Monitorização da Qualidade das Águas e dos Sedimentos

Transcrição

1 Monitorização da Qualidade das Águas e dos Sedimentos

2 Monitorização da Qualidade das Águas e dos Sedimentos Maria do Pilar Pestana da Silva, Paulo Maia Marques Ana Saramago dos Santos Ministério da Defesa Nacional Marinha Instituto Hidrográfico Rua das Trinas, LISBOA

3 Resumo A monitorização das águas subterrâneas é uma das componentes do programa de Monitorização da Qualidade das Águas e dos Sedimentos que visa contribuir para o acompanhamento da evolução do estado da qualidade do meio envolvente à Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos. Neste trabalho apresentam-se os resultados obtidos nos três primeiros anos de implementação deste programa, em que foram efectuadas colheitas mensais em seis piezómetros instalados nas imediações da central. De um modo geral os parâmetros analisados cumprem os objectivos de qualidade estabelecidos. No entanto, a intrusão salina é notória nesta massa de água devido à sua exposição e proximidade do Tejo.

4 Introdução Desde o início da sua actividade que a Valorsul, S.A. como concessionária da exploração e gestão do sistema multimunicipal para tratamento e valorização dos resíduos sólidos urbanos da zona de Lisboa (Norte), se tem preocupado com as questões ambientais. Conjuntamente com a instalação da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos (CTRSU) foi implementado o programa de monitorização para acompanhamento da evolução do estado da qualidade do meio envolvente e assim contribuir para a gestão sustentável das águas. Uma das componentes deste projecto é o Programa de Monitorização da Qualidade das Águas e dos Sedimentos que é composto por três vertentes diferentes sendo uma delas a monitorização das águas subterrâneas. É sabido que as actividades do homem introduzem no meio ambiente substâncias ou alteram as características físicas que ali existiam. Como as actividades humanas são muito variáveis, também estas mudanças de características do meio físico podem intervir de forma diferente sobre espécies diferentes. Estas modificações levam sempre a desequilíbrios ecológicos. De um modo geral, os depósitos de água subterrânea são mais resistentes aos processos poluidores do que os de água superficial, uma vez que a camada sobrejacente actua como filtro físico e químico. A facilidade com que os poluentes atingem as massas de água subterrânea dependerá de vários factores como sejam o tipo de aquífero, a profundidade do nível estático e a permeabilidade da camada sobrejacente, entre outros. As massas de água subterrânea estão sujeitas a pressões tópicas e difusas significativas. As pressões tópicas significativas advêm dos efluentes domésticos urbanos, das indústrias transformadoras e aterros sanitários (resíduos sólidos urbanos). Os aterros sanitários podem ser considerados como cargas poluentes tópicas e/ou difusas. Contudo, como têm geralmente um ponto de recolha das escorrências superficiais são muitas vezes considerados como fontes tópicas. As indústrias agropecuárias têm frequentemente um impacto como poluição difusa. O impacto causado depende naturalmente da susceptibilidade das massas de água receptoras.

5 Metodologia A monitorização das águas subterrâneas teve o seu início em 2003 com campanhas mensais de recolha de amostras, nos seis piezómetros instalados no terreno circundante da CTRSU. Na frente rio, dispostos segundo uma linha paralela ao rio encontram-se instalados dois conjuntos de piezómetros; em cada um deles existe um piezómetro que atinge os 25 metros de profundidade Pz2 e Pz4 para captar a zona inferior e outro com apenas 15 metros de profundidade Pz1 e Pz3 - para captar a zona superior da massa de água. Os piezómetros mais profundos estão isolados dos 10 aos 17 metros de profundidade para impedir que a água dos dois níveis se misture. Na parte posterior da CTRSU encontramse ainda instalados mais dois piezómetros de 15 metros de profundidade também segundo uma linha paralela ao rio Tejo. As determinações de sulfato, substâncias tensioactivas aniónicas, carência bioquímica de oxigénio e arsénio, bem como os elementos traço são efectuados em laboratórios subcontratados. Na determinação dos compostos de azoto e fósforo foi utilizada a espectrometria de absorção molecular por análise de fluxo segmentado. Os metais pesados (com excepção do mercúrio) foram determinados através da espectrometria de absorção atómica com chama. O mercúrio foi determinado por espectrometria de absorção atómica por vapor frio. A determinação de hidrocarbonetos utiliza a espectrometria de infravermelho. Figura 1 Localização dos piezómetros, Pz1 a Pz6 A amostragem é efectuada mensalmente com uma bomba submersível com alimentação autónoma por gerador. Após a medição do nível piezométrico é efectuado um esgotamento durante dois minutos para limpeza, e só posteriormente é que se dá início à amostragem. A recolha para a determinação de oxigénio dissolvido e carência bioquímica de oxigénio é efectuada no início e com a bomba a debitar um caudal muito baixo. As amostras recolhidas em cada piezómetro são imediatamente preservadas e transportadas para os laboratórios para serem devidamente analisadas. Os parâmetros analisados são os compostos de azoto (nitrato, nitrito e azoto amoniacal), fósforo, metais e hidrocarbonetos, para além da temperatura, do ph, condutividade, oxigénio dissolvido, sulfatos, substâncias tensioactivas aniónicas e carência bioquímica de oxigénio. Duas vezes ao ano é analisado um conjunto de metais designados por elementos traço (antimónio, cobalto, estanho manganês selénio e vanádio). Estes elementos são analisados apenas nos quatro piezómetros de 15 metros de profundidade (Pz1, Pz3, Pz5 e Pz6).

6 Análise dos Resultados No presente trabalho são apresentados os resultados de três anos de monitorização. A temperatura em cada piezómetro apresenta uma pequena variação sazonal atingindo valores extremos de 15 ºC e 23 ºC. É no Pz3 que esta oscilação é mais significativa. Relativamente ao ph os valores registados não apresentam grandes variações ao longo do tempo e os valores encontrados em todos os piezómetros variam entre 6,89 e 7,66. Os valores de condutividade são mais elevados nos Pz1 e Pz2 (21700 µs/cm e µs/cm) do que nos restantes devido, provavelmente, à intrusão salina pelo facto da sua localização ser próxima do rio Tejo. No Pz2 os valores apresentamse constantes ao longo do tempo enquanto que no Pz1 se verificou uma variabilidade sazonal significativa. Os valores mais elevados, neste piezómetro, surgiram nos meses de Julho a Setembro de 2003 a que correspondeu um ano muito seco e por conseguinte maior intrusão salina. É nos Pz3 e Pz4 que se encontram os valores mais baixos (1170 µs/cm e 1648 µs/ cm). No programa de monitorização não estava previsto a determinação da salinidade. No entanto, como no decurso da primeira amostragem, na fase de esgotamento do piezómetro se verificou a formação de espuma persistente, passou a efectuar-se a determinação de salinidade em todas as amostras. A variação temporal da salinidade apresenta o mesmo desenvolvimento ao longo do tempo do que a condutividade para os piezómetros Pz1 e Pz2. Nos restantes piezómetros os resultados da salinidade foram sempre inferiores ao limite de quantificação. Em todos os piezómetros, os teores de oxigénio dissolvido foram da ordem de grandeza do limite de quantificação (0,03 mg/l) ou mesmo inferior a este. Dos compostos de azoto apresenta-se na Figura 2 a variação temporal do nitrato. Inicialmente os valores são bastante elevados nos piezómetros Pz2 e Pz6 (1180 µg-n/l e 1420 µg- N/L respectivamente). Observando-se, posteriormente para todos os piezómetros uma baixa dos valores para a ordem das centenas. No Pz6 voltou a encontrar-se um valor muito elevado em Novembro de 2005 (1964 µg-n/l). Na Figura 3 apresenta-se a variação temporal do nitrito. Os valores encontrados nos diferentes piezómetros são todos bastante baixos (20 µg-n/l) surgindo no entanto, de Janeiro a Abril de 2004, valores significativos, para os piezómetros Pz1, Pz3, Pz4 e Pz5 da ordem dos 100 µg-n/l que não se voltaram a verificar. Relativamente ao azoto amoniacal verifica-se uma variabilidade temporal em todos os piezómetros, com valores da ordem de grandeza de algumas unidades de miligrama por litro. Mais uma vez o Pz1 apresenta uma variação sazonal, bastante acentuada, atingindo os valores mais elevados em Setembro de 2003, 2004 e em Abril de Para os restantes piezómetros (Pz2, Pz3, Pz4, Pz5 e Pz6) os valores mais significativos fizeram-se sentir no período de Inverno entre Dezembro de 2004 e Fevereiro de 2005 como se pode ver no gráfico da Figura Nitrato (mg-n/l) Figura 2- Distribuição temporal do teor de nitrato nos diferentes piezómetros Nitrito (mg-n/l) Figura 3 - Distribuição temporal do teor de nitrito nos diferentes piezómetros Azoto Amoniacal (mg-n/l) Figura 4 - Distribuição temporal do teor de azoto amoniacal nos diferentes piezómetros

7 Os valores de fósforo apresentam, para todos os piezómetros, uma distribuição sazonal. No piezómetro Pz1 surgiram valores elevados em Abril e Novembro de 2004 enquanto que no Pz4 os valores mais elevados ocorreram em Abril e Setembro de A ordem de grandeza dos teores de fósforo nos piezómetros Pz3, Pz4 e Pz5, é mais significativa no período decorrido entre Março e Dezembro de 2005, do que nos anos anteriores, como se apresenta no gráfico da Figura 5. grandeza do limite de quantificação, surgindo pontualmente valores mais elevados em todos os piezómetros. Em cada piezómetro todos os outros elementos metálicos analisados apresentam valores relativamente baixos. Dos elementos analisados o mercúrio, chumbo e cádmio, são os mais tóxicos pois têm consequências para o ecossistema mesmo em gamas de concentração muito baixas Fósforo (mg-p/l) Figura 5 - Distribuição temporal do teor de fósforo nos diferentes piezómetros Os teores de sulfato encontrados são todos bastante baixos. No entanto, em relação a alguns piezómetros encontraram-se valores pontuais da ordem de 150 mg/l e 200 mg/l. Em todos os piezómetros os teores de mercúrio são baixos com excepção do piezómetro Pz1 que em Abril e Julho de 2004 e Abril de 2005 apresentou valores mais elevados (0,4 µg/l). Os teores de cádmio são bastante baixos, surgindo pontualmente valores mais elevados nos piezómetros Pz1, Pz2 e Pz4. No caso do chumbo os valores são baixos mas apresentam uma tendência positiva, isto é, em todos os piezómetros, o valor médio anual do teor de chumbo aumentou ligeiramente de ano para ano como se pode verificar no gráfico da Figura 6. Todos os elementos traço apresentaram, nos piezómetros considerados, valores abaixo do limite de quantificação. Apenas para o manganês é que se observaram teores quantificáveis e pouco significativos. Chumbo (mg/l) Relativamente, às substâncias tensioactivas aniónicas, estas não foram detectados em todos os piezómetros, uma vez que, todas as determinações efectuadas foram inferiores ao limite de quantificação. 100% 80% 60% 40% Os teores de orgânicos extractáveis e hidrocarbonetos não polares são sempre da ordem de grandeza do limite de quantificação (0,05 mg/l) ou inferior a este. Foi apenas na primeira campanha de amostragem, realizada em Janeiro de 2003, que os valores de orgânicos extractáveis e hidrocarbonetos não polares surgiram com valores significativos da ordem de 0,40 mg/l em todos os piezómetros. Estes valores elevados devem-se provavelmente à contaminação efectuada durante a perfuração do solo e instalação dos piezómetros uma vez que não voltaram a ocorrer valores desta ordem de grandeza. 20% 0% 100% 80% 60% 40% 20% Da análise dos resultados dos metais verifica-se que os teores de alumínio, vanádio e crómio, para todos os piezómetros, são sempre inferiores ao limite de quantificação (5 µg/l, 6 µg/l e 0,5 µg/l respectivamente). No caso do arsénio a grande maioria dos resultados obtidos encontra-se na ordem de 0% Figura 6 Média anual do chumbo por piezómetro e por ano.

8 Considerações Finais Os teores dos diferentes parâmetros analisados, nos seis piezómetros, encontram-se dentro das gamas de valores expectáveis. De acordo com o disposto na legislação vigente poder-se-á considerar como referência do impacto das pressões nas massas de água subterrânea, os objectivos definidos no Decreto-Lei nº 236/98, de 1 de Agosto, Anexo I que define a qualidade das águas subterrâneas destinadas à produção de água para consumo humano. Neste enquadramento verifica-se que a grande maioria dos parâmetros analisados estão dentro das gamas indicadas como valor máximo recomendável (VMR) e valor máximo admissível (VMA). No entanto surgem alguns parâmetros com valores muito superiores aos indicados como objectivos de qualidade, como é o caso da condutividade que apresenta, para todos os piezómetros, valores muito elevados devido à intrusão salina pela proximidade do rio Tejo. Dos nutrientes apenas o azoto amoniacal se encontra muito para além dos objectivos de qualidade. O azoto amoniacal provém das excreções animais e da decomposição bacteriana dos compostos orgânicos azotados, traduzindo assim a influência das rejeições urbanas ou agrícolas. Os elementos metálicos também se enquadram dentro dos objectivos de qualidade estabelecidos embora se verifique alguma tendência positiva como é o caso do chumbo.

9 Bibliografia APHA, AWWA, WEF (Ed.) (1998, a). Standard Methods for the Determination of Water and Wastewater, 20th edition. Decreto-Lei nº 236/98 de 1 de Agosto. Lei nº 58/2005 de 29 de Dezembro.