PROGRAMA DE AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DO AR DA CENTRAL DE TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS (CTRSU) DA VALORSUL:

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1 PROGRAMA DE AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DO AR DA CENTRAL DE TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS (CTRSU) DA 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 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 11, o plano de trabalhos foi revisto no que respeita a uma redução no número de locais de monitorização, passando este a ser executado em dois postos (, São João da Talha), cuja localização se encontra representada na Figura 1. Figura 1 Localização dos postos de monitorização da qualidade do ar. 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; Realização de 8 campanhas anuais, de 7 dias cada, de monitorização em contínuo de benzeno na. 1/8

2 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 ( e S. João da Talha) e às séries de dados de e de 12 (Figura 2). Máximo P75 Mediana P25 Mínimo Figura 2 - Esquema de apresentação dos parâmetros estatísticos. 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 as concentrações na fração PM, dos metais medidos na BOB e em SJT, desde janeiro de 4. 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 em 12 (5,9 ng.m -3 BOB; 6,2 ng.m -3 - SJT) são significativamente inferiores ao valor limite para a média anual para proteção da saúde humana, de 5 ng.m -3. Os valores médios de níquel (2,9 ng.m -3 BOB; 5,8 ng.m-3 - SJT), arsénio (1, ng.m -3 - ambos os locais) e cádmio (,1 ng.m -3 ambos os locais) para 12, são significativamente inferiores aos respetivos valores alvo constantes do Decreto-Lei nº 2/ de 23 de Setembro. Comparativamente com os valores de referência 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. 7), enquanto que os valores médios de níquel em 12 enquadram-se nas gamas médias de valores registados em áreas urbanas da UE (WHO, 1995a; WG As, Cd, Ni, ), nomeadamente de Espanha (Campa et al., 7; Salvador et al., 4; Rodríguez et al., 4). Em termos de concentrações mais elevadas, refiram-se as de níquel registadas na BOB em outubro de 12, com vento predominantemente do sector sul e leste. Atendendo à localização da estação de medição e aos ventos predominantes, verifica-se que as concentrações mais elevadas não são diretamente influenciadas pelo funcionamento da CTRSU da Valorsul. 2/8

3 28 Chumbo Arsénio 2 25 Concentração (ng/m 3 ) Concentração (ng/m 3 ) 15 5 Nov-3 May-4 Nov-4 May-5 Nov-5 May-6 Nov-6 May-7 Nov-7 May-8 Nov-8 May-9 Nov-9 May- Nov- May-11 Nov-11 May-12 Nov-12 Nov-3 May-4 Nov-4 May-5 Nov-5 May-6 Nov-6 May-7 Nov-7 May-8 Nov-8 May-9 Nov-9 May- Nov- May-11 Nov-11 May-12 Nov-12 Cádmio 6 Níquel 25 5 Concentração (ng/m 3 ) 15 Concentração (ng/m 3 ) 5 Nov-12 May-12 Nov-11 May-11 Nov- May- Nov-9 May-9 Nov-8 May-8 Nov-7 May-7 Nov-6 May-6 Nov-5 May-5 Nov-4 May-4 Nov-3 Nov-12 May-12 Nov-11 May-11 Nov- May- Nov-9 May-9 Nov-8 May-8 Nov-7 May-7 Nov-6 May-6 Nov-5 May-5 Nov-4 May-4 Nov-3 Figura 3 Concentrações de metais pesados na fase particulada em ng/m 3 da fracção com um diâmetro aerodinâmico equivalente (dae) inferior a µm. O Quadro 1 apresenta as concentrações médias de metais calculadas para o período de e para 12, nos dois locais de amostragem. Quadro 1 Concentrações médias, em ng.m -3, de metais para o período de e para 12, na e. Pb Ni As Cd S. João da Talha ,6 4,1 1,4,5 12 5,9 2,9 1,, ,9 6,7 1,5,5 12 6,2 5,8 1,,1 Da análise do quadro anterior, verificam-se níveis ligeiramente mais elevados de 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. 3/8

4 Chumbo Níquel (ng/m 3 ) 1 (ng/m 3 ) 7 s até Verões até /12 Verão 12 s até Verões até /12 Verão 12 s até Verões até /12 Verão 12 s até Verões até /12 Verão 12 n=188 n=229 n=26 n=23 n=194 n=211 n=24 n=25 n=186 n=229 n=26 n=23 n=194 n=2 n=24 n=25 Cádmio Arsénio (ng/m 3 ) 15 (ng/m 3 ) s até Verões até /12 Verão 12 s até Verões até /12 Verão 12 s até 11 Verões até 11 11/12 Verão 12 s até 11 Verões até 11 11/12 Verão 12 n=186 n=229 n=26 n=23 n=194 n=2 n=24 n=25 n=188 n=229 n=26 n=23 n=194 n=211 n=24 n=25 Figura 4 Parâmetros estatísticos calculados para os metais, considerando os períodos e 12. 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 ao Pb e Ni, concluiu-se que os conjuntos de resultados de Pb e Ni no período de inverno 11/12 não apresentam diferenças estatisticamente significativas aos dos períodos homólogos anteriores, para ambas as estações. Por sua vez, os dados de Ni e Pb do verão de 12 revelaram diferenças estatisticamente significativas comparativamente com os períodos de verão anteriores. Neste caso as amostras apresentam valores inferiores aos do período homólogo anterior, apresentando assim uma melhoria dos níveis atmosféricos entre os períodos de e Benzeno As concentrações médias, máximas e mínimas de benzeno registadas nas campanhas de 12 e o valor limite para a média anual de benzeno são apresentados na Figura 5. 4/8

5 6 Média Máximo Mínimo VL Benzeno Média Anual 11,5 µg/m 3 5 Concentração benzeno (µg.m -3 ) jan jan fev fev fev mar-5 abr abr-4 mai jun 23- jun 24 ago set set-9 29 out-9 29 nov-7 out 12 nov 12 dez 12 Figura 5 Valores médios de benzeno nas campanhas de monitorização de 12 na. O valor médio de benzeno determinado para a, a partir das campanhas de monitorização efetuadas em 12 (Figura 5), foi de,7 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 2/ de 23 de Setembro. Verifica-se também que os valores médios, no geral, são mais elevados nos meses de outono/inverno, associados fundamentalmente à ocorrência de condições meteorológicas menos favoráveis à dispersão dos poluentes, nomeadamente de estabilidade atmosférica e de inversão térmica. Relativamente aos valores máximos salienta-se a campanha de 23 a de junho de 12 onde foi medido um valor de 11,5 µg.m -3 de benzeno. Na Figura 6 são apresentados os valores médios anuais de benzeno desde o início das campanhas de monitorização em contínuo na Concentração média de benzeno (µg.m -3 ) n=4 n=8 n=6 n= n=8 n=6 n=8 n=12 n= Figura 6 Valores médios anuais de benzeno na. Os valores médios de benzeno obtidos desde 4, apresentados na figura anterior, são significativamente inferiores ao valor limite anual, de 5 µg.m -3. Verifica-se que o ano de 4 apresentou o valor médio mais 5/8

6 elevado, contudo refere-se a menor representatividade deste valor devido ao baixo número de campanhas realizadas. Dos valores médios apresentados para os restantes anos, observa-se uma tendência de teores médios de benzeno mais baixos para os anos de 9, e 11 comparativamente com os anos anteriores. No entanto, no ano de 12, esta tendência não se verificou, sendo que os valores foram mais elevados. 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 12. 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 Concentração (fg I-TEQ/m 3 ) J F M A M J J A S O N D Meses Figura 7 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 fg (I-TEQ).m -3 são característicos de zonas rurais ou zonas urbanas não contaminadas (WHO, 1995b). Níveis superiores a fg (I-TEQ).m -3 são típicos de zonas urbanas industrializadas. No caso de ocorrerem concentrações superiores a 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 registadas em redor da CTRSU da Valorsul em 12, de 7,2 a 6,9 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 anual de 134 fg (I-TEQ).m -3, encontrado num programa de monitorização semelhante na região do Porto (IDAD, 12). Da comparação das várias concentrações de PCDD/DF medidas em 12 com os valores de referência, verifica-se que os níveis de PCDD/DF medidos em redor da CTRSU da Valorsul são equivalentes aos valores na Alemanha e na Catalunha, em zona rural (WHO,, Abad et al, 7). Na Figura 8 encontram-se representados os parâmetros estatísticos associados às dioxinas e furanos amostrados. Refira-se que os valores apresentados para o inverno 11/12 e verão 12 são relativos a 6/8

7 uma única amostra recolhida em cada local em cada um desses períodos. A ausência de dados nos períodos de verão até 3 em deve-se ao facto da recolha de amostras nesse local ter sido feita apenas no período de inverno até 3. No geral, o efeito da sazonalidade é visível, onde os dados das amostras recolhidas em 12 apresentam valores da mesma ordem de grandeza que dos períodos homólogos anteriores fg I-TEQ.m -3 Concentração (fg I-TEQ/m 3 ) períodos inv até 3 períodos inv 4 a 11 inv 11/12 períodos ver até 3 períodos ver 4 a 11 ver 12 períodos inv até 3 períodos inv 4 a 11 inv 11/12 períodos ver até 3 períodos ver 12 ver 4 a 11 n=25 n=14 n=1 n= n=14 n=1 n=9 n=14 n=1 n= n=14 n=1 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 12, em cada local de monitorização. A contribuição dos homólogos é efectuada com base nas concentrações mássicas (fg.m -3 ). % TCDD PCDD HexCDD HepCDD OCDD TCDF PCDF HexCDF HepCDF OCDF Total CDD/CDF 56 35% % Fracção de homólogos 25% % 15% % Concentração Total I-TEQ (fg.m-3) 5% % janeiro julho 12 Figura 9 Perfis de homólogos de PCDD/PCDF nas amostras de ar ambiente recolhidas em 12. São vários os estudos (Krauthaker et al., 6; Oh et al., 6, 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 o ar ambiente de fundo é caracterizado pela presença de dioxinas de maior cloração. 7/8

8 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 12 em redor da CTRSU da Valorsul apresentam, de um modo geral e tal como verificado em períodos anteriores, níveis baixos quando comparados com os valores limite da legislação e valores de referência. Em termos de variabilidade temporal dos níveis atmosféricos dos metais, verificou-se, comparativamente com os períodos homólogos anteriores a 12, uma manutenção dos níveis de Pb e Ni, nos vários locais no inverno de 12 e uma melhoria dos níveis no verão de 12. A concentração média de benzeno na em 12, tal como nos anos anteriores, é significativamente inferior ao valor da legislação em vigor. As concentrações de PCDD/PCDF monitorizadas em 12 são muito baixas. Atendendo à classificação da OMS, os teores de PCDD/PCDF registados em 12 são característicos de zonas rurais ou urbanas não contaminadas, sendo ainda equivalentes aos teores registados em zona de fundo regional na Alemanha e na Catalunha. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Abad, E., Martínez, K., Gustems, L., Gómez, R., Guinart, X., Hernández, I., Rivera, J. (7). Ten years measuring PCDDs/PCDFs in ambient air in Catalonia (Spain). Chemosphere 67, Campa, A. S., Rosa, J., Querol, X., Alastuey, A., Mantilla, E. (7). Geochemistry and origin of PM in the Huelva region, Southwestern Spain. Environmental Research 3, IDAD (12). Programa de Monitorização Externa da LIPOR II. Qualidade do Ar. janeiro-dezembro 11. IMA /6.6. Aveiro. Krauthacker, B., Herceg Romanić, S., Wilken, M., Milanović, Z. (6). PCDD/Fs in ambient air collected in Zagrab, Croatia. Chemosphere 62, 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, Oh, J.-E., Choi, S.-D., Lee, S.-J., Chang, Y.-S. (6). Influence of a municipal solid waste incinerator on ambient air and soil PCDD/Fs levels. Chemosphere 64, 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, Rodriguez, S., Querol, X., Alasteuy, A., Viana, M., Alarcón, M., Mantilla, E., Ruiz, C. R. (4). Comparative PM-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. (4). Identification and characterisation of sources of PM in Madrid (Spain) by statistical methods. Atmospheric Environment 38, 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 (). 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. 8/8