1/8

 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; 

2/8

P25

Mínimo

Mediana

Máximo

P75

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. 

3/8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 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.  

 

 

 

4/8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

  

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. 

 

5/8

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). 

 

6/8

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). 

 

7/8

 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. 

8/8

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.