médias e valores de mediana de compostos gasosos calculadas para o período de e para 2007, nos três locais de amostragem. Da análise do quadro anterior, verifica-se que existe entre os períodos de e 2007 uma manutenção generalizada nos níveis de metais na atmosfera. Verifica-se ainda que o Pb e Ni em S. João da Talha apresentam uma melhoria entre estes períodos, enquanto que os conjuntos de resultados de Cu e Zn na Póvoa de Santa Iria no último período revelaram ser estatisticamente superiores aos do período Tal justifica-se por o ano de 2006 ter apresentado teores de Cu mais baixos, sendo que a comparação entre 2007 e o período de revelou não existirem diferenças estatisticamente significativas. Por sua vez, da aplicação do teste estatístico aos resultados de Zn de 2005, 2006 e 2007 na Póvoa de Santa Iria, conclui-se que não existem diferenças estatisticamente significativas entre estes anos. Quadro 3 Concentrações médias (e valores da mediana), em µg.m -3, de compostos gasosos para o período de e para 2007, na Bobadela, S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria. Comparativamente com valores de referência, os teores médios de HCl determinados para 2007 (1,0, 1,5 e 1,9 µg.m -3 ) são equivalentes aos valores mais elevados das gamas médias de valores registados, tanto na região do Porto no âmbito de um programa de monitorização da qualidade do ar como em zonas urbanas alemãs (Matusca et al., 1984). Os valores médios de HF em 2007 (0,1, 0,1 e 0,3 µg.m -3 ), reflectem o elevado número de amostras com concentrações não quantificadas nesse período, sendo semelhantes aos registados no Porto (IDAD, 2004b). Figura 5 - Variação temporal dos níveis atmosféricos de compostos gasosos na Bobadela, S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria.

10 Quanto às concentrações médias de NH 3 registadas em 2007 (0,2, 0,4 e 0,4 µg.m -3 ), estas são da mesma ordem de grandeza que o teor mais baixo da gama de valores encontrados em atmosfera de fundo (U. S. DHHS, 2004). A representação dos parâmetros estatísticos para o HCl e NH 3 é efectuada na Figura 6. Devido ao elevado número de amostras com valores de HF inferiores ao LD do método de medição na maioria dos períodos, para este composto não é efectuada a representação dos respectivos parâmetros estatísticos assim como a aplicação do teste estatístico. A aplicação do teste estatístico revelou que o conjunto de dados de HCl de 2007 é estatisticamente superior ao de na Póvoa de Santa Iria, não existindo diferenças estatisticamente significativas nos restantes locais assim como nos conjuntos de dados do NH 3. Figura 6 Parâmetros estatísticos calculados para o HCl e NH 3, considerando os períodos e Derivados particulados Os derivados particulados são amostrados em duas fracções: a fina (partículas com diâmetro inferior a 2,5 µm) e a grossa (partículas com diâmetro entre 2,5 e 10 µm). Às partículas maiores está geralmente associado o aerossol marinho, enquanto que, às partículas mais finas, o aerossol constituído pelos produtos resultantes das reacções atmosféricas de neutralização dos compostos ácidos com a amónia. A Figura 7 apresenta a variação das fracções totais de Cl -, F - e NH 4 + desde o início de A fracção total respeita ao somatório da fracção fina com a fracção grossa. Figura 7 Variação temporal dos níveis atmosféricos de derivados particulados na Bobadela, S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria.

11 O Quadro 4 apresenta as concentrações médias e valores de mediana de derivados particulados calculadas para o período de e para 2007, nos três locais de amostragem. Quadro 4 Concentrações médias (e valores da mediana), em µg.m -3, de derivados particulados para o período de e para 2007, na Bobadela, S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria. Comparativamente com os valores de referência, verifica-se que as concentrações médias em 2007 da fracção total de Cl- (2,1, 3,9 e 3,0 µg.m -3 ) são da mesma ordem de grandeza que as encontradas na região do Porto (IDAD, 2004) e na Bobadela em 2001 (Almeida, 2004). As médias anuais das fracções totais de F- em 2007 (0,05, 0,03 e 0,04 µg.m -3 ) são da mesma ordem de grandeza que o valor mais baixo da gama de teores medidos na região do Porto (IDAD, 2004). Os teores médios das fracções totais de NH4+ determinadas em 2007 (0,1, 0,2 e 0,2 µg.m -3 ) são cerca de uma ordem de grandeza inferiores aos vários valores de referência existentes, nomeadamente os encontrados em áreas urbanas e não urbanas na Holanda (Zee et al., 1998). A representação dos parâmetros estatísticos para a fracção total de Cl - e de NH 4 + é efectuada na Figura 8. Devido ao elevado número de amostras com valores de F - inferiores ao LD do método de medição na maioria dos períodos, para este composto não é efectuada a representação dos respectivos parâmetros estatísticos assim como a aplicação do teste estatístico. A aplicação do teste estatístico revelou que não existem diferenças estatisticamente significativas entre os conjuntos de dados de Cl- dos dois períodos, na Bobadela e Póvoa de Santa Iria, tendo os conjuntos de dados de NH 4 + na Bobadela e S. João da Talha em 2007 se terem revelado estatisticamente inferiores aos do período Figura 8 Parâmetros estatísticos calculados para o Cl- e NH4+, considerando os períodos e 2007.

12 2.4 Compostos BTX O benzeno é o único hidrocarboneto abrangido pela legislação nacional, através do Decreto-Lei nº 111/2002 de 16 de Abril, que impõe um valor limite anual para protecção da saúde humana de 5 µg.m -3 com uma margem de tolerância de 3 µg.m -3 para Os valores médios de benzeno e o valor limite para a média anual de benzeno em 2010 são apresentados graficamente na Figura 9. Cada campanha de monitorização da figura seguinte teve a duração de aproximadamente 7 dias, onde as barras apresentadas representam os valores médios diários máximos e mínimos. Os valores médios de benzeno determinados para cada local em 2007, de 0,69 e 0,54 µg.m -3, na Bobadela e Póvoa de Santa Iria, respectivamente, assim como os níveis médios registados em cada campanha, são inferiores ao valor limite anual de 5 µg.m -3, para protecção da saúde humana, definido no Decreto- Lei nº 111/2002 de 16 de Abril. Relativamente aos restantes hidrocarbonetos, e comparativamente com os valores de referência, verifica-se que os valores médios de tolueno determinados para cada local em 2007 (Bobadela 5,9 µg.m -3 ; Póvoa de Santa Iria 2,4 µg.m -3 ) são da mesma ordem de grandeza que os valores médios encontrados em área rural (WHO, 2000), nomeadamente em zonas rurais de Espanha (Parra et al., 2006). Tanto os valores médios de tolueno em 2007, como os de etilbenzeno (0,51 e 0,62 µg.m-3), m,p-xileno (3,1 e 3,3 µg.m -3 ) e o-xileno (0,43 em ambos os locais) enquadram-se nas respectivas gamas de concentrações registadas em zonas rurais de Espanha (Parra et al., 2006) e nos intervalos de concentrações encontrados em zonas urbanas nos EUA (Pankow et al., 2003). Figura 9 Valores médios de benzeno na Bobadela e Póvoa de Santa Iria.

13 2.5 Dioxinas e furanos Relativamente a este grupo de compostos, foi realizada a análise de todos os resultados obtidos, desde o início da sua monitorização até É apresentada uma análise comparativa entre os períodos em termos de estações do ano (Verão e Inverno), dada a forte influência sazonal sobre estes poluentes. Esta análise é feita relativamente aos parâmetros estatísticos e perfis de congéneres. A Figura 10 apresenta a evolução temporal de todos os dados de PCDD/PCDF obtidos no âmbito do presente plano de monitorização. Concentração (fg I-TEQ/m 3 ) Níveis de PCDD/PCDF J F M A M J J A S O N D Meses Figura 10 Variação temporal dos níveis atmosféricos de Dioxinas e Furanos (expressos em fg I-TEQ/m 3 ). 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. Verifica-se que todas as concentrações medidas em 2007 são inferiores a 100 fg (I-TEQ).m -3, ou seja, situam-se, segundo a classificação da OMS no intervalo correspondente a zonas rurais ou urbanas não contaminadas. Comparativamente com um outro programa de monitorização a decorrer na região do Porto, verifica-se que os níveis medidos no Verão 2007 no âmbito do presente plano de monitorização são inferiores ao valor médio de 87 fg (I-TEQ).m -3 ( fg (I-TEQ).m -3 ), encontrado na região do Porto (IDAD, 2007) em períodos idênticos de Verão. No que respeita a outros valores de referência, verifica-se que os níveis monitorizados em redor da Valorsul são bastante inferiores aos teores encontrados noutros países, sendo, no caso dos níveis medidos em 2007, equivalentes aos valores registados em zona rural na Alemanha (WHO, 2000) e zona urbana/suburbana na Suécia (WHO, 2000). Na Figura 11 encontram-se representados os parâmetros estatísticos associados às dioxinas e furanos amostrados. Nessa figura é visível o efeito da sazonalidade na maioria dos períodos. O Verão 2007 apresenta, no geral, parâmetros estatísticos mais elevados comparativamente com outros períodos homólogos. Por sua vez, o período de Inverno 2006/2007 apresenta os mais baixos parâmetros estatísticos desde o início do programa de monitorização. Figura 11 Parâmetros estatísticos calculados para as dioxinas e furanos, considerando as estações do ano (Verão e Inverno).

14 A Figura 12 revela um efeito sazonal generalizado sobre os homólogos, onde as dioxinas apresentam fracções mais elevadas nos períodos de Inverno, enquanto que os furanos apresentam fracções mais elevadas nos períodos de Verão. Verifica-se que o período de Verão 2007 apresenta uma contribuição da fracção total de furanos superior a de dioxinas, tal como se encontra em processos de combustão (Lohmann et al., 1998; Oh et al, 1999), sendo que a ocorrência de furanos de menor cloração é indício de efeitos de emissão atmosférica de incineradores de RSU (Oh, J-E et al., 1999; Oh, J-E et al., 2002). Tendo em conta o aumento da contribuição de furanos no Verão 2007 comparativamente com o período anterior, nomeadamente de tetracdf, e a fim de averiguar se essa diferença está relacionada com alguma amostra em particular, procedeu-se à representação dos perfis individuais dos homólogos das amostras recolhidas em Analisando a Figura 13, verifica-se que as amostras recolhidas em Maio 2007 apresentam uma maior contribuição do homólogo de tetracdf enquanto que as recolhidas em S. João da Talha e Póvoa de Santa Iria em Setembro 2007 apresentam uma elevada contribuição das fracções de furanos. Figura 12 Perfis médios de homólogos de PCDD/PCDF, considerando as estações do ano (Verão e Inverno). Figura 13 Perfis individuais de homólogos de PCDD/PCDF nas amostras de ar ambiente recolhidas em 2007.

15 Foram construídas as rosas de ventos para os períodos de recolha das amostras de Maio e Setembro 2007 de forma a averiguar sobre a possível origem dos teores de PCDD/PCDF. Essas rosas de ventos são apresentadas na Figura 14. Figura 14 Rosas de ventos para os períodos de amostragem das amostras de PCDD/ PCDF recolhidas em Maio e Setembro Considerando o posicionamento geográfico dos locais de amostragem e a predominância de ventos de Nor-Noroeste e Norte em ambos os períodos de amostragem, é possível concluir que os perfis e concentrações das amostras recolhidas em Maio e Setembro 2007 não resultam directamente do funcionamento da CTRSU.

16 3. Modelação da Dispersão O estudo de dispersão tem como objectivo a previsão das concentrações ao nível do solo dos poluentes emitidos pela central de tratamento de resíduos sólidos urbanos da Valorsul (CTRSU), em A metodologia a desenvolver assenta na modelação do transporte e dispersão dos poluentes atmosféricos, a um nível local, recorrendo para tal a um modelo adequado ao problema. O modelo adoptado para a modelação da qualidade do ar à escala local em 2004 foi o modelo Gaussiano ISCST3 (Industrial Source Complex Short Term), desenvolvido originalmente para a EPA (Environmental Protection Agency) (EPA, 1995). Portugal tem uma costa sinuosa e extensa, por vezes associada a topografia relevante, de onde resultam circulações atmosféricas complexas com uma importância significativa na produção e dispersão de poluentes na atmosfera. A região de Lisboa, nomeadamente o local onde se localiza a CTRSU é sem dúvida um exemplo desta complexidade. Neste contexto, a utilização de um modelo de dispersão clássico (tipo Gaussiano), onde, por exemplo, se considera apenas um ano de dados meteorológicos localizados num único local, poderá não ser a melhor opção para a modelação desta região pois é indispensável a caracterização do campo tridimensional de ventos. Em 2005 (IDAD, 2006) foi também aplicado um modelo numérico de mesoscala que permitiu um conhecimento das circulações como as brisas de mar e terra, que influenciam directa e indirectamente os fenómenos de poluição atmosférica da região. O modelo aplicado, The Air Pollution Model (TAPM) desenvolvido pela CSIRO Atmospheric Research (Hurley, 2002), foi então comparado com o modelo Gaussiano ISCST3. Apesar da metodologia de análise de emissões do modelo ISCST3 (utilização das médias horárias de emissões) poder conduzir a melhores resultados em termos quantitativos, o TAPM conduziu, sem margem para dúvida, a uma melhor caracterização das circulações atmosféricas, importantes na produção e dispersão de poluentes na atmosfera. Tendo em consideração que a quantificação das concentrações dos poluentes ao nível do solo não tem uma diferença considerável, entre os dois modelos, optou-se por utilizar o TAPM para avaliar a qualidade do ar na envolvente da CTRSU em Domínio de Simulação O modelo matemático de simulação da dispersão de poluentes TAPM foi aplicado a um domínio de 25 x 25, com malhas horizontais de 30, 10, 3 e 1 km. Em termos verticais o modelo considerou um domínio de 8000 m, distribuído por 25 níveis de espaçamento desigual, sendo mais apertado junto ao solo com o primeiro nível a 10 m. 3.2 Dados Meteorológicos O TAPM foi aplicado ao ano de 2007, tendo sido utilizadas as bases de dados de orografia, uso do solo e vegetação, temperatura superficial do mar e de dados sinóptica para a estimativa da componente meteorológica. Da análise dos dados meteorológicos de 2007 na CTRSU observa-se uma predominância de ventos de Nor-Noroeste (NNW). São ainda frequentes os ventos de Norte (N), Nor- Nordeste (NNE) e Nordeste (NE), com intensidades entre 3 e 8 m.s Emissões Para efeitos de aplicação do modelo de dispersão aos dados das emissões de 2007, utilizaram-se os valores máximos medidos, pela Valorsul, para dioxinas e furanos e metais, simulando assim a pior situação existente. Para os restantes poluentes foram considerados os dados fornecidos pela CTRSU relativos a massa total emitida em 2007 (SO 2, NO X, partículas, CO, COT, HCl e HF), tendo em consideração a monitorização em contínuo. Nas simulações efectuadas, consideraram-se os poluentes monitorizados na central de incineração e referidos anteriormente.

17 3.4 Apresentação dos resultados Com o objectivo de localizar prováveis áreas críticas, em termos de qualidade do ar, dentro do domínio em análise, foram efectuadas simulações da dispersão à escala local para um ano de dados meteorológicos, tendo em conta o relevo do domínio de simulação definido e as emissões da CTRSU. Tendo em conta os baixos valores estimados por intermédio das simulações, apresentam-se apenas os padrões de distribuição associados ao P98 das médias horárias NO X (Figura 15) e os máximos diários, para as dioxinas e furanos (Figura 16). As simulações forneceram os valores médios horários de concentração dos diversos poluentes em análise, para cada um dos dias de simulação, em cada um dos pontos receptores. A avaliação das concentrações estimadas tem como objectivo específico a comparação dos valores máximos obtidos no domínio de simulação com a legislação em vigor. No caso dos metais, dioxinas e furanos, HCl e HF é ainda efectuada uma comparação dos valores obtidos com os valores medidos nas campanhas de monitorização realizadas pelo IDAD. Com base nos valores de concentração média horária e diária obtidos, determinaram-se os diferentes parâmetros estatísticos para os quais são definidos valores limite na legislação. Da análise dos valores máximos simulados, conclui-se que os níveis de qualidade do ar estimados para as emissões da CTRSU, associados a poluentes com legislação definida, não ultrapassam quaisquer dos valores limite impostos. Relativamente aos valores simulados para a média anual dos vários metais, estes são inferiores a 1 ng.m -3, sendo, no caso do As, Cd e Hg inferiores a 0,1 ng.m -3. Comparativamente com os valores da bibliografia, estes teores são equivalentes aos registados em zonas rurais e/ou remotas. Comparativamente com os valores da bibliografia, verifica-se que os valores máximos simulados para as médias anuais do HCl e HF, são inferiores a maioria dos valores encontrados na bibliografia sendo, no caso do HCl, equivalentes aos encontrados em zona agrícola dos EUA. No que diz respeito a dioxinas e furanos, verifica-se que os valores de concentração obtidos são inferiores a 100 fg I-TEQ.m -3, referentes a zonas rurais ou urbanas não contaminadas. Figura 15 Padrão de distribuição do P98 das médias horárias de NO X. Da análise da Figura 15, correspondente ao P98 dos níveis médios horários, conclui-se que os picos de concentração de NO X, de baixo teor, resultante da emissão da central se situam a Oeste da unidade. Comparativamente com o valor limite da legislação (200 µg.m -3 ), verifica-se que os valores de P98 apresentados são significativamente inferiores a esse. Analisando os máximos das concentrações diárias de dioxinas e furanos (Figura 16), observa-se que as zonas mais afectadas se localizam a Oeste da CTRSU, tal como na distribuição espacial do P98 das médias horárias de NO X. Refira-se que o padrão de distribuição analisados, nas Figuras 15 e 16, referem-se a situações de pico (episódicas), abrangendo situações meteorológicas adversas, tais como horas calmas (em termos de intensidade de vento), inversões e brisas. A predominância de ventos do quadrante Norte não se verifica nestas situações, sendo melhor representada pelos valores médios.

18 Quanto aos valores máximos de dioxinas e furanos apresentados, estes são significativamente inferiores ao valor de referência da OMS para zonas rurais ou urbanas não contaminadas (100 fg I-TEQ.m -3 ). Assim, os valores estimados referentes à fracção PM 10 da matéria particulada serão inferiores aos valores obtidos. Considerando as campanhas de monitorização realizadas pelo IDAD para os compostos ácidos, conclui-se que os valores estimados são inferiores aos valores médios medidos. Tanto os valores estimados para os metais como para as dioxinas e furanos são inferiores aos valores medidos, sendo pelo menos uma ordem de grandeza inferior no caso das dioxinas e furanos. Figura 16 Padrão de distribuição das concentrações máximas diárias de dioxinas e furanos. Comparação dos valores estimados pelo TAPM com os valores medidos nas campanhas de monitorização No que diz respeito à comparação entre os valores estimados pelos modelos de dispersão e os valores medidos nas estações de qualidade do ar de São João da Talha, Bobadela e Póvoa de Santa Iria, verificou-se que os níveis de concentração estimados para o NO X, partículas, CO e SO 2 são inferiores aos níveis medidos nas estações. Salienta-se que a comparação entre os valores estimados pelo modelo e as concentrações medidas no ar ambiente para metais é meramente indicativa dado que os primeiros são relativos às emissões totais da CTRSU, e os teores medidos se referem à fracção PM 10 da matéria particulada.

19 4. Conclusões As concentrações atmosféricas dos vários poluentes medidos em 2007 em redor da Central de incineração da Valorsul apresentam, de um modo geral e tal como verificado em períodos anteriores, níveis normais relativamente aos valores utilizados como referência e consideravelmente inferiores aos valores limite existentes. No que respeita aos metais e aos compostos BTX, as concentrações destes no ar ambiente são baixas quando comparadas com os valores limite da legislação e valores de referência. Quanto aos compostos gasosos e derivados particulados, apesar de ser ter constatado um aumento estatístico dos teores de HCl na Póvoa de Santa Iria em 2007 e de Cl - em S. João da Talha no mesmo período, as concentrações destes poluentes são baixas comparativamente com os valores de referência. Por sua vez, os valores de NH 4 + em 2007 na Bobadela e S. João da Talha revelaram ser estatisticamente inferiores aos do período Em 2007, o HF e F - apresentaram maioritariamente teores não quantificados. O efeito da sazonalidade sobre os níveis de dioxinas e furanos na atmosfera é evidente entre os vários semestres, quer através dos teores médios quer pelos valores da mediana. Apesar do Verão 2007 ter apresentado parâmetros estatísticos mais elevados em comparação com períodos homólogos anteriores, concluiu-se que a origem dos teores medidos nesse semestre foi outra que não a Valorsul. Segundo a classificação da OMS as concentrações de PCDD/PCDF medidas em 2007 são características de zonas rurais ou urbanas não contaminadas. A partir do estudo de dispersão de poluentes provenientes do funcionamento da CTRSU concluiu-se que as concentrações estimadas ao nível do solo, para qualquer um dos poluentes considerados, são inferiores aos valores limite de qualidade do ar e aos valores de referência da bibliografia, sendo reduzido o impacte da Valorsul sobre a qualidade do ar da área envolvente.

20 5. Referências Bibliográficas Almeida, S. M. (2004). Composição e origem do aerosol atmosférico em zona urbano-industrial. Tese de Doutoramento. Universidade de Aveiro, Portugal. 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, Coutinho, M., Gomes, P., Borrego C., Freitas, M. C., Reis M., Almeida M. (2001). Monitorização em Descontínuo da Qualidade do Ar Monitorização Ambiental da ValorSul. Programa de Monitorização da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos da Valorsul. Jornadas Técnicas: Valorizar os Resíduos, Monitorizar o Ambiente. Environmental Protection Agency (1995). User s Guide for the Industrial Source Complex (ISCST3) Dispersion Models, Vol I: EPA 454/B a, Vol II: EPA 454/B b, U.S. EPA, Research Triangle Park, NC. Hurley, P. (2002). The Air Pollution Model (TAPM) Version 2 Part 1: Technical Description, CSIRO Atmospheric Research. IDAD (2004). Programa de Monitorização Externa da LIPOR II. Qualidade do Ar. Verão IMA /40. Aveiro. IDAD (2006). Programa de Avaliação da Qualidade do Ar da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos da VALORSUL. Relatório Anual. IMA / Aveiro. IDAD (2007). Programa de Monitorização Externa da LIPOR II. Qualidade do Ar. Verão IMA /45. Aveiro. Matusca P., Schwartz B. and Bachmann K. (1984). Measurements of diurnal concentrations variation of gaseous HCl in the subnanogram range. Atmospheric Environment 18, Moreno, T., Querol, X., Alastruey, A., Viana, M., Salvador, P., Campa, A. S., Artiñano, B., Rosa, J., Gibbons, W. (2006). Variations in atmospheric PM trace metal content in Spanish towns: Illustrating the chemical complexity of the inorganic urban aerosol cocktail. Atmospheric Environment 40, Oh, J.-E., Chang, Y.-S., Ikonomou, M.G. (2002). Levels and characteristic homologue patterns of polychlorinated dibenzop-dioxins and dibenzofurans in various incinerator emissions and in air collected near an incinerator. Journal of the Air & Waste Management Association 52, 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, Pankow, J. F., Luo, W., Bender, D. A., Isabelle, L. M., Hollingsworth, J. S., Chen, C., Asher, W. E., Zogorski, J. S. (2003). Concentrations and co-occurance correlations of 88 volatile organic compounds (VOCs) in the ambient air of 13 semi-rural to urban locations in the United States. Atmospheric Environment 37, Parra, M. A., González, L., Elustondo, D., Garrigó, J., Bermejo, R., Santamaria, J. M. (2006). Spatial and temporal trens of volatile organic compounds (VOC) in a rural area of northern Spain. Science of the Total Environment 370, 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, 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, Salvador, P., Artiñano, B., Querol, X., Alastuey, A., Costoya, M. (2007). Characterisation of local and external contributions of atmospheric particulate matter at a background coastal site. Atmospheric Environment 41, U.S. Department of Health & Human Service (2004). Toxicological Profile for Ammonia. U.S. Department of Health & Human Service (2003). Toxicological Profile for Fluorides, Hydrogen Fluoride, and Fluorine (F). 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.

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